基于低代码开发框架的职业院校信息化平台的设计与实现

姚居文 李桂珍 孙睿涛 叶萌

摘要：该信息化平台以开源的低代码开发框架为基础搭建，该框架采用前后端分離开发模式。前端以Element UI 为框架，后端以SpringBoot为框架，MySQL为数据库。该系统主要分为两个模块：教职工模块与学生相关模块，通过权限管理方式为不同账号分配不同功能，其中教职工管理模块包括请销假管理、财务报销、奖助学金管理、技能大赛管理等；学生模块包括助学金申报等。该系统的上线可使职业院校信息化得到提升，同时可弥补缺乏自主可控信息化管理系统的短板。

关键词：低代码；SpringBoot；职业院校；信息化

中图分类号：TP311      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）07-0060-04

开放科学（资源服务）标识码（OSID）

职业教育是国民教育体系和人力资源开发的重要组成部分，肩负着培养多样化人才、传承技术技能、促进就业创业的重要职责。采用先进的信息技术来构建数字化校园，能提高管理效率、强化教学质量、促进科研教研、提升服务水平、促进教育现代化[1]。现阶段部分职业院校信息化建设中还存在不足，很多工作依旧通过线下传递文件，采用在线表格的方式开展，此类方法一方面增加了工作人员工作量，另一方面在统计数据层面存在很大弊端。

职业院校信息化平台旨在搭建一个功能全面、具有可扩展性的平台，根据需要能够快速构建相关功能。考虑到功能上线周期与代码编写量，低代码框架具有极大优势，低代码开发框架主要优势包括开发效率高、技术门槛低、系统可扩展性强等优势。通过该系统，业务归口负责人可在提出需求后更短的时间内得到需要的程序，系统开发人员开发难度也大大降低。同时，通过信息化系统上线，能为领导提供数据分析与决策依据。

通过调研，初步明确职业院校信息化平台师生中主要使用场景。为方便师生使用，采用基于B/S架构（浏览器/服务器模式）开发模式研发该信息化平台，B/S结构下软件系统有着一定的优势，软件系统测试中可以发现B/S结构能够在任何区域、任何时间下完成操作，而且不用借助特定的软件模式，利用一台计算机就可以完成软件系统的运行及测试[2]，具有极大的便利性。该信息化平台其主要分为两大模块：教职工模块与学生模块，通过权限管理方式为不同账号分配不同功能，两个模块下有若干子模块。其中教职工管理模块包括请销假管理、奖助学金管理、技能大赛管理等；学生模块包括助学金申报等。

一个信息化系统开发之前须进行可行性分析、系统分析、系统设计等工作。该信息化平台采用低代码平台，其主要技术栈Element UI为前端框架，SpringBoot为后端框架，Java为编码语言，MySQL为后端数据库，Nginx作为系统中间件。

1 需求分析

1.1 用户分析

本系统用户主要分为以下几个角色：教职工用户、学生用户、院校领导用户等，通过权限管理，不同用户拥有不同的功能。教职工用户主要权限包括请销假管理、财务报销、奖助学金管理、技能大赛管理等，不同用户只能查看当前所处学院的信息；学生用户现阶段根据调研只包括线上助学金申报，后续逐步扩展功能；院校领导用户作为系统最高管理者，可根据用户填报基层数据进行统计分析。

1.2 功能分析

1.2.1 教职工用户功能需求

教职工用户主要有以下功能：

1） 请销假管理：该功能主要解决教职工外出请假线下流程审批较烦琐的问题。通过该功能，教职工请假只须通过线上系统提交申请，主管领导则可以在线审批。从教职工角度，该功能避免了需要在各个领导处签申请表的烦琐，从领导角度，可以在系统中很直观判断出本年度外出与请假各类数据情况。

2） 财务报销：在职业院校中，购买仪器设备教师外出等，都会涉及相关费用报销工作，财务线上报销能够减少人工操作提高报销效率。同时，可以提高管理效率，线上报销可以实现对报销流程的全程跟踪，方便教职工。线下报销流程烦琐，须较多领导审批，一个领导审核组无法完成报销流程，给教职工造成较大困扰。线上报销功能的实现，旨在提高报销效率使教职工少跑路的情况下又能办成事。

