基于“數(shù)字城市”的入學(xué)管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

摘" 要：該文通過分析義務(wù)教育入學(xué)管理需求及入學(xué)報名操作程序，基于數(shù)字城市地理空間框架縣域節(jié)點的建設(shè)和運維，采用GIS等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)報名管理機制，開發(fā)入學(xué)管理系統(tǒng)，為教育局、學(xué)校提供高效的管理工具，為學(xué)生家長提供便捷的移動報名工具。

關(guān)鍵詞：數(shù)字城市;地理空間框架;入學(xué)管理系統(tǒng);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(tǒng)的報名管理方式存在現(xiàn)場排長隊、手動填寫報名信息、因為缺少空間信息表達導(dǎo)致學(xué)校、學(xué)區(qū)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(qū)因研發(fā)及運維費用等原因，缺少權(quán)威高效的微信端+網(wǎng)頁端的義務(wù)教育階段入學(xué)管理系統(tǒng)[1]?；凇皵?shù)字城市”的入學(xué)管理系統(tǒng)設(shè)計（以下簡稱“本設(shè)計”）將地理信息技術(shù)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(tǒng)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(shù)字城市”的入學(xué)管理系統(tǒng)

項目針對教育局、學(xué)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(wù)公共管理和社會服務(wù)出發(fā)[2-4]，搭建包含微信端和網(wǎng)頁端（WEB端）的入學(xué)管理系統(tǒng)。采用“省縣一體化”的數(shù)字城市地理空間框架（簡稱“數(shù)字城市”）建設(shè)模式，將學(xué)校、學(xué)區(qū)范圍、學(xué)校信息和學(xué)生信息等教育專題數(shù)據(jù)集成到地理信息公共服務(wù)平臺上，結(jié)合地理信息、地圖服務(wù)等技術(shù)，通過地圖豐富地展示學(xué)區(qū)、學(xué)校、學(xué)生信息，為學(xué)校和社會公眾提供學(xué)區(qū)范圍劃分及學(xué)區(qū)查詢、學(xué)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(xiàn)空間化管理;基于信息管理及空間統(tǒng)計分析技術(shù)完成教育專題信息的統(tǒng)計分析，為教育局和學(xué)校提供從預(yù)報名到錄用的報名流程及信息管理，將傳統(tǒng)的新生報名工作向線上管理、線上互聯(lián)、無紙化辦公的信息化方式轉(zhuǎn)變，提高招生工作效率?；趫竺鞒碳拔⑿艖?yīng)用，為家長提供微信端報名相關(guān)功能，解決家長報名排長隊、多跑路的困境。

2" 系統(tǒng)設(shè)計

2.1" 系統(tǒng)開發(fā)平臺選型

系統(tǒng)采用國產(chǎn)GIS軟件SuperMap作為底層平臺和教育專題數(shù)據(jù)處理的工具。開發(fā)采用面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法;使用Java語言開發(fā)后臺服務(wù);利用HTML5+ JavaScript+CSS開發(fā)前端;應(yīng)用面向服務(wù)的軟件架構(gòu)（SOA）調(diào)用數(shù)字地理空間框架已經(jīng)封裝發(fā)布好的Web Server服務(wù)，使系統(tǒng)的功能可以采用松耦合的方式實現(xiàn)集成，并使系統(tǒng)提供的功能服務(wù)具有可擴展性。

2.2" 系統(tǒng)總體設(shè)計

系統(tǒng)在數(shù)字地理空間框架運行支撐環(huán)境的基礎(chǔ)上，整合教育數(shù)據(jù)的地理信息資源和教育專題數(shù)據(jù)，構(gòu)建入學(xué)管理系統(tǒng)，充分利用基礎(chǔ)地理信息地圖，實現(xiàn)對報名管理要素的全方面服務(wù)，形成以入學(xué)管理系統(tǒng)最終應(yīng)用體系的總體框架，包括支撐層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層和用戶層，如圖1所示。

2.2.1" 支撐層

基礎(chǔ)支撐層包括系統(tǒng)運行所需的硬件設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)資源和軟件設(shè)備。本層為系統(tǒng)的正常運行提供了基本保障。

2.2.2" 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層包括由數(shù)字城市地理空間框架提供地圖服務(wù)的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫和教育專題信息數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)層各類數(shù)據(jù)的管理和維護由數(shù)字城市地理空間框架部署所在環(huán)境的系統(tǒng)管理員來支撐。

2.2.3" 應(yīng)用層

應(yīng)用層是針對用戶層構(gòu)建的應(yīng)用系統(tǒng)，根據(jù)用戶需求開發(fā)網(wǎng)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(tǒng)的服務(wù)對象，包括教育局用戶、學(xué)校教師用戶、學(xué)生家長用戶等。

2.3" 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用MySQL實現(xiàn)教育專題信息數(shù)據(jù)庫管理，使用PostgreSQL實現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫管理，使用SuperMap API調(diào)用省級天地圖中的底圖。數(shù)據(jù)庫分為基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫和教育專題信息數(shù)據(jù)庫，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫包括行矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、瓦片數(shù)據(jù)和地名地址數(shù)據(jù)等;教育專題信息數(shù)據(jù)庫包含學(xué)校信息數(shù)據(jù)、學(xué)區(qū)數(shù)據(jù)及范圍、學(xué)生信息數(shù)據(jù)、志愿信息數(shù)據(jù)、歸屬類別數(shù)據(jù)和學(xué)位信息數(shù)據(jù)等。

