基于科学理念的教材征订与发放管理系统设计与实现
小明：最近我们学校在考虑升级教材征订和发放的流程，你觉得有没有什么好的方法？
小李：我觉得可以开发一个系统来管理这些事情。比如用Python写一个简单的程序，把教材的信息存起来，然后根据学生的需求进行分配。
小明：听起来不错。那这个系统需要哪些功能呢？
小李：首先要有教材信息的录入功能，比如书名、作者、出版社、价格等。然后是学生信息的录入，比如学号、姓名、年级等。接着是征订功能，学生可以选择自己需要的教材，系统记录下来。最后是发放功能，管理员可以根据订单发放教材。
小明：那这个系统怎么实现呢？有没有具体的代码示例？
小李：当然有。我们可以用Python来写，结合SQLite数据库来存储数据。下面是一个简单的例子，展示如何创建数据库和表，以及如何插入数据。
# 导入sqlite3模块
import sqlite3
# 连接到数据库（如果不存在则会自动创建）
conn = sqlite3.connect('textbook.db')
# 创建游标对象
cursor = conn.cursor()
# 创建教材表
cursor.execute('''
CREATE TABLE IF NOT EXISTS textbooks (
id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
title TEXT NOT NULL,
author TEXT NOT NULL,
publisher TEXT NOT NULL,
price REAL NOT NULL
)
''')
# 创建学生表
cursor.execute('''
CREATE TABLE IF NOT EXISTS students (
student_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
name TEXT NOT NULL,
grade TEXT NOT NULL
)
''')
# 创建征订单表
cursor.execute('''
CREATE TABLE IF NOT EXISTS orders (
order_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
student_id INTEGER NOT NULL,
textbook_id INTEGER NOT NULL,
FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(student_id),
FOREIGN KEY (textbook_id) REFERENCES textbooks(id)
)
''')
# 提交更改
conn.commit()
# 关闭连接
conn.close()
小明：这段代码看起来挺基础的，但确实能建立数据库结构。那如何实现添加教材和学生信息的功能呢？
小李：我们可以通过函数来封装这些操作。比如定义一个添加教材的函数，接受参数后插入到数据库中。
def add_textbook(title, author, publisher, price):
conn = sqlite3.connect('textbook.db')
cursor = conn.cursor()
cursor.execute("INSERT INTO textbooks (title, author, publisher, price) VALUES (?, ?, ?, ?)",
(title, author, publisher, price))
conn.commit()
conn.close()
# 示例调用
add_textbook("高等数学", "张三", "高等教育出版社", 50.0)
小明：明白了。那学生信息怎么添加呢？
小李：同样可以用一个函数，类似的方法。
def add_student(name, grade):
conn = sqlite3.connect('textbook.db')
cursor = conn.cursor()
cursor.execute("INSERT INTO students (name, grade) VALUES (?, ?)", (name, grade))
conn.commit()
conn.close()
# 示例调用
add_student("李四", "大一")
小明：这样就能把教材和学生信息保存进去了。接下来就是征订功能了。
小李：没错。我们需要让学生选择教材，然后生成订单。这里可以用一个函数来处理征订逻辑。
def place_order(student_id, textbook_id):
conn = sqlite3.connect('textbook.db')
cursor = conn.cursor()
cursor.execute("INSERT INTO orders (student_id, textbook_id) VALUES (?, ?)",
(student_id, textbook_id))
conn.commit()
conn.close()
# 假设学生ID为1，教材ID为1
place_order(1, 1)
小明：那如何查询学生的订单呢？
小李：我们可以编写一个查询函数，根据学生ID获取他们的订单信息。
def get_orders_by_student(student_id):
conn = sqlite3.connect('textbook.db')
cursor = conn.cursor()
cursor.execute("SELECT * FROM orders WHERE student_id = ?", (student_id,))
orders = cursor.fetchall()
conn.close()
return orders
# 调用示例
orders = get_orders_by_student(1)
for order in orders:
print(order)
小明：这太棒了！看来这个系统已经具备基本功能了。那接下来是不是要考虑用户界面的问题？
小李：是的。目前我们只是用命令行方式操作，如果要让老师或学生方便使用，可能需要做一个图形界面或者Web界面。
小明：那有没有推荐的框架？
小李：如果是Web界面，可以用Flask或者Django；如果是桌面应用，可以用Tkinter或者PyQt。
小明：那我们先尝试用Flask做个简单的Web界面吧。
小李：好的，下面是一个简单的Flask应用，可以展示教材列表，并允许学生选择教材。
from flask import Flask, render_template, request, redirect, url_for
import sqlite3
app = Flask(__name__)
def get_db_connection():
conn = sqlite3.connect('textbook.db')
conn.row_factory = sqlite3.Row
return conn
@app.route('/')
def index():
conn = get_db_connection()
textbooks = conn.execute('SELECT * FROM textbooks').fetchall()
conn.close()
return render_template('index.html', textbooks=textbooks)
@app.route('/order', methods=['POST'])
def order():
student_id = request.form['student_id']
textbook_id = request.form['textbook_id']
conn = get_db_connection()
conn.execute('INSERT INTO orders (student_id, textbook_id) VALUES (?, ?)',
(student_id, textbook_id))
conn.commit()
conn.close()
return redirect(url_for('index'))
if __name__ == '__main__':
app.run(debug=True)
小明：这个Flask应用的模板文件需要怎么写呢？
小李：我们可以在templates目录下创建一个index.html文件，内容如下：
教材列表
{% for textbook in textbooks %}
{{ textbook.title }} - {{ textbook.author }} - {{ textbook.publisher }} - ￥{{ textbook.price }}
{% endfor %}
小明：这样就完成了前端页面的搭建。那整个系统的设计思路是怎样的？
小李：从技术角度看，我们采用了关系型数据库（SQLite）来存储数据，使用Python作为后端语言，Flask作为Web框架，实现了教材管理、学生信息管理和订单处理等功能。这种设计符合科学系统的理念，即模块化、可扩展、易于维护。
小明：听起来很有条理。那这样的系统有什么优势呢？
小李：首先，它减少了人工操作的错误，提高了效率；其次，数据集中管理，便于后续分析和统计；最后，可以扩展成更复杂的系统，比如加入库存管理、电子发票等功能。
小明：非常感谢你的讲解，我感觉对这个系统有了更深的理解。
小李：不客气！如果你有兴趣，我们可以继续完善这个系统，让它更实用。
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