摘 要： 分析了內(nèi)地西藏班（校）學生學籍管理、考務平臺和門戶辦公平臺的基本需求，提出了系統(tǒng)設計的原則，重點從系統(tǒng)架構(gòu)、核心流程、實現(xiàn)框架和數(shù)據(jù)庫設計等方面對系統(tǒng)實現(xiàn)進行了闡述，最后總結(jié)了信息化平臺的特點。
關鍵詞： 信息化平臺；學籍系統(tǒng)；考務平臺；辦公平臺；設計與實現(xiàn)
舉辦內(nèi)地西藏班是國家教育援藏的重要舉措，具有十分重大的政治意義。從1985年開始在內(nèi)地部分省市開辦內(nèi)地西藏班（校）以來，為西藏培育了一大批社會主義建設人才。27年來，舉辦內(nèi)地西藏班（校）作為我國一項特殊的民族教育政策不斷得以完善和發(fā)展，并產(chǎn)生了巨大的社會效益。這一特殊的民族教育政策也必將在新時期發(fā)揮更加重大的作用[1]。
目前內(nèi)地西藏班初、高中生在校人數(shù)15 000多人，分布在18個初中學校和70多個高中學校內(nèi)學習。為了對這些學生實現(xiàn)統(tǒng)一的日常教育教學管理，需要隨時掌握每位學生的學籍和個人信息。目前的管理方式基本上屬于手工管理，學生數(shù)據(jù)的收集核對大部分靠郵件或即時通信軟件傳遞，沒有統(tǒng)一的管理平臺，且信息不能共享，每次收集核對數(shù)據(jù)都需要中學管理老師手工整理后以郵件的形式發(fā)送，工作效率較低。另外，西藏自治區(qū)內(nèi)普通高考工作已經(jīng)實現(xiàn)了網(wǎng)上報名和填報志愿，而內(nèi)地西藏班學生在高考報名和填報志愿時，還是傳統(tǒng)的在紙質(zhì)表格上填報，沒有有效的數(shù)據(jù)校驗，并且需要手工錄入，收集上來的考生個人信息和志愿數(shù)據(jù)錯誤數(shù)據(jù)較多，工作效率不高。急需開發(fā)一套專門針對內(nèi)地西藏班中考和高考報名和志愿填報工作的考務平臺，這樣可以很大程度上提高工作效率。而且，如果將上述學籍管理平臺和考務平臺對接起來，以學籍數(shù)據(jù)驅(qū)動考務數(shù)據(jù)，會使工作變得更加方便，管理員只要維護學生的學籍數(shù)據(jù)，在中考或高考報名時系統(tǒng)會自動地將學生信息關聯(lián)進考務平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫集成。另外，學籍系統(tǒng)里還會涉及學生思想鑒定、學籍異動等功能，學生還可以登錄系統(tǒng)完善或修改個人聯(lián)系方式、上傳個人照片等信息。最后，考慮到內(nèi)地西藏班日常管理的需要，還需設計一套符合內(nèi)地西藏班（校）日常辦公需要的辦公平臺，主要包括門戶網(wǎng)站、通知新聞發(fā)布、留言咨詢和管理員的信息交流等功能，這些功能都會極大地提高內(nèi)地西藏班（校）教學和管理人員的工作效率，規(guī)范管理流程，而傳統(tǒng)的手工操作是很難完成的。
需要特別指出的是，內(nèi)地西藏班（校）的中學管理和內(nèi)地省份的中學管理在模式上有很大不同，它是教育部和西藏自治區(qū)教育廳直接管理各內(nèi)地班（校），包括學生的學籍、各種升學考試和學生的日常管理等內(nèi)容，而且學籍、考務管理的內(nèi)容和流程都和內(nèi)地省份有很大不同，所以，傳統(tǒng)的學籍管理和考務系統(tǒng)不適用內(nèi)地西藏班（校）的管理工作，必須根據(jù)需要開發(fā)新的適合內(nèi)地西藏班（校）管理需要的學籍、考務和辦公系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)需求分析
