摘" 要：為滿足企業(yè)對煤礦安全培訓的需求，克服傳統(tǒng)培訓方法的局限性，通過對Vue和Spring Boot技術(shù)進行研究，使用JDK、MySQL數(shù)據(jù)庫和IDEA等工具，構(gòu)建了一個更加高效、穩(wěn)定且易于維護的后臺管理系統(tǒng)，從而有效地解決傳統(tǒng)培訓方式存在的問題。更加便利的系統(tǒng)培訓資源使用、更靈活的課程安排、更具保障的學習進度監(jiān)控，使煤礦安全的普及更加全面，相關(guān)安全人員專業(yè)水平不斷提升。

關(guān)鍵詞：煤礦安全；Spring Boot；Vue；MySQL數(shù)據(jù)庫

中圖分類號：TP311" " 文獻標識碼：A" 文章編號：2096-4706（2024）18-0116-05

Design and Implementation of Coal Mine Safety Training Background Based on Spring Boot+Vue Technology

ZHU Qianhui， LIU Fenghua， QIAN Jin， ZHANG Suyang

（School of Mathematics and Statistics， Xuzhou University of Technology， Xuzhou" 221111， China）

Abstract： In order to meet the needs of enterprises for coal mine safety training and overcome the limitations of traditional training methods， through research on Vue and Spring Boot technologies， this paper uses tools such as JDK， MySQL database and IDEA to construct a more efficient， stable and easy-to-maintain background management system， thus solving the problems of traditional training methods effectively. The more convenient training resource usage of system， more flexible course arrangements and more secure learning progress monitoring make coal mine safety be more comprehensively promoted and the professional level of relevant safety personnel can be continuously improved.

Keywords： coal mine safety; Spring Boot; Vue; MySQL database

0" 引" 言

在當前數(shù)字化時代，煤礦安全問題引起了廣泛的關(guān)注，并推動了煤礦安全培訓的發(fā)展與改進。煤礦行業(yè)的高危特質(zhì)，使其長期以來一直是從事有關(guān)安全生產(chǎn)工作的重點熱門領(lǐng)域。由于當前中國煤礦生產(chǎn)逐漸增加，礦井的安全生產(chǎn)形勢也愈發(fā)嚴峻，各種煤礦安全事故時有發(fā)生，究其原因是事故參與人員安全訓練水平不足所導致。煤礦安全問題的解決進程刻不容緩。

隨著社會對煤礦安全的重視程度不斷提升，煤礦安全培訓成為必不可少的一項工作。為了增強培訓效果和管理效率，我們決定采用先進的技術(shù)來開發(fā)一個高效、智能化的煤礦安全培訓后臺系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一種典型的教育培訓系統(tǒng)，它讓管理員足不出戶就能完成有關(guān)煤礦安全知識的信息的管理，最大化縮減管理時間，提高管理效率。

本文的目的是成功搭建Spring Boot+Vue框架，構(gòu)建一個穩(wěn)定、可靠，且便于開發(fā)的安全培訓系統(tǒng)。內(nèi)容方面，根據(jù)前端面向客戶的要求，我們將通過建設(shè)學習管理、考試管理、組織管理三大服務(wù)板塊，更有利于管理員為客戶增加修改學習的資源。此外，新開發(fā)出的統(tǒng)計分析板塊，準確清晰地為管理員提供用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)信息并加以分析，使得對整體系統(tǒng)的優(yōu)化與處理更加體貼得當。

