摘 要: 分析了內(nèi)地西藏班(校)學(xué)生學(xué)籍管理、考務(wù)平臺和門戶辦公平臺的基本需求,提出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則,重點(diǎn)從系統(tǒng)架構(gòu)、核心流程、實(shí)現(xiàn)框架和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)等方面對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了闡述,最后總結(jié)了信息化平臺的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞: 信息化平臺;學(xué)籍系統(tǒng);考務(wù)平臺;辦公平臺;設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
舉辦內(nèi)地西藏班是國家教育援藏的重要舉措,具有十分重大的政治意義。從1985年開始在內(nèi)地部分省市開辦內(nèi)地西藏班(校)以來,為西藏培育了一大批社會主義建設(shè)人才。27年來,舉辦內(nèi)地西藏班(校)作為我國一項(xiàng)特殊的民族教育政策不斷得以完善和發(fā)展,并產(chǎn)生了巨大的社會效益。這一特殊的民族教育政策也必將在新時(shí)期發(fā)揮更加重大的作用[1]。
目前內(nèi)地西藏班初、高中生在校人數(shù)15 000多人,分布在18個(gè)初中學(xué)校和70多個(gè)高中學(xué)校內(nèi)學(xué)習(xí)。為了對這些學(xué)生實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的日常教育教學(xué)管理,需要隨時(shí)掌握每位學(xué)生的學(xué)籍和個(gè)人信息。目前的管理方式基本上屬于手工管理,學(xué)生數(shù)據(jù)的收集核對大部分靠郵件或即時(shí)通信軟件傳遞,沒有統(tǒng)一的管理平臺,且信息不能共享,每次收集核對數(shù)據(jù)都需要中學(xué)管理老師手工整理后以郵件的形式發(fā)送,工作效率較低。另外,西藏自治區(qū)內(nèi)普通高考工作已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上報(bào)名和填報(bào)志愿,而內(nèi)地西藏班學(xué)生在高考報(bào)名和填報(bào)志愿時(shí),還是傳統(tǒng)的在紙質(zhì)表格上填報(bào),沒有有效的數(shù)據(jù)校驗(yàn),并且需要手工錄入,收集上來的考生個(gè)人信息和志愿數(shù)據(jù)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)較多,工作效率不高。急需開發(fā)一套專門針對內(nèi)地西藏班中考和高考報(bào)名和志愿填報(bào)工作的考務(wù)平臺,這樣可以很大程度上提高工作效率。而且,如果將上述學(xué)籍管理平臺和考務(wù)平臺對接起來,以學(xué)籍?dāng)?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)考務(wù)數(shù)據(jù),會使工作變得更加方便,管理員只要維護(hù)學(xué)生的學(xué)籍?dāng)?shù)據(jù),在中考或高考報(bào)名時(shí)系統(tǒng)會自動(dòng)地將學(xué)生信息關(guān)聯(lián)進(jìn)考務(wù)平臺,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫集成。另外,學(xué)籍系統(tǒng)里還會涉及學(xué)生思想鑒定、學(xué)籍異動(dòng)等功能,學(xué)生還可以登錄系統(tǒng)完善或修改個(gè)人聯(lián)系方式、上傳個(gè)人照片等信息。最后,考慮到內(nèi)地西藏班日常管理的需要,還需設(shè)計(jì)一套符合內(nèi)地西藏班(校)日常辦公需要的辦公平臺,主要包括門戶網(wǎng)站、通知新聞發(fā)布、留言咨詢和管理員的信息交流等功能,這些功能都會極大地提高內(nèi)地西藏班(校)教學(xué)和管理人員的工作效率,規(guī)范管理流程,而傳統(tǒng)的手工操作是很難完成的。
需要特別指出的是,內(nèi)地西藏班(校)的中學(xué)管理和內(nèi)地省份的中學(xué)管理在模式上有很大不同,它是教育部和西藏自治區(qū)教育廳直接管理各內(nèi)地班(校),包括學(xué)生的學(xué)籍、各種升學(xué)考試和學(xué)生的日常管理等內(nèi)容,而且學(xué)籍、考務(wù)管理的內(nèi)容和流程都和內(nèi)地省份有很大不同,所以,傳統(tǒng)的學(xué)籍管理和考務(wù)系統(tǒng)不適用內(nèi)地西藏班(校)的管理工作,必須根據(jù)需要開發(fā)新的適合內(nèi)地西藏班(校)管理需要的學(xué)籍、考務(wù)和辦公系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)需求分析
