学校教务管理系统的设计与实现

刘成琦

（江苏联合职业技术学院苏州旅游与财经分院 江苏省苏州市 215104）

随着移动网络技术的发展和移动设备的日益普及，如何更好地利用碎片化时间进行教育和学习，借助移动端软件更加友好和丰富的图形界面，改变校园“低头族”和“拇指文化”的行为现状，设计和实现基于移动端的校园教务系统具有深远的现实意义和广泛的应用价值，校园教务系统的移动端多样化在学校教务教学管理中渐渐成为了相当重要的构成部分。

移动端系统的框架与模块更多涉及到课程管理、教学管理、考核管理、教师管理、系统与权限管理等等多方面的问题。从搭建系统技术来说，界面与UI 显示多是开放性相对更好的Android 系统与html 技术，系统框架运用了三层B/S 结构。JavaScript 与以往的webServer 在解决高并发访问问题方面具有更多的强项，MongoDB在Web 领域解决快速读写问题更是超过mysql。[1]

笔者在本文中采用适合的系统架构与开发技术，构建出基于移动端的学校教务管理系统，同时完成了教务管理系统在移动端的提交数据操作、前台显示和后台的接口，以及展现出实现一个简单手势的方法。

1 学校教务管理系统设计概括

笔者在本文中运用三层B/S 结构，基于Web 完成系统设计，满足信息安全需要，共享资源，同时可以满足使用简化与大范围化之要求，结合相对应的用户管理模式，在互联网上能够易于实现远程操作。节约客户端系统升级的成本是运用三层B/S 结构的主要目的，将系统的主要修改和维护工作，发生至服务器端，更加简易实用。这种架构的运用，能够将全部的业务数据交到后台服务器实行处理，接着再将结果输送回客户端，以此保证数据安全稳定。[2]

为了降低Web 应用程序的复杂性，方便维护，本系统运用模型、视图、控制器（Model View Controller, MVC）的架构创设框架机构，实现视图、控制器和模型的分离。整体架构采用node/express 作为web 应用服务器，使用mongodb 作为数据库服务器，通过分片数据缩放处理可实现更高的吞吐量，由于mongodb 在客户端生成的是BSON 查询对象，这可以在很大程度上降低SQL 注入受到的攻击危险，提高数据的安全性。前端使用jquery、layui 等语言进行页面的设计，通过异步Javascript 和XML 实现页面更新和数据传输。这种架构方便用户能够快速构建Web 服务器与客户端接口及其服务，进一步进行移动应用的开发。

2 学校教务管理系统功能创设与达成

2.1 学校教务管理系统总体框架创设

实施和开发系统项目，需要通过不同的模块设计来实现其主要功能，然后通过具体的技术手段，来实现模块的功能，并最终确保系统的正常运作，因此系统实施的优劣与模块的设计管理有着密切的联系。

本文设计的在线教务系统具备以下基本模块，蕴含课程管理、教学管理、学生管理、教师管理、观课管理、考试管理。根据教务人员、教师和学生的身份识别，赋予相应的模块操作权限，如图1所示为教务管理系统功能构成。

图1：教务管理系统功能构成图

图2：手机端运行界面

2.2 用户登录和权限管理

打开移动端后，用户通过输入自己的用户名和密码即可进入系统。在校学生和教师的信息沿用旧系统中的数据信息，无需再次注册可以直接进行登录，并根据权限进入对应系统，获取相应访问权限。对于新进教师及新生，将会在特定时间开放注册页面，分角色进行注册，由系统对输入的工号和学号进行筛选判断，分别录入对应组别，再由教务人员审核通过后即可使用。出于安全考虑，暂时不开放游览客户权限，以确保教务系统本身安全。