1" 系統(tǒng)需求分析

1.1" 功能性需求分析

如今，信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，應(yīng)用不斷擴大，教學和虛擬大學等相繼出現(xiàn)，人們迫切希望能使用這些新式技術(shù)來進行在線培訓的升級，以降低管理的工作負擔并提高工作效率，同時提高管理的質(zhì)量。于是通過結(jié)合Spring Boot和Vue這兩個框架，我們可以實現(xiàn)前后端分離、模塊化開發(fā)，并且大大提高開發(fā)效率和代碼質(zhì)量[1]。根據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)主要從企業(yè)層面進行管理，本文擬設(shè)計更有針對性的煤礦安全管理系統(tǒng)。從實際需求出發(fā)，管理系統(tǒng)分為用戶管理、系統(tǒng)首頁、學員管理、學習管理、考試管理、統(tǒng)計分析、安全性與日志記錄等眾多功能。通過系統(tǒng)，用戶可以登錄、注冊，管理員可以對信息進行添加、編輯與刪除，并對學員的學習記錄、考核成績、培訓記錄等數(shù)據(jù)進行管理，快速了解系統(tǒng)運行狀況而提供最精準最全面的功能供需?？梢詭椭髽I(yè)單位或組織靈活、準確、高效、智能地管理信息內(nèi)容，實現(xiàn)對信息的采集、加工、審核、發(fā)布、存儲、檢索、統(tǒng)計、分析、反饋等全流程的管理[2]。

1.2" 非功能性需求

可維護性?？刂朴脩魧ο到y(tǒng)資源的訪問權(quán)限來確保系統(tǒng)的安全性，及時捕捉和處理異常情況，并記錄日志以便排查問題和跟蹤系統(tǒng)行為。

易用性。采用直觀簡潔的用戶界面，考慮用戶的使用習慣和使用環(huán)境，添加人性化提示，保持系統(tǒng)的易用性，減少用戶學習成本。

2" 系統(tǒng)框架概述

系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)圖如圖1所示。

2.1" 建設(shè)技術(shù)

Spring Boot以Spring框架為基礎(chǔ)，是一個更為輕量級的開發(fā)框架，開發(fā)者可以通過此框架實現(xiàn)Spring應(yīng)用程序的快速構(gòu)建與部署。它具有自動配置、協(xié)議優(yōu)于配置等特點，使Spring應(yīng)用程序的配置和開發(fā)得以簡化。例如，提供大量優(yōu)秀的Web框架以方便開發(fā)，利用控制反轉(zhuǎn)的核心特性，并通過依靠注入實現(xiàn)控制反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)管理對象生命周期的容器化。此外，Spring Boot會以各種注釋或配置文件統(tǒng)一去配置應(yīng)用程序中的各個組件，例如安全記錄、數(shù)據(jù)庫的連接等。使得開發(fā)者可以快速入門，無須花費時間在復雜的配置上[3]。

Vue.js是一款十分流行的JavaScript框架，此框架是輕量級的典型代表，用于構(gòu)建用戶界面。作為一款漸進式框架，它的設(shè)計是自底向上通過增量開發(fā)的，核心庫只關(guān)注視圖層，Vue.js使用組件化的方式構(gòu)建應(yīng)用，使得代碼更具可維護性和可重用性[4]。Vue.js的使用社區(qū)十分龐大而活躍，擁有著豐富的插件庫，擴展性良好。

2.2" 前端框架

系統(tǒng)的框架是使用Vue技術(shù)實現(xiàn)并創(chuàng)造的，所需要的第三方組件可通過NPM得以下載。我們采用響應(yīng)式的前端框架Elemet UI組件式開發(fā)前端的布局，整個頁面的布局也通過安裝Bootstrap實現(xiàn)[5]。

2.3" 后端框架

后端的相關(guān)開發(fā)主要采用Java語言的Spring Boot技術(shù)，使用MVC相關(guān)理論，將有關(guān)軟件設(shè)計相關(guān)技術(shù)，用一種業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)、界面顯示分離的方法組織代碼，將業(yè)務(wù)邏輯聚集到一個部件之中，在改進和個性化定制界面及用戶交互的同時，不需要重新編寫業(yè)務(wù)邏輯[6]。具體實現(xiàn)步驟是由顯示層與業(yè)務(wù)邏輯層開放相關(guān)接口產(chǎn)生聯(lián)系，表示層（前端頁面）調(diào)用控制層（Controller層），控制層調(diào)用業(yè)務(wù)層（Service層），業(yè)務(wù)層調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層（DAO層）[7]。Service層書寫API，Controller層寫邏輯的業(yè)務(wù)接口，DAO層則處理數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)了后端與前端以及與數(shù)據(jù)庫之間的連接。后端有關(guān)結(jié)構(gòu)如圖2所示。具體如下：

