民辦高校成績管理信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

摘要：民辦高校成績管理系統(tǒng)采用B/S和C/S相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)模式，使用Microsoft SQL Server 2000作為后臺數(shù)據(jù)庫，B/S部分采用ASP.NET技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，而C/S部分采用了Delphi技術(shù)。由于用戶對系統(tǒng)具有多方面的特殊功能需求，在系統(tǒng)的開發(fā)過程中采用了站點(diǎn)自動切換、自動觸發(fā)和多層構(gòu)架等核心技術(shù)，這些核心技術(shù)的綜合運(yùn)用打破了傳統(tǒng)成績管理系統(tǒng)的功能局限，使民辦高校的成績管理上了一個(gè)新的臺階。

關(guān)鍵詞：民辦高校 信息系統(tǒng) 成績

中圖分類號：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1673-8454（2009）11-0035-03

我校是一個(gè)剛升格為本科的民辦高等院校，其成績管理有其特殊性，主要體現(xiàn)在：①由于我校剛升為本科，本科和專科學(xué)生混合存在。②教師外聘較多，在校外輸入成績比較普遍。③學(xué)生為自費(fèi)本科或?qū)？?，錄取批次較低，學(xué)籍變動比較頻繁。④學(xué)生的家庭條件較好，出國比較多。這些特殊性加大了我校成績管理信息系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用的難度，同時(shí)由于在國內(nèi)還沒有專門針對民辦的高校成績管理系統(tǒng)，因此筆者負(fù)責(zé)并啟動課題的研究，通過一系列核心技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新，構(gòu)建了民辦高校成績管理信息系統(tǒng)，并在我校進(jìn)行試點(diǎn)和應(yīng)用。

一、總體架構(gòu)

目前我校外聘（或互聘）教師較多，任課教師一般需要通過以太廣域網(wǎng)輸入、查詢和打印成績，而校內(nèi)的教務(wù)秘書和教務(wù)處成績管理人員需要后臺管理平臺管理教師輸入的成績?；谶@種情況，筆者認(rèn)為采用B/S和C/S相結(jié)合的應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)比較合適。B/S結(jié)構(gòu)為廣大的教師、學(xué)生和領(lǐng)導(dǎo)通過Internet或Intranet提供Web服務(wù)，而采用C/S軟件為教務(wù)管理員提供復(fù)雜的業(yè)務(wù)處理功能。此外，出于運(yùn)行成本和可維護(hù)性考慮，系統(tǒng)采用Windows Server為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，SQL Server 2005為后臺數(shù)據(jù)庫；采用ASP.NET作為B/S應(yīng)用軟件的開發(fā)平臺，采用Delphi作為C/S應(yīng)用軟件開發(fā)平臺。[1][2][3] 系統(tǒng)的構(gòu)架設(shè)計(jì)具備靈活、通用等特點(diǎn)，其功能的可擴(kuò)展性使系統(tǒng)便于升級，并很好地滿足了教務(wù)管理人員的隱含需求。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如圖1所示。

從圖1可以看出，本系統(tǒng)依托校園網(wǎng)絡(luò)、校教務(wù)虛擬子網(wǎng)（VLAN）和防火墻技術(shù)，將系統(tǒng)的Web應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器都建立在校教務(wù)虛擬子網(wǎng)內(nèi)，用防火墻與普通校園網(wǎng)用戶隔離，只允許安全的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通過，如HTTP協(xié)議、TCP/IP等，其他如FTP、Telnet協(xié)議限制執(zhí)行。虛擬網(wǎng)內(nèi)的用戶（教務(wù)處和教務(wù)秘書）可以直接登錄教務(wù)管理系統(tǒng)客戶端軟件來完成成績管理工作；虛擬網(wǎng)外的用戶（任課教師和學(xué)生等）可以通過Web來完成成績輸入、查詢和打印等功能。

二、功能分析

針對我校的特點(diǎn)，本系統(tǒng)除了一些通用的功能之外，還需要開發(fā)一些特殊的功能，以滿足多方用戶的需求。這些特殊的功能包括：

（１）多站點(diǎn)切換功能。我校的外聘教師較多，而成績輸入的時(shí)間段又比較集中（一般集中在期末最后一周），通過Ｗeb輸入成績時(shí)，由于帶寬的原因，容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)阻塞現(xiàn)象，因此需要有多個(gè)備用網(wǎng)站，在成績輸入時(shí)可以自動切換，提高成績輸入的效率。

