# 学生选课管理系统设计说明

## 1. 项目概述

学生选课管理系统基于 RuoYi-Vue 3.9.0 脚手架进行扩展，实现高校学生选课的全流程数字化管理。系统延续现有的前后端分离架构、RBAC 权限体系与代码生成能力，新增选课业务所需的数据库表、菜单权限、角色配置以及前端路由。设计目标是在保持框架简洁可维护的前提下，覆盖学生选课的核心业务流程（学期规划 → 开课计划 → 学生选课 → 成绩登记）。

## 2. 业务目标与角色

### 2.1 业务目标

- **统一管理学期与开课信息**：教务部门集中维护课程、班级、选课窗口，避免信息孤岛。
- **提升选课效率与体验**：为学生提供实时选课、冲突校验、容量提示等能力。
- **保障教学执行与质量**：教师可查看班级名单、录入成绩，辅导员掌握学生选课动态。
- **沉淀数据支持决策**：选课结果与统计数据为培养方案调整提供依据。

### 2.2 角色及职责

| 角色 | 权限标识 | 数据范围 | 核心职责 |
|------|----------|----------|----------|
| 教务管理员 | `edu_admin` | 全部数据 | 维护基础档案、发布学期与开课计划、处理选课异常 |
| 教师角色 | `teacher` | 个人关联数据 | 查看授课课程、管理课内学生名单、录入成绩 |
| 学生角色 | `student` | 个人数据 | 浏览可选课程、提交选课/退课、查看个人课表与成绩 |
| 辅导员 | `counselor` | 本部门及以下 | 审核学生选课情况、协助处理退补选 |

> 权限与菜单配置对应 `student/edu_auth_init.sql`，沿用 RuoYi RBAC 模型。

## 3. 功能规划

### 3.1 模块划分

| 模块 | 子功能 | 描述 |
|------|--------|------|
| 基础信息 | 学生档案、教师档案、课程信息、教室管理 | 维护选课所需的基础主数据，支持导入/导出 |
| 学期与开课 | 学期设置、开课计划、节次安排 | 规划选课时间窗口、生成开课班级、配置教室与节次 |
| 选课服务 | 选课中心、选课校验、退课申请 | 学生在线选课、冲突与容量校验、退课与锁定控制 |
| 教学执行 | 班级名单、选课结果、成绩登记 | 教师/辅导员查看选课名单，教师录入成绩并导出 |
| 统计分析 | 选课统计、课程热度 | 选课数据可视化，为教务决策提供支撑（后续扩展） |

### 3.2 用例流程（概述）

1. **基础档案维护**：教务管理员导入学生、教师、课程、教室数据 → 自动关联 RuoYi 用户信息。
2. **学期发布**：设置学期、选课起止时间，发布后开放选课入口。
3. **开课计划**：为课程创建班级，指定教师、教室、节次与人数上限，发布后进入可选状态。
4. **在线选课**：学生在选课中心搜索课程 → 系统校验时间冲突/容量 → 选课成功写入选课记录。
5. **退课与调剂**：学生或教务发起退课 → 更新选课记录、回收名额；特殊场景由教务管理员手动调整。
6. **成绩登记**：课程结课后教师录入成绩 → 学生查看个人成绩 → 教务导出成绩归档。

## 4. 系统架构设计

### 4.1 整体架构

```
┌───────────────────────────────────────────────────┐
│               前端（ruoyi-ui 扩展模块）             │
│  Vue2 + ElementUI + Vuex + Axios                   │
│  ├─ education/student   ├─ education/course        │
│  ├─ education/semester  ├─ education/courseClass   │
│  ├─ education/enroll    └─ education/grade         │
└───────────────────────────────────────────────────┘
                             ⇅ JSON/REST
┌───────────────────────────────────────────────────┐
│               后端（ruoyi-admin 扩展）              │
│ Spring Boot 2.5 + MyBatis + Spring Security + JWT │
│  ├─ controller.education.*                         │
│  ├─ service.education.*                            │
│  └─ mapper.education.*                             │
└───────────────────────────────────────────────────┘
                             ⇅
┌───────────────────────────────────────────────────┐
│ 数据层：MySQL + Redis + Druid                      │
│  ├─ 新增业务表：edu_*                              │
│  ├─ 字典扩展：edu_*_status 等                      │
│  └─ 权限拓展：sys_role/menu/menu_role              │
└───────────────────────────────────────────────────┘
```

### 4.2 模块对照

| 层次 | 扩展点 | 说明 |
|------|--------|------|
| 前端 | `src/views/education/*` | 新增菜单对应页面组件，沿用 RuoYi CRUD 页面范式 |
| 后端 Controller | `com.ruoyi.web.controller.education` | 新增 REST 接口，合并安全注解与数据范围控制 |
| Service | `com.ruoyi.education.service` | 实现业务逻辑、选课冲突校验、容量控制 |
| Mapper | `com.ruoyi.education.mapper` | 定义 SQL 映射，命名规范沿用表前缀 `Edu*Mapper` |
| 安全 | `@PreAuthorize` + 数据范围切面 | 新增权限标识以 `education:*` 开头，复用 DataScope |

