【摘要】現(xiàn)代教育信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要包括流程管理機(jī)制、基于Web方式的系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)、系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)及算法、技術(shù)方案的分析與選擇、主要算法舉例。本文在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了安全性設(shè)計(jì)、功能模塊設(shè)計(jì)，并給出了敏捷、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃的現(xiàn)代教育信息管理系統(tǒng)的架構(gòu)，以期在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方面能夠更加方便、簡(jiǎn)單和快捷。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代教育;信息管理系統(tǒng);設(shè)計(jì)

現(xiàn)代教育信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，理應(yīng)遵循先進(jìn)性、適用性、安全可靠性、擴(kuò)展性、方便性、標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性等原則。以教學(xué)系統(tǒng)管理服務(wù)平臺(tái)建設(shè)為例，其設(shè)計(jì)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(tái)等特征，而基于云服務(wù)模式的現(xiàn)代教育信息管理系統(tǒng)，實(shí)際上就是“智能化”的體現(xiàn)和必然結(jié)果。

一、流程管理機(jī)制和系統(tǒng)層次模塊的標(biāo)準(zhǔn)

流程管理機(jī)制是對(duì)每一個(gè)學(xué)習(xí)和教學(xué)任務(wù)的狀態(tài)和處理過(guò)程都進(jìn)行全程的跟蹤管理，一個(gè)主任務(wù)必須在子任務(wù)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(wù)全部完成后，主任務(wù)才能得到最后的處理。本課題擬采用任務(wù)管理機(jī)制，主要用于解決中心運(yùn)作模式下并發(fā)處理學(xué)習(xí)任務(wù)的需求。 行為授權(quán)是多樣的，但網(wǎng)上學(xué)習(xí)都是采用管理員授權(quán)管理機(jī)制，查詢也采用同樣的方法。采用授權(quán)管理機(jī)制，能較好地實(shí)現(xiàn)學(xué)生在合適的權(quán)限內(nèi)學(xué)習(xí)相應(yīng)的課程。

系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)軟件分層遵循如下規(guī)則：系統(tǒng)各層次及層內(nèi)部子層次之間都不得跨層調(diào)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(guān)系。各層都封裝自己的實(shí)現(xiàn)，與相鄰層相互通訊采用訪問接口的方式?？紤]系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可移植性，Web應(yīng)用程序采用JSP技術(shù)，對(duì)Web服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)都沒有特殊要求，客戶端應(yīng)用程序采用Delphi或.NET開發(fā)，主要運(yùn)行于Windows操作平臺(tái)，整個(gè)系統(tǒng)具有層次化的體系結(jié)構(gòu)——第五層為應(yīng)用系統(tǒng);第四層為應(yīng)用支持平臺(tái)（數(shù)據(jù)庫(kù)） SQL Server或Oracle;第三層為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及擴(kuò)展平臺(tái)b，F(xiàn)TP，Hibernate;第二層為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：Unix、Linux、Windows2000Server;第一層為硬件、校園網(wǎng)。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)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(qǐng)材料提交后，量化評(píng)價(jià)那些需要評(píng)分的項(xiàng)目就是系統(tǒng)量化評(píng)分，這些評(píng)分的項(xiàng)目都是學(xué)校系統(tǒng)管理員采用特定的評(píng)分算法，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)分方法測(cè)算申請(qǐng)學(xué)生材料中的每個(gè)評(píng)分項(xiàng)目的每一項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，最后算出量化總分。評(píng)分指標(biāo)數(shù)據(jù)表：說(shuō)明需要從數(shù)據(jù)表中讀取的數(shù)據(jù)項(xiàng)目。當(dāng)完成這些配置后，就可以直接對(duì)學(xué)生提交的申請(qǐng)及佐證材料進(jìn)行評(píng)分。更加公正、公平的評(píng)價(jià)學(xué)生提交的申請(qǐng)及申報(bào)佐證材料以保證評(píng)分工作的規(guī)范化和科學(xué)化，需要設(shè)計(jì)出一套合理的量化評(píng)價(jià)規(guī)范。根據(jù)量化評(píng)價(jià)規(guī)范創(chuàng)建量化指標(biāo)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，產(chǎn)生了評(píng)價(jià)學(xué)生申請(qǐng)及佐證材料的模型。

