數字校園驅動的學校信息化建設創新實踐

收稿日期：2023-12-20

基金項目：廣東省職業技術教育學會2023—2024年度科研規劃課題（202212Z177）

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.05.030

摘" 要：數字校園的建設水平體現了學校教育信息化的程度，是衡量學校辦學能力和教學科研水平的重要標準之一。文章闡述了在國家教育數字化戰略背景下，以打造協同高效的數字校園為目標，開展信息化建設的創新實踐探索，提出基于數據驅動的學校網站信息化應用系統的一體化建設、提升學校數字化管理和服務能力的建設思路。通過創新實踐，實現學校招生、教學、教務等重要職能部門間的業務協同，深化教育改革，也為下一步的智慧校園建設提供基礎依據。

關鍵詞：教育數字化；信息化建設；數字校園；融合創新；校務治理

中圖分類號：TP39" " 文獻標識碼：A" 文章編號：2096-4706（2024）05-0138-06

Innovation and Practice of School Informatization Construction Driven by Digital Campus

WANG Lyu， YU Yangkui， JIANG Wenchuang

（Zhanjiang Open University， Zhanjiang" 524003， China）

Abstract： The construction level of digital campus reflects the degree of school education informatization. It is one of the important standards to measure the school management ability and the level of teaching and research. Under the background of national education digitalization strategy， this paper expounds the innovative" practice and exploration of informatization construction with the goal of building a collaborative and efficient digital campus， puts forward the construction ideas of integration construction of school website informatization application system driven by data and improving school digital management and service capabilities. Through the innovative practice， we can achieve business collaboration among important functional departments such as school enrollment， teaching and educational administration， deepen educational reform， and provide a basis for the next step of smart campus construction.

Keywords： education digitalization; informatization construction; digital campus; integration and innovation; school administration

0" 引" 言

信息化建設是學校教育改革的客觀要求，數字校園強調管理信息化，強調網絡化、數字化、智能化有機結合的教育教學環境。教育部《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》[1]中就已經提出了關于“加強高校數字校園建設與應用，利用先進網絡和信息技術，整合資源，構建先進、高效、實用的高等教育信息基礎設施”的要求。2022年1月，國務院發布了《“十四五”數字經濟發展規劃》[2]，提出實施國家教育數字化戰略行動，強調推進教育新型基礎設施建設，推動“互聯網+教育”持續健康發展[3]。范賢睿指出，在數字技術賦能下，教育生態、學校形態、教和學的方式將發生很大變化。高校應以學、教、考、評等核心業務為錨點，著力推動學習資源、教學過程、考試測評、管理服務四個關鍵場景的數字化[4]。雷朝滋提出圍繞立德樹人根本任務，統籌運用數字化思維、理念和技術，以資源和數據為新生產要素，在“助學、助教、助管、助研”上發力[5]。

在國家教育數字化戰略背景下，結合基層開放大學的辦學特點，開展信息化建設融合創新實踐研究，提升學校的信息化管理和服務能力，具有重要的實踐意義。此次項目的內容包括門戶網站的升級改造，以及基于學校網站的信息化應用系統的一體化建設。從信息化投入、信息化運維、信息化效用等多個維度，探索適合學校管理的信息化建設思路。通過創新實踐，構建創新校園管理與信息化支撐，促進管理服務流程不斷優化。努力實現教學、科研、管理、服務的數字化、信息化、網絡化，實現學校招生、教學、教務等重要部門間的業務協同，深化教育改革，提高辦學質量、辦學效益和管理水平。依國家《“十四五”國家信息化規劃》[6]工作要求，打造協同高效的數字校園，在推進信息化校務治理的同時，提升學校師生的數字素養與技能。

