文/廣州大學(xué) 李卓勇 李 凱

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基于Java EE的高校教材在線服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

文/廣州大學(xué) 李卓勇 李 凱

在高校的教學(xué)教育管理中，教材的征訂管理是非常重要的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。教材的選用是否能夠滿足教師的教學(xué)需求和學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，課前是否能夠按時(shí)保量到書，直接影響著教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)工作的有效實(shí)施。通過(guò)對(duì)廣東省近三十所高校的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，各高校目前基本采取人工管理的模式，即使有個(gè)別院校有教務(wù)系統(tǒng)自帶的教材征訂模塊，仍然無(wú)法進(jìn)行有效的教材征訂管理。隨著高校的擴(kuò)張發(fā)展和學(xué)分制的啟用，傳統(tǒng)的人工管理的模式已經(jīng)難以滿足教師選書和學(xué)生征訂的需求，為此進(jìn)一步提高高校教材管理水平是各高校教學(xué)管理人員面臨的迫切任務(wù)。

一、現(xiàn)狀分析

當(dāng)前教材管理主要存在選書難、管控難、統(tǒng)計(jì)難、結(jié)算難以及管理人員工作量大五個(gè)主要問(wèn)題。

（1）選書難。傳統(tǒng)教材管理模式中，由經(jīng)銷商為學(xué)校提供新華書店或者各個(gè)出版社的教材目錄，而目錄承載有限，只能列出教材名稱，出版社等簡(jiǎn)單信息，教師難以知道教材的內(nèi)容安排以及應(yīng)用者的反饋等關(guān)鍵信息，另外各個(gè)出版社各自為政，重復(fù)出版，使得教師在眾多的教材中選擇適合自己教學(xué)需求的教材困難重重。

（2）管控難。教師是否選用了獲獎(jiǎng)教材？有無(wú)使用質(zhì)量低下的包銷書？有無(wú)盜版書進(jìn)入課堂？相關(guān)學(xué)院、教師是否在指定時(shí)間段內(nèi)完成了教材的指定和審核？教材管理人員在錄入教師提供的數(shù)據(jù)是否無(wú)誤，以保證教材征訂的準(zhǔn)確性？傳統(tǒng)教材征訂模式均無(wú)法提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)和過(guò)程管理給予管理者，這就導(dǎo)致了每年總有劣質(zhì)教材流入課堂，并使教材征訂工作一再拖延，留給經(jīng)銷商采購(gòu)的時(shí)間非常有限，無(wú)法保障教材的課前到位。

（3）統(tǒng)計(jì)難。高校在進(jìn)行教學(xué)評(píng)估時(shí)，有一個(gè)重要的指標(biāo)，即：優(yōu)秀教材的選用率。傳統(tǒng)的征訂模式中，相關(guān)數(shù)據(jù)信息嚴(yán)重缺乏，以致相關(guān)人員在統(tǒng)計(jì)此類數(shù)據(jù)時(shí)，需逐本核對(duì)教材信息，工作量大，工作效率低下，苦不堪言。更不用提基于自己本校課程設(shè)置和教材使用情況的其他統(tǒng)計(jì)。而學(xué)分制的啟用，使得即使同一個(gè)班級(jí)不同學(xué)生所選用的教材也不盡相同，如何匯總學(xué)生訂單給到經(jīng)銷商去采購(gòu)，相關(guān)教材管理人員同樣需要付出許多精力去進(jìn)行核對(duì)統(tǒng)計(jì)。

（4）結(jié)算難。不管是目前統(tǒng)訂教材的院校還是實(shí)行自主訂購(gòu)的院校，均涉及到與經(jīng)銷商和學(xué)生的教材款結(jié)算。統(tǒng)訂院校一般預(yù)收學(xué)生的教材款，如何提供準(zhǔn)確的扣費(fèi)信息給到財(cái)務(wù)人員？如何確保學(xué)生有轉(zhuǎn)專業(yè)、退學(xué)、休學(xué)時(shí)的扣費(fèi)準(zhǔn)確無(wú)誤？傳統(tǒng)教材征訂模式中，這一部分工作均需要大量的人工進(jìn)行逐一核對(duì)。由于數(shù)據(jù)差錯(cuò)率高，教材管理人員煩，財(cái)務(wù)管理人員更煩，學(xué)生也不滿意。而在和經(jīng)銷商進(jìn)行教材款結(jié)算時(shí)，如何提供準(zhǔn)確的對(duì)賬單、退貨單，確保雙方的結(jié)算及時(shí)有效，對(duì)經(jīng)銷商和學(xué)校而言也是不小的挑戰(zhàn)。

