基于三層架構(gòu)的高校學生信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

李秀明 武懷生

摘 要： 針對高校日益增長的學生信息量和傳統(tǒng)落后的信息管理模式不相匹配這一普遍問題，結(jié)合高校學生管理的現(xiàn)實需求，設(shè)計并開發(fā)高校學生信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)采用三層架構(gòu)模式，ASP/ACCESS為開發(fā)技術(shù)，前臺學生管理和后臺教師控制模塊及數(shù)據(jù)統(tǒng)計和報表功能，滿足了高校學生綜合信息科學管理的需要，可為高校學生管理信息化建設(shè)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞： 三層架構(gòu)； 學生管理； ASP； ACCESS

中圖分類號：TP319 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2018）10-95-04

Abstract： In view of the widespread contradiction between the increasing number of students' information and the traditional backward information management mode， an information management system of university student is developed with the combination of the practical needs of student management. The student information management system is designed and realized by using the three tier architecture and ASP/ACCESS. The system meets the needs of scientific management of university students' comprehensive information，and provides a reference for the information construction of university student management.

Key words： three tier architecture； student management； ASP； ACCESS

0 引言

高校學生信息管理系統(tǒng)不同于高校教務(wù)管理系統(tǒng)，主要服務(wù)于教學的教務(wù)管理系統(tǒng)于本世紀初已經(jīng)用于大部分的普通高等學校，目前技術(shù)已經(jīng)成熟。而高校學生信息管理系統(tǒng)是用于在校學生教務(wù)管理系統(tǒng)功能以外的綜合信息管理，總體任務(wù)是實現(xiàn)學生信息關(guān)系的系統(tǒng)化、科學化、規(guī)范化和自動化。

目前，我國高等院校的規(guī)模在不斷擴大，復雜而龐大的學生信息為學校的學生管理提出了新的要求，快速發(fā)展的外部經(jīng)濟環(huán)境給學生管理也賦予了新的內(nèi)容，如高校獲得國家和社會獎/助學金的覆蓋面在擴大，資金的評定和發(fā)放涉及到每一位學生的切身利益，傳統(tǒng)的“?！海ㄏ担倍壒芾砟Ｊ较?，輔導員用單機文本記錄模式已經(jīng)很難全面、公平、準確的備案和檢索學生的綜合信息。

1 高校學生信息管理系統(tǒng)三層架構(gòu)模式解決方案

通常意義上的三層架構(gòu)（3-tier architecture）是將整個業(yè)務(wù)應(yīng)用劃分為：表示層（User Interface layer）、業(yè)務(wù)邏輯層（Business Logic Layer）、數(shù)據(jù)訪問層（Data access layer）。

1.1 三層結(jié)構(gòu)分工

所謂三層體系結(jié)構(gòu)，是在客戶端與數(shù)據(jù)庫之間加入了一個中間件層，也叫組件層。三層體系的應(yīng)用程序?qū)I(yè)務(wù)規(guī)則、數(shù)據(jù)訪問、合法性校驗等工作放到了中間層進行處理。通常情況下，客戶端不直接與數(shù)據(jù)庫進行交互，而是通過COM/DCOM通訊與中間層建立連接，再經(jīng)由中間層與數(shù)據(jù)庫進行交換。①表示層，是對用戶的請求接受，以及數(shù)據(jù)的返回，為客戶端提供應(yīng)用程序的訪問。②業(yè)務(wù)邏輯層，主要負責對數(shù)據(jù)層具體問題的操作，對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的邏輯處理[1]。③數(shù)據(jù)訪問層，主要是對非原始數(shù)據(jù)的操作，而不是指原始數(shù)據(jù)，具體為業(yè)務(wù)邏輯層或表示層提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

1.2 自定義實體類作為三層架構(gòu)的業(yè)務(wù)對象在三層架構(gòu)的使用

在三層架構(gòu)中，業(yè)務(wù)對象無論是DataSet還是自定義的實體類對象，都會在三層架構(gòu)之間進行傳遞，每層都依賴于業(yè)務(wù)對象，如圖1所示。

三層架構(gòu)模式數(shù)據(jù)流向關(guān)系解析：①通過表單獲取數(shù)據(jù)；②調(diào)用E層，實體user獲得輸入的數(shù)據(jù)；③調(diào)用B層判斷輸入的數(shù)據(jù)是否有效；④調(diào)用E層，獲得實體類判，判斷輸入的信息（實體類屬性）是否為空；⑤若實體類屬性不為空，則調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層；⑥獲得實體類，連接數(shù)據(jù)庫，進行增、刪、改、查，將獲得數(shù)據(jù)返回實體類；⑦D層中返回實體類屬性與④中的信息比較，然后返回值；⑧判斷返回值真或假。