1" 門戶網站升級改造的創新思路

1.1" 學校網站的部署

學校網站系統處理的主要業務信息包括學校新聞、公告發布、教師信息、專業信息、校務公開等，為提升系統安全，學校網站部署在華為公有云服務（Iaas）系統上，采用云計算擴展技術搭建，系統主要由云安全防護管理中心進行安全防護，云安全防護管理中心包括應用防火墻、企業主機安全等安全服務，能對運維用戶的操作管理進行安全升級。

學校網站采用基于MVC的響應式架構ThinkPHP+

MySQL數據庫存儲方案，分層體系架構開發，網站UI采用DIV+CSS技術、JavaScript腳本、Ajax、Jquery庫等技術手段，具有良好的開放性及擴展性，更加完善的系統功能，能較好地滿足學校宣傳、新聞展示、信息上傳下載的需要。

1.2" 網站參數的優化

首先在代碼執行方面做出了改進，優化了網站執行方法，采用偽靜態展示頁面，同時利用緩存技術，提升了頁面執行性能。在網站圖片加載與顯示方面，升級實現多終端的圖片處理系統并完成上傳存儲；在網站兼容性方面，使用流行的CSS預處理器、JavaScript框架、Web組件，提高門戶網站在不同瀏覽器上的兼容性和適配性，實現瀏覽器兼容和移動端適配系統。在數據庫方面，為增加數據庫的性能和響應速度，提高網站的質量和效率，采用了一些MySQL數據庫優化技術，包括優化查詢語句、配置數據庫參數、使用分區表、使用存儲引擎、使用緩存技術等，在很大程度上提高網站的性能和響應速度，減少數據庫訪問時間和服務器負擔，改善用戶體驗和網站的可用性。

1.2.1" 優化網站展示

用戶對網站的體驗非常重要，不僅要界面美觀，用戶更希望加載速度快，能夠輕松地找到所需信息。通過完善參數設置、優化網站執行方法，提升網站頁面的加載速度，從而優化網站的用戶體驗。具體如下：

1）PHP變量的優化設置[7]。PHP注冊Environment、GET、POST、Cookie、Server變量的順序，variables_order =‘GPC’；關掉指令以提高性能，register_argc_argv =‘Off’；register_globals =‘Off’；

always_populate_raw_post_data = ‘Off’；magic_quotes_gpc = ‘Off’。

在PHP.ini中開啟Output Compression，zlib.output_compression = On；zlib.output_compression_level = （level）?？梢愿鶕W站設置選取合適的Level值，取值范圍為1～9之間的數字。

2）偽靜態展示頁面。采用偽靜態展示頁面，可以大大提高用戶的信任度，而且還可以提高搜索引擎蜘蛛（Spider）抓取主頁相關內容的速度，進而提高頁面的收錄量，緩解服務器的負擔。

1.2.2" 內存空間優化管理

通過內存空間優化管理，提高系統的性能和資源利用率，防止出現內存泄漏問題，并提升系統的可擴展性。具體如下：

1）進程結束時，注銷那些不用的變量，尤其是大數組，以便釋放內存單元。

2）減少循環次數。PHP中的數組和對象特別占用內部存儲空間，這是由于PHP底層的zend引擎引起的，特別是在PHP作為后臺服務器的系統中，經常會出現內存耗費太大的問題。優化后網站通過存儲過程來完成分頁，對數據庫的讀取采用小數組讀取方式。

1.2.3" 擴展緩存增強編譯

通過擴展緩存增強編譯，可以充分利用緩存資源，減少緩存不命中（Cache Miss）的開銷。具體如下：

1）object code緩存。PHP站點每次發生請求的時候，都需要把對象代碼重新編譯一遍，增加了系統開銷。在系統升級中，應用了object code緩存技術，避免重新編譯，這樣使得腳本執行得更快。

2）模板系統顯示。模板系統提供了內容緩存，網站采用偽靜態方式顯示，有很多靜態數據和很多頁面不需要reload的時候，通過模板系統顯示，緩存系統將html與代碼code分開，不僅使得代碼的執行時間縮短，也令將來的維護變得更容易，提高了整個網站的性能。這也是MVC模式的優勢。