（5）工作量大。傳統(tǒng)教材管理模式都需要相關(guān)的教務(wù)人員或者教材管理人員將教師提交的紙質(zhì)教材書目整理錄入EXCLE表格中，耗時(shí)、耗力，而且還不能保證教材數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，造成了極大的人力資源浪費(fèi)。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)多個(gè)兄弟院校已經(jīng)使用教材管理系統(tǒng)的調(diào)研，同時(shí)結(jié)合廣州大學(xué)的實(shí)際情況，系統(tǒng)后端和前端分別應(yīng)用JavaEE框架和JQuery框架，數(shù)據(jù)庫(kù)使用mysql，系統(tǒng)架構(gòu)分為前端頁(yè)面交互層、后臺(tái)業(yè)務(wù)邏輯處理層以及數(shù)據(jù)持久化層。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)，前端頁(yè)面以JQuery框架結(jié)合Ajax處理用戶與服務(wù)器的交互，加快網(wǎng)頁(yè)的響應(yīng)速度并提高用戶體驗(yàn)；后臺(tái)業(yè)務(wù)邏輯以 Java EE 框架結(jié)合JavaBean 的方式實(shí)現(xiàn)組合模式和顯示與業(yè)務(wù)邏輯分離；數(shù)據(jù)持久層以Hibernate框架結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)連接池技術(shù)來(lái)來(lái)優(yōu)化對(duì)數(shù)據(jù)持久化操作的管理。圖1所示為系統(tǒng)三層架構(gòu)。

圖1 系統(tǒng)三層架構(gòu)示意圖

2.系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

基于以上系統(tǒng)架構(gòu)，系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 教材在線服務(wù)平臺(tái)功能結(jié)構(gòu)圖

（1）教材信息。平臺(tái)匯集了各大出版社最新的教材數(shù)據(jù)，教材信息齊全，可進(jìn)行類似教材對(duì)比有助于教師選出最適合的教材。

（2）訂單信息。教材預(yù)定結(jié)束，直接生成訂單，訂單數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精、準(zhǔn)、細(xì)，以便進(jìn)行教材訂單的各類匯總。

（3）分析功能。圖書經(jīng)銷商根據(jù)學(xué)校訂單報(bào)訂出版社后，在獲取每種圖書的可供情況后，通過(guò)平臺(tái)反饋給學(xué)校的教材管理人員。教材管理人員根據(jù)回告信息決定處置方式后再通過(guò)平臺(tái)回復(fù)給圖書經(jīng)銷商。

（4）教材到貨與發(fā)放。經(jīng)銷商圖書到貨后，學(xué)生界面呈現(xiàn)出準(zhǔn)確訂購(gòu)數(shù)量、折扣、單價(jià)、總金額等信息，學(xué)生可提前進(jìn)行教材款的線上支付，提高資金結(jié)算準(zhǔn)確率。在教材發(fā)放時(shí)，學(xué)生只需拿著提前打印的發(fā)書單或者到現(xiàn)場(chǎng)打印發(fā)書單，并進(jìn)行相關(guān)退訂、補(bǔ)訂等操作，工作人員在平臺(tái)進(jìn)行發(fā)書操作后，可實(shí)時(shí)扣減庫(kù)存信息。教材征訂、發(fā)放全過(guò)程信息公開透明。

（5）教師,學(xué)生和教學(xué)任務(wù)信息。平臺(tái)已經(jīng)與學(xué)校使用的任何版本的教務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接。學(xué)校的教學(xué)任務(wù)、師生的基礎(chǔ)信息均可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同步。學(xué)校管理員只需要對(duì)不同用戶分配不同權(quán)限即可。

（6）統(tǒng)計(jì)分析功能。教材征訂過(guò)程中和發(fā)放結(jié)束后，學(xué)校管理人員可隨時(shí)進(jìn)行各個(gè)維度的教材數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。如某個(gè)品種的征訂數(shù)量和使用情況，獲獎(jiǎng)教材的使用統(tǒng)計(jì)等。平臺(tái)不僅為學(xué)校提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，還為學(xué)校提供相應(yīng)的分析餅圖、柱狀圖、折線圖等，方便教材管理人員隨時(shí)調(diào)整教材征訂管理措施。

（7）審核功能。審核功能為多級(jí)審核。教材征訂系統(tǒng)中任課教師給學(xué)生指定的教材需通過(guò)教研室主任 （或系主任）的一級(jí)審核和學(xué)院教學(xué)副院長(zhǎng)的二級(jí)審核，才能進(jìn)入學(xué)生選教材的數(shù)據(jù)庫(kù)中。保證了學(xué)生用書的質(zhì)量。教師指定過(guò)程中，管理人員可隨時(shí)查看教師指定的進(jìn)程和各個(gè)學(xué)院的工作進(jìn)度，從而進(jìn)行必要的提醒。

