互聯(lián)網(wǎng)背景下現(xiàn)代教育信息管理系統(tǒng)的設計

【摘要】現(xiàn)代教育信息管理系統(tǒng)的設計，主要包括流程管理機制、基于Web方式的系統(tǒng)分層結構、系統(tǒng)設計的關鍵點、系統(tǒng)的流程設計及算法、技術方案的分析與選擇、主要算法舉例。本文在此基礎上進行了安全性設計、功能模塊設計，并給出了敏捷、統(tǒng)一標準規(guī)劃的現(xiàn)代教育信息管理系統(tǒng)的架構，以期在系統(tǒng)實現(xiàn)方面能夠更加方便、簡單和快捷。

【關鍵詞】現(xiàn)代教育;信息管理系統(tǒng);設計

現(xiàn)代教育信息管理系統(tǒng)設計，理應遵循先進性、適用性、安全可靠性、擴展性、方便性、標準化和兼容性等原則。以教學系統(tǒng)管理服務平臺建設為例，其設計原則和主要特征就是將現(xiàn)有的“數(shù)字化”上升為“智能化”，具有充分共享、靈活配置信息資源的平臺等特征，而基于云服務模式的現(xiàn)代教育信息管理系統(tǒng)，實際上就是“智能化”的體現(xiàn)和必然結果。

一、流程管理機制和系統(tǒng)層次模塊的標準

流程管理機制是對每一個學習和教學任務的狀態(tài)和處理過程都進行全程的跟蹤管理，一個主任務必須在子任務全部完成后才能完成。比如也可以由其他環(huán)節(jié)的人員協(xié)助完成，這些子任務全部完成后，主任務才能得到最后的處理。本課題擬采用任務管理機制，主要用于解決中心運作模式下并發(fā)處理學習任務的需求。 行為授權是多樣的，但網(wǎng)上學習都是采用管理員授權管理機制，查詢也采用同樣的方法。采用授權管理機制，能較好地實現(xiàn)學生在合適的權限內學習相應的課程。

系統(tǒng)層次結構軟件分層遵循如下規(guī)則：系統(tǒng)各層次及層內部子層次之間都不得跨層調用，各子系統(tǒng)只能與同一層及其下一層的子系統(tǒng)存在依賴關系。各層都封裝自己的實現(xiàn)，與相鄰層相互通訊采用訪問接口的方式。考慮系統(tǒng)的可擴展性和可移植性，Web應用程序采用JSP技術，對Web服務器和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)都沒有特殊要求，客戶端應用程序采用Delphi或.NET開發(fā)，主要運行于Windows操作平臺，整個系統(tǒng)具有層次化的體系結構——第五層為應用系統(tǒng);第四層為應用支持平臺（數(shù)據(jù)庫） SQL Server或Oracle;第三層為網(wǎng)絡服務及擴展平臺b，F(xiàn)TP，Hibernate;第二層為網(wǎng)絡操作系統(tǒng)：Unix、Linux、Windows2000Server;第一層為硬件、校園網(wǎng)。

二、系統(tǒng)設計的關鍵點和主要體系

（一）基于自定義配置方式的量化審核模式

在完成申請材料提交后，量化評價那些需要評分的項目就是系統(tǒng)量化評分，這些評分的項目都是學校系統(tǒng)管理員采用特定的評分算法，通過標準的評分方法測算申請學生材料中的每個評分項目的每一項評價指標，最后算出量化總分。評分指標數(shù)據(jù)表：說明需要從數(shù)據(jù)表中讀取的數(shù)據(jù)項目。當完成這些配置后，就可以直接對學生提交的申請及佐證材料進行評分。更加公正、公平的評價學生提交的申請及申報佐證材料以保證評分工作的規(guī)范化和科學化，需要設計出一套合理的量化評價規(guī)范。根據(jù)量化評價規(guī)范創(chuàng)建量化指標評價系統(tǒng)，產(chǎn)生了評價學生申請及佐證材料的模型。

（二）設計權限模塊并設置API Key的方式

現(xiàn)代教育信息管理系統(tǒng)是一套整個學習流程極其復雜的現(xiàn)代教育信息管理系統(tǒng)，在設計系統(tǒng)總體方案時，不僅要整合各種資源，實現(xiàn)各個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)轉換、共享和集成，還需要考慮系統(tǒng)的擴展性。通過設置API Key的方式，對數(shù)據(jù)服務接口進行控制。