2 高校學生信息管理系統(tǒng)分析

系統(tǒng)分析是管理信息系統(tǒng)開發(fā)的一個關(guān)鍵階段，從系統(tǒng)需求入手建立系統(tǒng)用戶模型。用戶模型從概念上全方位表達系統(tǒng)需求，即系統(tǒng)與用戶的關(guān)系[2]。系統(tǒng)分析在用戶模型的基礎(chǔ)上，建立獨立于系統(tǒng)實現(xiàn)環(huán)境的邏輯結(jié)構(gòu)。

2.1 系統(tǒng)目標

高校學生信息管理系統(tǒng)，是高等教育科學化管理的內(nèi)在要求和信息化發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，管理系統(tǒng)的應(yīng)用不僅降低了班主任和輔導員的工作強度，而且使學生的綜合信息管理變得更加準確化、透明化和結(jié)構(gòu)化。

⑴ 提高教育管理效率。授權(quán)的班主任可以在任何網(wǎng)絡(luò)終端進行學生信息的查詢、編輯等操作，空間和時間不受限制，保證了學生信息能及時、準確的審核。

⑵ 促進教育管理公平、公正。班主任在輔導員授權(quán)下管理相應(yīng)的學生，起到相互監(jiān)督和相互制約的作用，避免了傳統(tǒng)的學生管理中信息混亂真假難辨的問題，保證了學生信息的安全性。高校學生綜合信息是學生學年評先、評優(yōu)、評獎、評助的重要資料，管理信息系統(tǒng)從源頭保證了學生信息的真實性和安全性，自然也保證了教育的公平性。

⑶ 以信息化推動高校管理改革。管理人員掌握的學生信息資源的公開化，讓學生信息管理有了監(jiān)督的平臺，在提高學生管理效率的同時，是信息化在推動高校“放權(quán)減政”改革教育管理模式的創(chuàng)新所在。

2.2 系統(tǒng)用例分析

用例分析是站在用戶的視角看待系統(tǒng)的特征及其功能，基本用例（登錄、添加管理者，添加學生信息、查看學生信息、修改學生信息、導出學生信息、退出系統(tǒng)）和擴展用例（修改登錄密碼）構(gòu)成了學生信息管理系統(tǒng)的用例模型，其中作為參與者的輔導員、班主任、學生與用例之間的事件流描述，集中體現(xiàn)了系統(tǒng)的職責，人們期望系統(tǒng)對現(xiàn)實世界所呈現(xiàn)的行為就是可觀察的系統(tǒng)功能，如圖2所示。

2.3 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程是用來描述業(yè)務(wù)過程，表述系統(tǒng)內(nèi)單位、人員之間業(yè)務(wù)關(guān)系、作業(yè)順序和管理信息流向圖表[3]。學生信息管理系統(tǒng)在對高校輔導員需求初步分析的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了青海民族大學學工處學生信息管理現(xiàn)狀，了解其工作范疇和基本業(yè)務(wù)流程后，形成了初步的業(yè)務(wù)流程圖，如圖3所示。

2.4 數(shù)據(jù)流程圖

數(shù)據(jù)流程圖是一種能全面地描述信息系統(tǒng)邏輯模型的主要工具，具有較高的抽象性和概括性[3]，整個過程展現(xiàn)了信息在系統(tǒng)中的流動、處理和存儲過程，如圖4所示。

3 高校學生信息管理系統(tǒng)設(shè)計

3.1 模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計

模塊結(jié)構(gòu)圖是結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計階段的重要任務(wù)，由數(shù)據(jù)流圖轉(zhuǎn)化而來，但數(shù)據(jù)流圖著眼于現(xiàn)實世界，反映數(shù)據(jù)流向，即系統(tǒng)的邏輯功能。而模塊結(jié)構(gòu)圖著眼于計算機世界，反映程序控制層次，反應(yīng)系統(tǒng)的物理模型，清楚的展現(xiàn)出各模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞與信息反饋及控制過程。由于系統(tǒng)涉及模塊較多，函數(shù)調(diào)用結(jié)構(gòu)復雜，篇幅較多，所以模塊結(jié)構(gòu)圖不再列出。

