课程表管理系统设计

III摘要随着计算机的不断普及，信息化产业得到飞速发展，传统的管理模式也发生了巨大的变化。我国高等院校中，专业种类多、课程繁杂、教室数量大，导致学校排课管理人员的工作难度加大、工作量增加。尤其是处理处理校内老师的调停课申请，采用纸质化申请来进行管理，不仅会造成资源的浪费，而且还影响老师的工作效率。以往的工作方式已经无法满足现在的需求。将学校排课人员的工作量降低，让老师申请调停课的效率提高，避免调停课时产生的冲突，这是当前需要解决的问题。本文正是基于上述设计了一个用于高校调停课在线申报管理系统，该系统是基于java语言，采用当前较为流行的spring-boot框架设计并实现。本系统共分为四个角色，分别是老师、教务主管、教室主管以及管理员，老师申请调停课，教务主管和教室主管对申请进行审核。管理原则对课程、用户、教室、课程表录入进行管理。改系统有助于提高老师的申请效率，减轻排课人员的工作量。有助于推动高校教务工作的网络化、科学化、和规范化进程。关键词：调停课申报；课程表管理；Spring-boot论文类型：应用研究目录TOC\o"2-3"\h\z\t"标题1,1"摘要 I1绪论 41.1选题背景 41.2系统开发的必要性及意义 41.2.1系统开发的必要性 41.2.2系统开发的意义 41.3论文的主要工作内容 52系统分析与设计 62.1可行性研究 62.1.1经济可行性分析 62.1.2技术可行性分析 62.1.3操作可行性分析 62.2需求分析 62.2.1功能需求概述 72.2.2系统业务流概述 72.3系统设计 82.3.1系统总体功能结构图 82.3.2子系统功能结构 93数据库设计 153.1数据库概念设计 153.1.1实体属性分析 153.2数据库逻辑结构 183.3数据库的实现 214系统实现 224.1系统的总体设计 224.1.1开发平台及开发工具 224.1.2系统的架构图 224.1.3后台界面包结构的及代码说明 234.2系统运行效果(用户使用方法) 264.3系统部署方法 294.3.1.部署在windows上 294.3.2部署在Linux中 315总结和展望 33致谢 错误!未定义书签。参考文献 错误!未定义书签。声明绪论1.1选题背景我国高校开设的课程种类，老师人数以及专业班级是十分复杂、数量庞大的。这就难以避免其中某个老师临时遇到一些特殊的事情，需要临时调课或者停课，此时老师就需要填写相关的申请表，然后等待通知结果。但是由于老师人数众多，并且老师所教授的班级课程众多。那么审核该表的人将需要处理大量的数据，并且还需要仔细检查是否存在冲突的情况。并且大部分高校的申请表提交都是纸质文档，那么就存在数据丢失的可能，而且工作效率也十分低下。如果我们能够利用好现今高速发展的计算机，开发一个调停课申报管理系统，调停课申请的数据进行审核以及管理，即可以减轻评审人的工作效率以及数据丢失的问题。使用该系统，老师只需填写自己想要调停课的申请表，然后只需等待评审人在网上进行审核即可。所有的申请数据都会被放置在系统中，这就避免了数据丢失的情况，而且在还可以在系统中还增加相关的课程管理，可以很方便的查阅数据，减轻评审人的工作压力。1.2系统开发的必要性及意义1.2.1系统开发的必要性随着互联网技术的快速发展，学校的校园网在各个高校应用也越来越广，在通用的信息平台上构建一个高效实用的自动化办公管理系统，可以高效率的改善学校的管理，从而让教师有更多的课余时间用于考虑教学工作。从而提升学校和学生的教学水平。在各个高校众多的老师中，难以做到每一个老师都在自己的教学期间没有私事需要处理，而且在某些高校中，还可能存在着一个老师教多门课。如果仅仅采用曾经的纸质化管理，学校的排课部门查阅资料也十分的不方便。当有老师申请停调课时，某个流程中的老师不在，那么这将会浪费教师的时间，还会影响到教师的心情以及对教学的影响。1.2.2系统开发的意义 本系统主要研究高校教师调停课申请管理系统，采用当前流行的B/S架构，提高了老师申请调停课时的效率，减轻了教务管理工作人员的压力，具有重要的实用意义：提高了老师申请调停课的效率系统被应用后，老师只需通过浏览器，填写申请的要调停的课程，然后只需等待，不需要拿着申请表四处找相关人员签字，有效的为老师增加了闲暇时间进行备课。减轻了教务审核人员的工作压力系统应用前，审核在拿到老师的申请表后，需要对课程相关的信息进行查询，防止其冲突，该系统本身就自带了课程表，审核人员可以很轻松的依据系统中的课程表进行查询是否产生冲突，然后再对该申请表进行审核。大大降低了审核的时间和难度从而提高了审核的效率。1.3论文的主要工作内容本论文的主要结构可分为四大方面。第一是绪论，主要讲述本系统课题研究背景、开发本系统有什么意义和必要性以及论文的主要工作内容；第二是系统分析及相关技术的介绍，主要讲述实现该系统的可研究性、需求性以及系统设计的相关内容。