3） 奖助学金管理：奖助学金在职业院校中起着至关重要的作用，不但能减轻学生经济负担还能激励学生上进。因此，公平公正评选，让真正有需要的学生获得奖学金就至关重要，现阶段部分院校评选方式依旧是教师调研学生基本情况后，线下填写申请表，有部分学生的申请表多次填写都会存在问题，大大提高教师审核工作量。该功能模块的上线，一方面与外部系统对接，调用学生在食堂用餐情况，根据用餐数据作为支撑，然后进一步调研学生家庭情况，做到公平公正；其次，系统生成固定模板，学生只需要按要求线上填写申报，负责教师在线审核，大大提高了便利性与容错性。

4） 技能大赛管理：职业院校技能大赛作为我国职业教育的一项重要制度设计，与职业教育发展紧密相连。每年举办的职业院校技能大赛是各个职业学校展示自己的管理水平、专业师资水平、技能训练水平的重要平台[3]。对于职业院校而言，职业技能大赛对评价教学起到至关重要的作用。在教师评职称包括年底考评中，指导学生参与职业技能大赛也是至关重要的一项。院级职业技能大赛管理，旨在更好地统计获奖信息，并通过Data V等大数据可视化组件展示体现教学成果。

1.2.2 学生功能需求

1） 助学金线上申报：现阶段部分院校申报助学金依旧采用线下填表方式，该方式给学生造成较大困扰，对于计算机不熟悉的学生在表格格式、文本格式调整方面存在较大问题，会导致多次打印多次提交的问题。为解决这一问题，系统推出了在线申报功能，设置好所有公共设置，学生只须填写自己个人信息即可打印，大大提高了便利性。

2） 社团活动管理：对于大学生而言，社团能够丰富课余生活，其有着至关重要的作用。现阶段，不同二级学院对社团宣传力度有一定局限性，线上系统能将社团活动信息及时发布在系统中，能使得更多学生参与社团活动中，具有一定意义。

1.2.3 院校领导功能需求

对于院校领导而言，该信息化平台的上线在各个方面都提供便利性。一个完善的信息化平台可以打破信息孤岛，将众多单独系统融合在该信息化平台中。一方面，提高信息化数据共享，提高管理效率；另一方面，该平台基于低代码框架开发，后续若须加入各类统计功能，有极大便利性。同时，通过可视化技术能够很直观展示出各类图表情况与报表数据，为领导后续工作安排提供数据支持，能起到一定决策作用。

1.2.4 性能需求

对于一个信息化平台而言，不仅要求能够有一定扩展性，还须保证系统的可靠性、稳定性、安全性等性能，不能出现一使用就崩溃的情况。在界面设计中，要站在用户角度思考，尽可能采用简洁的设计元素，方便用户理解操作，保证用户在使用过程中能够轻松地找到所需的功能与信息。

2 需求分析

2.1 系统架构设计

在系统架构层面，本信息化平台以开源的低代码开发框架为基础搭建，该框架采用前后端分离开发模式，在系统结构层面采用B/S架构（浏览器/服务器模式），前端框架采用Element UI，后端框架SpringBoot，数据库采用MySQL，为保证系统稳定性，采用Content OS7部署系统。

在基于B/S项目的Web项目中，前端框架种类众多包括Bootstrap、Lay UI、Element UI等，不同框架也有不同特色。本低代码平台选用Element UI作为前端UI框架，Element UI是一款基于Vue.js的桌面端UI框架，其提供了丰富的组件和模板方便软件开发人员使用。本信息化平台SpringBoot为后端框架，SpringBoot作为现阶段主流框架受到众多开发者的青睐，通过SpringBoot框架能够快速地搭建出一个高效、易于维护的Java Web应用程序。