根據(jù)以上分析,內(nèi)地西藏班(校)信息化平臺主要包括三個(gè)子系統(tǒng):學(xué)籍管理系統(tǒng)、考務(wù)管理系統(tǒng)和門戶辦公系統(tǒng)。系統(tǒng)包括三級用戶:自治區(qū)管理人員、中學(xué)管理人員和學(xué)生。
1.1 學(xué)籍管理子系統(tǒng)功能需求分析
學(xué)生學(xué)籍管理系統(tǒng)旨在管理學(xué)生學(xué)籍信息,為日常教育教學(xué)服務(wù),使得學(xué)生管理網(wǎng)絡(luò)化,解決以往信息傳遞不及時(shí)、不快捷等問題[2-3]。內(nèi)地西藏班(校)學(xué)籍系統(tǒng)主要管理學(xué)生的基本信息,包括學(xué)生個(gè)人信息的增、刪、改、查和信息變動(dòng)的兩級審核功能。另外,為了使學(xué)生的日常管理更方便,系統(tǒng)還提供了一些輔助功能,包括學(xué)籍信息的批量導(dǎo)入、導(dǎo)出和打印、學(xué)籍異動(dòng)管理、系統(tǒng)日志管理、系統(tǒng)用戶和權(quán)限管理,系統(tǒng)參數(shù)管理等功能,其模塊功能如圖1所示。
1.2 考務(wù)管理子系統(tǒng)功能需求分析
考務(wù)工作信息化是教育信息化的重要組成部分,隨著信息技術(shù)應(yīng)用的更加廣泛和深入,已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)全新的發(fā)展階段??紕?wù)平臺如何實(shí)現(xiàn)考務(wù)管理更便捷、信息采集更及時(shí)、準(zhǔn)確,考生報(bào)名、報(bào)志愿更方便、更高效,這些都是亟待解決的問題[4-5]。內(nèi)地西藏班(校)考務(wù)平臺主要完成內(nèi)地班學(xué)生參加高(中)考報(bào)名、志愿填報(bào)的相關(guān)申報(bào)流程和審核操作,學(xué)生用戶(高中生和初中生)主要功能包括考試報(bào)名和信息打印、招生計(jì)劃查詢、志愿填報(bào)、鎖定和打印、錄取結(jié)果查詢和個(gè)人密碼修改等,中學(xué)管理員用戶主要功能包括學(xué)生報(bào)名信息修改和審核、學(xué)生志愿批量打印、學(xué)生數(shù)據(jù)上報(bào)(包括學(xué)生體檢、加分、學(xué)生評語等數(shù)據(jù)的上報(bào))、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出和統(tǒng)計(jì)分析、個(gè)人和學(xué)生密碼修改等功能,其中學(xué)生志愿信息打印、導(dǎo)出和統(tǒng)計(jì)功能需要系統(tǒng)管理員賦權(quán)并且在系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)才能使用,系統(tǒng)管理員用戶主要功能包括上報(bào)信息的審核、統(tǒng)計(jì)和分析、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定(分別設(shè)定學(xué)生報(bào)名、志愿填報(bào)開始和結(jié)束時(shí)間、中學(xué)管理員志愿打印和統(tǒng)計(jì)分析時(shí)間段)、數(shù)據(jù)同步(負(fù)責(zé)考務(wù)平臺和學(xué)籍系統(tǒng)中學(xué)生基本信息相互同步)、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出和數(shù)據(jù)分析、用戶和權(quán)限管理、錄取結(jié)果發(fā)布等,系統(tǒng)總體模塊功能如圖2所示。
特別需要指出的是,考務(wù)平臺涉及的是學(xué)生考試報(bào)名和志愿填報(bào)的敏感信息,其安全和保密性要求比較高,系統(tǒng)在設(shè)計(jì)初就充分考慮了這一特殊需求,通過嚴(yán)格細(xì)致的用戶權(quán)限認(rèn)證和功能操作時(shí)間段開關(guān)相結(jié)合的方式來保證信息的安全和保密性。
1.3 門戶和網(wǎng)上辦公子系統(tǒng)功能需求分析
門戶和網(wǎng)上辦公子系統(tǒng)結(jié)合教育信息網(wǎng)和內(nèi)地西藏班(校)日常管理的需要,主要完成了信息發(fā)布平臺、資源發(fā)布平臺、留言板、問卷調(diào)查、會議登記、中學(xué)賽教、論文收集和評比等功能[6]。其中信息發(fā)布、資源發(fā)布、問卷調(diào)查、中學(xué)賽教等內(nèi)容依據(jù)欄目設(shè)定發(fā)布到門戶網(wǎng)站上,欄目可以動(dòng)態(tài)管理,而留言板、會議登記、論文提交等內(nèi)容需要登錄系統(tǒng)才能使用。系統(tǒng)模塊功能如圖3所示。
2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