（２）多權(quán)限控制功能。系統(tǒng)涉及的用戶類型較多，系統(tǒng)管理員、教務(wù)處高級管理人員、教務(wù)秘書、任課教師和學(xué)生等，每類用戶的權(quán)限不同，因此需要有多權(quán)限控制功能，系統(tǒng)管理員具有最高權(quán)限，其他用戶權(quán)限由系統(tǒng)管理員依次設(shè)定和控制。

（３）自動觸發(fā)功能。民辦高校的學(xué)生為自費(fèi)學(xué)生，分?jǐn)?shù)檔次低，容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)專業(yè)、留級、休復(fù)學(xué)、轉(zhuǎn)入學(xué)、退學(xué)等學(xué)籍變動，頻繁的學(xué)籍變動如果采用手工方式實(shí)現(xiàn)成績等效、學(xué)分轉(zhuǎn)換等功能將帶來很大的工作量，同時(shí)容易引起數(shù)據(jù)的滯后性。因此需要依據(jù)規(guī)章制度和管理規(guī)定設(shè)定轉(zhuǎn)化規(guī)則，開發(fā)內(nèi)部觸發(fā)器，每當(dāng)出現(xiàn)學(xué)籍變動時(shí)，系統(tǒng)自動觸發(fā)程序，完成計(jì)劃匹配、成績等效、學(xué)分轉(zhuǎn)換等功能。

（４）混合管理功能。我校?？坪捅究仆瑫r(shí)存在，由于?？坪捅究频膶W(xué)制、畢業(yè)規(guī)定、成績要求等存在差異和不同，因此需要開發(fā)混合管理功能，分別對?？坪捅究七M(jìn)行成績管理。

（５）出國成績管理功能。我校很多學(xué)生的家庭條件比較好，出國留學(xué)的學(xué)生較多，每年都有一定的學(xué)生出國留學(xué)，辦理出國留學(xué)時(shí)需要開具出國成績單，有的要求英語成績單，中途出國的還涉及學(xué)籍變動。因此需要開發(fā)專門的出國成績管理功能，便于出國學(xué)生的登記，出國成績單生成、打印等功能。

三、核心技術(shù)

這些特殊的功能，需要應(yīng)用一些核心的技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。由于文章的篇幅所限，本文只論述核心技術(shù)，而一些通用的開發(fā)技術(shù)不做介紹。

1.站點(diǎn)自動切換技術(shù)

為了解決期末成績輸入時(shí)間集中，容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)堵塞的現(xiàn)象，我校采用兩臺備用服務(wù)器，這兩臺備用服務(wù)器是圖書管理Web服務(wù)器，由于學(xué)生考試完成后基本放假回家，圖書管理Web服務(wù)器的負(fù)擔(dān)很輕，這時(shí)剛好是任課教師輸入成績的高峰，把圖書管理Web服務(wù)器作為臨時(shí)備用服務(wù)器是合理的。在圖書管理Web服務(wù)器中安裝有成績管理的Web站點(diǎn)，該站點(diǎn)鏈接到成績管理數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。這樣就有了三個(gè)不同訪問地址的三臺Web服務(wù)器。原成績管理Web應(yīng)用服務(wù)器為主站點(diǎn)服務(wù)器，而兩個(gè)圖書管理Web服務(wù)器為從站點(diǎn)服務(wù)器。

當(dāng)任課教師的成績輸入功能開通時(shí)，系統(tǒng)管理員或教務(wù)成績管理員將通過系統(tǒng)設(shè)置界面設(shè)置主從服務(wù)器的使用情況。可以只啟用主Web服務(wù)器，這時(shí)主頁面上只有一個(gè)訪問地址；當(dāng)選擇啟用一臺或兩臺備用服務(wù)器時(shí)，主頁面上將出現(xiàn)兩個(gè)或三個(gè)訪問地址。

由于成績輸入教師的習(xí)慣采用主服務(wù)器地址輸入成績，這里需要在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)兩個(gè)計(jì)數(shù)器，“計(jì)數(shù)器1”設(shè)置在主站點(diǎn)的應(yīng)用層中，“計(jì)數(shù)器2”設(shè)置在“從站點(diǎn)1”中。當(dāng)訪問的用戶量達(dá)到“計(jì)數(shù)器1”設(shè)置的上限值時(shí)，系統(tǒng)將把一個(gè)session對象設(shè)置為真，并傳遞給Web.CONFIG文件的配置段。這時(shí)當(dāng)再有一個(gè)用戶要訪問主站點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)的主Web.CONFIG配置段將自動切換訪問地址到“從站點(diǎn)1”。同理可以實(shí)現(xiàn)“從站點(diǎn)1”到“從站點(diǎn)2”的自動切換。邏輯流程如圖2所示。

2.自動觸發(fā)技術(shù)

