基于WebGIS的學(xué)生考勤管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

郝佳晶

(山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030006)

0 引言

學(xué)生的考勤管理是高等院校學(xué)生日常管理中必不可少的一項工作內(nèi)容，是學(xué)生安全保障、日常教學(xué)保障的基礎(chǔ)性工作。雖然現(xiàn)在的高校學(xué)生管理工作早已引入了信息化手段，但在學(xué)生考勤方面仍有一些不盡如人意的地方，具體體現(xiàn)在兩個方面：一是很多高校的信息化技術(shù)引入較早，導(dǎo)致系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)過于陳舊，原有的功能較為單一，很難滿足新的學(xué)生管理需求[1]，且新功能的開發(fā)技術(shù)與原有系統(tǒng)架構(gòu)很難匹配，導(dǎo)致系統(tǒng)更新的成本過高；二是受限于早期的信息化技術(shù)，學(xué)生考勤管理主要針對靜態(tài)信息的管理，而學(xué)生本身是動態(tài)的，靜態(tài)的管理方式很難準確、及時地獲取到學(xué)生的考勤信息[2]。因此，針對以上問題，設(shè)計與實現(xiàn)一個能夠滿足當(dāng)前環(huán)境需求的學(xué)生考勤管理系統(tǒng)是非常必要的。

1 核心技術(shù)概述

1.1 WebGIS定位系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)(WebGeographic Information System，WebGIS)是提供基于Web服務(wù)的地理信息應(yīng)用和共享的空間數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)[3]。WebGIS系統(tǒng)通過專用的地理服務(wù)器實時發(fā)布和共享動態(tài)的地理信息。整體的系統(tǒng)架構(gòu)采用分層式設(shè)計，包括發(fā)布層、服務(wù)層和數(shù)據(jù)層三層，其中服務(wù)層與數(shù)據(jù)層功能部署在服務(wù)器端，用于實現(xiàn)地理信息的響應(yīng)、邏輯事務(wù)處理、數(shù)據(jù)訪問操作和數(shù)據(jù)庫管理等功能；發(fā)布層功能部署在Web前端，通過JavaScript腳本以標簽形式嵌入在Web前端被調(diào)用與實現(xiàn)，用于提交用戶請求，并具備一定空間分析處理能力，以平衡服務(wù)端負載。層級之間采用標準的JSON格式進行數(shù)據(jù)通信。

1.2 B/S分層式架構(gòu)

瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server，B/S)模式是Web服務(wù)最主流的一種開發(fā)模式，結(jié)合當(dāng)前流行的分層式架構(gòu)設(shè)計[4]，是Web應(yīng)用軟件開發(fā)最為流行和實用的解決方案，既延續(xù)了B/S架構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢，又具備了“高聚能、低耦合”的系統(tǒng)特性，能夠有效拓展系統(tǒng)的生命周期、提高系統(tǒng)的功能易擴展性和易維護性。

2 學(xué)生考勤管理系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)需求分析

學(xué)生考勤管理系統(tǒng)主要用于實現(xiàn)學(xué)生日?？记诘男畔⒒芾?，在功能需求方面應(yīng)滿足兩方面的功能：學(xué)生考勤打卡功能和學(xué)生考勤信息管理功能。學(xué)生考勤打卡功能面向的是學(xué)生用戶，用于向?qū)W生用戶提供在線實時定位、考勤打卡、校區(qū)導(dǎo)航等功能；學(xué)生考勤信息管理功能面向的是教師用戶和相關(guān)學(xué)生管理的工作人員，用于提供學(xué)生的考勤信息查詢、統(tǒng)計、導(dǎo)入/導(dǎo)出等功能。用戶能夠通過該功能模塊按照對應(yīng)的用戶權(quán)限分別以班級、系部、學(xué)院為單位進行學(xué)生考勤信息的查詢和統(tǒng)計，并支持外部文件的導(dǎo)入和考勤數(shù)據(jù)的導(dǎo)出。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

學(xué)生考勤管理系統(tǒng)采用B/S分層式架構(gòu)部署，分為三個邏輯層：UI表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)層。層級之間功能相對獨立，采用JSP通用數(shù)據(jù)格式進行交互，而不必考慮其內(nèi)部差異問題，且層內(nèi)的功能更新擴展也不會影響系統(tǒng)的整體架構(gòu)。系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計見圖1。

圖1 學(xué)生考勤管理系統(tǒng)架構(gòu)

