基于“數字城市”的入學管理系統設計與實現

摘" 要：該文通過分析義務教育入學管理需求及入學報名操作程序，基于數字城市地理空間框架縣域節點的建設和運維，采用GIS等關鍵技術，構建網絡報名管理機制，開發入學管理系統，為教育局、學校提供高效的管理工具，為學生家長提供便捷的移動報名工具。

關鍵詞：數字城市;地理空間框架;入學管理系統;GIS;移動報名

中圖分類號：P208" " " " 文獻標志碼：A" " " " 文章編號：2095-2945（2023）18-0053-04

Abstract： This study aims to analyze the compulsory education admission management needs and admission procedures， and establish a network registration management mechanism. Based on the digital city geospatial framework at the county level， we used geographic information system（GIS） and other key technologies to develop an admission management system. The results provide a choice for educational administrations and schools for an efficient management tool， as well as a convenient mobile registration tool for students' parents.

Keywords： digital city; geospatial framework; admission management system; GIS; mobile registration

傳統的報名管理方式存在現場排長隊、手動填寫報名信息、因為缺少空間信息表達導致學校、學區分布不夠明了、信息管理與共享不便和報名隨機派位效率低等諸多弊端。縣級及以下地區因研發及運維費用等原因，缺少權威高效的微信端+網頁端的義務教育階段入學管理系統[1]。基于“數字城市”的入學管理系統設計（以下簡稱“本設計”）將地理信息技術引入報名管理工作，解決信息化報名的空間表達及管理，解決了傳統的報名管理諸多弊端，為報名信息化提供解決方案和參考。

1" 基于“數字城市”的入學管理系統

項目針對教育局、學校和家長對報名工作的需求，從開放共享地理信息資源，提升地理信息服務公共管理和社會服務出發[2-4]，搭建包含微信端和網頁端（WEB端）的入學管理系統。采用“省縣一體化”的數字城市地理空間框架（簡稱“數字城市”）建設模式，將學校、學區范圍、學校信息和學生信息等教育專題數據集成到地理信息公共服務平臺上，結合地理信息、地圖服務等技術，通過地圖豐富地展示學區、學校、學生信息，為學校和社會公眾提供學區范圍劃分及學區查詢、學籍隨機派位、地名地址查詢和地圖定位等信息，并對這些信息實現空間化管理;基于信息管理及空間統計分析技術完成教育專題信息的統計分析，為教育局和學校提供從預報名到錄用的報名流程及信息管理，將傳統的新生報名工作向線上管理、線上互聯、無紙化辦公的信息化方式轉變，提高招生工作效率。基于報名流程及微信應用，為家長提供微信端報名相關功能，解決家長報名排長隊、多跑路的困境。

2" 系統設計

2.1" 系統開發平臺選型

系統采用國產GIS軟件SuperMap作為底層平臺和教育專題數據處理的工具。開發采用面向對象的軟件開發方法;使用Java語言開發后臺服務;利用HTML5+ JavaScript+CSS開發前端;應用面向服務的軟件架構（SOA）調用數字地理空間框架已經封裝發布好的Web Server服務，使系統的功能可以采用松耦合的方式實現集成，并使系統提供的功能服務具有可擴展性。

2.2" 系統總體設計

系統在數字地理空間框架運行支撐環境的基礎上，整合教育數據的地理信息資源和教育專題數據，構建入學管理系統，充分利用基礎地理信息地圖，實現對報名管理要素的全方面服務，形成以入學管理系統最終應用體系的總體框架，包括支撐層、數據層、應用層和用戶層，如圖1所示。

2.2.1" 支撐層

基礎支撐層包括系統運行所需的硬件設備、網絡資源和軟件設備。本層為系統的正常運行提供了基本保障。

2.2.2" 數據層

數據層包括由數字城市地理空間框架提供地圖服務的基礎地理信息數據庫和教育專題信息數據庫。數據層各類數據的管理和維護由數字城市地理空間框架部署所在環境的系統管理員來支撐。

2.2.3" 應用層

應用層是針對用戶層構建的應用系統，根據用戶需求開發網頁端版本和微信端版本。微信端嵌入到教育局的公眾號中。

2.2.4" 用戶層

用戶層指系統的服務對象，包括教育局用戶、學校教師用戶、學生家長用戶等。

2.3" 數據庫設計

系統數據庫采用MySQL實現教育專題信息數據庫管理，使用PostgreSQL實現基礎地理信息數據庫管理，使用SuperMap API調用省級天地圖中的底圖。數據庫分為基礎地理信息數據庫和教育專題信息數據庫，基礎地理信息數據庫包括行矢量數據、影像數據、瓦片數據和地名地址數據等;教育專題信息數據庫包含學校信息數據、學區數據及范圍、學生信息數據、志愿信息數據、歸屬類別數據和學位信息數據等。

3" 系統功能設計

系統根據系統用戶的切實需求，從數字城市地理空間框架應用示范系統建設出發，在數字城市地理空間框架基礎上開發報名管理系統，系統包含微信端預報名、微信端查詢結果、報名管理、學校目錄、學區劃分、信息查詢、數據管理、GIS輔助功能和系統管理等功能模塊。系統主界面如圖2所示。

微信端預報名模塊嵌入到微信公眾號中，包括預報名和查詢結果功能。用戶在此模塊可通過地圖界面定位家庭住址后自動定位所在學區，填寫預報名信息，在學校投檔后查看報名結果。

報名管理模塊搭建預報名、現場確認、復核任務分配、學校復核、教育局投檔、隨機派位及錄用結果的整個信息化業務流。設置了是否貧困戶、歸屬類別、服務學區學校、是否服從調劑、學生住址定位地址核心字段及學生基本信息字段，控制學生的錄取優先級、調劑學校、隨機派位、轉學管理和定向招生等操作。報名管理模塊包含幼兒園報名、小學報名、中學報名子模塊。