（三）智能化平臺應包括4大體系

一是標準體系，包括建立完整的信息編碼與數(shù)據(jù)規(guī)范體系、軟件開發(fā)采用國際與國家標準和智慧校園硬件設施標準。二是安全體系，包括操作系統(tǒng)級安全、網(wǎng)絡級安全和應用級安全。三是平臺監(jiān)控體系。四是服務體系，包括基礎設施服務層（IaaS），系統(tǒng)支撐服務總線（PaaS），教育應用在線服務（SaaS）。這是比較難以解決的問題，課題將依次闡述為什么出現(xiàn)這些問題，以及在本系統(tǒng)中是如何解決這些問題的。

三、系統(tǒng)的流程設計及算法

（一）系統(tǒng)流程構想

（1）申請學生申報流程

客戶端主要針對的是各位學生用戶，歸類為信息采集模塊。學生自己登錄系統(tǒng)，輸入個人信息資料。整個申請過程分成兩步：第一步：申請人填寫基本信息;第二步：申請人填寫個人的學習情況與工作成果并提交學習成果的相關佐證材料。的教師和系統(tǒng)管理員可以實時查詢申請情況和相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，以便做出相應的決策。當申請人具備學校要求的基本條件時，學生可以登錄系統(tǒng)，填寫個人基本情況和成績單并提交相關佐證材料，等待教師和系統(tǒng)管理員對提交內容的審核。

（2）用戶功能流程

登錄系統(tǒng)后，學生用戶根據(jù)自己所擁有的權限，可以獲得與其所擁有權限對應的系統(tǒng)功能模塊，并且可以操作相應的模塊。

（二）技術方案的分析、選擇

系統(tǒng)的C/S客戶端程序將采用微軟最新的WPF技術開發(fā)設計，同時增加WCF數(shù)據(jù)服務中間層，所有的終端設備（例如手機、平板電腦）和其他的應用系統(tǒng)都將通過WPF進行數(shù)據(jù)交換。

該系統(tǒng)的建設初期只有新增的一臺服務器，待過度期結束后，將空余的服務器以及所有的應用都遷移到“云”端運行。使用虛擬化技術從而使軟硬件資源得到最充分的利用。

（三）主要算法舉例

下面是主要算法舉例，根據(jù)下例中的具體算法完成系統(tǒng)設計，并在此基礎上創(chuàng)建? 創(chuàng)建Windows窗體，創(chuàng)建不同的類：

Public Underwriting-HePei clsDepartment//Private DID as Integer//Private DName as String//Private DMasterPhone as Integer//Public Sub AddDepartment （）// ‘some code//End sub//‘some code//End sub//End Underwriting-HePei//Public Underwriting-HePei? clsClass//Private CID as Integer//Private CName as String//Private CDirector as String//Private CDirectorPhone as//Integer//‘some cod//End sub//End Underwriting-HePei

四、現(xiàn)代教育信息管理系統(tǒng)安全性設計

當一個應用系統(tǒng)宣稱自己是安全的系統(tǒng)之前，必須在不同層都擁有足夠的安全性。可以在此進行相應的安全配置，此外還可以部署專業(yè)的入侵檢測系統(tǒng)用于監(jiān)測和阻止各種五花八門的攻擊，實時地阻止TCP/IP數(shù)據(jù)包。

（一）安全性設計的內容

現(xiàn)代教育信息管理系統(tǒng)安全，主要包括以下四個層次的安全：

（1）系統(tǒng)級安全。

（2）程序資源訪問控制安全。對程序資源的訪問進行安全控制，在客戶端上，為學生用戶提供和其權限相關的用戶界面，僅出現(xiàn)和其權限相符的菜單，操作按鈕。

（3）功能性安全。

（4）數(shù)據(jù)域安全。

程序資源訪問控制分為客戶端和服務端兩個層面。目標程序資源被成功調用，這個控制即是服務端程序資源訪問控制。

（二）程序資源訪問控制模型

1、程序資源如何描述自己

前面已有提及，程序資源分為兩種，其一為URL資源，其二為服務接口業(yè)務方法。資源要實現(xiàn)控制必須事先描述自己，以便進行后續(xù)的管理和動作。

（1）通過屬性描述

當需要管理的程序資源數(shù)量很大時，這種方式在擴展性上的不足馬上就暴露出來了。

（2）通過編碼描述

為需安全控制的程序資源提供編碼，用戶通過授權體系獲取其可訪問的資源編碼列表。

（3）通過編碼和程序資源描述串

URL資源可以通過Ant模式匹配串作為描述串，如“/images/**.gif”，“/action/UserManager.do”等;而業(yè)務接口方法，可以通過方法的完全簽名串作為描述串，如com.ibm.userManager.addUser，com.ibm.userManager.removeUser等。