（二）設(shè)計(jì)權(quán)限模塊并設(shè)置API Key的方式

現(xiàn)代教育信息管理系統(tǒng)是一套整個(gè)學(xué)習(xí)流程極其復(fù)雜的現(xiàn)代教育信息管理系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體方案時(shí)，不僅要整合各種資源，實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、共享和集成，還需要考慮系統(tǒng)的擴(kuò)展性。通過(guò)設(shè)置API Key的方式，對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)接口進(jìn)行控制。

（三）智能化平臺(tái)應(yīng)包括4大體系

一是標(biāo)準(zhǔn)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(guó)際與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和智慧校園硬件設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)。二是安全體系，包括操作系統(tǒng)級(jí)安全、網(wǎng)絡(luò)級(jí)安全和應(yīng)用級(jí)安全。三是平臺(tái)監(jiān)控體系。四是服務(wù)體系，包括基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層（IaaS），系統(tǒng)支撐服務(wù)總線（PaaS），教育應(yīng)用在線服務(wù)（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(shè)計(jì)及算法

（一）系統(tǒng)流程構(gòu)想

（1）申請(qǐng)學(xué)生申報(bào)流程

客戶端主要針對(duì)的是各位學(xué)生用戶，歸類為信息采集模塊。學(xué)生自己登錄系統(tǒng)，輸入個(gè)人信息資料。整個(gè)申請(qǐng)過(guò)程分成兩步：第一步：申請(qǐng)人填寫基本信息;第二步：申請(qǐng)人填寫個(gè)人的學(xué)習(xí)情況與工作成果并提交學(xué)習(xí)成果的相關(guān)佐證材料。的教師和系統(tǒng)管理員可以實(shí)時(shí)查詢申請(qǐng)情況和相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，以便做出相應(yīng)的決策。當(dāng)申請(qǐng)人具備學(xué)校要求的基本條件時(shí)，學(xué)生可以登錄系統(tǒng)，填寫個(gè)人基本情況和成績(jī)單并提交相關(guān)佐證材料，等待教師和系統(tǒng)管理員對(duì)提交內(nèi)容的審核。

（2）用戶功能流程

登錄系統(tǒng)后，學(xué)生用戶根據(jù)自己所擁有的權(quán)限，可以獲得與其所擁有權(quán)限對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊，并且可以操作相應(yīng)的模塊。

（二）技術(shù)方案的分析、選擇

系統(tǒng)的C/S客戶端程序?qū)⒉捎梦④涀钚碌腤PF技術(shù)開發(fā)設(shè)計(jì)，同時(shí)增加WCF數(shù)據(jù)服務(wù)中間層，所有的終端設(shè)備（例如手機(jī)、平板電腦）和其他的應(yīng)用系統(tǒng)都將通過(guò)WPF進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

該系統(tǒng)的建設(shè)初期只有新增的一臺(tái)服務(wù)器，待過(guò)度期結(jié)束后，將空余的服務(wù)器以及所有的應(yīng)用都遷移到“云”端運(yùn)行。使用虛擬化技術(shù)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(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)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(shè)計(jì)

當(dāng)一個(gè)應(yīng)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(jìn)行相應(yīng)的安全配置，此外還可以部署專業(yè)的入侵檢測(cè)系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)和阻止各種五花八門的攻擊，實(shí)時(shí)地阻止TCP/IP數(shù)據(jù)包。

