基于Web 的開放教育畢業(yè)資格審核系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

田紅梅，張文盛

(安徽廣播電視大學(xué)，安徽 合肥 230022)

1.引言

作為安徽省唯一獨(dú)立設(shè)置的省屬成人本科高等學(xué)校，安徽廣播電視大學(xué)伴隨著建校30 多年的積極探索與開拓創(chuàng)新，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為以現(xiàn)代遠(yuǎn)程開放教育為主體，多層次、多規(guī)格、多功能、多形式辦學(xué)的綜合性現(xiàn)代遠(yuǎn)程開放大學(xué)。安徽廣播電視大學(xué)開展的遠(yuǎn)程教育是以學(xué)生為中心，以課程為中心，實(shí)行學(xué)分制自主學(xué)習(xí)、自主選課且進(jìn)行春秋兩季招生，教務(wù)管理的特點(diǎn)體現(xiàn)為開放性、大面積、大容量。為了進(jìn)一步推動(dòng)對(duì)開放教育學(xué)習(xí)支持服務(wù)的研究，構(gòu)建基于WEB 的畢業(yè)審核管理系統(tǒng)框架，以期開發(fā)基于WEB 的畢業(yè)資格審核管理軟件，不僅是支持服務(wù)理念的細(xì)化，也體現(xiàn)了教學(xué)、管理、服務(wù)功能深度化的融合。對(duì)提高開放教育教學(xué)管理水平，加強(qiáng)開放教育信息化建設(shè)，增強(qiáng)開放大學(xué)品牌效益，實(shí)現(xiàn)開放大學(xué)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化、現(xiàn)代化，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

2.系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境介紹

2.1 問題的提出

開放教育畢業(yè)生的畢業(yè)資格審核工作是一項(xiàng)非常細(xì)致的工作，也是電大人才培養(yǎng)過程中的一項(xiàng)至為關(guān)鍵的工作環(huán)節(jié)，學(xué)生畢業(yè)管理關(guān)系到每位開放教育學(xué)員的切身利益。2012年安徽廣播電視大學(xué)在校生人數(shù)已達(dá)到了111649 人，比2011年增加5%。隨著招生規(guī)模的逐年增大，隨著以學(xué)生為本理念的深入，二次挖掘電大教務(wù)管理系統(tǒng)中齊備準(zhǔn)確的學(xué)生學(xué)習(xí)信息，來構(gòu)建開放式的畢業(yè)資格審核系統(tǒng)，發(fā)揮學(xué)員八年有效的電大學(xué)習(xí)特點(diǎn)，將學(xué)習(xí)信息進(jìn)行選擇、配置，動(dòng)態(tài)地提供給學(xué)員，使學(xué)習(xí)者獲悉學(xué)習(xí)目標(biāo)，把握學(xué)習(xí)進(jìn)展，明晰學(xué)習(xí)狀態(tài)，對(duì)于促進(jìn)開放教育學(xué)員自主性學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)員對(duì)電大的認(rèn)同和歸屬感，是非常需要的。同時(shí)也可以使班級(jí)輔導(dǎo)員全面掌握班級(jí)學(xué)員總體學(xué)習(xí)狀態(tài)，及時(shí)做好學(xué)習(xí)督促。

2.2 系統(tǒng)可行性分析

廣播電視大學(xué)是一所以遠(yuǎn)距離開放教育為特征，由中央、省、地(市)三級(jí)管理組成的層級(jí)辦學(xué)體系，教學(xué)網(wǎng)絡(luò)遍及全國的開放大學(xué)。安徽廣播電視大學(xué)現(xiàn)設(shè)“五院一?！保约肮芾?、技術(shù)和教輔部門，而且在全省現(xiàn)轄16 所市級(jí)分校、69 所縣級(jí)工作站和7 個(gè)行業(yè)系統(tǒng)教學(xué)點(diǎn)。以開展教育部“電大人才培養(yǎng)模式改革和開放教育試點(diǎn)”工作為契機(jī)，安徽省電大精心打造“數(shù)字化校園”，將衛(wèi)星電視與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程教學(xué)的數(shù)字化、多媒體、交互性，真正實(shí)現(xiàn)了向第三代遠(yuǎn)程教育的跨越式發(fā)展。

