互联网背景下现代教育信息管理系统的设计

【摘要】现代教育信息管理系统的设计，主要包括流程管理机制、基于Web方式的系统分层结构、系统设计的关键点、系统的流程设计及算法、技术方案的分析与选择、主要算法举例。本文在此基础上进行了安全性设计、功能模块设计，并给出了敏捷、统一标准规划的现代教育信息管理系统的架构，以期在系统实现方面能够更加方便、简单和快捷。

【关键词】现代教育;信息管理系统;设计

现代教育信息管理系统设计，理应遵循先进性、适用性、安全可靠性、扩展性、方便性、标准化和兼容性等原则。以教学系统管理服务平台建设为例，其设计原则和主要特征就是将现有的“数字化”上升为“智能化”，具有充分共享、灵活配置信息资源的平台等特征，而基于云服务模式的现代教育信息管理系统，实际上就是“智能化”的体现和必然结果。

一、流程管理机制和系统层次模块的标准

流程管理机制是对每一个学习和教学任务的状态和处理过程都进行全程的跟踪管理，一个主任务必须在子任务全部完成后才能完成。比如也可以由其他环节的人员协助完成，这些子任务全部完成后，主任务才能得到最后的处理。本课题拟采用任务管理机制，主要用于解决中心运作模式下并发处理学习任务的需求。 行为授权是多样的，但网上学习都是采用管理员授权管理机制，查询也采用同样的方法。采用授权管理机制，能较好地实现学生在合适的权限内学习相应的课程。

系统层次结构软件分层遵循如下规则：系统各层次及层内部子层次之间都不得跨层调用，各子系统只能与同一层及其下一层的子系统存在依赖关系。各层都封装自己的实现，与相邻层相互通讯采用访问接口的方式。考虑系统的可扩展性和可移植性，Web应用程序采用JSP技术，对Web服务器和网络操作系统都没有特殊要求，客户端应用程序采用Delphi或.NET开发，主要运行于Windows操作平台，整个系统具有层次化的体系结构——第五层为应用系统;第四层为应用支持平台（数据库） SQL Server或Oracle;第三层为网络服务及扩展平台b，FTP，Hibernate;第二层为网络操作系统：Unix、Linux、Windows2000Server;第一层为硬件、校园网。

二、系统设计的关键点和主要体系

（一）基于自定义配置方式的量化审核模式

在完成申请材料提交后，量化评价那些需要评分的项目就是系统量化评分，这些评分的项目都是学校系统管理员采用特定的评分算法，通过标准的评分方法测算申请学生材料中的每个评分项目的每一项评价指标，最后算出量化总分。评分指标数据表：说明需要从数据表中读取的数据项目。当完成这些配置后，就可以直接对学生提交的申请及佐证材料进行评分。更加公正、公平的评价学生提交的申请及申报佐证材料以保证评分工作的规范化和科学化，需要设计出一套合理的量化评价规范。根据量化评价规范创建量化指标评价系统，产生了评价学生申请及佐证材料的模型。

（二）设计权限模块并设置API Key的方式

现代教育信息管理系统是一套整个学习流程极其复杂的现代教育信息管理系统，在设计系统总体方案时，不仅要整合各种资源，实现各个系统之间的数据转换、共享和集成，还需要考虑系统的扩展性。通过设置API Key的方式，对数据服务接口进行控制。

（三）智能化平台应包括4大体系

一是标准体系，包括建立完整的信息编码与数据规范体系、软件开发采用国际与国家标准和智慧校园硬件设施标准。二是安全体系，包括操作系统级安全、网络级安全和应用级安全。三是平台监控体系。四是服务体系，包括基础设施服务层（IaaS），系统支撑服务总线（PaaS），教育应用在线服务（SaaS）。这是比较难以解决的问题，课题将依次阐述为什么出现这些问题，以及在本系统中是如何解决这些问题的。

三、系统的流程设计及算法

（一）系统流程构想

（1）申请学生申报流程

客戶端主要针对的是各位学生用户，归类为信息采集模块。学生自己登录系统，输入个人信息资料。整个申请过程分成两步：第一步：申请人填写基本信息;第二步：申请人填写个人的学习情况与工作成果并提交学习成果的相关佐证材料。的教师和系统管理员可以实时查询申请情况和相关数据统计，以便做出相应的决策。当申请人具备学校要求的基本条件时，学生可以登录系统，填写个人基本情况和成绩单并提交相关佐证材料，等待教师和系统管理员对提交内容的审核。

（2）用户功能流程

登录系统后，学生用户根据自己所拥有的权限，可以获得与其所拥有权限对应的系统功能模块，并且可以操作相应的模块。

（二）技术方案的分析、选择

系统的C/S客户端程序将采用微软最新的WPF技术开发设计，同时增加WCF数据服务中间层，所有的终端设备（例如手机、平板电脑）和其他的应用系统都将通过WPF进行数据交换。

