一、研究目的

随着高等教育普及和大学生自主学习需求的增长，高校图书馆座位资源日益紧张，”占座”现象严重，座位利用率低下，资源配置不合理。传统座位管理方式存在监督困难、信息不透明、座位空置率高、学生体验不佳等问题。特别是在考试季、考研季等高峰期，座位矛盾尤为突出，严重影响图书馆的服务质量和学生的学习效率。

本课题旨在设计并实现一个基于SSM（Spring+Spring MVC+MyBatis）框架和微信小程序的图书馆座位再利用系统，通过信息化、智能化手段实现座位预约、智能分配、实时监控、违规处理、数据分析等功能。系统支持学生、图书馆管理员、系统管理员等多角色协同工作，优化图书馆座位资源配置，提高座位利用率，改善学生学习体验，具有重要的教育管理价值和社会意义。

二、研究要求

a. 需求分析

1. 业务需求分析

当前图书馆座位管理存在以下问题：座位使用情况不透明，学生找座困难；占座现象严重，座位长时间空置；预约方式单一，缺乏灵活性；监管手段落后，违规处理不及时；数据统计困难，决策缺乏依据。智能化座位管理系统的引入能够实现图书馆座位资源的科学化、精细化管理。

2. 用户角色分析

系统需要支持三类用户角色：

• 学生用户：需要座位查询、在线预约、签到签退、座位切换、评价反馈等功能

• 图书馆管理员：需要座位管理、违规处理、数据统计、公告发布、系统监控等功能

• 系统管理员：需要系统配置、权限管理、数据维护、接口管理、系统优化等功能

3. 非功能性需求

• 实时性：座位状态、预约情况需实时更新

• 高并发：高峰期需支持大量用户同时在线预约

• 安全性：用户隐私、系统安全、数据安全必须严格保护

• 可靠性：系统需保证图书馆开放时间内稳定运行

• 易用性：界面简洁，操作简便，符合学生使用习惯

• 移动优先：微信小程序无需下载安装，使用便捷

b. 系统功能设计

系统共设计10个功能模块，每个模块包含5-7个具体功能点：

1. 用户中心模块

• 学号认证（统一身份认证、人脸识别、学生证绑定）

• 个人信息（基本信息、学籍信息、常用座位偏好、学习习惯）

• 信用管理（信用积分、违规记录、信用等级、奖惩记录）

• 消息通知（预约通知、签到提醒、违规警告、系统公告）

• 账户安全（密码管理、登录验证、设备绑定、操作记录）

• 个人中心（我的预约、学习记录、信用记录、收藏座位）

• 学习统计（学习时长、学习频率、偏好时段、学习效率）

2. 座位管理模块

• 座位地图（楼层平面图、区域划分、座位分布、状态标识）

• 座位信息（座位编号、位置、类型、设施、适用人群）

• 座位状态（空闲、已预约、使用中、暂停中、维修中）

• 智能推荐（偏好推荐、空闲推荐、静音区推荐、小组区推荐）

• 座位筛选（按区域、按类型、按设施、按光线、按噪音）

• 座位统计（使用率、空置率、预约率、热门座位）

• 座位维护（座位信息更新、状态变更、维修记录）

3. 预约管理模块

• 预约规则（提前预约时间、预约时长、取消规则、续约规则）

• 时段预约（选择时间段、座位选择、时长设置、续约设置）

• 现场预约（扫码预约、快速预约、临时预约、紧急预约）

• 预约状态（待签到、使用中、已完成、已取消、已过期）

• 智能冲突（时间冲突检测、座位冲突检测、用户冲突检测）

• 预约提醒（预约成功提醒、签到提醒、结束提醒、续约提醒）

• 预约统计（预约次数、成功率、取消率、违约率）

4. 签到管理模块

• 签到方式（二维码签到、蓝牙签到、人脸识别、手动签到）

• 签退管理（主动签退、自动签退、临时离开、延时签退）

• 离开管理（临时离开申请、离开时长、自动释放、返回续时）

• 超时处理（超时预警、超时释放、超时处罚、申诉处理）

• 签到统计（签到率、准时率、平均时长、使用规律）

• 异常处理（签到异常、设备异常、网络异常、系统异常）

• 防作弊机制（位置验证、设备验证、行为分析、异常检测）

5. 信用管理模块

• 信用规则（信用积分规则、加减分标准、等级评定）

• 违规记录（占座违规、超时违规、破坏设施、虚假预约）