目前在電大系統(tǒng)管理內(nèi)部使用廣播電視大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)(CPS1.0)，該系統(tǒng)是基于B/S 模式的教務(wù)管理系統(tǒng)。它是廣播電視大學(xué)開放教育十年試點(diǎn)的充分體現(xiàn)，從設(shè)計(jì)理念和技術(shù)手段上具有一定的先進(jìn)性，［1］實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享性、安全性與一致性，涵蓋教學(xué)管理、學(xué)籍、考務(wù)三大主要功能模塊，涉及課程及教材名稱、專業(yè)規(guī)則、學(xué)籍、考務(wù)、成績、畢業(yè)審核等內(nèi)容。但直面學(xué)員的基于Web 畢業(yè)資格審核系統(tǒng)主要二次開發(fā)教務(wù)管理系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)，將PowerBuilder9.0 作為前端開發(fā)工具，SQLServer2000 作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，所有數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，確保了數(shù)據(jù)的共享性、安全性與一致性，同時(shí)畢業(yè)資格審核系統(tǒng)能夠直接讀取廣播電視大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，直接訪問和操作教務(wù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表，實(shí)現(xiàn)了與廣播電視大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)的無縫集成，且方便今后數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)銜接，做到實(shí)時(shí)更新。

3.基于Web 的畢業(yè)資格審核系統(tǒng)的構(gòu)建目標(biāo)和設(shè)計(jì)

3.1 開發(fā)工具

畢業(yè)資格審核系統(tǒng)基于.NET2.0 的智能客戶端技術(shù)開發(fā)實(shí)現(xiàn)，選擇非常流行的VisualStudio2005 作為開發(fā)工具，以C+ +作為主開發(fā)語言。Web Service 使用“發(fā)現(xiàn)”機(jī)制定位服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)松散藕合，使用服務(wù)說明來定義如何使用服務(wù)，使用標(biāo)準(zhǔn)的傳送格式進(jìn)行通訊，其技術(shù)架構(gòu)包括UDDI、WSDL、SOAP、XML 等。本系統(tǒng)VisualStudio2005是一套完整的開發(fā)工具集，用于生成ASP.NET Web 應(yīng)用程序、XML Web Services、桌面應(yīng)用程序和移動(dòng)應(yīng)用程序。它提供了功能完備的工具、極其友好的用戶界面、簡單的數(shù)據(jù)存取方式、獨(dú)一無二的跨平臺(tái)技術(shù)，具有良好的兼容性、真正的可編譯性和較強(qiáng)的安全性，是目前最快捷、最實(shí)用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件之一。VisualStudio2005 以.NET Framework 為基礎(chǔ)，利用此框架可簡化ASP Web 應(yīng)用程序和XML Web Services 的開發(fā)過程。

3.2 構(gòu)建目標(biāo)

建成一個(gè)完整統(tǒng)一、高效穩(wěn)定、安全可靠的基于Web畢業(yè)資格審核系統(tǒng)。滿足學(xué)員和輔導(dǎo)員對(duì)學(xué)習(xí)信息的需求，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的學(xué)生專業(yè)規(guī)則、成績查詢、學(xué)習(xí)進(jìn)度、畢業(yè)狀態(tài)的查詢，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)以“廣播電視大學(xué)教務(wù)管理”軟件數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，兼容拓展(見圖1)，通過與教務(wù)管理軟件中數(shù)據(jù)的對(duì)接，來實(shí)現(xiàn)教務(wù)管理信息動(dòng)態(tài)而真實(shí)唯一的網(wǎng)上呈現(xiàn)。

圖1 兼容數(shù)據(jù)表之間的關(guān)系圖

3.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路

根據(jù)上述需求分析和構(gòu)建目標(biāo)，在進(jìn)行畢業(yè)資格審核系統(tǒng)的構(gòu)建中，將從兩個(gè)模塊入手來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.3.1 開放教育學(xué)員和班級(jí)輔導(dǎo)員登陸模塊

根據(jù)電大獨(dú)有的8年學(xué)籍有效的特色，全省電大8年在籍的開放教育學(xué)員，通過輸入用戶名和密碼登陸，用戶名是學(xué)號(hào)全稱，密碼是學(xué)生的身份證號(hào)，確認(rèn)提交并登入界面;全省電大班級(jí)輔導(dǎo)者，通過輸入用戶名和密碼登陸，用戶名是教學(xué)點(diǎn)代碼，密碼是班級(jí)全稱代碼，確認(rèn)提交并登入界面。

