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基于 SSM 的校园常态化防控管理信息系统研究与设计论文

发布时间：2022-11-02 10:18:22 文章来源：SCI论文网 我要评论














SCI论文（www.lunwensci.com）：

　　摘   要：  针对校园聚集性环境特点,为做好南京审计大学校园常态化防控管理,制定了符合校园防控所需的管理系统[1]。 采用Spring、SpringMVC和BootStrap等框架和MyBatis、MySQL数据库技术,以IDEA作为开发平台,采用Tomact9作为服 务器设计开发本管理系统。系统分为三大模块,  分别为学生模块、老师管理模块和管理员管理模块。本系统突出实用性、保证 可靠性、兼顾先进性、具有扩展性。

　　关键词：  常态化防控；Spring；BootStrap；管理信息系统；数据可视化
 
Research and Design of Campus Normalization Prevention and Control Management Information System Based on SSM

ZHAO Zihao, JING Bo, SHAN Cheng, JI Hao
(Nanjing Audit University, Nanjing Jiangsu 211815)

  【Abstract】： According to the characteristics of the campus gathering environment, in order to do a good job in the normalized prevention and control management of the campus of Nanjing Audit University, a management system that meets the needs of campus prevention and control has been developed . This management system is designed and developed by using Spring, SpringMVC, Bootstrap and other frameworks, Mybatis, MySQL database technology, IDEA as the development platform, and Tomact9 as the server. The system is divided into three modules: Student module, teacher management module and administrator management module. The system highlights practicality, ensures reliability, takes into account progressiveness and has expansibility.

  【Key words】： normalization prevention and control;Spring;BootStrap;management information system;data visualization
 
　　0引言

　　高校由于其群体性、大规模等特征,是疫情防控的重地,亟需一个能覆盖全、填报快、采集准、管理高效、统计实时、上报有效的信息系统[2]。在当前大环境下,如若忽视校园防控管理,则会产生巨大的危害。这不仅影响学校党支部各部门领导工作的正常运转,还会影响学生正常学习和生活。针对南京审计大学采用的区块链打卡方式很难做到常态化疫情防控。本文设计一款基于SSM的校园常态化防控管理信息系统,具有发布核酸预约、显示核酸预约人数、返校回家信息填报、请假填报等功能。本系统通过数据的收集、传递、统计、分析、报表和信息共享为南京审计大学各党支部的领导、各部门管理人员和辅导员提供精准的信息。

　　1系统设计

　　1.1系统总体设计

　　在本次基于SSM的校园常态化防控管理信息系统中均围绕防控管理的各个方面进行设计和部署,通过潜在的干系人分析,采用调查问卷方式确定系统需求。系统分为学生模块、老师管理模块和管理员管理模块。本系统三大模块操作环环相扣,确保系统的健壮性。如图1所示是本系统功能图。

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　　1.2数据库设计

　　根据本次基于SSM的校园常态化防控管理信息系统研究与设计,要确定好属于本系统的实体类与实体关系。本系统选择MySQL关系型数据库,遵循项目需求功能需要和更小的数据冗余度,建立9张表、5张视图。其中9张表分别为：登录表、学生信息表、学生核酸预约表、学生返校信息表、学生回家信息表、学生请假表、学生每日打卡表、老师信息表、管理员核酸发布表。5张视图分别包括学生核酸预约视图、学生个人健康打卡信息视图、学生个人返校信息视图、学生个人请假视图、学生个人回家信息视图。如表1所示展现本系统数据库表结构与信息、

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　　如表2所示展现本系统数据库视图信息：

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　　设计好本次数据库后,本项目将其导入PowerDesigner进行建模处理,得到本次系统的E-R图,如图2所示是本项目的E-R图。

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　　1.3系统核心模块介绍

　　1.3.1管理员模块

　　(1)发布核酸预约：系统管理员发布和删除核酸预约信息,实现对预约信息创建和查询操作。发布核酸预约可选择全员核酸检测、抽取全校20%学生核酸检测与学生自主预约核酸检测。