根據(jù)以上分析，內(nèi)地西藏班（校）信息化平臺主要包括三個子系統(tǒng)：學籍管理系統(tǒng)、考務管理系統(tǒng)和門戶辦公系統(tǒng)。系統(tǒng)包括三級用戶：自治區(qū)管理人員、中學管理人員和學生。
1.1 學籍管理子系統(tǒng)功能需求分析
學生學籍管理系統(tǒng)旨在管理學生學籍信息，為日常教育教學服務，使得學生管理網(wǎng)絡化，解決以往信息傳遞不及時、不快捷等問題[2-3]。內(nèi)地西藏班（校）學籍系統(tǒng)主要管理學生的基本信息，包括學生個人信息的增、刪、改、查和信息變動的兩級審核功能。另外，為了使學生的日常管理更方便，系統(tǒng)還提供了一些輔助功能，包括學籍信息的批量導入、導出和打印、學籍異動管理、系統(tǒng)日志管理、系統(tǒng)用戶和權(quán)限管理，系統(tǒng)參數(shù)管理等功能，其模塊功能如圖1所示。
1.2 考務管理子系統(tǒng)功能需求分析
考務工作信息化是教育信息化的重要組成部分，隨著信息技術應用的更加廣泛和深入，已經(jīng)進入一個全新的發(fā)展階段?？紕掌脚_如何實現(xiàn)考務管理更便捷、信息采集更及時、準確，考生報名、報志愿更方便、更高效，這些都是亟待解決的問題[4-5]。內(nèi)地西藏班（校）考務平臺主要完成內(nèi)地班學生參加高（中）考報名、志愿填報的相關申報流程和審核操作，學生用戶（高中生和初中生）主要功能包括考試報名和信息打印、招生計劃查詢、志愿填報、鎖定和打印、錄取結(jié)果查詢和個人密碼修改等，中學管理員用戶主要功能包括學生報名信息修改和審核、學生志愿批量打印、學生數(shù)據(jù)上報（包括學生體檢、加分、學生評語等數(shù)據(jù)的上報）、數(shù)據(jù)導入、導出和統(tǒng)計分析、個人和學生密碼修改等功能，其中學生志愿信息打印、導出和統(tǒng)計功能需要系統(tǒng)管理員賦權(quán)并且在系統(tǒng)參數(shù)設定的時間段內(nèi)才能使用，系統(tǒng)管理員用戶主要功能包括上報信息的審核、統(tǒng)計和分析、系統(tǒng)參數(shù)設定（分別設定學生報名、志愿填報開始和結(jié)束時間、中學管理員志愿打印和統(tǒng)計分析時間段）、數(shù)據(jù)同步（負責考務平臺和學籍系統(tǒng)中學生基本信息相互同步）、數(shù)據(jù)導入、導出和數(shù)據(jù)分析、用戶和權(quán)限管理、錄取結(jié)果發(fā)布等，系統(tǒng)總體模塊功能如圖2所示。
特別需要指出的是，考務平臺涉及的是學生考試報名和志愿填報的敏感信息，其安全和保密性要求比較高，系統(tǒng)在設計初就充分考慮了這一特殊需求，通過嚴格細致的用戶權(quán)限認證和功能操作時間段開關相結(jié)合的方式來保證信息的安全和保密性。
1.3 門戶和網(wǎng)上辦公子系統(tǒng)功能需求分析
門戶和網(wǎng)上辦公子系統(tǒng)結(jié)合教育信息網(wǎng)和內(nèi)地西藏班（校）日常管理的需要，主要完成了信息發(fā)布平臺、資源發(fā)布平臺、留言板、問卷調(diào)查、會議登記、中學賽教、論文收集和評比等功能[6]。其中信息發(fā)布、資源發(fā)布、問卷調(diào)查、中學賽教等內(nèi)容依據(jù)欄目設定發(fā)布到門戶網(wǎng)站上，欄目可以動態(tài)管理，而留言板、會議登記、論文提交等內(nèi)容需要登錄系統(tǒng)才能使用。系統(tǒng)模塊功能如圖3所示。
2 系統(tǒng)的設計原則
?。?）規(guī)范性。信息平臺的設計要按照內(nèi)地西藏班（校）的相關管理流程和規(guī)范來設計，這些規(guī)范和流程是20多年辦學經(jīng)驗的總結(jié)，和內(nèi)地省份有很大的不同。規(guī)范性還包括數(shù)據(jù)的規(guī)范性，信息平臺管理的學籍和考務數(shù)據(jù)還要在辦學單位所屬省市學籍和考務平臺進行注冊，而且各省的數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一，這就要求信息平臺的數(shù)據(jù)既要符合內(nèi)地西藏班（校）的數(shù)據(jù)規(guī)范，又要最大限度地滿足各省的數(shù)據(jù)標準。