3.3.2 查詢模塊

開放教育學(xué)員查詢首頁:提供最新的開放教育專業(yè)畢業(yè)達(dá)標(biāo)要求，各專業(yè)學(xué)位要求的規(guī)定，并提供相應(yīng)的學(xué)員查詢方法;狀態(tài)查詢:查看開放教育學(xué)員當(dāng)前的學(xué)習(xí)信息，包括提供個(gè)人基本信息、考試通過的課程、專業(yè)規(guī)則、畢業(yè)狀態(tài)、學(xué)位要求狀態(tài)的查詢;平臺(tái)查詢:實(shí)踐平臺(tái)，網(wǎng)考成績查詢平臺(tái)，提供畢業(yè)實(shí)踐論文的審核狀態(tài)查詢，提供網(wǎng)考成績的查詢。

開放教育班級(jí)輔導(dǎo)員查詢首頁:提供最新的開放教育學(xué)習(xí)管理規(guī)定，并提供相應(yīng)的班級(jí)管理辦法查詢;狀態(tài)查詢:查看班級(jí)開放教育學(xué)員當(dāng)前總體的學(xué)習(xí)信息，包括提供在籍學(xué)員情況、全班考試通過的課程、專業(yè)規(guī)則、全班學(xué)員畢業(yè)進(jìn)展?fàn)顟B(tài)、全班學(xué)員學(xué)位進(jìn)展?fàn)顟B(tài)的查詢;平臺(tái)查詢:實(shí)踐平臺(tái)，網(wǎng)考成績查詢平臺(tái)。提供畢業(yè)實(shí)踐論文的審核狀態(tài)查詢，提供網(wǎng)考成績的查詢。

畢業(yè)資格審核系統(tǒng)將采取使用框架的模式，根據(jù)用戶名的不同，以區(qū)分學(xué)員和教輔人員，登陸時(shí)給出相應(yīng)不同的用戶界面。

3.4 畢業(yè)資格審核系統(tǒng)組成和設(shè)計(jì)

3.4.1 系統(tǒng)組成

畢業(yè)資格審核系統(tǒng)就是根據(jù)計(jì)算機(jī)計(jì)算的學(xué)生在校期間所修得各類課程的學(xué)分(成績)信息情況進(jìn)行判斷、審核該學(xué)生是否符合畢業(yè)資格，并在畢業(yè)成績單輸出審核結(jié)果的管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)將根據(jù)登錄用戶的不同，實(shí)現(xiàn)不同的功能。主要為開放教育學(xué)員查閱自身的畢業(yè)狀態(tài)信息，包括學(xué)科專業(yè)課程設(shè)置，考過課程的分?jǐn)?shù)，離畢業(yè)狀態(tài)的距離(畢業(yè)所缺的學(xué)分和課程)，相關(guān)學(xué)籍管理規(guī)定;其次實(shí)現(xiàn)開放教育教輔人員對(duì)班級(jí)學(xué)員總體情況的查詢，包括學(xué)生基本信息、在籍、休學(xué)、畢業(yè)情況，專業(yè)規(guī)則和考試情況。

系統(tǒng)有3 個(gè)必不可少的部分:第一，基本信息管理，對(duì)學(xué)生基本信息、專業(yè)規(guī)則信息、專業(yè)畢業(yè)要求信息、課程成績信息等進(jìn)行管理;第二，數(shù)據(jù)處理，計(jì)算學(xué)生各類課程的學(xué)分并根據(jù)其專業(yè)畢業(yè)要求進(jìn)行審核;第三，在上述兩部分的基礎(chǔ)上進(jìn)行信息查詢及報(bào)表輸出。