1.3" 圖片處理系統

網站升級前，圖片上傳處理方式比較單一，僅限于編輯器使用，影響應用子系統的后期開發工作。網站頁面應用了大量縮略圖，然而縮略圖僅能提取單篇文章中的圖片，導致頁面布局不夠協調。升級后的網站后臺圖片管理系統如圖1所示，實現了多終端的圖片處理系統并完成上傳存儲，解決方案如下：

1）升級優化了圖片處理模式，可以提取全站縮略圖，并且增加了多圖片組圖預覽功能。

2）設計一個統一的接口，允許用戶從多個終端上傳圖片，并將其發送到服務器上進行處理和存儲，可應用到微信公眾號、微信鏈接等渠道，為其他應用子系統的文件上傳提供便捷。

3）開發一個服務器端應用程序，用于接收來自多個終端的請求，并對圖像進行處理和存儲。這個應用程序需要具有足夠的容錯能力和可擴展性，以應對高并發請求和大量數據存儲的需求。

4）對于每個終端，開發一個客戶端應用程序或者網頁應用，通過調用服務器端的API接口來上傳圖片。要保證這些客戶端應用程序或者網頁應用在不同的設備上都能夠正常運行，并能夠適應不同的屏幕尺寸和分辨率。

5）采用云存儲技術，將上傳的圖片存儲在云端，以便在不同的設備之間共享和訪問。同時，還需要考慮到數據安全的問題，例如對上傳的圖片進行加密和訪問控制等。

1.4" 瀏覽器兼容與移動端適配系統

瀏覽器兼容指的是網站在不同的瀏覽器上的顯示和功能都能夠正常運行和兼容，實現瀏覽器兼容和移動端適配系統的解決方案如下：

1）使用現代化的前端技術，例如HTML5、CSS3和JavaScript ES6等。將原本主頁系統中不符合要求的頁面遵循標準化的規范和語法，使用W3C標準和屬性進行重寫。

2）在開發過程中，使用流行的CSS預處理器（如Sass或Less）和JavaScript框架（如React或Vue）來提高開發效率、代碼可維護性和可擴展性。

3）使用流行的Web組件，如Bootstrap、jQuery等，提高網站在不同瀏覽器上的兼容性。

4）使用響應式設計和應用一些移動端的框架和組件，如Ionic、React Native、WeUI等，使得網站在不同尺寸的設備上都能夠自適應展示，具備了較好的兼容性和適配性。

5）使用媒體查詢來設置不同設備下的樣式表，并避免使用具有風險的特定瀏覽器前綴。

6）優化圖片大小和資源請求，以減少加載時間和網絡流量。

7）對于舊版本瀏覽器，可以使用polyfill或者fallback機制來實現相應功能的兼容性，讓舊版本瀏覽器也能支持新的功能。

8）使用了一些工具和插件（如BrowserStack、IE Tab、User-Agent Switcher等）來模擬主流瀏覽器（如Chrome、Firefox、Safari、Edge等）的環境和行為，進行大量的測試，確保各項功能正常運行。

1.5" 后臺數據庫優化

學校網站采用MySQL數據庫，Navicat工具管理，涉及102張數據表。升級后的網站功能包括新聞發布、日志管理、教師管理、招生管理、綜合教務、教師主頁、專業主頁等，如果數據庫設計不合理，直接影響網站的運行。為增加數據庫的性能和響應速度，提高網站的質量和效率，采用了MySQL數據庫的優化技術[8]，在很大程度上提高網站的性能和響應速度，減少數據庫訪問時間和服務器負擔，提高網站的可用性，改善用戶體驗。