UI表示層主要用于提供交互式的界面顯示功能和用戶交互功能。采用的主要技術(shù)包括HTML5、CSS3等。其中HTML5語言通過Canvas元素能夠?qū)崿F(xiàn)更為復(fù)雜的圖形處理功能；CSS3樣式提供了可以由開發(fā)者自定義的濾鏡，用于實現(xiàn)更加高級的頁面效果，且支持基于硬件的圖形加速渲染效果。基于以上技術(shù)的界面設(shè)計方案很好地解決了學(xué)生考勤管理系統(tǒng)中圖形化地理信息的實時渲染和顯示問題。

業(yè)務(wù)邏輯層主要用于實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的邏輯控制。UI表示層與用戶交互所產(chǎn)生的請求事件及相關(guān)信息數(shù)據(jù)會以標準的JSP數(shù)據(jù)格式進行封裝，然后傳輸至服務(wù)器端的業(yè)務(wù)邏輯層，業(yè)務(wù)邏輯層首先對JSP數(shù)據(jù)包的內(nèi)容進行解析，然后進行驗證、邏輯判斷，將涉及數(shù)據(jù)訪問的事件請求繼續(xù)傳遞至下一層進行處理。

數(shù)據(jù)管理層直接面向數(shù)據(jù)庫對象，用于實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)訪問功能。數(shù)據(jù)管理層主要面向的數(shù)據(jù)庫對象有兩個：系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和地理信息數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫用于提供系統(tǒng)中一般數(shù)據(jù)的訪問和管理服務(wù)；地理信息數(shù)據(jù)庫主要用于提供WebGIS服務(wù)所需的地理信息的訪問服務(wù)，由WebGIS服務(wù)器提供接口接入數(shù)據(jù)管理層。

3 學(xué)生考勤管理系統(tǒng)的功能設(shè)計與實現(xiàn)

學(xué)生考勤管理系統(tǒng)的功能設(shè)計如圖2所示。

圖2 學(xué)生考勤管理系統(tǒng)功能設(shè)計

用戶管理模塊用于實現(xiàn)系統(tǒng)角色的管理、用戶權(quán)限的分配以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份恢復(fù)、日志管理等功能。其中教師用戶可以按照所任課程進行考勤的發(fā)布、查看、統(tǒng)計和導(dǎo)出等操作；學(xué)生管理人員可以依據(jù)分工和職責(zé)不同，按照班級、系部、校區(qū)、學(xué)院為單位進行學(xué)生考勤信息的導(dǎo)入、查看、統(tǒng)計和導(dǎo)出等操作。

考勤管理模塊用于實現(xiàn)學(xué)生信息導(dǎo)入、參數(shù)設(shè)置、考勤管理等功能。學(xué)生信息導(dǎo)入包括學(xué)生的基本信息、班級信息、課程信息等；考勤管理功能用于實現(xiàn)學(xué)生打卡簽到、教師發(fā)布簽到、簽到實時定位等功能。參數(shù)設(shè)置包括上課時間、地點、簽到時間等參數(shù)設(shè)置。

考勤統(tǒng)計模塊用于實現(xiàn)學(xué)生考勤信息的統(tǒng)計與導(dǎo)出功能。學(xué)生考勤信息統(tǒng)計能夠依據(jù)時間、課程、班級、系部、校區(qū)、學(xué)院等維度進行信息的查詢、統(tǒng)計和篩選，并生成指定格式的表格文件以便數(shù)據(jù)的打印和導(dǎo)出。

校園導(dǎo)航模塊用于實現(xiàn)校園地圖瀏覽、熱區(qū)設(shè)置、距離測量和地圖縮放等功能。其中熱區(qū)設(shè)置可以幫助用戶快速定位到某片區(qū)域；距離測量功能的起點設(shè)定可以從用戶的實時定位信息中自動獲取，也可以由用戶手動設(shè)定起點和終點，以靈活滿足用戶的測距需求。

系統(tǒng)消息模塊用于發(fā)布系統(tǒng)消息和歷史消息的查詢功能。歷史消息查詢可以通過發(fā)布時間、發(fā)布者、內(nèi)容分類三個維度進行條件查詢。

4 結(jié)語

本研究為了提高高等院校學(xué)生考勤管理的工作效率，為學(xué)院的日常學(xué)生管理和教務(wù)管理工作的有序進行提供保障，設(shè)計與實現(xiàn)了一個帶有實時定位功能和地理導(dǎo)航功能的學(xué)生考勤管理系統(tǒng)，同時提供了統(tǒng)一標準的數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出接口和系統(tǒng)的API接口，以便于信息的共享及系統(tǒng)的功能維護與更新，并為高等院校未來的信息化平臺建設(shè)提供一定參考價值。