第三是数据库的设计，主要描述了对于系统的一个结构设计和数据库设计，做出了系统结构后对于实际开发系统有着不可或缺的作用，而数据库更是关系着系统在实际运行中产生的数据存放；最后则是系统的与实现，主要讲述了系统的界面及各模块的设计和实现过程。系统分析与设计2.1可行性研究可行性研究是在建设项目投资决策前对有关建设方案、技术方案或生产经营进行的技术论证，以下将介绍如下三种技术分析2.1.1经济可行性分析本系统的开发，只要熟悉学校的调停课流程的共通性以及一台电脑和一个具有外网权限的云服务器即可，当开发完成后，如果有学校的支持，录入相关的数据，即可上线使用，从经济效益上讲，这个系统是可行的。2.1.2技术可行性分析本系统用到的技术都是现阶段最先进的技术，采用了JavaWeb中Springboot、SSM框架，这很大程度提高了开发效率；使用B/S架构，能够有效降低低操作的复杂程度，并且能节省客户端用户存储空间；MySQL作为系统的后台数据库，实现了对数据的结构化管理，并且SQL语言十分的简单便捷，java中也提供了与之相关的接口，易于实现和使用。前端界面使用HTML5,javascript,css以及spring-boot推荐使用的thymeleaf模板引擎进行前后端数据交互的,使得界面更加美观、支持的浏览器众多、系统开发效率加快。因此，采用上述技术不仅能够节省成本，降低系统的复杂程度，提高系统的运行效率，而且能够完全满足不同用户工作的实际需求。2.1.3操作可行性分析本系统具有良好的用户友好性，支持windowsXP,Windows10Windows8,Windwos7等多个操作系统和IE、Google、火狐等多个版本的浏览器，用户只需要掌握Windows系统中浏览器的基本操作功能就可以完全实现对数据的录入、修改、删除等工作。2.2需求分析需求分析软件开发过程中的一个重要的步骤，只有理解了用户的需求，就软件的功能与用户达成一致，才能有目标有计划的执行，才能设计出一个用户满意的系统。就本系统而言，主要面对的是高校全体教师这一群体用户，因此在设计该系统之前，先依据各个高校的调停课申报流程做一个大致的了解，其主要包含申请的步骤，申请表的结构以及该系统涉及的数据。最终得出本系统的功能需求与数据需求(数据库设计)。2.2.1功能需求概述本系统主要是为了方便高校老师进行调停课申报，以及对申报的数据进行管理，方便排课老师进行排课以及教室主管对教室进行安排，因此本系统主要是针对如下三类用户:老师、评审人和系统管理员。老师主要是申请调停课，评审人主要是对老师的申请进行审核，管理员则是对数据进行维护。2.2.2系统业务流概述工作流，是指业务过程的部分或整体在计算机应用环境下的自动化的处理过程，也就是说处理工作是从一个人或者一个作业到另外一个作业的过程。并且工作流必须包含多个事物环节，这样才算是一个完整的工作流程。工作流的模式有串行、并行、串并行同时进行着三种流程进行处理。在本系统中只实现了串行事物模式流程。1）调停课管理系统申请流程图2-1调停课申请流程根据图2.1可以知道老师申请流程为:申请人登录至系统，然后课程表、审核通告记录，并填写申请表，填写完后待审核人员审后发出通知，再查看自己的申请是否通过。2）调停课管理系统审批的流程图2-2调停课管审批的流程 根据图2.2可以知道审核流程为:审核人员登录到系统，查看所有与调停课相关的申请表，然后查看课表信息以及曾经的审核记录，对申请表进行审核，无论是审核通过还是不通过，都会被通报出去，供老师进行查询。2.3系统设计系统设计是根据系统分析的结果，运用系统科学的思想和方法，设计出能最大限度满足所要求的目标的新系统的过程。2.3.1系统总体功能结构图图2-3系统功能结构图根据图2.3可以知道该系统主要分为如下几个子系统：1）教师子系统：登录系统；查看课程表；查看调停课审核通知；调停课申请2）评审子系统：登录系统；查看课程表；调停课审核；查看调停课审核通知3）管理子系统：登录系统；用户管理；年级管理；课程管理；课程表管理；教室管理2.3.2子系统功能结构图2-4教师子系统和评审子系统数据流图（总）教师子系统和评审子系统是本系统的核心功能，主要包含老师查看课表信息，申请调停课，将调停课信息保存至数据库，然后待评审人审核后再将审核结果保存至数据库中，最终实现调停课申报这一功能。其中与之相关的主要数据流走向如图2.4。课表查看功能分析老师或者评审人登录至系统后，首先就会显示一个课程表信息的主界面，如果是老师登录，则会显示登录的老师的课表，然后老师还可以根据老师名字进行查询其课表信息，如果是评审人或者管理员，则是根据教室的名字查询课表信息并显示至主界面。图2-5课表查看数据处理流程图调停课申请功能分析老师登录至系统后，进入到主界面，然后选择进行调停课申请，老师可以新增也可以修改未审核的信息。