一是使用索引加快查詢速度和響應時間，為數據庫表的關鍵字段（如主鍵、外鍵、用于查詢的字段）創建索引；二是優化查詢語句：使用EXPLAIN命令來查看查詢語句的執行計劃，并進行優化，避免使用復雜的查詢語句、不必要的子查詢和多余的連接操作；三是配置數據庫參數：根據實際的應用程序需求和硬件配置，修改數據庫的緩存、連接池、線程數等參數，以提高數據庫的性能和響應速度；四是使用分區表：對于大型的數據表，使用分區表來分隔數據，減少查詢和更新的時間；五是數據庫備份和恢復：定期對數據庫進行備份和恢復操作，以保證數據的完整性和安全性；六是使用存儲引擎：根據實際的應用程序需求和使用場景，選擇合適的存儲引擎（如InnoDB、MyISAM等），以提高數據庫的性能和可靠性；七是使用緩存技術：對于經常訪問的數據或查詢結果，可以使用緩存技術（如Redis、Memcached等）來提高訪問速度和響應時間。

1.6" UI設計

為了實現移動端的適配效果，使用響應式設計、移動優先、自適應等技術，在UI設計方面，采用CSS+DIV網頁樣式與布局。通過UI設計布局，優化了網站的性能，提高了網站的可讀性、可訪問性。具體內容如下：

1）使用CSS樣式表。把網頁中的所有樣式（如頁面背景、文本顏色、字體、大小、邊框等）都編寫到CSS樣式表中，以達到代碼優化和復用的目的。

2）使用DIV布局。HTML主要利用div標簽進行網頁布局，利用CSS進行樣式設置，即CSS+DIV。使用DIV來布局網頁，可以實現更加靈活、多樣的頁面排版布局，可以避免使用表格來進行布局[9]。

3）使用浮動布局。浮動布局是頁面的一種重要布局方式，它使用float屬性為元素開啟浮動，float屬性的可選值有left、right、none、inherit等。浮動使元素脫離文檔流并按照指定方向發生移動，它可以代替inline-block，使用浮動來實現網頁中的元素布局，可以將多個塊元素放置在同一行或同一列中，提高頁面的可讀性和視覺效果。

4）使用響應式設計?；诹鲃硬季郑‵luid Grid）技術，實現網頁的自適應布局，可以讓網站在不同設備和屏幕尺寸下都能夠正常訪問和最佳的顯示效果，有效解決了跨平臺瀏覽問題[10]。

5）使用CSS框架。允許使用層疊樣式表語言更容易，更符合標準的進行網頁設計。使用一些流行的CSS框架（如Bootstrap、Materialize等）來進行網頁設計和布局，可以提高開發效率，減少代碼重復和錯誤，實現快速響應式設計。

2" 信息化應用系統的一體化建設

網站功能的升級改造完成后，根據基層開放大學的辦學特點和管理需求，進行了信息化應用系統的一體化建設，主要有招生線上報名子系統、教師上課考勤子系統和班主任管理評價子系統，實現學校招生、教學、教務等重要職能部門間的業務協同。

2.1" 招生線上報名子系統

招生線上報名子系統采用全動態化配置，后臺可自主配置報名模型，添加數據表的字段。通過網頁開發技術（HTML5、CSS3和JavaScript ES6）創建頁面模板，包括填寫報名信息的表單、上傳相關資料的界面等；利用ThinkPHP動態框架語言結合微信公眾平臺開發，PHP圖像識別技術讀取學生身份證圖片信息自動填表，同時調整邊角、裁剪、保存身份證圖片，大大提高手動輸入信息的準確率和填表速度。采用了模型設置，使用PHP的數據庫操作類和元數據操作相關函數。創建配置表，用于存儲報名模型的相關配置信息，并動態生成數據庫表結構，通過執行SQL語句來創建、修改數據庫表，從而實現系統后臺的全動態化配置。

系統采用微信支付實現在線繳費功能，通過引入微信支付的SDK文件，并調用其提供的API接口來實現。在調用微信支付API時，使用PHP中的網絡通信類庫fsockopen，與微信支付服務器進行通信，并獲取支付相關信息。