该系统的建设初期只有新增的一台服务器，待过度期结束后，将空余的服务器以及所有的应用都迁移到“云”端运行。使用虚拟化技术从而使软硬件资源得到最充分的利用。

（三）主要算法举例

下面是主要算法举例，根据下例中的具体算法完成系统设计，并在此基础上创建  创建Windows窗体，创建不同的类：

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、现代教育信息管理系统安全性设计

当一个应用系统宣称自己是安全的系统之前，必须在不同层都拥有足够的安全性。可以在此进行相应的安全配置，此外还可以部署专业的入侵检测系统用于监测和阻止各种五花八门的攻击，实时地阻止TCP/IP数据包。

（一）安全性设计的内容

现代教育信息管理系统安全，主要包括以下四个层次的安全：

（1）系统级安全。

（2）程序资源访问控制安全。对程序资源的访问进行安全控制，在客户端上，为学生用户提供和其权限相关的用户界面，仅出现和其权限相符的菜单，操作按钮。

（3）功能性安全。

（4）数据域安全。

程序资源访问控制分为客户端和服务端两个层面。目标程序资源被成功调用，这个控制即是服务端程序资源访问控制。

（二）程序资源访问控制模型

1、程序资源如何描述自己

前面已有提及，程序资源分为两种，其一为URL资源，其二为服务接口业务方法。资源要实现控制必须事先描述自己，以便进行后续的管理和动作。

（1）通过属性描述

当需要管理的程序资源数量很大时，这种方式在扩展性上的不足马上就暴露出来了。

（2）通过编码描述

为需安全控制的程序资源提供编码，用户通过授权体系获取其可访问的资源编码列表。

（3）通过编码和程序资源描述串

URL资源可以通过Ant模式匹配串作为描述串，如“/images/**.gif”，“/action/UserManager.do”等;而业务接口方法，可以通过方法的完全签名串作为描述串，如com.ibm.userManager.addUser，com.ibm.userManager.removeUser等。

（三）如何对学生用户教师和进行授权

例如程序资源com.ibm.userManager.removeUser，如果组织机构具有严格的业务分工，用户的权限由职位确定。可以直接对用户组进行授权，用户组中的用户直接拥有用户组的权限。

五、功能模块设计

（一）硬件设备环境

通常所谓的智慧课堂，其实是充分共享、灵活配置教学资源的平台，蕴含教育智慧的学习社区。一般需要两台高性能服务器作为系统的前后端，用于信息数据的表现和存储;网络平台物理环境采用千兆网络接口，部署在硬件防火墙的安全区域。该系统由学校系统管理员处理模块、批改处理模块、审核模块和签发存档模块和更正系统（更正申请模块、更正状态模块、信息反馈模块）完成。系统管理员进入本系统时需输入学生学号及其密码，同时需要选择学习或者查询类。系统将根据所获取该系统管理员对该学生的用户权限，对该管理员在系统中使用的功能加以预先设定和开放。检查管理员权限，需要与工具库进行交易。首先要从mancode表中获取该学生的university字段值;通过该管理员所选择的类别，各学校系统管理人员只能看到其所属学校的基本信息数据，各管理人员级别定义在uw_grade表中体现。以下为相关代码：

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工具库"，// SearchWhere（"name='"+cellName+"'"））;//样式

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

管理员代码：输入管理员代码，管理员代码共有10位，不同的操作员所属的机构是不同的，所能看到的信息或基本界面是不同的。

程序功能分析：系统接收输入的学生代码和密码，并调用相应的校验 Action，校验登陆人员密码。如果校验出错，提示错误，要求重试。

（二）软件环境

项目数据库系统模块;平台数据模型及界面设计模块;信息交互及平台管理模块;状态及行为分析（数据挖掘）模块;手机客户端模块（考虑智能和非智能机信息交互不同方式）。

对有关学校责任的程序和工作的处理称之为处分。处分由以下环节构成：处分通知、处分登记、查勘、过错责任审核、赔款计算、金额赔付。该系统处分功能由报案登记模块、估损模块、查勘模块、定损模块、赔付模块、审核存档模块和更正系统（更正申请模块、更正状态模块、信息反馈模块）完成。

参考文献：

[1]蒙冲.高校教学管理系统的设计和实现[D].复旦大学，2010

[2]叶胜强.基于学分制的教务管理系统设计与实现[D].苏州大学，2010

[3]孙仕云.基于B/S三层架构的高校网络教学管理系统设计[J].电子技术与软件工程，2017（3）.

作者简介：贾信义（1981.10-），男，汉族，陕西西安人，任職于西安培华学院，大学本科、助理工程师，研究方向为计算机及网络。