3.4.2 功能分析和設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的功能主要有系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)錄入及維護(hù)、數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)報(bào)表四個(gè)部分。系統(tǒng)管理主要是進(jìn)行系統(tǒng)用戶的管理，用戶分為系統(tǒng)管理員和操作員，系統(tǒng)管理員根據(jù)需要的不同對(duì)操作員分配不同的操作權(quán)限，其本身可以進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)錄入、維護(hù)和報(bào)表生成。不同的操作員根據(jù)系統(tǒng)管理員分配的權(quán)限進(jìn)行各自的操作，不能越過權(quán)限去操作其他功能。數(shù)據(jù)錄入及維護(hù)主要是把系統(tǒng)所要使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，并對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)做相應(yīng)的增、刪、改操作以及數(shù)據(jù)的備份和還原等。數(shù)據(jù)處理主要是針對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)做處理操作，包括計(jì)算學(xué)生各類課程的學(xué)分和根據(jù)其專業(yè)畢業(yè)要求進(jìn)行審核兩部分。計(jì)算學(xué)生各類課程的學(xué)分又分為計(jì)算必修課程學(xué)分、計(jì)算限選課程學(xué)分、計(jì)算系內(nèi)選修課程學(xué)分和計(jì)算素質(zhì)課程學(xué)分四部分。［2］根據(jù)計(jì)算出的學(xué)生各部分學(xué)分?jǐn)?shù)，與其所屬專業(yè)的畢業(yè)學(xué)分要求進(jìn)行比對(duì)，確定其是否符合畢業(yè)條件。統(tǒng)計(jì)報(bào)表主要是將處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納輸出。例如，× ×專業(yè)不予畢業(yè)學(xué)生報(bào)表、× ×課程學(xué)分不達(dá)要求學(xué)生信息報(bào)表等。

3.4.3 模塊分析和設(shè)計(jì)

在進(jìn)行系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)時(shí)，本著“高聚合，低耦合”的思想，把系統(tǒng)大致分為l0 個(gè)模塊，如圖2 所示。在這l0 個(gè)模塊中，有些模塊的功能還需要細(xì)分，以便為詳細(xì)設(shè)計(jì)中進(jìn)行模塊數(shù)據(jù)調(diào)用做好鋪墊。在模塊調(diào)用數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)同時(shí)操作數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)而造成數(shù)據(jù)更新的沖突。為此，系統(tǒng)只使用一個(gè)數(shù)據(jù)操作接口對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。對(duì)于一些常被調(diào)用的功能，可以單獨(dú)建立一個(gè)模塊，其他模塊只需調(diào)用此模塊就可以完成相應(yīng)的操作，提高了模塊的共享程度。也給系統(tǒng)的調(diào)試等操作帶來了方便。

圖2 系統(tǒng)模塊呈現(xiàn)

3.4.4 數(shù)據(jù)流圖

圖3 畢業(yè)資格審核系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖

數(shù)據(jù)流即是采用圖形方式來表達(dá)系統(tǒng)的邏輯功能，表現(xiàn)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯流向，以及顯示邏輯變換的完整過程，是結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析方法的主要表達(dá)工具，也是表示軟件模型的一種圖示方法。開放教育畢業(yè)資格審核系統(tǒng)基于學(xué)分制，其操作面向全省學(xué)員和班級(jí)輔導(dǎo)員，該系統(tǒng)包含了學(xué)員從入學(xué)到畢業(yè)全程的基本學(xué)習(xí)信息。學(xué)員(輔導(dǎo)員)通過輸入自己的姓名和密碼進(jìn)入該系統(tǒng)，可以查索到(班級(jí))學(xué)習(xí)信息，所學(xué)專業(yè)的課程信息，自身所屬的教學(xué)點(diǎn)、班級(jí)信息，專業(yè)學(xué)習(xí)規(guī)則、所有參加過考試的成績信息，學(xué)習(xí)進(jìn)度、畢業(yè)狀態(tài)及學(xué)位達(dá)標(biāo)條件的呈現(xiàn)，同時(shí)在查詢信息時(shí)提供對(duì)應(yīng)的打印報(bào)表，其數(shù)據(jù)流圖見圖3。

4.基于WEB 的畢業(yè)資格審核系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)