?。?）易用性。信息平臺建設的目的之一是提高管理效率，簡潔的操作界面、統(tǒng)一的界面風格、人性化的操作提示、嚴格的輸入驗證、全面的系統(tǒng)幫助、簡化的管理流程都可以顯著提高系統(tǒng)的易用性，最大限度地減輕管理者的工作量。
?。?）安全性。由于信息平臺面對的用戶是來自18個省市的1萬多名中學生和近百名管理老師，網(wǎng)絡環(huán)境復雜，而且考務平臺管理的是學生高（中）考報名和志愿填報的敏感數(shù)據(jù)，這就要求平臺具有較強的安全性和抵御風險的能力，包括來自互聯(lián)網(wǎng)的入侵攻擊、安全管理、備份和恢復等內(nèi)容。
?。?）穩(wěn)定性。系統(tǒng)應該具有較高的穩(wěn)定性，包括系統(tǒng)響應速度要快、故障率要低、出現(xiàn)異常情況能迅速恢復運行等。
（5）擴展性。系統(tǒng)應該具有很強的可擴展性，以適應內(nèi)地西藏班辦學政策和規(guī)定的改變，例如年級的設置、考試方式的改變、志愿填報批次和內(nèi)容的改變等。
3 系統(tǒng)實現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)架構(gòu)與開發(fā)平臺
系統(tǒng)基于JEE（Java Enterprise Edition，Java企業(yè)版）平臺開發(fā)，采用典型的客戶端、Web服務器和數(shù)據(jù)庫三層架構(gòu)，設計時使用MVC（Model-View-Controller）模式，數(shù)據(jù)庫使用Oracle 11g，Web容器使用Weblogic，使用MyEclipse集成開發(fā)環(huán)境開發(fā)。
3.2 系統(tǒng)核心流程
考務平臺學生報名和志愿填報流程如圖4所示。
從圖4可以看出，學生先登錄系統(tǒng)進行考試報名，然后將報名信息提交中學管理員審核（審核期間不能更改），最后由系統(tǒng)管理員終審，兩級審核完成后報名工作才完成，然后可以填報志愿。志愿填報必須在系統(tǒng)設定的時間范圍內(nèi)，填報志愿后系統(tǒng)鎖定，最后打印志愿表，所有流程結(jié)束。
考務平臺中學管理員操作流程如圖5所示。
3.3 系統(tǒng)實現(xiàn)
3.3.1 系統(tǒng)實現(xiàn)框架
系統(tǒng)實現(xiàn)時充分借鑒了MVC設計模式，控制器（Controller）處理客戶端提交過來的請求和數(shù)據(jù)，根據(jù)需要調(diào)用相應的模型（Model）處理業(yè)務數(shù)據(jù)，最終將處理結(jié)果返回給客戶端，由視圖（View）進行呈現(xiàn)[7]。系統(tǒng)實現(xiàn)框架如圖6所示。
從圖6中可以看出，控制器由若干個Servlet組成，充當系統(tǒng)“調(diào)度師”的角色。模型由若干個JavaBean和操作數(shù)據(jù)庫的業(yè)務邏輯處理類Manage組成，主要完成數(shù)據(jù)庫的訪問并處理各種數(shù)據(jù)，是系統(tǒng)設計的核心。視圖由若干HTML和JSP頁面組成，負責顯示處理結(jié)果。視圖中還大量使用了具有異步提交功能的Ajax代碼，使得系統(tǒng)操作更簡潔流暢。這種基于MVC設計模式的實現(xiàn)框架使得系統(tǒng)具有較強的擴展性，在系統(tǒng)需求發(fā)生改變時，可以將代碼的改動縮減到最少。