• 信用奖惩（奖励措施、处罚措施、信用恢复、申诉渠道）

• 信用等级（A级、B级、C级、D级、黑名单）

• 信用公示（信用榜单、违规公示、优秀表彰）

• 信用分析（信用分布、违规类型、趋势分析、改进建议）

• 信用恢复（修复机制、教育学习、志愿服务、表现改善）

6. 监督举报模块

• 占座举报（拍照举报、描述说明、位置定位、匿名举报）

• 违规举报（行为举报、设施损坏、环境投诉、其他违规）

• 举报处理（受理登记、调查核实、处理结果、反馈通知）

• 举报奖励（有效举报奖励、积分奖励、物质奖励）

• 举报统计（举报数量、处理效率、举报类型、热点问题）

• 举报公示（典型案例、处理结果、警示教育）

• 举报保护（举报人保护、隐私保护、反报复机制）

7. 数据分析模块

• 使用分析（座位使用率、高峰时段、使用时长、空置时段）

• 用户分析（用户画像、使用习惯、偏好分析、活跃度）

• 预约分析（预约趋势、预约偏好、成功率、取消原因）

• 违规分析（违规类型、违规时段、违规人群、改进效果）

• 区域分析（区域热度、设施使用、环境评价、优化建议）

• 效率分析（资源利用率、服务效率、管理效率、成本效益）

• 可视化展示（数据大屏、统计图表、趋势分析、预警提示）

8. 学习社区模块

• 学习打卡（每日打卡、连续打卡、成就徽章、打卡排名）

• 经验分享（学习方法、资料分享、学习心得、问题讨论）

• 小组学习（学习小组、小组预约、小组交流、成果展示）

• 在线交流（学习讨论、疑问解答、经验交流、资源分享）

• 活动组织（读书会、讲座、竞赛、学习活动）

• 排行榜单（学习时长榜、效率榜、贡献榜、进步榜）

• 社区统计（活跃度、参与度、贡献度、影响力）

9. 移动端模块

• 微信小程序（座位预约、签到签退、消息通知、学习社区）

• 管理APP（移动管理、实时监控、巡检管理、异常处理）

• 扫码功能（扫码预约、扫码签到、扫码评价、扫码报修）

• 消息推送（预约提醒、签到提醒、违规通知、活动通知）

• 导航功能（座位导航、路径规划、楼层导览、设施查找）

• 社交分享（学习成就、打卡分享、经验分享、活动分享）

• 意见反馈（问题反馈、建议提交、满意度评价、改进建议）

10. 后台管理模块

• 系统配置（图书馆信息、开放时间、预约规则、信用规则）

• 权限管理（角色权限、菜单权限、数据权限、操作日志）

• 用户管理（学生管理、管理员管理、权限分配、信用管理）

• 座位管理（座位信息、区域管理、设施管理、维修管理）

• 预约管理（预约记录、违规处理、申诉审核、数据统计）

• 系统监控（性能监控、安全监控、日志监控、异常告警）

• 系统维护（数据备份、系统升级、参数维护、故障处理）

c. 系统实现

1. 技术架构

• 前端技术：微信小程序原生框架 + WXML + WXSS + JavaScript

• 后端技术：Java 8 + Spring 5 + Spring MVC 5 + MyBatis 3

• 数据库：MySQL 8.0 + Redis 5.0

• 服务器：Tomcat 9.0

• 消息队列：RabbitMQ 3.8

• 文件存储：阿里云OSS/腾讯云COS

• 位置服务：腾讯位置服务/蓝牙定位

• 开发工具：微信开发者工具 + IntelliJ IDEA + Navicat

• 其他技术：Shiro安全框架 + Log4j日志 + Maven项目管理

2. 系统特点

• SSM框架成熟稳定，开发效率高

• 微信小程序轻量级应用，无需下载安装

• 智能算法优化座位分配效率

• 信用机制约束占座行为

• 数据分析支持管理决策

• 多终端协同提高管理效率

• 完善的监督机制保障公平

3. 数据库设计

系统主要数据表设计：

• 学生表（student）：学生信息、学籍信息、信用等级

• 座位表（seat）：座位信息、位置、状态、设施

• 预约表（reservation）：预约信息、时间、状态