（一）安全性設(shè)計(jì)的內(nèi)容

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

（1）系統(tǒng)級(jí)安全。

（2）程序資源訪問控制安全。對(duì)程序資源的訪問進(jìn)行安全控制，在客戶端上，為學(xué)生用戶提供和其權(quán)限相關(guān)的用戶界面，僅出現(xiàn)和其權(quán)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(wù)端兩個(gè)層面。目標(biāo)程序資源被成功調(diào)用，這個(gè)控制即是服務(wù)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(wù)接口業(yè)務(wù)方法。資源要實(shí)現(xiàn)控制必須事先描述自己，以便進(jìn)行后續(xù)的管理和動(dòng)作。

（1）通過(guò)屬性描述

當(dāng)需要管理的程序資源數(shù)量很大時(shí)，這種方式在擴(kuò)展性上的不足馬上就暴露出來(lái)了。

（2）通過(guò)編碼描述

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

（3）通過(guò)編碼和程序資源描述串

URL資源可以通過(guò)Ant模式匹配串作為描述串，如“/images/**.gif”，“/action/UserManager.do”等;而業(yè)務(wù)接口方法，可以通過(guò)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(duì)學(xué)生用戶教師和進(jìn)行授權(quán)

例如程序資源com.ibm.userManager.removeUser，如果組織機(jī)構(gòu)具有嚴(yán)格的業(yè)務(wù)分工，用戶的權(quán)限由職位確定?？梢灾苯訉?duì)用戶組進(jìn)行授權(quán)，用戶組中的用戶直接擁有用戶組的權(quán)限。

五、功能模塊設(shè)計(jì)

（一）硬件設(shè)備環(huán)境

通常所謂的智慧課堂，其實(shí)是充分共享、靈活配置教學(xué)資源的平臺(tái)，蘊(yùn)含教育智慧的學(xué)習(xí)社區(qū)。一般需要兩臺(tái)高性能服務(wù)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(chǔ);網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)物理環(huán)境采用千兆網(wǎng)絡(luò)接口，部署在硬件防火墻的安全區(qū)域。該系統(tǒng)由學(xué)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(qǐng)模塊、更正狀態(tài)模塊、信息反饋模塊）完成。系統(tǒng)管理員進(jìn)入本系統(tǒng)時(shí)需輸入學(xué)生學(xué)號(hào)及其密碼，同時(shí)需要選擇學(xué)習(xí)或者查詢類。系統(tǒng)將根據(jù)所獲取該系統(tǒng)管理員對(duì)該學(xué)生的用戶權(quán)限，對(duì)該管理員在系統(tǒng)中使用的功能加以預(yù)先設(shè)定和開放。檢查管理員權(quán)限，需要與工具庫(kù)進(jìn)行交易。首先要從mancode表中獲取該學(xué)生的university字段值;通過(guò)該管理員所選擇的類別，各學(xué)校系統(tǒng)管理人員只能看到其所屬學(xué)校的基本信息數(shù)據(jù)，各管理人員級(jí)別定義在uw_grade表中體現(xiàn)。以下為相關(guān)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(kù)"，// 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(jī)構(gòu)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(xué)生代碼和密碼，并調(diào)用相應(yīng)的校驗(yàn) Action，校驗(yàn)登陸人員密碼。如果校驗(yàn)出錯(cuò)，提示錯(cuò)誤，要求重試。

（二）軟件環(huán)境

項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模塊;平臺(tái)數(shù)據(jù)模型及界面設(shè)計(jì)模塊;信息交互及平臺(tái)管理模塊;狀態(tài)及行為分析（數(shù)據(jù)挖掘）模塊;手機(jī)客戶端模塊（考慮智能和非智能機(jī)信息交互不同方式）。

對(duì)有關(guān)學(xué)校責(zé)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(gòu)成：處分通知、處分登記、查勘、過(guò)錯(cuò)責(zé)任審核、賠款計(jì)算、金額賠付。該系統(tǒng)處分功能由報(bào)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(qǐng)模塊、更正狀態(tài)模塊、信息反饋模塊）完成。

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作者簡(jiǎn)介：賈信義（1981.10-），男，漢族，陜西西安人，任職于西安培華學(xué)院，大學(xué)本科、助理工程師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)。