　　(2)预约人数查看：根据发布的核酸预约信息查看当前已预约的人数,实现学生数据的管理。

　　(3)健康打卡统计：管理员可查看本校所有注册学生的每日打卡情况,对当日未打卡的学生输出报表、短信提醒。

　　(4)返校信息统计：管理员发布返校信息后可查看注册学生返校信息填写情况,根据学生返校日期进行决策分析从而选择最优的返校时间段。

　　(5)疫情信息预测：管理员学校所在地区的疫情预测信息,帮助管理员对疫情做出正确的判断。

　　1.3.2老师模块

　　(1)班级信息查看：老师可查看所属班级个人信息,可以对不正确的个人信息进行修改删除。

　　(2)预约人数查看：老师可查看所属班级核酸预约的场次信息,对需要管理的信息输出报表。

　　(3)班级返校信息查看：老师可查看所属班级,当前学期的返校信息,对返校信息进行审批操作。

　　(4)班级学生请假信息查看：老师可查看所属班级,当前学期的请假信息,对请假信息进行审批操作。

　　1.3.3学生模块

　　(1)核酸预约：学生根据管理员发布的核酸场次进行预约操作。系统在手机模式下显示核酸预约二维码供检验人员核验。

　　(2)每日健康打卡：学生对每日的健康信息进行上报,其可选择上传健康码或表单填写进行操作。

　　(3)返校信息报备：学生可填写当前学期的返校信息,供管理员决策、老师审批。系统在手机模式下显示返校二维码供老师核验。

　　2系统技术架构

　　2.1技术栈

　　在本次系统设计中前端技术使用HTML、CSS、BootStrap；分布式与持久化采用Spring+SpringMVC+Maven+MyBatis。其他技术栈如图3所示。

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　　2.2Maven下SSM架构

　　2.2.1Spring技术框架

　　Spring是一款轻量级开源框架,提供了IOC、AOP、Core、ORM、Context等技术,解决了业务逻辑层和其他层耦合的程度,帮助Java开发人员解决企业级应用中的绝大部分问题。

　　2.2.2SpringMVC技术框架

　　SpringMVC框架实际上是Spring框架中的SpringWebMVC模块[3]。其已经不需要通过中间层进行IOC无缝链接,内部提供了清晰的层次角色：控制器、验证器、命令对象等,此外其具有轻量级、简单易学、高效性等特点,被很多企业广泛使用。

　　2.2.3MyBatis技术架构

　　MyBatis框架是Apache的一个开源项目。其运用在Java企业级开发的持久层中,支持SQL语句查询、存储过程调用和映射,具有保证程序结构风格的统一、省去结构设计过程和配置文件的繁琐,可以让使用者写出结构优美、具有高质量的程序。

　　2.2.4Maven仓库

　　Maven是Apache组织中特别成功的重要开源项目,它最突出的特点是,作为一款优秀的项目构建和管理工具,它把原本需要开发人员操作的繁杂的工作转变成了简单的命令[4]。Maven仓库的作用：(1)项目构建：使用Maven仓库可提供标准的、跨平台的自动化项目构建方式。(2)依赖管理：Maven仓库方便对项目的JAR包进行管理,避免JAR包版本冲突等问题。(3)统一开发结构：Maven提供标准、统一的项目结构。每一个Maven项目都包含一个pom.xml文件。

　　2.3前端技术介绍
  
　　2.3.1BootStrap

　　BootStrap是一款Web应用框架,其具有响应式设计,能够自适应于手机、电脑和平板界面。Twitter小组成员共同开发的Web框架,最早在2011年GIT上发布源码。

　　2.3.2Ajax

　　Ajax作为是一款异步JS和XML,其能够实现网站的开发技术。JSON则作为一种数据组织结构,摒弃了XML复杂标签和冗余问题从而完成前端页面的控制。

　　3系统实现

　　3.1管理员模块的实现

　　(1)抽取全校20%人数核酸检测：

　　为适应南京审计大学校园常态化管理,管理员发布核酸预约时可选择自主参与或总人数的20%抽检。对于抽检功能而言是使用StuList工具类,调用stuRandom方法进行实现。方法内部使用Random函数对List集合中数据随机选取,每次随机选取的数据后会添加入nlist集合并从原List集合中删除。如下所示是本功能核心代码：

　　Listnlist=newArrayList<>();

　　if(list.size()<=num){

　　returnlist;//数据信息不符合规范

　　}else{

　　Randomrandom=newRandom();

　　for(inti=0;iintintRandom=random.nextInt(list.size()-1);

　　nlist.add(list.get(intRandom));//加入新List集合并返回

　　list.remove(list.get(intRandom));//原List中删除防止再次选中

　　}returnnlist;}

　　(2)返校数据统计：

　　管理员发布当前学期返校通知后,学生通过手机端对返校数据进行填写。得到的学生返校时间数据后,通过数据展现学生返校省份的人数。本散点图的应用对当前大环境下返校疫情防控做出了决策帮助。其实现过程与页面展示如下所示：

　　1)SpringMVC扫描到对应请求后,对学生返校省份人数进行计数操作。后采用JS文件输入输出流对Data.js文件进行读写操作。核心代码如下：

　　f=newFileWriter(jsonFile.getAbsoluteFile(),True);

　　bw=newBufferedWriter(newOutputStreamWriter(newFileOutputStream(f),StandardCharsets.UTF8));

　　bw.write(s);

　　bw.close();

　　2)读写完成后,SpringMVC进行页面跳转。返校人数统计如图4所示。

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图4返校人数统计
Fig.4Returningtoschoolstatistics

　　(3)疫情信息预测：

　　在本系统中,管理员能够查看学校所在地疫情的预测信息。本功能采用线性回归对疫情进行预测。其线性回归算法设计如下所示：

　　1)爬取南京近30天的本土新增人数的数据并对数据进行正态分布处理。

　　2)计算x与y,其中n代表总天数：

　　x=\∑1xi                  (1)
　　y=\∑1yi                  (2)

