Java Web下大学生创新创业训练信息管理平台设计

　　摘要：为促进高校人才模式改革, 增强高校学生的创新创业能力, 大学生创新创业训练计划在全国范围内大力实施。从学校对在校大学生申报创新创业项目管理的实际需求出发, 以Java语言为基础, 构建一个基础功能完善的大学生创新创业训练信息管理平台。该系统实现了系统权限管理、学生项目申报、教师在线审批、专家授权评分以及教务处结题审核等功能。

　　关键词：Java; B/S架构; 信息管理平台; 创新创业计划;

　　Abstract：To promote reform modes of talents in Colleges and universities, and college students to enhance the ability of innovation and entrepreneurship, the Ministry of education to implement college students' innovation and entrepreneurship training program in the country.This system from the school for college students to declare the actual demand of innovation of project management, using Java language as the foundation, construction of College Students' innovation and entrepreneurship training an information management platform the basic functions, the system realizes the system management, student projects, teachers online approval, authorization and expert scoring registry concluding audit functions.

　　Keyword：Innovation and Entrepreneurship; Information Management; B/S Architecture; Java;

　　根据教育部教高函[2012]5号文件精神, 在“十二五”期间实施国家级大学生创新创业训练计划, 旨在通过该计划促进高等学校转变教育思想观念, 改革人才培养模式, 强化创新创业能力训练, 培养高校学生的创新及创业能力, 培养适应国家建设需求的高水平创新人才。在此背景下, 湖北工业大学需要一个能高效管理大学生创新创业项目的网络平台, 以提高行政工作效率, 方便学生进行创新创业项目申报工作。

　　1、系统需求分析

　　基于对《国家级大学生创新创业训练计划工作手册》的研读, 结合湖北工业大学实际情况, 设计并实现一个创新创业管理系统。该系统侧重实际项目申报中的流程管理, 致力于实现一个创新创业计划在线管理平台, 以提高相关工作的开展效率。

　　系统用户主要分为学生、指导教师、学院 (负责人) 、校内专家和教务处 (负责人) 五大类角色。它以学生为主导, 并在学生这一角色中细分出两类角色:项目负责人和项目组成员。学生角色需要完成的功能有:项目负责人和项目组成员信息录入、项目申请 (包括项目申报、变更和结题申请) , 以及相关文档的提交, 如项目过程记录、项目经费使用情况说明等。指导教师、学院 (负责人) 、校内专家和教务处 (负责人) 这一类角色的主要职责是审核学生项目, 因此将开发重心放在审核功能的实现上。审核人员的多角色性和审核工作的复杂性, 致使审核进行到不同阶段, 其审核的内容和方法都不尽相同。因此, 设计一个完善的权限管理系统, 以灵活方便地赋予不同角色与之对应的功能权限, 显得尤为必要。

　　2、系统架构

　　系统由传统MVC模式下的JavaBean、JSP和Servlet构成。MVC将应用拆分成3个部分[1], 在代码的组织结构上, 使用3个包com.java.model、com.java.dao和com.java.web分别将其进行封装。其中, 模型层作为应用程序的主体部分, 用于表示业务数据或逻辑。Model封装了I-tem (项目) 、User (用户) 等在内的所有数据实体, dao中定义了数据实体的相关逻辑操作;Web层采用Servlet和jsp技术有很多优点, 其中很重要的一点是简洁、易开发, 其中视图层采用jsp技术;控制器使用Servlet[2], 根据用户输入, 控制用户界面数据显示, 更新模型层数据对象;应用服务器采用Tomcat, 它是通用的支持Java Servlet和JSP技术的Web服务器[3]。系统架构如图1所示。

　　3、系统设计

　　3.1、系统功能结构

　　从用户角色的角度划分, 系统分为4个模块:权限管理、项目发布与查询、学生项目申报和项目审核。系统功能结构如图2所示。

图1 系统三层架构

图2 功能结构

　　3.2、系统流程

　　根据该系统本身流程复杂、层次关系明显的特点, 采取在软件工程中基于流程控制的思想, 完成本项目开发, 系统流程如图3所示。

　　4、数据库设计

　　本系统共十五张表, 包括:用户表、角色表、菜单表、项目和项目类型表、项目信息表、项目经费表、经费明细表、项目成员表、学生表、教师表、项目申请审核表、中期审核表、结题审核表、项目变更表、项目过程记录表。数据库E-R模型如图4所示。