一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的安全性包括操作系統(tǒng)的安全性，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全性及應(yīng)用程序的安全性等方面，在當(dāng)前計(jì)算機(jī)病毒、黑客入侵無孔不入的情況下，安全性問題顯得尤為重要?；赪EB 的畢業(yè)資格審核系統(tǒng)根據(jù)B/S 模式，采用了動(dòng)態(tài)頁面生成技術(shù)，使得用戶通過WWW 平臺(tái)不但可以進(jìn)行信息瀏覽，而且可以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫訪問和數(shù)據(jù)處理，因此如何保證發(fā)布的數(shù)據(jù)的安全，成為本系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)必須解決的關(guān)鍵問題。為確保系統(tǒng)的安全性，應(yīng)建立B/S 模式下的系統(tǒng)安全防范機(jī)制，圍繞增強(qiáng)數(shù)據(jù)庫和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩個(gè)方面的安全性，通過控制SQL、服務(wù)器、數(shù)據(jù)通信三個(gè)環(huán)節(jié)，彌補(bǔ)系統(tǒng)安全性方面可能存在的漏洞。

4.1 SQL 數(shù)據(jù)庫的安全設(shè)置

利用視圖的功能，為不同的用戶定義不同的視圖進(jìn)行存取權(quán)限控制。把訪問數(shù)據(jù)的對(duì)象限制在一定的范圍內(nèi)，通過視圖機(jī)制把要保密的數(shù)據(jù)對(duì)無權(quán)存取的用戶隱藏起來，從而對(duì)數(shù)據(jù)提供一定程度的保護(hù)。加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)庫登陸的日志記錄，最好記錄所有登陸事件，有效監(jiān)視數(shù)據(jù)庫。定期備份事務(wù)日志和數(shù)據(jù)庫，設(shè)定每日自動(dòng)備份數(shù)據(jù)庫，能夠最大程度的幫助恢復(fù)數(shù)據(jù)。

4.2 服務(wù)器的安全設(shè)置

在計(jì)算機(jī)管理中，設(shè)置用戶組和用戶權(quán)限，規(guī)定權(quán)限級(jí)別、操作對(duì)象和使用范圍，例如刪除不必要身份用戶，僅保留必須賬號(hào)，更改超級(jí)用戶名，禁用guest 帳號(hào)，阻止非授權(quán)用戶訪問等。在IIS 安全性方面要采取縮短連接超時(shí)時(shí)間，防止服務(wù)器超負(fù)載;建立主機(jī)頭名，隱藏網(wǎng)站，防止網(wǎng)站信息不必要的泄漏，杜絕黑客利用IP 地址攻擊服務(wù)器。［3］通過完善操作系統(tǒng)以及IIS 的安全配置等，確保服務(wù)器的安全性。

4.3 實(shí)現(xiàn)安全通信

基于Web 畢業(yè)資格審核系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)?，如果黑客在通信網(wǎng)路上進(jìn)行竊聽，則數(shù)據(jù)庫的安全性難以得到保證。為防止此類竊密活動(dòng)，可采用SSL/HTTPS 協(xié)議實(shí)現(xiàn)安全通信。SSL 是基于TCP/IP 的安全套接層協(xié)議，是一個(gè)可以位于傳輸層協(xié)議(如TCP)以及應(yīng)用層協(xié)議(如HTTP)之間的協(xié)議。SSL 可以通過雙方進(jìn)行認(rèn)證、數(shù)字簽名的使用以及加密來保障安全通信。SSL在客戶機(jī)和服務(wù)器之間創(chuàng)建一個(gè)安全連接，用一個(gè)密匙加密在SSL 連接上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，任何數(shù)據(jù)都可以安全地傳輸。HTTPS 是建立在SSL 上的安全HTTP 協(xié)議，用于在WEB 上安全傳輸數(shù)據(jù)。

總之，從不同的層面和視角分析現(xiàn)代遠(yuǎn)程開放教育學(xué)習(xí)支持服務(wù)，充分體現(xiàn)“以學(xué)員學(xué)習(xí)為中心”的理念，將“支持”融入學(xué)員的學(xué)習(xí)過程，將“服務(wù)”融入對(duì)學(xué)員的管理環(huán)節(jié)，為開放教育遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的學(xué)員提供全方位、優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)，不僅提高了為開放學(xué)員提供信息服務(wù)的質(zhì)量，學(xué)員能迅速獲取開放教育學(xué)習(xí)信息，而且讓開放教育教務(wù)管理更具開放性，為精確管理提供了可能，能切實(shí)提高開放教育的教育質(zhì)量。

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