在数据库层面，MySQL作为数据库，可以免费使用并且具备出色的性能与稳定性，在查询大批量数据时也能及时响应。

2.2 数据库设计

在数据库层面，低代码开发框架可根据用户设计表快捷生成包括前端到后台的代码，因此不同功能也会有不同表，其核心数据表包括：sys_user（用户资料表）、sys_role（角色信息表）、sys_dept（角色部门信息表）、sys_role_dept（角色和部门关联表）、sys_role_menu（角色和菜单关联表）、sys_user_role（用户和角色关联表）、sys_menu（菜单权限表），为使得后期查询方便，表命名有一定规范性，系统层面表以sys_**开头，不同业务也均按照相应格式命名。

对于一个应用系统，数据库设计到底规范到什么程度为好，需要权衡响应时间和潜在问题两者的利弊才能决定。对一般的设计来说，达到第三范式（3NF） 就可以了。第三范式（3NF） 具有消除冗余、易于维护、节省空间、可逆性好、限制完整性等优点[4]。为确保数据库设计得更加规范和严谨，在数据库各关系表设计过程中，整体需要满足第三范式，避免数据冗余和保持数据的完整性。

3 系统实现与部署

3.1 开发和运行环境

本信息化平台，后端开发语言为Java，一个优秀的IDE可以极大提升开发效率。IntelliJ IDEA（以下简称IDEA） 是一个强大的代码编译工具，在编寫Java的同时也能够对SpringBoot、Vue、Html等项目有良好的支持。同时，IDEA也提供对数据库的支持，开发人员只需要一个开发工具即可完成一个项目的开发工作。

为提高系统访问速度并减少对数据库的访问，加入Redis缓存机制，并通过SpringSecurity安全框架实现权限控制。

3.2 核心模块

对于一个信息化平台而言，毋庸置疑会有很多用户来使用，并且使用者也会拥有不同身份以及使用权限，不同权限可以进行不同的操作，该低代码信息化平台满足以上描述的需求点，其核心功能包括：用户注册、用户权限分配、菜单管理、系统监控、业务代码生成等，核心模块主要保证系统能够正常运行，并且能够提供对系统的监控，界面如图1所示。

3.2.1 系统监控

系统监控采用OSHI来实现，OSHI（Operating System and Hardware Information） 是一个开源的Java库，用于获取和操作操作系统和硬件信息。它提供了一组简单易用的API，可以用于检索和监控诸如操作系统类型、处理器信息、内存使用情况、硬盘信息、网络接口等系统和硬件相关的数据，方便开发人员查看系统整体运行情况，界面如图2所示。

3.2.2 业务代码生成

业务代码生成模块使用Velocity模板引擎，不仅可以用于界面展示，还可以生成Java代码、SQL语句等文本格式。开发人员只须根据业务需要创建相关SQL数据表，低代码平台不但可以生成包括Controller、Service、Mapper业务层；同时，也可以快捷生成前端Vue等前端信息。通过代码生成方式，若只有增删改查等功能在半小时内即可完成开发，极大提高开发效率，除此之外，该低代码平台还可快速构建页面信息，界面如图3所示。

3.3 业务模块设计

业务模块是针对教职工和业务部门提出的需求而展开的，主要包括请假销假管理、财务报销、奖助学金管理、技能大赛管理和数据统计管理等。该信息化平台采用低代码开发，在功能扩展方面开发速度快。除了上述功能之外，如果教职工还有其他功能需求，也可以快速开发和部署。

3.3.1 请销假管理模块

该功能模块主要为教职工线上请假使用。用户登录后进入功能模块后须录入基本信息后提交，在录入界面本着用户少输入的原则，大部分采用下拉框形式。基本信息录入完成后即可提交数据进行流转，根据用户所在部门进入下一步审核人审批，下一步审批人收到审批请求后可在系统进行审批。

3.3.2 财务报销模块

该信息化平台集成线上报销模块，教职工根据分配账号登录平台，填写相关需要报销信息（工号、报销人、报销事项等）以及佐证材料后提交审批，财务登录平台根据教职工提交报销信息进行预审核后，再由主管领导依次进行审批即可完成线上流程，报销教职工只须等流程结束后，提交相关票据到计财处即可。在整个报销信息流转过程中，提交报销申请的教职工可以在系统中直观查看报销流程现在处于哪个阶段，该模块的上线不但方便教职工，也大大提高了职业院校信息化水平。