3.3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計
系統(tǒng)分別為三個子系統(tǒng)設計了不同的表空間和用戶，每個子系統(tǒng)管理的數(shù)據(jù)既有區(qū)別又有聯(lián)系。學籍管理子系統(tǒng)核心表有學生學籍表、公告表、系統(tǒng)用戶表、日志表、代碼表、系統(tǒng)參數(shù)表等；考務平臺核心表有學生報名信息表、學生志愿表、調(diào)劑服從表、計劃表、代碼表、批次表、日志表、用戶表、權(quán)限表、系統(tǒng)參數(shù)表等；門戶和辦公子系統(tǒng)核心表有欄目表、內(nèi)容表、留言表、問卷調(diào)查表、論文表、會議表、會議登記表、用戶表、權(quán)限表等。學生和中學管理員基礎數(shù)據(jù)以學籍表為權(quán)威，通過數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器和考務平臺、門戶和辦公平臺實現(xiàn)同步。
4 系統(tǒng)特點
4.1 系統(tǒng)安全性
由于內(nèi)地西藏班（校）信息化平臺的用戶和管理員分布在全國18個省市的近百所中學，是一個開放性的系統(tǒng)，所以安全性要求比較高。在系統(tǒng)設計時，綜合采用了多種方式保證了系統(tǒng)的安全性。
?。?）基于正則表達式的防SQL注入安全驗證[8]。系統(tǒng)對輸入和接收的部分關鍵參數(shù)進行基于正則表達式的合法性檢驗，并且在客戶端和服務器端實現(xiàn)雙重驗證。例如，學生考試報名時，需要完善個人信息（基礎信息由學籍系統(tǒng)同步獲得），系統(tǒng)對學生輸入的考生號（14位數(shù)字）、身份證號碼（18位數(shù)字或17位數(shù)字加“X”）、出生日期（yyyymmdd）、聯(lián)系電話（7-15位數(shù)字）、郵編（6位數(shù)字）等數(shù)據(jù)進行正則表達式驗證，通過驗證后才能提交。當服務器接收到提交參數(shù)后，使用相同功能的代碼再驗證一次，通過驗證后才調(diào)用相應的業(yè)務類處理數(shù)據(jù)。
?。?）基于JDBC的SQL預編譯。JDBC提供了預防SQL注入的預編譯類，它不但可以顯著的提高SQL語句的執(zhí)行效率，而且具有預防SQL注入的功能。在學生考試報名時，對于輸入的收件人、地址、簡歷、特長等信息，無法使用正則表達式進行驗證，可以在服務器端使用“PreparedStatement”類進行預編譯處理，可以有效防止SQL注入攻擊。
4.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)一性
數(shù)據(jù)統(tǒng)一性使用數(shù)據(jù)同步來實現(xiàn)，考務和辦公子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)由學籍系統(tǒng)導入，各個子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的增、刪和改應該保持同步。系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器來確保各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的同步。數(shù)據(jù)同步如圖7所示。
學籍系統(tǒng)和考務平臺互相同步學生基本信息、系統(tǒng)用戶和權(quán)限信息、各種代碼信息（包括中學代碼、民族代碼、政治面貌代碼等）；門戶辦公平臺同學籍和考務系統(tǒng)同步用戶信息和權(quán)限信息。
4.3 系統(tǒng)用戶權(quán)限管理