為方便用戶使用，考慮到學生更多的使用手機移動端上網的情況，分別開通了PC端網頁報名入口和手機端微信掃碼報名入口，教師通過學校公眾號可以直接獲取招生鏈接進行推送。學生使用報名系統報讀時，通過鏈接可填報資料、繳費、上傳資料，全程線上完成，無須到校，實現報讀學生異地快速報名。此外，系統還提供了數據統計功能，招生部門可以實現招生數據的一鍵統計，大大提高工作效率，圖2是招生線上報名子系統中招生信息后臺數據匯總功能的界面截圖。

2.2" 教師上課考勤評價子系統

教師上課考勤評價子系統實現對教師出勤情況和教學評價量化數據的自動化處理和管理。對于學校教學管理部門來說，具有重要意義，主要體現在以下幾個方面：一是強化教學管理，系統可以實時追蹤教師出勤情況和授課情況，提高管理工作效率；二是優化管理流程，可以實現教師出勤情況的自動化計算，管理工作更加便捷高效，同時減輕教師和行政人員的工作壓力；三是保障學生權益，系統能夠監控教師的授課情況，確保教師按照課程計劃完成教學任務，從而保障學生的課程學習；四是提高學校的信息化管理水平。

該系統是在ThinkPHP框架語言基礎上，結合微信公眾平臺、百度地圖開放平臺開發。教師上課打卡位置通過GCJ-02（火星坐標系，由中國國家測繪局制訂的地理信息系統的坐標）定位。系統中的主要用戶角色有任課教師、學生、教學督導員，實現的功能包括任課教師的上課考勤、查看課時統計情況、學生給任課教師評分、教學督導員的評分與統計。

任課教師通過學校微信公眾號登錄學校網站，若教師管理系統已經與微信接口綁定，可一鍵完成登錄；進入“老師上課”功能，填寫上課信息，拍照課堂情況（系統通過圖像人形識別技術，智能識別學生人數）提交，完成上課考勤。點擊“我的上課列表”，即查看本學期課時統計。學生給任課教師評分的操作同樣是通過手機移動端可以完成，非常便捷，點擊“我是學生”菜單，選擇“學員評分”，然后選擇相應科任教師進行評分操作。

教學督導工作人員的主要工作包括進行上課考勤審核、導入教學督導評分信息、任課教師評分與課時統計。教學督導工作人員的登錄方法與任課教師類似，不同的是使用管理員賬號登錄。具體內容如下：

1）審核教師上課考勤情況：點擊“檢查上課”菜單進入上課考勤界面，完成上課考勤審核。

2）導入教學督導評分信息：登錄系統后臺，選擇“教學教務”模塊下的“考勤與評分-科任教師評分”菜單，點擊格式下載教學督導評分信息表，填寫完畢后通過“導入督導組評分”上傳督導評分信息。

3）任課教師評分情況統計：在系統后臺選擇“教學教務”教學教務模塊下的“考勤與評分-科任教師評分”菜單，可查看教師評分情況，并且可以一鍵生成Excel表導出。

4）任課教師課時統計：選擇“教學教務”教學教務模塊下的“考勤與評分-教師考勤”菜單，查看任課教師課時情況，同樣可以一鍵生成Excel表導出，如圖3所示。

2.3 班主任管理評價子系統

班主任管理評價子系統能實現對班主任日常出勤情況、到班情況、以及學生對班主任和任課教師的量化評價等進行自動化統計和管理。具體內容如下：

1）班主任的打卡簽到和班級活動管理。班主任管理評價子系統的首要功能就是班主任到班簽到打卡，實現一鍵考勤。班主任登錄后進入個人中心界面，通過“班主任到班”功能可實現快速打卡簽到。選擇“班級活動”，可進入班級集體活動管理。