　　5、系统关键技术实现

　　系统用户由5种不同角色构成, 用户角色不同, 其在系统中能够访问的功能模块也不同。如学生功能模块主要实现项目申报、项目管理;教师和学院管理员功能模块主要实现项目审核;校内专家功能模块主要实现项目审批和评分;教务处管理员功能模块主要实现系统用户管理等。因此, 设计灵活、简便的权限管理功能, 是设计并实现该系统的关键。在本系统中, 权限管理实现的实体模型如图5所示。

图3 系统流程

图4 数据库E-R模型

图5 权限管理实体模型

　　在该系统中, 每一个用户的角色是唯一存在的, 不存在同一用户对应多种角色的情况, 即用户与角色是一对一的关系。因此, 在用户表 (t_user) 中将角色表 (t_role) 中的主键roleId作为它的外键存在。由此也就实现了用户与角色的一对一绑定关系。

　　所谓权限, 即用户在该系统中能够访问到需要与其产生交互的的页面。简单而言, 它就是一个集合, 每一功能树和功能结点都作为它的子集。用户实体和权限也应该是一对一的绑定关系, 要想实现用户与权限绑定, 即为确定用户与系统功能结点的对应关系。然而, 同一用户能够使用的系统功能不止一个, 而同一功能也应被多个用户使用, 即用户与功能结点之间是多对多的关系。因此, 如何处理这个矛盾点是解决权限管理功能的关键因素。

　　如图6所示, 权限管理的物理数据模型中, 采用角色表作为中间表来间接地实现用户实体与功能实体的多对多关系[4]。上文已经讨论过用户与角色之间一对一关系的实现, 为每一个用户去分配相应的权限是繁琐的, 也是很不明智的做法。但是通过给每一种角色授权, 实现角色与权限的一对一绑定关系, 也就间接实现了用户与权限的绑定关系。而这一过程就是在功能集合里挑选出特定的子集, 作为选定角色的权限。其具体过程为:在角色表 (t_role) 中, 将针对每一个系统角色能够访问的功能模块, 而赋予不同的功能菜单集 (authIds) , 由此也就实现了角色与其权限的一对一关系。此外, 每一个authIds集合中对应着多个菜单节点 (authId) 。而在系统菜单表 (t_auth) 中, 对于每一个菜单节点, 有它与之对应的jsp文件。

　　因此, 通过对角色授权, 也就确定了具有该角色的用户能够在系统中访问到的界面, 从而间接地实现了对用户授权的功能。值得注意的是:这里的“功能树”和“功能结点”, 类比于数据结构中的树和叶子节点。

　　6、结语

　　目前, 该系统尚处于试运行状态, 基于上述设计思想, 对系统用户权限实现了有效控制。不同角色的用户登入系统时, 其功能权限将在界面左侧部分以功能树的形式呈现出来。在功能授权方面, “管理员”登入系统通过对指定的角色在功能树上勾选其子树或者其根结点, 就能够为对应角色添加相应的功能, 灵活方便、易于操作。此外, 通过对系统设定的用户、角色以及功能树实现增、删、改的机制, 确保了系统管理员对整个系统的权限管理模块进行有效管理。

图6 权限管理的物理数据模型

　　从并发性的角度看, 虽然在系统开发过程中并没有使用连接池技术对连接数进行控制, 但是每次调用数据库连接结束后, 都会在Servlet中关闭相应连接, 确保了系统在面对大量用户访问和高并发请求的情况下, 仍能保持良好的处理能力和系统性能。

　　参考文献
　　[1]赵俊峰.Java Web应用开发案例教程——基于MVC模式的JSP+Servlet+JDBC和AJAX[M].北京:清华大学出版社, 2012.
　　[2]BUDI KURNIAWAN.Servlet和JSP学习指南[M].北京:机械工业出版社, 2013.
　　[3]蔡剑, 景楠.Java Web应用开发:J2EE和Tomcat[M].第2版.北京:清华大学出版社, 2005.
　　[4]刘强.基于角色的访问控制技术[M].广州:华南理工大学出版社, 2010.