?。?)規(guī)范性。信息平臺的設(shè)計(jì)要按照內(nèi)地西藏班(校)的相關(guān)管理流程和規(guī)范來設(shè)計(jì),這些規(guī)范和流程是20多年辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),和內(nèi)地省份有很大的不同。規(guī)范性還包括數(shù)據(jù)的規(guī)范性,信息平臺管理的學(xué)籍和考務(wù)數(shù)據(jù)還要在辦學(xué)單位所屬省市學(xué)籍和考務(wù)平臺進(jìn)行注冊,而且各省的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,這就要求信息平臺的數(shù)據(jù)既要符合內(nèi)地西藏班(校)的數(shù)據(jù)規(guī)范,又要最大限度地滿足各省的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。
?。?)易用性。信息平臺建設(shè)的目的之一是提高管理效率,簡潔的操作界面、統(tǒng)一的界面風(fēng)格、人性化的操作提示、嚴(yán)格的輸入驗(yàn)證、全面的系統(tǒng)幫助、簡化的管理流程都可以顯著提高系統(tǒng)的易用性,最大限度地減輕管理者的工作量。
?。?)安全性。由于信息平臺面對的用戶是來自18個(gè)省市的1萬多名中學(xué)生和近百名管理老師,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜,而且考務(wù)平臺管理的是學(xué)生高(中)考報(bào)名和志愿填報(bào)的敏感數(shù)據(jù),這就要求平臺具有較強(qiáng)的安全性和抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力,包括來自互聯(lián)網(wǎng)的入侵攻擊、安全管理、備份和恢復(fù)等內(nèi)容。
(4)穩(wěn)定性。系統(tǒng)應(yīng)該具有較高的穩(wěn)定性,包括系統(tǒng)響應(yīng)速度要快、故障率要低、出現(xiàn)異常情況能迅速恢復(fù)運(yùn)行等。
?。?)擴(kuò)展性。系統(tǒng)應(yīng)該具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性,以適應(yīng)內(nèi)地西藏班辦學(xué)政策和規(guī)定的改變,例如年級的設(shè)置、考試方式的改變、志愿填報(bào)批次和內(nèi)容的改變等。
3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)架構(gòu)與開發(fā)平臺
系統(tǒng)基于JEE(Java Enterprise Edition,Java企業(yè)版)平臺開發(fā),采用典型的客戶端、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫三層架構(gòu),設(shè)計(jì)時(shí)使用MVC(Model-View-Controller)模式,數(shù)據(jù)庫使用Oracle 11g,Web容器使用Weblogic,使用MyEclipse集成開發(fā)環(huán)境開發(fā)。
3.2 系統(tǒng)核心流程
考務(wù)平臺學(xué)生報(bào)名和志愿填報(bào)流程如圖4所示。
從圖4可以看出,學(xué)生先登錄系統(tǒng)進(jìn)行考試報(bào)名,然后將報(bào)名信息提交中學(xué)管理員審核(審核期間不能更改),最后由系統(tǒng)管理員終審,兩級審核完成后報(bào)名工作才完成,然后可以填報(bào)志愿。志愿填報(bào)必須在系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi),填報(bào)志愿后系統(tǒng)鎖定,最后打印志愿表,所有流程結(jié)束。
考務(wù)平臺中學(xué)管理員操作流程如圖5所示。
3.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
3.3.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)框架
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)充分借鑒了MVC設(shè)計(jì)模式,控制器(Controller)處理客戶端提交過來的請求和數(shù)據(jù),根據(jù)需要調(diào)用相應(yīng)的模型(Model)處理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),最終將處理結(jié)果返回給客戶端,由視圖(View)進(jìn)行呈現(xiàn)[7]。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)框架如圖6所示。
