學校教務管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

劉成琦

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學院蘇州旅游與財經(jīng)分院 江蘇省蘇州市 215104）

隨著移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和移動設(shè)備的日益普及，如何更好地利用碎片化時間進行教育和學習，借助移動端軟件更加友好和豐富的圖形界面，改變校園“低頭族”和“拇指文化”的行為現(xiàn)狀，設(shè)計和實現(xiàn)基于移動端的校園教務系統(tǒng)具有深遠的現(xiàn)實意義和廣泛的應用價值，校園教務系統(tǒng)的移動端多樣化在學校教務教學管理中漸漸成為了相當重要的構(gòu)成部分。

移動端系統(tǒng)的框架與模塊更多涉及到課程管理、教學管理、考核管理、教師管理、系統(tǒng)與權(quán)限管理等等多方面的問題。從搭建系統(tǒng)技術(shù)來說，界面與UI 顯示多是開放性相對更好的Android 系統(tǒng)與html 技術(shù)，系統(tǒng)框架運用了三層B/S 結(jié)構(gòu)。JavaScript 與以往的webServer 在解決高并發(fā)訪問問題方面具有更多的強項，MongoDB在Web 領(lǐng)域解決快速讀寫問題更是超過mysql。[1]

筆者在本文中采用適合的系統(tǒng)架構(gòu)與開發(fā)技術(shù)，構(gòu)建出基于移動端的學校教務管理系統(tǒng)，同時完成了教務管理系統(tǒng)在移動端的提交數(shù)據(jù)操作、前臺顯示和后臺的接口，以及展現(xiàn)出實現(xiàn)一個簡單手勢的方法。

1 學校教務管理系統(tǒng)設(shè)計概括

筆者在本文中運用三層B/S 結(jié)構(gòu)，基于Web 完成系統(tǒng)設(shè)計，滿足信息安全需要，共享資源，同時可以滿足使用簡化與大范圍化之要求，結(jié)合相對應的用戶管理模式，在互聯(lián)網(wǎng)上能夠易于實現(xiàn)遠程操作。節(jié)約客戶端系統(tǒng)升級的成本是運用三層B/S 結(jié)構(gòu)的主要目的，將系統(tǒng)的主要修改和維護工作，發(fā)生至服務器端，更加簡易實用。這種架構(gòu)的運用，能夠?qū)⑷康臉I(yè)務數(shù)據(jù)交到后臺服務器實行處理，接著再將結(jié)果輸送回客戶端，以此保證數(shù)據(jù)安全穩(wěn)定。[2]

為了降低Web 應用程序的復雜性，方便維護，本系統(tǒng)運用模型、視圖、控制器（Model View Controller, MVC）的架構(gòu)創(chuàng)設(shè)框架機構(gòu)，實現(xiàn)視圖、控制器和模型的分離。整體架構(gòu)采用node/express 作為web 應用服務器，使用mongodb 作為數(shù)據(jù)庫服務器，通過分片數(shù)據(jù)縮放處理可實現(xiàn)更高的吞吐量，由于mongodb 在客戶端生成的是BSON 查詢對象，這可以在很大程度上降低SQL 注入受到的攻擊危險，提高數(shù)據(jù)的安全性。前端使用jquery、layui 等語言進行頁面的設(shè)計，通過異步Javascript 和XML 實現(xiàn)頁面更新和數(shù)據(jù)傳輸。這種架構(gòu)方便用戶能夠快速構(gòu)建Web 服務器與客戶端接口及其服務，進一步進行移動應用的開發(fā)。

2 學校教務管理系統(tǒng)功能創(chuàng)設(shè)與達成

2.1 學校教務管理系統(tǒng)總體框架創(chuàng)設(shè)

實施和開發(fā)系統(tǒng)項目，需要通過不同的模塊設(shè)計來實現(xiàn)其主要功能，然后通過具體的技術(shù)手段，來實現(xiàn)模塊的功能，并最終確保系統(tǒng)的正常運作，因此系統(tǒng)實施的優(yōu)劣與模塊的設(shè)計管理有著密切的聯(lián)系。

本文設(shè)計的在線教務系統(tǒng)具備以下基本模塊，蘊含課程管理、教學管理、學生管理、教師管理、觀課管理、考試管理。根據(jù)教務人員、教師和學生的身份識別，賦予相應的模塊操作權(quán)限，如圖1所示為教務管理系統(tǒng)功能構(gòu)成。

圖1：教務管理系統(tǒng)功能構(gòu)成圖

圖2：手機端運行界面

2.2 用戶登錄和權(quán)限管理

打開移動端后，用戶通過輸入自己的用戶名和密碼即可進入系統(tǒng)。在校學生和教師的信息沿用舊系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息，無需再次注冊可以直接進行登錄，并根據(jù)權(quán)限進入對應系統(tǒng)，獲取相應訪問權(quán)限。對于新進教師及新生，將會在特定時間開放注冊頁面，分角色進行注冊，由系統(tǒng)對輸入的工號和學號進行篩選判斷，分別錄入對應組別，再由教務人員審核通過后即可使用。出于安全考慮，暫時不開放游覽客戶權(quán)限，以確保教務系統(tǒng)本身安全。