如果是修改，则需要选中修改的行，然后将该行数据送至调停课信息填写界面。在信息填写界面中，首先选择要处理的日期，然后系统会依据选择的日期在课程信息表中查询相关的数据，然后回传至界面，供老师参考选择填写。当老师确认无误后，点击提交，即可将数据传送至数据库，保存在调停课信息表中。然后等待评审人对该信息进行审核。图2-6调停课申请设计流程图调停课审核功能分析评审人登录系统，系统将根据用户名和密码获取用户表信息，依据用户表中的角色字段来判断是教务主管还是教室主管。如果是教务主管，当其点击调停课审核时，会显示所有的老师申请的记录，然后选择要审核的行，将会根据选中的行带着该行数据跳转是审核界面，判断是否通过以及备注信息。如果不通过，将审核状态变为“教务主管驳回”，结束本次审核，如果审核通过，则审核状态变为“教务主管审核通过”，并将数据保存至数据库。当教室主管登录系统并点击审核调停课时，则会将教务主管审核的结果显示出来，然后选择审核的行，进行审核，最终通过或者不通过这两种结果保存至数据库。图2-7停课审核设计流程图调停课通知查看功能分析用户登录到系统，然后可以点击界面中的查看调课或停课通知按钮，然后系统会依据用户执行的请求查询数据库，然后将数据库表中的状态为非”申请中”的信息显示至界面，供用户查看

图2-8查看调停课通知设计流程图4）管理子系统功能分析管理员主要是对本系统中的数据进行维护操作，其主要功能是对数据增删改查操作。该子系统的总体用例图如下所示。主要有用户，课程，教室，年级数据的新增、删除、修改和查询。课程表的管理主要是查询和录入。该功能需要依赖其他用例中的数据。图2-9管理员子系统总体用例图数据库设计高校停调课管理系统是个比较大的系统，整个系统对数据要求比较严格，数据表密性要求比较高，而且数据量比较大，考虑到诸多方面，决定使用MySQL数据库做为后台数据库。数据库名称为course3.1数据库概念设计对数据库的设计是系统开发过程中的一个很重要一个环节，也是很困难的一个步骤，只有把数据库设计好了，系统在开发的过程中，才能游刃有余。本系统涉及到多个用户，以及课程表的处理，外加各种状态处理，所以在设计数据库的时，一定要先构思好，防止影响后期系统的开发和维护。3.1.1实体属性分析高校调停课管理系统涉及到的实体对象有:用户（老师、评审人（教务主管、教室主管）、管理员）、年级、教室、课程、课程安排、调课申请、停课申请等。一下是本系统主要的实体对象及其属性。用户：用户id、角色、用户名、密码、姓名、邮箱、手机号码、创建时间、修改时间。E-R图如图3-1所示。图3-1用户实体E-R图年级：年级id、年级编号、年级名称、创建时间、修改时间。E-R图如图3-2所示。图3-2年级实体E-R图教室：教室id、教室编号，教室名称、创建时间、修改时间。E-R图如图3-3所示。图3-3教室实体E-R图课程：课程id、课程编号、课程名称、创建时间、修改时间。E-R图如图3-4所示图3-4课程实体E-R图课程安排：课表id、星期、节次、班级id、教室id、老师id、课程id、创建时间、修改时间。E-R图如图3-5所示。图3-5课程安排表实体E-R图调课申请：调课id、教室id、老师id、原课表id、星期、节次、调课原因、教务主管审批id、教室主管审批id、教务主管审批备注、教室主管审批备注、调课状态、原课程时间、调课时间、创建时间、修改时间。E-R图如图3-6所示。图3-6调课申请表实体E-R图停课申请：停课id、老师id、原课表id、停课原因、教务主管审批id、教室主管审批id、教务主管审批备注、教室主管审批备注、停课状态、调课时间、创建时间、修改时间。E-R图如图3-7所示。图3-7停课申请表实体E-R图上术各实体之间相互存在关联关系，通过各种关联关系把各个孤立的数据联系到一起，形成一个统一完整的数据。数据库的实现可以依据这种关系设置参照完整性，创建数据视图。整体的E-R图如图3-8所示。图3-8数据库整体E-R图3.2数据库逻辑结构 依据上面的E-R图以及各个表中所包含的主要字段名，就可以设计出该6张表的主要结构。本系统在设计表结构时，全部都是采用id(递增)作为主键，然后再给每张表设计一个辅助id,在前端显示可以填写的信息中，固定相关选择的信息，目的就是为了简化了数据库表结构的设计。降低各个表结构之间的联系，减少外键的使用。防止删除一个数据，而导致多条数据丢失的情况。用户表包含了本系统的四个角色：老师、评审人(教务主管、教室主管)、管理员，区分它们的方法是使用int类型，然后在后台对role的数值进行判断，在前端界面中固定只有四个角色可以使用。其中因为老师和评审人员都需要涉及到调停课信息表，因此调停课表中必须包含老师和评审人员的id。本系统最难设计的当属课程安排表，因为该表几乎是所有表结构的中心。课程安排需要处理:上课地点，上课时间，上课的老师，上课的班级，这些分别在用户表，课程表，年级表，教室表。