自動觸發(fā)技術(shù)是針對學(xué)籍變動而創(chuàng)新的技術(shù)，該技術(shù)主要在數(shù)據(jù)庫層中實(shí)現(xiàn)。針對學(xué)籍變動中的轉(zhuǎn)專業(yè)、留級、休復(fù)學(xué)、轉(zhuǎn)入學(xué)、退學(xué)等需求，在數(shù)據(jù)庫中開發(fā)多個(gè)觸發(fā)器，這些觸發(fā)器在學(xué)籍變動時(shí)觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃匹配、成績等效、學(xué)分轉(zhuǎn)換等功能。自動觸發(fā)數(shù)據(jù)流圖如圖3所示。

從圖3可知，轉(zhuǎn)專業(yè)、留級、休復(fù)學(xué)、轉(zhuǎn)入學(xué)、退學(xué)等變動必須操作學(xué)籍表，各觸發(fā)器正是利用這一點(diǎn)進(jìn)行自動觸發(fā)，觸發(fā)器觸發(fā)后除了本身的程序段外，將調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的存儲過程、函數(shù)、視圖和關(guān)系等程序?qū)嶓w，同時(shí)對成績表和其他相關(guān)表進(jìn)行操作，自動實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫表的數(shù)據(jù)插入、更新和刪除，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)籍轉(zhuǎn)換的計(jì)劃匹配、成績等效、學(xué)分轉(zhuǎn)換等功能。[4]

3.多層構(gòu)架技術(shù)

多層構(gòu)架技術(shù)主要針對應(yīng)用層而言，本系統(tǒng)的應(yīng)用層和Web層在一起，共用一個(gè)服務(wù)器，因此文中稱為Web應(yīng)用服務(wù)器。由多層構(gòu)架技術(shù)形成的多個(gè)應(yīng)用組件（*.dll）分布在Web應(yīng)用服務(wù)器中。采用多層構(gòu)架技術(shù)有利于多權(quán)限控制功能和混合管理功能的實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)用層的多層構(gòu)架模型如圖4所示。從圖4中可知，該模型分為七層，分別為業(yè)務(wù)外觀層、業(yè)務(wù)規(guī)則層、數(shù)據(jù)訪問層、通用層、系統(tǒng)框架層、XML Web服務(wù)層和COM＋組件服務(wù)層。圖中標(biāo)出了各層之間的命名空間引用關(guān)系。

用戶通過界面訪問配置文件、ASPX文件、窗體類、用戶控件和其他文件集等時(shí)，應(yīng)用層將依據(jù)用戶訪問的功能需求，啟動相應(yīng)的內(nèi)部層次關(guān)系，形成相應(yīng)的服務(wù)。

（１）多權(quán)限控制的層次化實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)多權(quán)限控制功能時(shí)，業(yè)務(wù)外觀層先引入權(quán)限等級函數(shù)，然后業(yè)務(wù)規(guī)則層對等級進(jìn)行判斷，判斷時(shí)先啟動數(shù)據(jù)庫訪問層，由數(shù)據(jù)庫訪問層根據(jù)條件取出數(shù)據(jù)庫的相關(guān)記錄集，從該記錄集中判斷出用戶的權(quán)限等級，依據(jù)該等級再次通過數(shù)據(jù)訪問層，結(jié)合通用層和系統(tǒng)框架層取出用戶所需的頁面配置，并把最終的數(shù)據(jù)反饋給用戶。[5]

（２）混合管理的層次化實(shí)現(xiàn)。依據(jù)?？坪捅究茖W(xué)制不同（?？茷槿?，本科為四年），當(dāng)應(yīng)用層得到用戶請求時(shí)，首先業(yè)務(wù)規(guī)則層通過數(shù)據(jù)訪問層把該學(xué)生的學(xué)號傳遞到數(shù)據(jù)庫，從學(xué)制表中查得該學(xué)生的類別（?？七€是本科），數(shù)據(jù)返回到業(yè)務(wù)規(guī)則層，業(yè)務(wù)規(guī)則層會同業(yè)務(wù)外觀傳來的其他參數(shù)，從數(shù)據(jù)庫中獲取整個(gè)需求數(shù)據(jù)集并反饋給用戶。

（３）出國成績管理的層次化實(shí)現(xiàn)。出國成績管理本身是一個(gè)相對獨(dú)立的模塊，一般在C/S結(jié)構(gòu)中完成，由管理員直接操作，而不開放給學(xué)生。但管理員操作時(shí)需要用到Web應(yīng)用層中的一些組件，這時(shí)可以采用COM＋組件服務(wù)層。但管理員操作Delphi界面時(shí)，將通過接口啟動COM＋組件，該組件再引用業(yè)務(wù)規(guī)則層判斷業(yè)務(wù)規(guī)則，再由數(shù)據(jù)訪問層到達(dá)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問和操作。通過該項(xiàng)技術(shù)可以減少C/S部分的模塊開發(fā)成本，使C/S部分共享B/S部分的組件資源。