2.3 教學管理模塊的設(shè)計與實現(xiàn)

教學管理模塊主要由教務人員進行相應操作，主要實現(xiàn)以下功能：可以對在校老師和學生的信息進行查詢、添加、修改、刪除等基本操作；可以制定學期班級教師授課計劃及課程表；可以根據(jù)已經(jīng)開展的課程進行課堂效果測評，選擇參與聽課的老師及學生就課堂效果進行測評打分，檢驗教學效果；可以組織老師和學生在線參與問卷調(diào)查，給教學改革等實踐活動提供實證數(shù)據(jù)；可以提前組織教師進行聽課安排，并對聽課老師的聽課記錄進行及時核對，保證聽課的有效性和反饋的時效性；可以對教師進行課務調(diào)整及對申請調(diào)課的老師信息記錄進行審核處理。

2.4 教師管理模塊的設(shè)計與實現(xiàn)

教師管理模塊主要由教師進行相應的操作，其主要功能如下：查看教師個人授課計劃表；調(diào)整自己的授課時間；參與其他教師的課堂教學，進行課堂效果點評；能夠制作并參與問卷調(diào)查。

2.5 課程管理模塊的設(shè)計與實現(xiàn)

課程管理模塊主要由教師進行相應的操作，其主要功能如下：可以機動地對學生進行課堂點名；能夠及時開放討論區(qū)讓學生對課堂內(nèi)容進行討論與交流。

考慮到能夠更好地分配學生的課余學習，增進教學改革的步伐，學校有計劃地將一些公共基礎(chǔ)課改為大班線上學習，這不僅緩解了教室數(shù)量不足的現(xiàn)狀，也大大提高了教師授課的教學效率。由于采取的是移動端的教學，對于學生是否專注課堂學習的考核就成為了一個亟需解決的難題，考慮到設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)等實際情況，全程采用視頻授課的方式存在一定的困難，因此，本文給出一種比較現(xiàn)實可行的簽到方式，通過不定時的課前、課中、課后的交互，來判定學生是否在規(guī)定的時間中進行了有效的學習。

課堂隨機點名的模式主要有兩種，一種是大家比較熟悉的生成隨機數(shù)公布的方式，再由學生進行錄入，數(shù)字準確無誤，學生視為簽到成功，這種方式有時會因為學生個人的馬虎而導致多次出錯，所以這種點名驗證的方式學生頗有微詞。為了更好地發(fā)揮移動端的優(yōu)勢，并且將“拇指文化”也應用到點名中，所以課堂點名還可以通過交互手勢的方式進行驗證。手勢實際上也是一種輸入方式，直觀意義上也是我們所熟悉的人機交互方式。在理解手勢移動之前，我們需要先了解幾個基本需求：

（1）手勢在圖片區(qū)域之間獲取顏色塊；

（2）在圖片區(qū)域中移動手勢，選取的顏色塊顏色會發(fā)生改變；

（3）顏色塊的變量值會傳遞給接收模塊。

在進行手勢點名時，主要通過touchstart 事件、touchmove 事件、touchend 事件和touchcancel 事件來實現(xiàn)相應的操作。最簡單的手勢就是單點觸控，主要實現(xiàn)的手勢有觸碰、長按、平移、旋轉(zhuǎn)、縮放。部分代碼如下：

2.6 其他模塊的設(shè)計與實現(xiàn)

學生管理模塊主要由學生進行相應操作，其主要功能如下：查看學生個人信息，并進行相應的操作；查看學期課程安排，明確授課教師、上課時間及授課地點等信息；通過條件篩選查看對應科目的考試成績；參與課堂評測，對任課教師的授課情況如實反饋，提供參考信息；參與學校問卷調(diào)查，形成教與學的良好互動。考試管理模塊主要實現(xiàn)考試簽到及在線考試，通過教務授權(quán)，在規(guī)定的時間內(nèi)在線簽到，并在規(guī)定的時間內(nèi)完成答題。

圖3：教師課堂點名界面

3 前端設(shè)計界面顯示

設(shè)計的教務系統(tǒng)可以自動調(diào)整適應不同的分辨率，在多種移動終端上流暢運行，圖2 是移動設(shè)備運行效果圖。

進入教學系統(tǒng)后教師課堂點名驗證效果圖如圖3所示。

從上述部分運行效果圖可以看出，本文設(shè)計的系統(tǒng)良好的擴展性，能夠較好適應教學信息化改革的需要。

4 結(jié)語

本文基于MVC 開發(fā)思想和三層B/S 構(gòu)架設(shè)計和實現(xiàn)了移動端教務管理系統(tǒng)架構(gòu)，創(chuàng)設(shè)并完成了課程管理、教學管理、學生管理、教師管理、觀課管理、考試管理等模塊。有較好的人機交互界面，教師和學生可以隨時利用移動終端進行教育學習工作，系統(tǒng)的順利使用檢驗出可行性的實施方案。不遠將來的開發(fā)研究中，能夠繼續(xù)拓展系統(tǒng)的功能與模塊，將系統(tǒng)的安全性與完整性更好地達到極致，算法優(yōu)化，將教務管理系統(tǒng)的效能更上一個臺階。