除此之外，调停课时，还要依据课程表来进行查询相关的教室使用。所以该表结构几乎是由各个表的id组成，各个表中的字段的内容，并没有什么实际的意义。系统中各个表结构如下所示(除主键外均可以为空):表3.1用户信息表usertale英文字段名数据数据类型长度主键描述idbigint20是主键idusernamevarchar10否用户名passwordvarchar20否密码namevarchar20否姓名telephonevarchar12否手机号emailvarchar20否邮箱rolevarchar1否角色gmt_createdatetime否创建时间gmt_modifieddatetime否修改时间表3.2教室信息表roomtale英文字段名数据数据类型长度主键描述idbigint20是主键idcodevarchar20否编号namevarchar40否名称gmt_createdatetime否创建时间gmt_modifieddatetime否修改时间表3.3课程信息表coursetale英文字段名数据数据类型长度主键描述idbigint20是主键idcodevarchar20否课程编号namevarchar40否名称gmt_createdatetime否创建时间gmt_modifieddatetime否修改时间表3.4班级信息表classroomtale英文字段名数据数据类型长度主键描述idbigint20是主键idcodevarchar20否课程编号namevarchar40否名称gmt_createdatetime否创建时间gmt_modifieddatetime否修改时间表3.5停课信息表class_stoptale英文字段名数据数据类型长度主键描述idbigint20是主键idpk_teach_idbigint20否教师idpk_schedule_idbigint20否原课程表idstop_reasonvarchar255否停课原因pk_education_approval_idbigint20否教务主管审批idpk_room_approval_idbigint20否教室主管审批idpk_education_approval_remarklongtext否教务主管审批备注room_approval_remarklongtext否教室主管审批备注statusint1否停课审批状态stop_timedatetime否停课时间gmt_createdatetime否创建时间gmt_modifieddatetime否修改时间表3.6调课信息表class_adjustmenttale英文字段名数据数据类型长度主键描述idbigint20是主键idpk_teach_idbigint20否教师idPk_room_idbigint20否教室idpk_schedule_idbigint20否原课程表idWeekvarchar40否星期Festivalvarchar40否节次adjustment_reasonvarchar255否调课原因pk_education_approval_idbigint20否教务主管审批idpk_room_approval_idbigint20否教室主管审批idpk_education_approval_remarklongtext否教务主管审批备注room_approval_remarklongtext否教室主管审批备注statusint1否调课审批状态old_course_timedatetime否原课程时间adjustment_timedatetime否调课时间gmt_createdatetime否创建时间gmt_modifieddatetime否修改时间表3.7课程安排表class_schedule英文字段名数据数据类型长度主键描述idbigint20是主键idweekvarchar40否星期festivalvarchar40否节次pk_classroom_idbigint20否班级idpk_room_idbigint20否教室idpk_teach_idbigint20否教师idpk_course_idbigint20否课程idgmt_createdatetime否创建时间gmt_modifieddatetime否修改时间3.3数据库的实现本系统采用的是MySQL作为系统的后台数据库，实现了对数据的结构化管理，并且SQL语言十分的简单便捷。通过工具NavicatPremium12可以很方便地建立和管理数据库。