從圖6中可以看出,控制器由若干個(gè)Servlet組成,充當(dāng)系統(tǒng)“調(diào)度師”的角色。模型由若干個(gè)JavaBean和操作數(shù)據(jù)庫的業(yè)務(wù)邏輯處理類Manage組成,主要完成數(shù)據(jù)庫的訪問并處理各種數(shù)據(jù),是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。視圖由若干HTML和JSP頁面組成,負(fù)責(zé)顯示處理結(jié)果。視圖中還大量使用了具有異步提交功能的Ajax代碼,使得系統(tǒng)操作更簡潔流暢。這種基于MVC設(shè)計(jì)模式的實(shí)現(xiàn)框架使得系統(tǒng)具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性,在系統(tǒng)需求發(fā)生改變時(shí),可以將代碼的改動(dòng)縮減到最少。
3.3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
系統(tǒng)分別為三個(gè)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)了不同的表空間和用戶,每個(gè)子系統(tǒng)管理的數(shù)據(jù)既有區(qū)別又有聯(lián)系。學(xué)籍管理子系統(tǒng)核心表有學(xué)生學(xué)籍表、公告表、系統(tǒng)用戶表、日志表、代碼表、系統(tǒng)參數(shù)表等;考務(wù)平臺核心表有學(xué)生報(bào)名信息表、學(xué)生志愿表、調(diào)劑服從表、計(jì)劃表、代碼表、批次表、日志表、用戶表、權(quán)限表、系統(tǒng)參數(shù)表等;門戶和辦公子系統(tǒng)核心表有欄目表、內(nèi)容表、留言表、問卷調(diào)查表、論文表、會議表、會議登記表、用戶表、權(quán)限表等。學(xué)生和中學(xué)管理員基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以學(xué)籍表為權(quán)威,通過數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器和考務(wù)平臺、門戶和辦公平臺實(shí)現(xiàn)同步。
4 系統(tǒng)特點(diǎn)
4.1 系統(tǒng)安全性
由于內(nèi)地西藏班(校)信息化平臺的用戶和管理員分布在全國18個(gè)省市的近百所中學(xué),是一個(gè)開放性的系統(tǒng),所以安全性要求比較高。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),綜合采用了多種方式保證了系統(tǒng)的安全性。
(1)基于正則表達(dá)式的防SQL注入安全驗(yàn)證[8]。系統(tǒng)對輸入和接收的部分關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行基于正則表達(dá)式的合法性檢驗(yàn),并且在客戶端和服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)雙重驗(yàn)證。例如,學(xué)生考試報(bào)名時(shí),需要完善個(gè)人信息(基礎(chǔ)信息由學(xué)籍系統(tǒng)同步獲得),系統(tǒng)對學(xué)生輸入的考生號(14位數(shù)字)、身份證號碼(18位數(shù)字或17位數(shù)字加“X”)、出生日期(yyyymmdd)、聯(lián)系電話(7-15位數(shù)字)、郵編(6位數(shù)字)等數(shù)據(jù)進(jìn)行正則表達(dá)式驗(yàn)證,通過驗(yàn)證后才能提交。當(dāng)服務(wù)器接收到提交參數(shù)后,使用相同功能的代碼再驗(yàn)證一次,通過驗(yàn)證后才調(diào)用相應(yīng)的業(yè)務(wù)類處理數(shù)據(jù)。
(2)基于JDBC的SQL預(yù)編譯。JDBC提供了預(yù)防SQL注入的預(yù)編譯類,它不但可以顯著的提高SQL語句的執(zhí)行效率,而且具有預(yù)防SQL注入的功能。在學(xué)生考試報(bào)名時(shí),對于輸入的收件人、地址、簡歷、特長等信息,無法使用正則表達(dá)式進(jìn)行驗(yàn)證,可以在服務(wù)器端使用“PreparedStatement”類進(jìn)行預(yù)編譯處理,可以有效防止SQL注入攻擊。
4.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)一性
數(shù)據(jù)統(tǒng)一性使用數(shù)據(jù)同步來實(shí)現(xiàn),考務(wù)和辦公子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)由學(xué)籍系統(tǒng)導(dǎo)入,各個(gè)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的增、刪和改應(yīng)該保持同步。系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器來確保各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的同步。數(shù)據(jù)同步如圖7所示。