3.2 功能描述

高校學生信息管理系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)庫視圖為基礎(chǔ)，按照用戶等級權(quán)限操作相應(yīng)的視圖數(shù)據(jù)的分級管理學生信息的模式，系統(tǒng)具有單值和多值、精確和模糊查詢的功能，方便輔導員和班主任進行信息檢索和數(shù)據(jù)分析，提高學生管理的效率。

⑴ 輔導員權(quán)限。輔導員具有最高權(quán)限，可以授權(quán)班主任不同的用戶權(quán)限，授權(quán)的班主任可以編輯和審核所屬學生信息，保證了學生信息的安全性。

⑵ 班主任權(quán)限。班主任在輔導員授權(quán)的角色下根據(jù)授權(quán)班級可以添加學生賬戶、編輯學生信息，按關(guān)鍵字段檢索學生信息。

⑶ 學生權(quán)限。對于系統(tǒng)中添加了的學生賬戶，學生可以登錄并添加個人信息，在班主任審核之前可以編輯個人信息。

3.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫為信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支撐作用，數(shù)據(jù)庫設(shè)計是否完整，直接影響信息系統(tǒng)的開發(fā)進程以及整個系統(tǒng)的安全性和運行性能。為了讓信息系統(tǒng)滿足用戶個性化及通求，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計要遵循需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計四個階段[4]。高校學生信息管理系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)建模工具ERwin輔助設(shè)計，提供了關(guān)系模型的完整性約束條件，保障了管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)操縱的安全性。

4 高校學生信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)

4.1 Web端功能模塊實現(xiàn)

⑴ 前臺功能模塊實現(xiàn)

前臺核心模塊負責用戶身份驗證， 提交表單由獲取請求信息對象Request和響應(yīng)客戶端請求對象Response完成身份驗證。表單由三個基本部分組成。表單標簽：這里包含了處理表單數(shù)據(jù)所用CGI程序的URL以及數(shù)據(jù)提交到服務(wù)器的方法； 表單域：包含了文本框、密碼框； 表單按鈕：用于將數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器上的CGI腳本。

⑵ 后臺功能模塊實現(xiàn)

系統(tǒng)后臺是管理員對數(shù)據(jù)的管理和控制窗口，也是班主任或輔導員編輯和檢索信息的平臺。包括導航和內(nèi)容管理窗口兩個模塊，導航模塊采用通用的可隱藏和展現(xiàn)的列表設(shè)計模式，符合用戶的思維習慣。內(nèi)容管理模塊用來編輯導航模塊對應(yīng)的每一項內(nèi)容，如學生信息審核、添加學生信息、學生信息列表、檢索學生信息、編輯學生信息等。其內(nèi)容顯示的二維列表選用DBGridEh數(shù)據(jù)表格組件，它是為增強Borland系列開發(fā)工具功能而開發(fā)的第三方組件[4]。該數(shù)據(jù)表格組建提高了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)客戶端的性能及用戶體驗，如圖5所示。

4.2 數(shù)據(jù)庫安全

Access數(shù)據(jù)庫是Microsoft公司推出的以標準JET為引擎的小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由于具有操作簡單、移植性強和不需要專門搭建服務(wù)器平臺等特點，成為許多小型信息管理系統(tǒng)的首選數(shù)據(jù)庫，但Access數(shù)據(jù)庫也存在不容忽視的數(shù)據(jù)安全問題。因此為了增強數(shù)據(jù)安全性，使用數(shù)據(jù)源（ODBC）連接和創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，保證數(shù)據(jù)庫文件就與Web網(wǎng)頁文件分離存放，以防止被下載；另外設(shè)置了用戶級密碼驗證，采用物理和邏輯的雙重隔離方式，增強了對數(shù)據(jù)訪問的安全性[5]。

5 結(jié)束語

系統(tǒng)開發(fā)以青海民族大學學工處學生綜合信息管理為原型，分析其中存在的問題，并結(jié)合工作人員實際業(yè)務(wù)需求，采用原型開發(fā)方法設(shè)計并實現(xiàn)了基于三層架構(gòu)的高校學生綜合信息管理系統(tǒng)；系統(tǒng)的投入使用大大拉近了學校學生信息資源供需的空間和時間距離，解決了高等學校學生評選獎懲過程中學生信息不透明和不對等而導致的評價結(jié)果不公平的問題；系統(tǒng)基于三層架構(gòu)模式，保證了管理系統(tǒng)在Internet下的安全數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層的相對分離，提高了系統(tǒng)運行效率。

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