（8）教師指定和教師用書預(yù)定。課程教師用工號(hào)登錄平臺(tái)后，平臺(tái)已經(jīng)關(guān)聯(lián)了該教師需要指定教材的課程及班級(jí)，教師可直接通過(guò)平臺(tái)指定推薦的教材，亦可自主添加自編講義來(lái)指定，填寫好教師用書數(shù)量，形成教師訂單。

（9）教材預(yù)訂。學(xué)生通過(guò)學(xué)號(hào)和密碼直接進(jìn)入自己的教材征訂系統(tǒng)界面，可以看到所選課程信息、教師名稱、所用的教材信息等，勾選自己需要的教材。而針對(duì)統(tǒng)一征訂的教材，學(xué)校管理只需根據(jù)學(xué)校的招生計(jì)劃和教師指定的教材信息輸入預(yù)定書目即可生成訂單。

（10）教師和學(xué)生反饋。教學(xué)任務(wù)完成之后，師生可直接上平臺(tái)對(duì)教材進(jìn)行評(píng)價(jià)?；蛘叽蚍?、或者評(píng)論，以方便教材編者對(duì)教材進(jìn)行改進(jìn)并給其他選用者提供參考。從而使真正優(yōu)秀的教材進(jìn)入課堂。

3.關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)

（1）基于Ajax的交互技術(shù)。系統(tǒng)采用基于 Ajax 的異步請(qǐng)求模式（如圖3所示）以提升用戶體驗(yàn)。Ajax在服務(wù)器和用戶之間建立“Ajax 引擎”，對(duì)于如加載新的頁(yè)面元素，或者對(duì)網(wǎng)頁(yè)某部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行局部刷新的操作，客戶端便可以發(fā)送請(qǐng)求至 Ajax 引擎，然后由引擎和服務(wù)器進(jìn)行交互，然后對(duì)頁(yè)面元素進(jìn)行異步更新，從而減少了頁(yè)面刷新時(shí)間，也減少了網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。

圖3 Ajax交互框架

如圖4所示，頁(yè)面需要通過(guò)選擇“系部”下拉框來(lái)聯(lián)動(dòng)更新“專業(yè)”“方向”下拉框的內(nèi)容，采用 Ajax 進(jìn)行異步數(shù)據(jù)更新可以加快下拉框內(nèi)容更新速度。當(dāng)用戶修改“系部”下拉框時(shí)，頁(yè)面首先清空當(dāng)前下拉框的所有下級(jí)下拉框（包括專業(yè)、方向、課程），然后向服務(wù)器端發(fā)送HTTP異步請(qǐng)求，服務(wù)器引擎將響應(yīng)請(qǐng)求，從數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢數(shù)據(jù)后，通過(guò)XML數(shù)據(jù)返回客戶端，客戶端根據(jù)收到的XML數(shù)據(jù)生成新的“專業(yè)”“方向”下拉框選項(xiàng)，這樣就完成了一個(gè)異步刷新頁(yè)面的請(qǐng)求和處理。

圖4 Ajax交互示例

（2）系統(tǒng)權(quán)限控制技術(shù)。系統(tǒng)分四種角色，包括學(xué)生用戶、教師用戶、學(xué)院管理員和教務(wù)管理員，不同角色的用戶擁有的權(quán)限不一樣，其所能訪問(wèn)的資源也不一樣。系統(tǒng)權(quán)限控制的實(shí)現(xiàn)主要從頁(yè)面導(dǎo)航控制及URL隱藏以及用戶行為過(guò)濾兩個(gè)方面進(jìn)行。

其中，頁(yè)面導(dǎo)航控制及URL隱藏就是網(wǎng)頁(yè)的網(wǎng)址只顯示主頁(yè)的地址，而不顯示具體的資源地址，用戶操作的任何功能都只能通過(guò)導(dǎo)航欄進(jìn)行導(dǎo)航，并且導(dǎo)航欄菜單是根據(jù)用戶所擁有的權(quán)限來(lái)生成的，這樣就基本屏蔽了用戶訪問(wèn)其無(wú)權(quán)限的模塊的可能；用戶行為過(guò)濾則通過(guò)過(guò)濾器實(shí)現(xiàn)，過(guò)濾器攔截到用戶請(qǐng)求后，首先判斷用戶是否登錄，如果未登錄，則彈出提示框提示其需要登錄，在用戶點(diǎn)擊“確定”之后跳轉(zhuǎn)至系統(tǒng)的登錄頁(yè)面；如果是已登錄的用戶，則使用權(quán)限控制模塊來(lái)判斷用戶是否具有該權(quán)限，如沒有，則僅彈出提示框提示其沒有權(quán)限，不再繼續(xù)處理用戶請(qǐng)求；如果是正常的擁有操作權(quán)限的用戶，則繼續(xù)執(zhí)行用戶請(qǐng)求。