### 4.3 接口设计原则

- **RESTful 风格**：列表 `GET`、新增 `POST`、修改 `PUT`、删除 `DELETE`。
- **统一响应**：沿用 `AjaxResult` 与 `TableDataInfo`。
- **参数校验**：`@Validated` + 自定义业务校验（如容量、时间冲突）。
- **幂等控制**：选课提交接口使用 Redis 分布式锁避免重复提交。

## 5. 数据库设计

详见 `student/edu_schema.sql`，以下为关键表摘要：

| 表名 | 说明 | 关键字段 |
|------|------|----------|
| `edu_semester` | 学期与选课窗口 | `status`（0草稿/1进行中/2归档）、`enroll_*_time` |
| `edu_student` | 学生档案 | 关联 `sys_user.user_id`，学籍状态 `status` |
| `edu_teacher` | 教师档案 | 关联 `sys_user.user_id`、职称 `title` |
| `edu_classroom` | 教室信息 | `room_type` 字典（理论/实验/多媒体） |
| `edu_course` | 课程基础信息 | 课程类型 `course_type`（必修/选修/公选） |
| `edu_course_class` | 开课计划 | `capacity`、`enrolled_count`、`status`、`teacher_id` |
| `edu_course_schedule` | 节次安排 | `weekday`、`period_start/end`、`weeks` |
| `edu_enrollment` | 学生选课记录 | `status`（已选/已退）、`score`、`eval_status` |

### 5.1 关系说明

- `edu_student.user_id`、`edu_teacher.user_id` 与 `sys_user` 一一对应。
- `edu_course_class` 关联 `edu_course`、`edu_semester`、`edu_teacher`、`edu_classroom`。
- `edu_course_schedule` 与 `edu_course_class` 为一对多关系。
- `edu_enrollment` 与 `edu_course_class`、`edu_student` 为多对一关系，复合唯一键 `(class_id, student_id)` 防重复选课。

### 5.2 字典与状态

`edu_schema.sql` 已新增字典类型/数据（ID 11-17），用于驱动前端下拉选择与状态高亮，包括：学期状态、开课状态、课程类型、学籍状态、教师状态、选课记录状态、教室类型。

## 6. 权限与菜单设计

- 新增根菜单 `选课管理`（menuId=2000），子菜单对应业务模块。
- 权限命名统一为 `education:<资源>:<操作>`，确保与 RuoYi 命名空间隔离。
- 新角色：教务管理员、教师、学生、辅导员；脚本位于 `student/edu_auth_init.sql`。
- 通过 `sys_role_menu` 赋权，其中超级管理员与教务管理员拥有全量菜单，教师与学生仅拥有面向自身的菜单与按钮权限。

## 7. 实施路径

| 阶段 | 目标 | 主要工作 |
|------|------|----------|
| 准备阶段 | 环境与规划 | 初始化数据库、导入 SQL、配置角色菜单、确认账号策略 |
| 开发阶段 | 功能实现 | 按模块迭代后端接口与前端页面，补充单元测试与 API 文档 |
| 联调阶段 | 集成与验证 | 进行选课冲突、容量、权限、性能等专项测试，准备演示数据 |
| 上线阶段 | 发布与推广 | 数据初始化（导入学生/课程）、配置选课窗口、发布公告 |
| 运营阶段 | 监控与优化 | 监控日志与性能指标、迭代统计分析、收集用户反馈 |

## 8. 风险与控制

| 风险 | 影响 | 应对措施 |
|------|------|----------|
| 选课高并发导致锁冲突 | 影响提交体验 | Redis 分布式锁 + 容量缓存、对选课接口限流 |
| 数据一致性 | 产生错误名单 | 关键操作启用事务与行级锁，容量使用原子更新 |
| 角色权限配置遗漏 | 造成越权或缺权 | SQL 初始化脚本自动赋权，发布前回归权限用例 |
| 课程冲突判定复杂 | 学生无法选课 | 统一冲突算法（节次 + 教室 + 时间），服务层复用 |

## 9. 交付物清单

| 文件 | 说明 |
|------|------|
| `student/edu_schema.sql` | 业务表结构、字典数据脚本 |
| `student/edu_auth_init.sql` | 菜单、角色、权限初始化脚本 |
| `student/学生选课管理系统设计说明.md` | 本设计文档 |

执行顺序建议：先运行 `ry_20250522.sql` 初始化基础库 → 执行 `edu_schema.sql` → 执行 `edu_auth_init.sql`。

## 10. 后续扩展建议

- 接入代码生成器模板，快速生成 CRUD 页面与后端骨架。
- 引入课表视图（周历展示），提升学生端体验。
- 增加选课统计图表（选课热度、容量利用率）。
- 与消息中心联动，发送选课结果、退课提醒。
- 结合流程引擎（如 Flowable）支撑特殊申请审批。

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如需进一步协助实现接口、前端页面或测试方案，可在现有设计基础上继续细化任务。