學(xué)籍系統(tǒng)和考務(wù)平臺互相同步學(xué)生基本信息、系統(tǒng)用戶和權(quán)限信息、各種代碼信息(包括中學(xué)代碼、民族代碼、政治面貌代碼等);門戶辦公平臺同學(xué)籍和考務(wù)系統(tǒng)同步用戶信息和權(quán)限信息。
4.3 系統(tǒng)用戶權(quán)限管理
用戶分為系統(tǒng)管理員、中學(xué)管理員和學(xué)生。系統(tǒng)管理員具有最高權(quán)限,可以對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行增、刪、改、查操作;中學(xué)管理員只能對自己學(xué)校的學(xué)生數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,權(quán)限方面可以分別控制其增、刪、改、查功能。例如,根據(jù)需要,某些中學(xué)管理員只具有查詢功能(最小功能),而另外一些還具有增、刪、改功能或者這些功能的組合;學(xué)生用戶只對自己的數(shù)據(jù)具有最高權(quán)限(在系統(tǒng)參數(shù)限定范圍內(nèi))。另外,這樣設(shè)計(jì)的系統(tǒng)用戶和權(quán)限管理配合系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置,可以根據(jù)需要靈活調(diào)整中學(xué)管理員用戶的權(quán)限。例如,在開學(xué)初收集學(xué)籍信息期間,可以給中學(xué)管理員賦以增、刪、改、查所有功能,等收集完成后收回增、刪、改功能,鎖定學(xué)籍信息,到了期末,重新賦以刪、改功能,對學(xué)籍信息進(jìn)行局部維護(hù)。除了上述設(shè)計(jì),系統(tǒng)還保存了學(xué)生信息鎖定標(biāo)志、可以修改的字段等全局參數(shù),使得系統(tǒng)的權(quán)限管理更靈活方便。
4.4 全面的用戶操作日志記錄
信息化平臺記錄了所有用戶的登錄日志、信息的增、刪、改等操作日志,記錄內(nèi)容包括日志類型、操作源IP、用戶、操作時(shí)間和日志內(nèi)容等。日志內(nèi)容根據(jù)日志類型的不同分別記錄了修改的表名、字段名和修改后的數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)還提供了日志查詢、導(dǎo)出等功能,以方便在需要時(shí)查看和分析系統(tǒng)日志。
4.5 基于策略DNS的多鏈路訪問選擇
由于西藏班中學(xué)分布較廣,各個(gè)中學(xué)接入互聯(lián)網(wǎng)的方式不同,信息化平臺服務(wù)器在部署時(shí)充分考慮了這一因素,盡可能地提高學(xué)生和中學(xué)管理員用戶的網(wǎng)絡(luò)訪問速度。目前服務(wù)器有兩條鏈路接入互聯(lián)網(wǎng),分別是教育網(wǎng)和電信網(wǎng),系統(tǒng)部署時(shí)采用了策略DNS技術(shù)[9]。它允許一個(gè)域名,根據(jù)訪問者的來源不同,解析到不同的IP地址上。當(dāng)用戶通過中國電信接入互聯(lián)網(wǎng)時(shí),服務(wù)器的域名會解析成電信的IP地址,訪問服務(wù)器數(shù)據(jù)時(shí)會通過電信網(wǎng)鏈路路由到服務(wù)器;當(dāng)用戶通過教育網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)時(shí),服務(wù)器的域名會解析成教育網(wǎng)的IP地址,訪問服務(wù)器時(shí)數(shù)據(jù)會通過教育網(wǎng)鏈路路由到服務(wù)器。經(jīng)過對考務(wù)平臺訪問數(shù)據(jù)的分析,內(nèi)地班71所高中校用戶,接入電信網(wǎng)31所,教育網(wǎng)21所,聯(lián)通網(wǎng)14所,其他5所。接入電信和教育網(wǎng)的用戶網(wǎng)絡(luò)訪問速度較快,而接入聯(lián)通和其他網(wǎng)的用戶,網(wǎng)絡(luò)訪問速度較慢,下一步可以考慮信息化平臺服務(wù)器增加聯(lián)通網(wǎng)鏈路接入,通過策略DNS技術(shù)解決絕大部分用戶的網(wǎng)絡(luò)訪問速度。
到目前為止,內(nèi)地西藏班(校)信息化平臺已經(jīng)成功部署并運(yùn)行了一年多時(shí)間,學(xué)籍子系統(tǒng)已經(jīng)將所有高(初)中校在校15000多名學(xué)生學(xué)籍信息錄入核對完畢,考務(wù)平臺順利完成了2012年高(中)考報(bào)名和志愿填報(bào)工作,門戶和辦公系統(tǒng)初步開發(fā)測試完畢,已經(jīng)部署試運(yùn)行。這些系統(tǒng)的成功運(yùn)行極大地提高了內(nèi)地西藏班(校)管理人員的工作效率,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。下一步的主要工作是完成信息化平臺的單點(diǎn)登錄和各子系統(tǒng)的應(yīng)用集成。
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