2）在校學生對班主任評價。學生通過學校微信公眾號登錄系統即可對班主任進行評價，操作簡便。評價功能通過以下主要代碼實現：

// 獲取學生提交的評價內容和評分

$teacherID = $_POST['teacherID']; // 班主任ID

$studentID = $_POST['studentID']; // 學生ID

$content = $_POST['score']; // 評分

$score = $_POST['score2']; // 評分 2

$score = $_POST['score3']; // 評分 3

// 插入評價信息到數據庫表中

$sql = \"INSERT INTO 班主任評價表 （班主任ID， 學生ID， 評分， 評分2，評分3） VALUES （'$teacherID'， '$studentID'， '$score'， '$score2'，'$score3'）\";

if （$conn-gt;query（$sql） === TRUE） { echo \"評價提交成功！\"; }

else { echo \"評價提交失?。?\" . $conn-gt;error; }

3）教務部門對班主任考勤統計及評價。教務管理部門對班主任考勤統計及評價，是登錄班主任管理評價子系統后臺操作。進入教學教務模塊，點擊“班主任評分”按鈕，可以一鍵導入教務部門對班主任評分表，也能導出所有班主任評價總分，如圖4所示。

系統功能設計的特色是實現了多維度評價，從班級管理、學生評價、教務評價多個維度對班主任綜合評價。

$m1 = floatval（$sum_picture） ;//班級管理綜合積分

$m2 = floatval（$score[\"score4\"]）;//學生評價得分

$m3 = floatval（$score[\"score5\"]）;//教務評價得分

$score[\"total\"] = $m1 * 0.2 + $m2 * 0.5 + $m3 * 0.3;//班主任綜合評價

3" 結" 論

通過項目建設，完成學校網站功能的升級改造，網站自身的功能得到細化和完善，并在此基礎上完成信息化應用系統的一體化建設，實現學校招生、教學、教務等重要職能部門間的業務協同，探索出適合學校管理的信息化應用系統的優化方案和評價方法，提高相關職能部門的工作效率，可以帶來直接的社會效益和經濟效益。大力推動基于數據驅動的教學評價、信息化的校務治理，突出數字技術在教學、管理中的應用，提高學校師生信息化素養及水平，也為下一步的智慧校園建設提供基礎依據。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部.教育信息化十年發展規劃（2011—2020年） [R/OL].（2012-03-13）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201203/t20120313_133322.html.

[2] 國務院.國務院關于印發“十四五”數字經濟發展規劃的通知（國發〔2021〕29號）[R/OL].（2022-01-12）.http：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-01/12/content_5667817.htm.

[3] 張軍.構建中國特色智慧教育體系的思考與實踐 [J].中國高等教育，2022（Z2）：9-12.

[4] 范賢睿.堅定不移落實國家教育數字化戰略行動 [J].中國高等教育，2022（19）：1.

[5] 雷朝滋.抓住數字轉型機遇 構建智慧教育新生態 [J].中國遠程教育，2022（11）：1-5+74.

[6] 中國網信網.中央網絡安全和信息化委員會印發《“十四五”國家信息化規劃》 [R/OL].（2021-12-27）.http：//www.cac.gov.cn/2021-12/27/c_1642205312337636.htm.

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[8] 李輝，張標.MySQL數據庫技術與應用 [M].北京：清華大學出版社，2021.

[9] 章慧，胡榮林，張東東.Web前端開發技術 [M].南京：南京大學出版社，2020.

[10] 魯鑫超.響應式技術在網頁設計中的應用 [D].天津：天津職業技術師范大學，2022.

作者簡介：王旅（1969—），女，漢族，廣東吳川人，副教授，碩士，研究方向：教育技術、計算機應用；余楊奎（1983—），男，漢族，安徽安慶人，副教授，碩士，研究方向：互聯網技術應用開發；江文創（1991—），男，漢族，廣東河源人，助教，本科，研究方向：計算機技術。