學校目錄功能模塊主要是將縣轄區所有中小學數據空間信息化，基于地圖對縣轄區內的中小學及幼兒園按行政區劃進行逐級分類管理，實現學校的查詢與定位。學校目錄功能模塊里分幼兒園、小學、中學3個子目錄。

學區劃分功能模塊主要是對縣城區范圍內劃分的學區數據進行空間化管理，可完成學區繪制、顯示、查詢。學區劃分功能模塊下分為幼兒園、小學學區、中學學區3個子模塊。

數據管理模塊對學校、學區、學生、志愿、歸屬類別、學位的數據進行空間化及信息化管理，可以添加、編輯修改、刪除和查詢不同類型數據。不同的用戶角色在此模塊的功能與權限也不同。數據管理模塊下分為學校信息管理、學區信息管理、學生信息管理、志愿管理、歸屬類別管理和剩余學位管理子模塊。

信息查詢模塊是對學區信息、學校信息、地名地址在地圖窗口進行快速查詢，通過輸入關鍵字或相關條件，可以快速定位查詢到所需要的信息。

GIS輔助功能模塊主要提供地圖放大、縮小、漫游、全屏操作;地圖繪面、繪線、繪點操作;測量距離、測量面積、打印等功能。其中地圖打印可將繪制的學區圖以圖片的形式打印或導出并保存至本地。

系統管理模塊主要包括用戶管理、角色管理、模塊管理和日志管理等功能。

4 關鍵技術及系統特色之處

4.1 數字城市“省縣一體化”技術路線

“省縣一體化”建設模式主要是指全區建立統一的平臺軟件和數據中心，統一規劃、設計和部署平臺縣級節點，縣級節點直接建立在區級平臺基礎之上，采用共同的標準和運行支撐環境;統一認證、目錄和服務;統一數據分工更新和維護，集中整合和發布，實現“硬件一體化、數據一體化、平臺一體化、管理一體化和標準一體化”[5-8]。

采用“省縣一體化”技術路線搭建入學管理系統。系統作為數字城市地理空間框架建設項目中的典型示范應用，共享省級數字地理空間框架項目硬件基礎、地理信息數據服務、集中部署、統一維護。減少重復建設，促進資源整合，最大限度減輕縣級經濟、技術與管理負擔。

4.2" 報名管理信息化

系統根據當前義務教育階段的報名管理流程搭建信息化報名工作流（圖3），讓報名工作實現微信端預報名，網頁端完成報名管理。同時，根據入學工作規定設置是否貧困戶、歸屬類別、服務學區學校、是否服從調劑及學生住址定位等核心的字段，通過上述字段控制學生的錄取優先級別，使報名錄取更加客觀、高效。系統收集學校的剩余學位，將未能按照預報名志愿錄用的學生進行隨機派位，使入學報名更加公正公開。

1）微信端預報名系統特色。微信端應用已成為當今主流，充分利用微信用戶市場占有率和移動互聯網優勢，開發微信端新生入學報名系統。通過微信端采集新生入學信息，打破報名信息采集的時空限制，讓家長隨時隨地填報新生報名信息。在微信端系統提交報名信息后，只需到學校現場確認即可完成報名。有效解決了學生家長“跑斷腿”“排長龍”的困境，做到了“只跑一次”就能報上名的目標，報名平均時間從2 d縮短到1 h。微信端預報名功能界面如圖4所示。

2）網頁端名管理系統特色。充分挖掘學校報名管理需求，搭建網頁端系統功能，形成完整契合學校需求的功能系統，為教育局和用戶帶來巨大的工作便利。①將測繪地理信息技術融入教育管理系統，打破以往傳統報名系統無空間地理信息的建立思路，推廣測繪地理信息技術應用。②改變手工辦公的模式，將傳統報名紙質登記轉變為信息化報名。③節約成本，提高招生效率。根據傳統報名手動登記學生基本信息，該系統無需學校填寫基本信息，將每位學生的報名時間減少50%。④方便管理、資源統籌。傳統報名由學校收集報名信息，存在一個學生報多個學校的情況，不利于學校資源配置，教育局無法掌控學校資源和報名信息。通過本系統，一個身份證只能報名一次，且可選擇就近學校提交報名材料，新生名單由教育局統一分配給學校交叉復核，復核無誤后教育局根據相關規則條件進行投檔調劑。教育局掌握整個招生環節、把控學校招生人數、班級人數，防止班級報名人數溢出，客觀、合理、優化資源配置，利于招生工作的開展。⑤學生及學校信息由獨立表格信息向關系數據庫、空間數據庫管理轉變，實現信息的高效管理與共享。網頁端報名信息現場確認功能界面如圖5所示。

4.3" 高拍儀獲取證明材料

在新生入學報名業務中，需要包括居民戶口簿、出生醫學證明、房產證、不動產權證書和商品房買賣合同登記備案證明等9項佐證材料。系統通過開發與高拍儀連接接口，在報名過程中用高拍儀對佐證材料進行快速掃描保存、分類、保存和歸檔，帶來便利，大量的學生信息從紙質信息形成電子檔案，方便信息管理。

5" 結束語

本設計作為縣級數字地理空間框架的典型應用，已推廣應用到多個縣域，累計為6萬多名學生的家長，70個中小學、幼兒園，8個教育部門提供服務支持。系統啟用后，學生家長“足不出戶”就能夠實時精準查詢到住所所在學區，無紙化降低辦公成本，入學報名時間由過去的平均2 d縮短為約1 h。學校線上報名審核方便快捷。教育局可對投檔調劑、隨機派位、招生過程全監控，讓新生入學報名工作公平公正公開、便捷穩妥高效。

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