用戶分為系統(tǒng)管理員、中學管理員和學生。系統(tǒng)管理員具有最高權(quán)限，可以對所有數(shù)據(jù)進行增、刪、改、查操作；中學管理員只能對自己學校的學生數(shù)據(jù)進行管理，權(quán)限方面可以分別控制其增、刪、改、查功能。例如，根據(jù)需要，某些中學管理員只具有查詢功能（最小功能），而另外一些還具有增、刪、改功能或者這些功能的組合；學生用戶只對自己的數(shù)據(jù)具有最高權(quán)限（在系統(tǒng)參數(shù)限定范圍內(nèi)）。另外，這樣設計的系統(tǒng)用戶和權(quán)限管理配合系統(tǒng)參數(shù)設置，可以根據(jù)需要靈活調(diào)整中學管理員用戶的權(quán)限。例如，在開學初收集學籍信息期間，可以給中學管理員賦以增、刪、改、查所有功能，等收集完成后收回增、刪、改功能，鎖定學籍信息，到了期末，重新賦以刪、改功能，對學籍信息進行局部維護。除了上述設計，系統(tǒng)還保存了學生信息鎖定標志、可以修改的字段等全局參數(shù)，使得系統(tǒng)的權(quán)限管理更靈活方便。
4.4 全面的用戶操作日志記錄
信息化平臺記錄了所有用戶的登錄日志、信息的增、刪、改等操作日志，記錄內(nèi)容包括日志類型、操作源IP、用戶、操作時間和日志內(nèi)容等。日志內(nèi)容根據(jù)日志類型的不同分別記錄了修改的表名、字段名和修改后的數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)還提供了日志查詢、導出等功能，以方便在需要時查看和分析系統(tǒng)日志。
4.5 基于策略DNS的多鏈路訪問選擇
由于西藏班中學分布較廣，各個中學接入互聯(lián)網(wǎng)的方式不同，信息化平臺服務器在部署時充分考慮了這一因素，盡可能地提高學生和中學管理員用戶的網(wǎng)絡訪問速度。目前服務器有兩條鏈路接入互聯(lián)網(wǎng)，分別是教育網(wǎng)和電信網(wǎng)，系統(tǒng)部署時采用了策略DNS技術[9]。它允許一個域名，根據(jù)訪問者的來源不同，解析到不同的IP地址上。當用戶通過中國電信接入互聯(lián)網(wǎng)時，服務器的域名會解析成電信的IP地址，訪問服務器數(shù)據(jù)時會通過電信網(wǎng)鏈路路由到服務器；當用戶通過教育網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)時，服務器的域名會解析成教育網(wǎng)的IP地址，訪問服務器時數(shù)據(jù)會通過教育網(wǎng)鏈路路由到服務器。經(jīng)過對考務平臺訪問數(shù)據(jù)的分析，內(nèi)地班71所高中校用戶，接入電信網(wǎng)31所，教育網(wǎng)21所，聯(lián)通網(wǎng)14所，其他5所。接入電信和教育網(wǎng)的用戶網(wǎng)絡訪問速度較快，而接入聯(lián)通和其他網(wǎng)的用戶，網(wǎng)絡訪問速度較慢，下一步可以考慮信息化平臺服務器增加聯(lián)通網(wǎng)鏈路接入，通過策略DNS技術解決絕大部分用戶的網(wǎng)絡訪問速度。
到目前為止，內(nèi)地西藏班（校）信息化平臺已經(jīng)成功部署并運行了一年多時間，學籍子系統(tǒng)已經(jīng)將所有高（初）中校在校15000多名學生學籍信息錄入核對完畢，考務平臺順利完成了2012年高（中）考報名和志愿填報工作，門戶和辦公系統(tǒng)初步開發(fā)測試完畢，已經(jīng)部署試運行。這些系統(tǒng)的成功運行極大地提高了內(nèi)地西藏班（校）管理人員的工作效率，具有很強的實用性。下一步的主要工作是完成信息化平臺的單點登錄和各子系統(tǒng)的應用集成。
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