（三）如何對學生用戶教師和進行授權

例如程序資源com.ibm.userManager.removeUser，如果組織機構具有嚴格的業(yè)務分工，用戶的權限由職位確定?？梢灾苯訉τ脩艚M進行授權，用戶組中的用戶直接擁有用戶組的權限。

五、功能模塊設計

（一）硬件設備環(huán)境

通常所謂的智慧課堂，其實是充分共享、靈活配置教學資源的平臺，蘊含教育智慧的學習社區(qū)。一般需要兩臺高性能服務器作為系統(tǒng)的前后端，用于信息數(shù)據(jù)的表現(xiàn)和存儲;網(wǎng)絡平臺物理環(huán)境采用千兆網(wǎng)絡接口，部署在硬件防火墻的安全區(qū)域。該系統(tǒng)由學校系統(tǒng)管理員處理模塊、批改處理模塊、審核模塊和簽發(fā)存檔模塊和更正系統(tǒng)（更正申請模塊、更正狀態(tài)模塊、信息反饋模塊）完成。系統(tǒng)管理員進入本系統(tǒng)時需輸入學生學號及其密碼，同時需要選擇學習或者查詢類。系統(tǒng)將根據(jù)所獲取該系統(tǒng)管理員對該學生的用戶權限，對該管理員在系統(tǒng)中使用的功能加以預先設定和開放。檢查管理員權限，需要與工具庫進行交易。首先要從mancode表中獲取該學生的university字段值;通過該管理員所選擇的類別，各學校系統(tǒng)管理人員只能看到其所屬學校的基本信息數(shù)據(jù)，各管理人員級別定義在uw_grade表中體現(xiàn)。以下為相關代碼：

Table tempTable6 = MapInfo.Engine.Session;//if（tempTable4 ！= null） //tempTable4.Close（）;//MapInfo.Styles.SimpleInterior simpleInterior = new SimpleInterior（）; //字段值

simpleInterior.ForeColor = cellColor; //MapInfo.Data.Feature feature = //MapInfo.Engine.Session.Current.Catalog.SearchForFeature（"DCS1800工具庫"，// SearchWhere（"name='"+cellName+"'"））;//樣式

MapInfo.Styles.AreaStyle area = new MapInfo.Styles.AreaStyle（）;//base.TempTable.InsertFeature（feature）;

管理員代碼：輸入管理員代碼，管理員代碼共有10位，不同的操作員所屬的機構是不同的，所能看到的信息或基本界面是不同的。

程序功能分析：系統(tǒng)接收輸入的學生代碼和密碼，并調用相應的校驗 Action，校驗登陸人員密碼。如果校驗出錯，提示錯誤，要求重試。

（二）軟件環(huán)境

項目數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模塊;平臺數(shù)據(jù)模型及界面設計模塊;信息交互及平臺管理模塊;狀態(tài)及行為分析（數(shù)據(jù)挖掘）模塊;手機客戶端模塊（考慮智能和非智能機信息交互不同方式）。

對有關學校責任的程序和工作的處理稱之為處分。處分由以下環(huán)節(jié)構成：處分通知、處分登記、查勘、過錯責任審核、賠款計算、金額賠付。該系統(tǒng)處分功能由報案登記模塊、估損模塊、查勘模塊、定損模塊、賠付模塊、審核存檔模塊和更正系統(tǒng)（更正申請模塊、更正狀態(tài)模塊、信息反饋模塊）完成。

參考文獻：

[1]蒙沖.高校教學管理系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)[D].復旦大學，2010

[2]葉勝強.基于學分制的教務管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].蘇州大學，2010

[3]孫仕云.基于B/S三層架構的高校網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)設計[J].電子技術與軟件工程，2017（3）.

作者簡介：賈信義（1981.10-），男，漢族，陜西西安人，任職于西安培華學院，大學本科、助理工程師，研究方向為計算機及網(wǎng)絡。