1）Controller層。前后端分離的項目，后端可能只負責提供數(shù)據(jù)，其中Controller控制層起到了承上啟下的重要作用，負責請求轉(zhuǎn)發(fā)，接受前端頁面過來的參數(shù)，傳給Service處理，接到返回值再傳給頁面。

2）Service層。該層用于邏輯處理，專注于業(yè)務(wù)邏輯，可將一個或多個DAO進行再次封裝，封裝成一個服務(wù)。

3）DAO層。該層主要做數(shù)據(jù)持久層的工作，負責與數(shù)據(jù)庫進行聯(lián)絡(luò)的一些任務(wù)，可將程序所需的數(shù)據(jù)在持久狀態(tài)和瞬時狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，屬于底層但比較基礎(chǔ)的操作。

3" 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

本系統(tǒng)基于Spring Boot和Vue技術(shù)，旨在設(shè)計和實現(xiàn)一套煤礦安全培訓后臺管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)將提供煤礦企業(yè)快速、便捷、安全、可靠的培訓管理方式，以加強從業(yè)煤礦工作人員的安全意識和技能水平，降低煤礦事故發(fā)生率。

3.1" 功能模塊設(shè)計

功能模塊化是將程序劃分成若干個功能模塊，每個功能模塊完成了一個子功能，再把這些功能模塊總起來組成一個整體，以滿足所要求的整個系統(tǒng)的功能[8]。根據(jù)功能性需求分析，總結(jié)出煤礦安全平臺的管理員系統(tǒng)由學習管理、考試管理、統(tǒng)計分析、組織管理等組成，得到系統(tǒng)模塊設(shè)計如圖3所示。

3.2" 接口設(shè)計

接口是分離前后端通信的基礎(chǔ)，需要根據(jù)不同的模塊或組件定義各自的API接口。Web應(yīng)用程序后端需要設(shè)計接口，為前端頁面提供數(shù)據(jù)，研究采用Restful API風格設(shè)計接口，具有一致性、可預(yù)測性、可增加可讀性、性能優(yōu)化的優(yōu)點。JSON格式具有結(jié)構(gòu)清晰、簡潔性、高效性、易于理解和處理的特點。使用JSON格式進行數(shù)據(jù)交互可以提高系統(tǒng)的可擴展性和靈活性。在DAO層定義接口DAO，接口中規(guī)范五個抽象方法，分別實現(xiàn)保存對象、修改對象、刪除對象、查找對象、查找多個對象功能，唯一的方法名作為ID標識，與xml后綴的文件形成映射關(guān)系，在xml文件中實現(xiàn)和數(shù)據(jù)庫的交互操作。接口設(shè)計如圖4所示。

3.3" 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

為了存儲數(shù)據(jù)，同時確保數(shù)據(jù)的可用性、完整性、安全性，系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)庫設(shè)計，定義數(shù)據(jù)模型、表結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型、約束條件等，以確保數(shù)據(jù)以標準化的形勢存儲。

根據(jù)功能模塊劃分的結(jié)果可知，本系統(tǒng)的用戶為管理員，管理員需要進行數(shù)據(jù)記錄，系統(tǒng)還要對學生的學習內(nèi)容、考試、管理員的統(tǒng)計分析、所屬組織進行管理，根據(jù)使用的實際情況，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中保存信息如下：