（４）接口的層次化服務(wù)。系統(tǒng)開發(fā)的XML Web服務(wù)層可以與其他軟件平臺，如選課管理系統(tǒng)、學(xué)籍管理系統(tǒng)、課程中心等對接，實(shí)現(xiàn)資源互訪。通過XML Web服務(wù)層訪問本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫時(shí)，同樣需要受到業(yè)務(wù)規(guī)則層、數(shù)據(jù)庫訪問層等的判定和過濾，這有利于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全性。

四、應(yīng)用研究

本系統(tǒng)在我校進(jìn)行安裝和調(diào)試，采用一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，一臺主Web應(yīng)用服務(wù)器，同時(shí)和圖書管理系統(tǒng)共用兩臺備用Web應(yīng)用服務(wù)器。要求局域網(wǎng)管理員電腦安裝客戶端程序，Web客戶端安裝IE6.0及以上的瀏覽器，操作系統(tǒng)為Windows。

成績管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性很重要。系統(tǒng)采用多種安全的策略，從網(wǎng)絡(luò)通訊、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理、應(yīng)用系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)器管理和身份驗(yàn)證六個(gè)方面提供安全保障。（１）網(wǎng)絡(luò)通訊。虛擬局域網(wǎng)服務(wù)和防火墻技術(shù)將管理系統(tǒng)的所有服務(wù)器都建立在虛擬子網(wǎng)內(nèi)，用防火墻與校園網(wǎng)隔離，只允許安全的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通過。（２）操作系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器關(guān)掉可能導(dǎo)致安全漏洞的服務(wù)，如Ｔｅｌｎｅｔ、Ｆｔｐ、ＳｅｎｄＭａｉｌ等。（３）數(shù)據(jù)庫管理。開發(fā)了數(shù)據(jù)自動備份系統(tǒng)，可由數(shù)據(jù)管理員設(shè)定備份時(shí)間、備份周期和備份目錄等參數(shù)，定制備份方案，以保證系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)難性故障時(shí)，能使數(shù)據(jù)及時(shí)還原。（４）應(yīng)用系統(tǒng)?？梢詣討B(tài)地對使用人員的部門、應(yīng)用權(quán)限等屬性進(jìn)行控制，有效地防止從應(yīng)用系統(tǒng)的客戶端非法進(jìn)入系統(tǒng)。（５）在應(yīng)用服務(wù)器上施加基于角色的安全控制，可以添加自定義的安全控制組件，實(shí)現(xiàn)更深入更細(xì)化的非正常訪問阻擋。（６）本系統(tǒng)采用了基于窗體的身份驗(yàn)證，當(dāng)以不同的用戶身份如教師、學(xué)生登錄系統(tǒng)時(shí)，若登錄成功，可以進(jìn)入該用戶的定制界面，使用和訪問該用戶權(quán)限范圍內(nèi)的界面功能。若登錄失敗，則除了公共界面外無法訪問受身份安全保護(hù)的界面。具體實(shí)現(xiàn)方法是將 Web.config文件中的配置段設(shè)置為 “Forms”，以拒絕匿名用戶訪問。代碼如下：

＜authentication mode="Forms"＞

＜forms name=".ADUCeis" loginUrl="logon.aspx" protection="All"＞

＜/forms＞

＜/authentication＞

本系統(tǒng)經(jīng)過一年多的調(diào)試和應(yīng)用，沒有出現(xiàn)大的故障，由于筆者同時(shí)是教務(wù)處成績管理人員，對成績管理的業(yè)務(wù)流程非常熟悉，出現(xiàn)的一些BUG也得到了非常及時(shí)的修改。因此系統(tǒng)的應(yīng)用是成功的。

五、結(jié)束語

針對我校的民辦特色而開發(fā)的成績管理系統(tǒng)具有一定的創(chuàng)新性，這些創(chuàng)新性是諸多核心技術(shù)綜合應(yīng)用的結(jié)晶。本系統(tǒng)具有很好的開放性，可以與其他系統(tǒng)形成資源共享；本系統(tǒng)具有很好的拓展性，通過層的開發(fā)與優(yōu)化可以使系統(tǒng)不斷優(yōu)化和升級。筆者希望通過繼續(xù)研究，尤其是我校把學(xué)分制提到管理日程的背景下，使系統(tǒng)能夠更加完善和開發(fā)新的功能，以適應(yīng)成績管理的質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

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