2.3 教学管理模块的设计与实现

教学管理模块主要由教务人员进行相应操作，主要实现以下功能：可以对在校老师和学生的信息进行查询、添加、修改、删除等基本操作；可以制定学期班级教师授课计划及课程表；可以根据已经开展的课程进行课堂效果测评，选择参与听课的老师及学生就课堂效果进行测评打分，检验教学效果；可以组织老师和学生在线参与问卷调查，给教学改革等实践活动提供实证数据；可以提前组织教师进行听课安排，并对听课老师的听课记录进行及时核对，保证听课的有效性和反馈的时效性；可以对教师进行课务调整及对申请调课的老师信息记录进行审核处理。

2.4 教师管理模块的设计与实现

教师管理模块主要由教师进行相应的操作，其主要功能如下：查看教师个人授课计划表；调整自己的授课时间；参与其他教师的课堂教学，进行课堂效果点评；能够制作并参与问卷调查。

2.5 课程管理模块的设计与实现

课程管理模块主要由教师进行相应的操作，其主要功能如下：可以机动地对学生进行课堂点名；能够及时开放讨论区让学生对课堂内容进行讨论与交流。

考虑到能够更好地分配学生的课余学习，增进教学改革的步伐，学校有计划地将一些公共基础课改为大班线上学习，这不仅缓解了教室数量不足的现状，也大大提高了教师授课的教学效率。由于采取的是移动端的教学，对于学生是否专注课堂学习的考核就成为了一个亟需解决的难题，考虑到设备，网络等实际情况，全程采用视频授课的方式存在一定的困难，因此，本文给出一种比较现实可行的签到方式，通过不定时的课前、课中、课后的交互，来判定学生是否在规定的时间中进行了有效的学习。

课堂随机点名的模式主要有两种，一种是大家比较熟悉的生成随机数公布的方式，再由学生进行录入，数字准确无误，学生视为签到成功，这种方式有时会因为学生个人的马虎而导致多次出错，所以这种点名验证的方式学生颇有微词。为了更好地发挥移动端的优势，并且将“拇指文化”也应用到点名中，所以课堂点名还可以通过交互手势的方式进行验证。手势实际上也是一种输入方式，直观意义上也是我们所熟悉的人机交互方式。在理解手势移动之前，我们需要先了解几个基本需求：

（1）手势在图片区域之间获取颜色块；

（2）在图片区域中移动手势，选取的颜色块颜色会发生改变；

（3）颜色块的变量值会传递给接收模块。

在进行手势点名时，主要通过touchstart 事件、touchmove 事件、touchend 事件和touchcancel 事件来实现相应的操作。最简单的手势就是单点触控，主要实现的手势有触碰、长按、平移、旋转、缩放。部分代码如下：

2.6 其他模块的设计与实现

学生管理模块主要由学生进行相应操作，其主要功能如下：查看学生个人信息，并进行相应的操作；查看学期课程安排，明确授课教师、上课时间及授课地点等信息；通过条件筛选查看对应科目的考试成绩；参与课堂评测，对任课教师的授课情况如实反馈，提供参考信息；参与学校问卷调查，形成教与学的良好互动。考试管理模块主要实现考试签到及在线考试，通过教务授权，在规定的时间内在线签到，并在规定的时间内完成答题。

图3：教师课堂点名界面

3 前端设计界面显示

设计的教务系统可以自动调整适应不同的分辨率，在多种移动终端上流畅运行，图2 是移动设备运行效果图。

进入教学系统后教师课堂点名验证效果图如图3所示。

从上述部分运行效果图可以看出，本文设计的系统良好的扩展性，能够较好适应教学信息化改革的需要。

4 结语

本文基于MVC 开发思想和三层B/S 构架设计和实现了移动端教务管理系统架构，创设并完成了课程管理、教学管理、学生管理、教师管理、观课管理、考试管理等模块。有较好的人机交互界面，教师和学生可以随时利用移动终端进行教育学习工作，系统的顺利使用检验出可行性的实施方案。不远将来的开发研究中，能够继续拓展系统的功能与模块，将系统的安全性与完整性更好地达到极致，算法优化，将教务管理系统的效能更上一个台阶。