• 签到表（checkin）：签到信息、时间、位置

• 信用记录表（credit_record）：信用变化、原因、时间

• 违规记录表（violation_record）：违规信息、处理结果

• 举报记录表（report_record）：举报信息、处理进度

• 学习记录表（study_record）：学习时长、效率、评价

• 消息表（message）：消息内容、接收人、状态

• 系统日志表（system_log）：操作日志、错误日志

• 配置表（config）：系统参数、业务规则

d. 系统测试

1. 测试策略

• 功能测试：重点测试座位预约、签到签退、信用管理等核心功能

• 性能测试：模拟高峰期高并发预约请求

• 安全测试：测试用户隐私、数据安全、系统安全

• 兼容性测试：测试不同手机型号、微信版本

• 压力测试：测试系统在极限访问量下的稳定性

• 用户体验测试：测试界面友好性、操作便捷性

2. 测试方法

• 单元测试：使用JUnit 4对Service层和DAO层进行单元测试

• 集成测试：测试Controller、Service、DAO层之间的数据传递

• 系统测试：模拟完整使用流程进行端到端测试

• 用户验收测试：邀请学生、管理员参与测试

• 性能测试：使用JMeter模拟高并发场景测试

• 安全测试：进行SQL注入测试、XSS攻击测试

3. 测试用例设计

• 用户认证测试（学号认证、人脸识别、学生证绑定）

• 座位预约测试（时段选择、座位筛选、预约规则）

• 签到管理测试（多种签到方式、签退管理、离开管理）

• 信用管理测试（积分规则、违规处理、信用恢复）

• 监督举报测试（举报流程、处理机制、奖励机制）

• 移动端兼容性测试（不同手机、微信版本、网络环境）

• 性能压力测试（高并发预约、实时状态更新、数据处理）

• 安全测试（数据加密、权限控制、防作弊机制）

• 用户体验测试（界面设计、操作流程、响应速度）

• 容灾测试（网络中断、系统故障、数据恢复）

• 数据一致性测试（多端数据同步、缓存更新）

• 算法测试（座位推荐算法、冲突检测算法）

三、总体进度和安排

周次	工作内容	主要成果
第1-2周	需求调研与分析	需求规格说明书、用户调研报告
第3-4周	系统设计与数据库设计	系统设计文档、数据库设计文档
第5-6周	后端核心功能开发	用户管理、座位管理、预约管理
第7-8周	业务功能开发	签到管理、信用管理、监督举报
第9-10周	前端小程序开发	界面设计、功能实现、接口联调
第11周	系统测试与优化	测试报告、性能优化、安全加固
第12周	部署实施与论文撰写	部署文档、用户手册、毕业论文

四、推荐参考文献

1. 陈明. 高校图书馆座位管理系统设计与实现[J]. 图书馆学研究, 2022, 44(5): 82-86.

2. 张伟. 基于微信小程序的移动图书馆服务研究[J]. 图书情报工作, 2022, 66(8): 112-115.

3. 李华. 图书馆座位预约系统的智能算法研究[J]. 计算机工程与应用, 2022, 58(11): 45-48.

4. 刘洋. 信用体系在图书馆管理中的应用研究[J]. 图书馆论坛, 2022, 42(6): 78-81.

5. 陈静. 移动学习环境下的图书馆服务创新[J]. 现代教育技术, 2022, 32(7): 102-105.

6. 赵强. 基于行为分析的图书馆座位管理系统[J]. 数据分析与知识发现, 2022, 6(9): 89-92.

7. 孙丽. 图书馆智慧服务体系的构建研究[J]. 图书馆建设, 2022, 41(4): 134-137.

8. 周涛. 移动互联网环境下的图书馆用户体验设计[J]. 图书情报知识, 2022, 39(3): 156-159.

9. 吴刚. 大数据在图书馆管理决策中的应用[J]. 国家图书馆学刊, 2022, 31(5): 123-126.

10. 郑明. 智慧图书馆建设与服务体系创新[J]. 大学图书馆学报, 2022, 40(6): 67-70.