　　3)根据线性回归方程公式将公式(1)与公式(2)带入其中：
　　 \

　　b=y−kx(4)

　　4)得到k与b的数值带入线性回归公式中：

　　y=kx+b(5)

　　通过线性回归算法的计算后得到预测学校所在地30d本土新增长趋势预测图,如图5所示。

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图5线性回归预测趋势
Fig.5Linearregressionpredictiontrend
 
　　3.2老师模块的实现

　　3.2.1学生每日健康打卡情况分析

　　老师进入teacher_health.jsp页面后可查看本班学生打卡情况,可对当天未打卡的学生信息输出至Excel表格。老师还可以点击催促当日健康打卡按钮,后台调用短信API接口对未打卡的学生短信提醒。如图6所示健康打卡页面。

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图 6 健康打卡页面
Fig.6 Health clocking page

　　3.2.2学生请假与返校信息审批

　　老师能查阅学生的请假与返校信息,若当前请假前往或返校所在地区为低风险地区则直接免批；若当前请假的地区为高风险地区则直接否决。本算法的应用可减轻老师的工作量并提高工作效率。如图7所示是老师访问的审批页面。

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图 7 学生请假审批页面
Fig.7 Student leave approval page

　　3.3学生模块的实现

　　3.3.1OCR健康码识别

　　学生进入系统后点击每日健康打卡进入相应页面,其可采用Form表单或上传健康码方式进行打卡操作。实现OCR图片识别技术是用Fileupload、IO的JAR包实现文件流后,调用ReadColor类的getImagePiexl方法。其实现流程如下：

　　(1)根据上传健康码的截图,计算OCR识别范围,其中Weight与Height为上传图片的高度与宽度,H、W、Q分别是OCR识别初始高度、宽度和增加量。

　　H=(height/3) W=(weight/6Q)=(height×2)/3

　　(2)得到OCR的识别范围后对范围内的颜色进行识别,每次对识别得到的颜色RGB值进行判断。其核心代码如下：

　　 rgb[0]=(pixel&0xff0000)>>16;

　　rgb[1]=(pixel&0xff00)>>8;

　　rgb[2]=(pixel&0xff);

　　if(rgb[0]==C_red[0]&&rgb[1]==C_red[1]&&rgb[2]==C_red[2]){

　　red.add(rgb[0]);//RED颜色矩阵的个数}
 
　　if(rgb[0]==C_green[0]&&rgb[1]==C_green[1]&&rgb[2]==C_green[2]){

　　green.add(green[2]);//GREEN颜色矩阵的个数}

　　if(rgb[0]==C_yellow[0]&&rgb[1]==C_yellow[1]&&rgb[2]==C_yellow[2]){
　　
　　yellow.add(yellow[2]);//YELLOW颜色矩阵的个数}

　　3.3.2预约信息展现

　　若学生针对某一场次的核酸预约后,系统将动态生成二维码。二维码上存储当前用于预约的场次、时间以及预约学生的个人信息。通过二维码的展现可以提高校园核酸检测的效率,优化检测过程。如图8所示预约核酸成功二维码信息。

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图8二维码信息展现
Fig.8Two-dimensionalcodeinformationdisplay

　　4结语

　　研究发现,信息化技术渗透领域较广,随着其快速发展,已经实现了和校园、企业办公的深度融合[5]。为提高南京审计大学常态化管理,设计出本次基于SSM的校园常态化疫情管理系统。该系统采用Spring、SpringMVC、MyBatis、BootStrap、Maven等框架进行开发,登录主页面采用爬虫技术可视化显示我国现阶段疫情信息。通过本次管理系统的研究与开发为南京审计大学实现了全方位、全过程、全对象的总体目标,实现了校园常态化防控无纸化、无片化管理。该项目以核酸预约管理模块、回家返校信息报备模块、每日健康打卡模块为主线进行开发,提高校园管理的效率。

　　本系统功尚有欠缺、后期将添加以下功能：(1)管理端决策内容采用PC界面展示；(2)高风险地区返校和回家学生将以特殊颜色展现；(3)添加行程码OCR识别技术,减少学生健康打卡的时间。

　　参考文献

　　[1]王凌燕,曹山峰,刘爱民.学校疫情防控管理系统的设计与实现[J].现代信息科技,2021,5(10):80-83.

　　[2]陈劳,刘金扬,杜昀徽,等.高校新冠疫情防控系统模式设计与开发[J].中国教育信息化(高教职教),2021(3):76-79.

　　[3]滕飞.基于SpringMVC的大数据交易集市平台[J].计算机系统应用,2022,31(3):85-94.

　　[4]邓志强,邓林强.Maven在Java项目开发中的应用[J].电子元器件与信息技术,2019,3(5):1-4.

　　[5]袁晓园.基于JSP的综合测评系统的设计与实现研究[J].软件,2022,43(3):124-126.

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本文标签： 常态化防控 ,Spring ,BootStrap ,管理信息系统

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