1）用戶的基本信息包括：賬號、密碼。

2）課程的基本信息包括：課程編號、課程名稱、課程類型。

3）文章的基本信息包括：文章編號、文章名稱、文章類型。

4）視頻的基本信息包括：視頻編號、視頻名稱、視頻類型。

5）題目基本信息包括：題目編號、題目類型、題干、選項、標準答案、難易程度。

6）練習和測試卷的基本信息包括：試卷編號、出題者、題目編號、題目個數(shù)、組卷時間、卷面總分。

并根據(jù)圖3所示的系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)，在數(shù)據(jù)庫中建立相應(yīng)的表。gly_user表（用戶表）作為主表與course表、exam表、test表、article表和video表建立聯(lián)系，其中，用戶表如圖5所示。

3.4" 界面設(shè)計及功能實現(xiàn)

3.4.1" 登錄賬號

后臺登錄頁面用戶管理具有用戶登錄、注冊、權(quán)限管理、個人信息管理等功能。系統(tǒng)具備安全認證機制，管理員需要通過用戶名和密碼進行登錄，用于防止非管理員篡改數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)可采用數(shù)據(jù)加密和訪問權(quán)限控制等措施，以提高用戶數(shù)據(jù)的安全性[9]。

3.4.2" 首頁設(shè)計

本平臺的首頁分成6個板塊：學習管理、考試管理、組織管理、統(tǒng)計分析、其他管理和積分查詢，方便用戶管理查詢信息，滿足用戶需求。系統(tǒng)首頁提供簡潔清晰的信息展示，便于管理員快速了解系統(tǒng)運行狀況，如圖6所示。

管理員用戶除了可以査詢和修改個人信息外，如圖7、圖8所示，還可以通過系統(tǒng)維護和審核模塊對系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行維護，以及審核系統(tǒng)使用者輸入的相關(guān)信息[10]。

3.4.3" 管理模塊功能實現(xiàn)

首頁管理模塊學習管理、考試管理、組織管理、統(tǒng)計分析、其他管理和積分查詢。部分功能介紹如下：

1）學習管理包括文章發(fā)布、視頻發(fā)布、新聞動態(tài)、首頁上架、內(nèi)容分類，管理員可以對文章或視頻進行添加、編輯與刪除，進行新聞動態(tài)實時發(fā)布、培訓課程的創(chuàng)建/編輯/刪除、課程的分類與排序、添加權(quán)限等，如圖9所示。

2）考試管理包括題庫管理、試卷記錄、考試記錄、錯題記錄。管理員可以進行題庫管理、試卷設(shè)置，生成學員考試記錄、錯題記錄等用于統(tǒng)計和分析學員的考核情況。

3）統(tǒng)計分析包括學習分析、題目分析、試卷得分分析等。系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計與報表功能，包括學員的學習分析、刷題得分分析、試卷得分分析，個人學習情況統(tǒng)計等功能。

4" 結(jié)" 論

本論文基于Spring Boot和Vue技術(shù)，設(shè)計并實現(xiàn)了一個煤礦安全培訓后臺系統(tǒng)，管理信息的效率將會得到快速提升，管理員的工作時間也將縮短。該系統(tǒng)能夠提供高效、便捷的培訓管理和資源共享功能，有助于提升煤礦職工的安全意識和技能水平，在提高安全培訓效果、管理培訓資源和加強管理員用戶交互方面具有積極意義。當然，系統(tǒng)的可拓展性以及交互功能上還存在一些需要改進和進一步完善的地方，仍需在未來的研究上進一步完善系統(tǒng)功能和性能，以滿足煤礦安全培訓行業(yè)不斷發(fā)展所產(chǎn)生的需求。

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作者簡介：朱芊慧（2002—），女，漢族，江蘇連云港人，本科在讀，研究方向：計算機科學與技術(shù)；通信作者：劉風華（1976—），女，漢族，河南永城人，副教授，碩士，研究方向：信息安全、大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)；錢進（2002—），男，漢族，江蘇無錫人，本科在讀，研究方向：計算機科學與技術(shù)；張?zhí)K洋（2003—），男，漢族，江蘇蘇州人，本科在讀，研究方向：計算機科學與技術(shù)。