通过工具NavicatPremium12查看建立的course数据库效果图如图3-2所示:图3-2NavicatPremium12下的course效果图系统实现4.1系统的总体设计4.1.1开发平台及开发工具（1）操作系统:windows10（2）系统开发环境:IntelliJIDEA、JDK1.8（3）开发语言:Java（4）数据库:Mysql8.0（5）界面开发:html5（6）应用服务器:spring-boot内嵌的tomcat4.1.2系统的架构图 本系统具有的文件结构如4-1所示:图4-1系统文件结构图本系统采用的是springboot框架来进行编写，其中借鉴了开源框架mybatis-plus以及开源的H-ui.admin前端界面。本系统的文件结构基本上是按照这三个框架来进行布局的，其中templates下面是所有的前端界面信息(即html),参考着H-ui.admin的前端界面加上springboot框架推荐使用的thymeleaf模板引擎来替代jsp。后台的CURD操作主要是参考MyBatis-Plus中的核心功能:代码生成器和CURD接口。4.1.3后台界面包结构的及代码说明在config包下面，放置的是MyBatisPlus的配置类和springSecurity配置类，MyBatisPlusConfig类中含有一个PaginationInterceptor，即我们要使用的分页插件类来处理分页的功能。SpringSecurity配置类主要是处理授权和认证的。如下面代码，前两个config用于处理授权，依据springsecurity的默认机制，如果直接访问的是非login静态资源，则权限不允许，会自动请求“/login”，如果请求“/login”，则权限允许，在web包下面有一个一个LoginController，如果请求的是“/login”，则返回login.html。在SpringSecurity框架下，如果认证失败，则会重定向到“/login?error=true”，依然是权限不允许的页面，所以还是会访问到login.html，直到认证成功，调用successHandler,也就是在handler包下面的一个类，该类是处理当认证成功后，将用户信息保存至session中，传送至“/index”前端页面使用，并且重定向到“/index.html”下。而用户名验证则是分为了两个部分，先在UserService下面验证用户名，根据用户名查找所有的用户信息，借用SpringSecurit框架下提供的UserDetail接口，将用户名和密码保存下来，然后在转到SecurityConfig配置类下的第三个config方法，配置密码，来进行认证是否通过。@Configuration@EnableWebSecurity@AllArgsConstructor//授权控制和认证规则配置类publicclassSecurityConfigextendsWebSecurityConfigurerAdapter{privateUserServiceImpluserServiceImpl;privateSuccessHandlersuccessHandler;@Overrideprotectedvoidconfigure(HttpSecurityhttp)throwsException{http.headers().frameOptions().disable();http.csrf().disable().authorizeRequests().antMatchers("/login").permitAll().anyRequest().authenticated().and().formLogin().loginPage("/login").failureUrl("/login?error=true").successHandler(successHandler).permitAll().and().logout().logoutUrl("/logout").logoutSuccessUrl("/login").permitAll();}@Overridepublicvoidconfigure(WebSecurityweb)throwsException{web.ignoring().antMatchers("/h-i/**","/lib/**","/hui.admin/**","resources/**","/skin/**");}@Overrideprotectedvoidconfigure(AuthenticationManagerBuilderauth)throwsException{auth.userDetailsService(userServiceImpl).passwordEncoder(newBCryptPasswordEncoder());}publicclassLoginController{privateClassScheduleServiceImplclassScheduleService;privateRoomServiceImplroomService;@RequestMapping({"login"})publicStringlogin(){return"login";}@RequestMapping({"/","index"})publicStringindex(Modelmodel){List<Room>roomList=roomService.list();model.addAttribute(roomList);return"index";}}@Component@Scope("singleton")publicclassSuccessHandlerextendsSavedRequestAwareAuthenticationSuccessHandler{@Override//如果验证成功，就将user保存至session中，供前端用户使用publicvoidonAuthenticationSuccess(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse,Authenticationauthentication)throwsServletException,IOException{this.setDefaultTargetUrl("/index");//设置默认的响应urlHttpSessionsession=request.getSession();Useruser=(User)SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication().getPrincipal();session.setAttribute("user",user);super.onAuthenticationSuccess(request,response,authentication);}}在entity包下是用于处理数据库中全局共有的的主键id,创建时间gmtCreate,修改时间gmtModified的getter,setter方法，其目的就是为了和数据库表做映射。方便对数据库的操作。在该类中使用了lombok插件，使用@Getter和@Setter自动生成get和set方法。在module包下面就是在web开发过程中常使用到的mvc三层结构，分别是controller：前端控制器，用于接收前端传过来的参数进行业务操作，再将处理结果返回到前端;entity:数据库表的实体类，目的同2中的entity;mapper：对数据库的持久化操作，直接对数据库操作，实现增删改查，在本系统中使用了Mybatis-plus开源框架，该类主要是与resources下的module.mapper中的各种xml一一对应；在service层下，主要是为了是实现业务逻辑，给controller层的类提供接口进行调用。图4-2module包下前端控制器类结构utils包下包含两个类，分别是jsonUtils和CodeGenerator，jsonUtils用于处理解析json数据；其中CodeGenerator为代码生成器通过使用代码生成器快速生成Entity、Mapper、MapperXML、Service、Controller等各个模块的代码最终组成上述的结构。其详细说明及代码可以参考文献8(/)4.2系统运行效果(用户使用方法)图4-3调停课管理系统用户根据用户名和密码登录进入系统，系统会自动在后台判断用户的角色，然后不同的角色可以执行不同的功能，老师可以查看课程安排表信息，然后填写调停可申请。评审人登录系统可以查看课程安排信息，对申请表进行审核。管理员则主要负责数据的维护。各效果图如下:管理员登录:登录进入后，可以对班级，用户，课程，教室进行增删改查操作,对课程表按照老师进行安排课程。图4-4课程表录入图4-5数据管理老师登录:按照老师查看课表，调停可申请，以及查看调停课通知图4-6调课信息填写图4-7调课申请信息查看评审人员登录:教务主管和教室主管，先由教务主管审核，然后如果审核通过，则将审核信息发送给教室主管，如果审核不通过，则直接驳回，将信息放到通告里面。图4-8审批选择审批数据界面图4-9教务主管审批数据界面图4-10审批后教室主管申请数据界面图4-11教室主管选择审批数据界面

图4-12教室主管审批数据界面图4-13审核后调课通告界面4.3系统部署方法4.3.1.部署在windows上1）在windows中安装mysql8.0，jdk1.8，并配置好环境变量，在dos界面执行如下命令查看版本信息图4-14windows检测jdk是否安装成功2）使用netstartmysql启动mysql,然后设置mysqlroot用户的密码，本系统密码为123456；使用mysql–uroot–p123456登录mysql,在mysql中创建好数据库以及各个表.图4-15windows检测mysql是否安装成功上述