3.3.3 獎助学金管理

奖助学金管理模块核心分为两个用户角色：学生角色与教职工角色。

学生角色方面，该信息化平台系统数据对接学院学籍信息库，学生只需要登录相关账号即可登录信息化平台，本着易用性、友好性的原则，平台能根据登录账号获取相关学生信息，包括学号、姓名、班级、专业、年级等基本信息。无法获取的数据，需要用户必须输入的信息，做到少录入多选择的方式，旨在做到一次录入一次通过。所有信息录入完成后提交审核，审核通过后即可打印相关信息表提交留档。

教职工角色方面，职工根据账号登录信息化平台可看到需要自己审批的信息。审批教师可以在线预览，也可以直接下载学生提交上来的附件信息进行查看。并且，可直接在线录入审批意见，做到无纸化审批和无纸化填报。为更好帮助教师做到公平公正决策，信息化平台对接食堂数据，根据学号信息可以直观查看学生在本学期食堂消费的情况，对奖助学金起一定决策作用。通过统计功能，可以直观统计出本年度奖助学金情况，为后续班级助学金分配等提供数据支撑。

3.3.4 系统部署

在系统部署方面，服务器采用轻量级云服务器，操作系统采用的CentOS系统，考虑到业务使用场景以及用户并发量，硬件配置无须过高配置，硬件层面采用2GB内存，1核CPU，40G SSD硬盘。在编译打包方面，该信息化平台采用前后端分离模式。后端使用Maven方式构建SpringBoot项目，并且由一个父项目Models管理多个子Model，通过Maven提供的Package命令打包后端项目，前端Vue通过npm dev build：prod的方式进行编译打包，前后端打包后文件，通过FTP上传至公网服务器即可进行部署。

4 系统测试

在信息化平台的开发过程中，系统测试环节至关重要。测试的细致程度直接影响到系统上线后是否会出现问题。系统测试应考虑系统的开发初衷，测试系统任务板、工作步骤。系统测试经过对结果的观察，发现内部存在的崩溃和错误，对问题进行修正，让整体系统能够稳定正常地维持机体正常运作[5]。该信息化平台整体流程如下：

1） 功能点开发完成后进行测试环境的单元测试，如有问题，修正后进行回归测试。

2） 涉及功能点开发完成后，进行测试环境全流程测试。

3） 系统上线，进行全流程测试后交付用户使用。

5 结束语

该信息化平台基于低代码开发框架实现职业院校信息化平台建设。低代码开发框架整体上技术栈都基于目前主流技术，包括SpringBoot、Element UI、Vue、Swagger等。通过二次开发，该信息化平台功能得到了完善，对现阶段线下烦琐性的工作提供了极大帮助，大大提高职业院校信息化建设。其次，该信息化平台在功能扩展性上开发效率高，能够及时响应开发各类信息化需求。安全性上，其身份认证、权限验证功能满足了日常使用场景需要。对于领导而言，信息化平台的上线为后续工作的决策提供了数据支持；对于教职工而言，大大提高了工作效率，具有实际的应用推广价值。

参考文献：

[1] 罗冬梅.高职院校信息化建设的现状及对策[J].教育与职业，2007（27）：159-161.

[2] 刘振雷.B/S结构下软件系统的测试分析[J].计算机产品与流通，2018（5）：39.

[3] 倪春美.技能大赛视角下高职院校专业人才培养的思考[J].武汉工程职业技术学院学报，2022，34（2）：65-69.

[4] 林英建.数据库逻辑设计性能优化关键技术研究[J].计算机技术与发展，2013，23（12）：74-77，81.

[5] 谭康康，胡支滨，韩阳，等.药店药品信息管理系统的设计及优化[J].华北理工大学学报（自然科学版），2023，45（2）：104-109.

【通联编辑：谢媛媛】