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)連接池技術(shù)。數(shù)據(jù)庫(kù)連接池預(yù)先建立一定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫(kù)連接形成緩沖池，在程序需要建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接時(shí)，只需從“緩沖池”中取出一個(gè)，數(shù)據(jù)庫(kù)操作完畢后再放回緩沖池，供下一次數(shù)據(jù)庫(kù)連接使用，這樣就減少了每次新建數(shù)據(jù)庫(kù)連接耗時(shí)和資源分配。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中采用了Hibernate框架結(jié)合C3P0數(shù)據(jù)庫(kù)連接池技術(shù)，其配置如圖5所示，當(dāng)使用 Hibernate進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作時(shí)，Hibernate就會(huì)自動(dòng)調(diào)用C3P0連接池進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)連接的操作。

圖5 Hibernate數(shù)據(jù)庫(kù)連接池配置

三、高校教材在線綜合服務(wù)平臺(tái)實(shí)際運(yùn)行情況分析

截至目前，教材在線綜合服務(wù)平臺(tái)在廣州大學(xué)已累計(jì)運(yùn)行5個(gè)教學(xué)周期，訂購(gòu)的教材品種達(dá)2萬(wàn)種，累計(jì)完成學(xué)生訂單張，師生訂單達(dá)萬(wàn)張，卻無(wú)一訂單數(shù)據(jù)有差錯(cuò)，且教材結(jié)算時(shí)間從之前14天縮短為現(xiàn)在一天。

通過(guò)對(duì)教師和學(xué)生的反饋信息進(jìn)行分類和分析，可以發(fā)現(xiàn)該平臺(tái)在實(shí)際運(yùn)行情況下有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

一是數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。與出版社的信息對(duì)接，保證了教材從源頭上的準(zhǔn)確性。每學(xué)期，在教材征訂之前，平臺(tái)對(duì)書目進(jìn)行更新，將新獲獎(jiǎng)教材、新出版教材、更新版教材添加到目錄中，同時(shí)將停印等教材從目錄中刪除，而平臺(tái)直接調(diào)用源頭數(shù)據(jù)，避免了傳統(tǒng)教材征訂方式中教務(wù)人員錄入教材時(shí)的差錯(cuò)，提高了教材數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

二是使用方便。與教務(wù)系統(tǒng)的對(duì)接，使得教師登錄平臺(tái)即可看到自己所任的課程及所帶的班級(jí)，無(wú)需填寫紙質(zhì)書單，一鍵即可指定。學(xué)生可看到自己每門課所對(duì)應(yīng)的教材，勾選即可訂書，使用方便。

三是信息透明。給經(jīng)銷商下發(fā)訂單后，在有效時(shí)間經(jīng)銷商在系統(tǒng)中進(jìn)行回告，顯示每種訂單執(zhí)行狀態(tài):有、換版、停印、加印等，教材價(jià)格是否有變化？何時(shí)進(jìn)行了更新？教材是否到貨？到了哪里？是經(jīng)銷商倉(cāng)庫(kù)還是學(xué)校？信息的透明，使訂書者清楚明白消費(fèi)，使管理者對(duì)課前到書情況做到心中有數(shù)。

四、結(jié)語(yǔ)

教材在線綜合服務(wù)平臺(tái)是一個(gè)利用信息技術(shù)開展教材在線供應(yīng)與管理的統(tǒng)合性線上線下互動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，它充分考慮了教材供應(yīng)鏈上各方的需求，具備多功能性和廣泛適用性。它可以為出版機(jī)構(gòu)服務(wù)，使教材產(chǎn)品信息實(shí)現(xiàn)雙向流動(dòng)，精準(zhǔn)定位營(yíng)銷，降低營(yíng)銷成本、提高營(yíng)銷效率；可以為教材銷售商服務(wù)，使其增加訂單的準(zhǔn)確性，減少退貨，提高效益，可以為學(xué)校管理者服務(wù)，加強(qiáng)教材選用的規(guī)范和管理；更可以使教育行政部門通過(guò)這個(gè)平臺(tái)并借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，掌握各類學(xué)校選用教材的信息，從而為規(guī)范教材市場(chǎng)、提高教學(xué)質(zhì)量提供可靠依據(jù)，還有效解決了多校區(qū)辦公和學(xué)分制帶來(lái)的問(wèn)題。

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[2]董袁泉.基于UML的高校教材管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)建模與實(shí)現(xiàn)[P].蘇州大學(xué),2007.

[3]張萬(wàn)潮.基于WEB的教材管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[P].天津大學(xué),2007.

責(zé)任編輯朱守鋰