3" 系統(tǒng)功能設(shè)計

系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)用戶的切實需求，從數(shù)字城市地理空間框架應(yīng)用示范系統(tǒng)建設(shè)出發(fā)，在數(shù)字城市地理空間框架基礎(chǔ)上開發(fā)報名管理系統(tǒng)，系統(tǒng)包含微信端預(yù)報名、微信端查詢結(jié)果、報名管理、學(xué)校目錄、學(xué)區(qū)劃分、信息查詢、數(shù)據(jù)管理、GIS輔助功能和系統(tǒng)管理等功能模塊。系統(tǒng)主界面如圖2所示。

微信端預(yù)報名模塊嵌入到微信公眾號中，包括預(yù)報名和查詢結(jié)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(xué)區(qū)，填寫預(yù)報名信息，在學(xué)校投檔后查看報名結(jié)果。

報名管理模塊搭建預(yù)報名、現(xiàn)場確認、復(fù)核任務(wù)分配、學(xué)校復(fù)核、教育局投檔、隨機派位及錄用結(jié)果的整個信息化業(yè)務(wù)流。設(shè)置了是否貧困戶、歸屬類別、服務(wù)學(xué)區(qū)學(xué)校、是否服從調(diào)劑、學(xué)生住址定位地址核心字段及學(xué)生基本信息字段，控制學(xué)生的錄取優(yōu)先級、調(diào)劑學(xué)校、隨機派位、轉(zhuǎn)學(xué)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(xué)報名、中學(xué)報名子模塊。

學(xué)校目錄功能模塊主要是將縣轄區(qū)所有中小學(xué)數(shù)據(jù)空間信息化，基于地圖對縣轄區(qū)內(nèi)的中小學(xué)及幼兒園按行政區(qū)劃進行逐級分類管理，實現(xiàn)學(xué)校的查詢與定位。學(xué)校目錄功能模塊里分幼兒園、小學(xué)、中學(xué)3個子目錄。

學(xué)區(qū)劃分功能模塊主要是對縣城區(qū)范圍內(nèi)劃分的學(xué)區(qū)數(shù)據(jù)進行空間化管理，可完成學(xué)區(qū)繪制、顯示、查詢。學(xué)區(qū)劃分功能模塊下分為幼兒園、小學(xué)學(xué)區(qū)、中學(xué)學(xué)區(qū)3個子模塊。

數(shù)據(jù)管理模塊對學(xué)校、學(xué)區(qū)、學(xué)生、志愿、歸屬類別、學(xué)位的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。不同的用戶角色在此模塊的功能與權(quán)限也不同。數(shù)據(jù)管理模塊下分為學(xué)校信息管理、學(xué)區(qū)信息管理、學(xué)生信息管理、志愿管理、歸屬類別管理和剩余學(xué)位管理子模塊。

信息查詢模塊是對學(xué)區(qū)信息、學(xué)校信息、地名地址在地圖窗口進行快速查詢，通過輸入關(guān)鍵字或相關(guān)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(xué)區(qū)圖以圖片的形式打印或?qū)С霾⒈４嬷帘镜亍?/p>

系統(tǒng)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(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)特色之處

4.1 數(shù)字城市“省縣一體化”技術(shù)路線

“省縣一體化”建設(shè)模式主要是指全區(qū)建立統(tǒng)一的平臺軟件和數(shù)據(jù)中心，統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計和部署平臺縣級節(jié)點，縣級節(jié)點直接建立在區(qū)級平臺基礎(chǔ)之上，采用共同的標準和運行支撐環(huán)境;統(tǒng)一認證、目錄和服務(wù);統(tǒng)一數(shù)據(jù)分工更新和維護，集中整合和發(fā)布，實現(xiàn)“硬件一體化、數(shù)據(jù)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(shù)路線搭建入學(xué)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)作為數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)項目中的典型示范應(yīng)用，共享省級數(shù)字地理空間框架項目硬件基礎(chǔ)、地理信息數(shù)據(jù)服務(wù)、集中部署、統(tǒng)一維護。減少重復(fù)建設(shè)，促進資源整合，最大限度減輕縣級經(jīng)濟、技術(shù)與管理負擔(dān)。

4.2" 報名管理信息化

系統(tǒng)根據(jù)當前義務(wù)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(xiàn)微信端預(yù)報名，網(wǎng)頁端完成報名管理。同時，根據(jù)入學(xué)工作規(guī)定設(shè)置是否貧困戶、歸屬類別、服務(wù)學(xué)區(qū)學(xué)校、是否服從調(diào)劑及學(xué)生住址定位等核心的字段，通過上述字段控制學(xué)生的錄取優(yōu)先級別，使報名錄取更加客觀、高效。系統(tǒng)收集學(xué)校的剩余學(xué)位，將未能按照預(yù)報名志愿錄用的學(xué)生進行隨機派位，使入學(xué)報名更加公正公開。

1）微信端預(yù)報名系統(tǒng)特色。微信端應(yīng)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(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，開發(fā)微信端新生入學(xué)報名系統(tǒng)。通過微信端采集新生入學(xué)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(tǒng)提交報名信息后，只需到學(xué)?，F(xiàn)場確認即可完成報名。有效解決了學(xué)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(yù)報名功能界面如圖4所示。

2）網(wǎng)頁端名管理系統(tǒng)特色。充分挖掘?qū)W校報名管理需求，搭建網(wǎng)頁端系統(tǒng)功能，形成完整契合學(xué)校需求的功能系統(tǒng)，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(shù)融入教育管理系統(tǒng)，打破以往傳統(tǒng)報名系統(tǒng)無空間地理信息的建立思路，推廣測繪地理信息技術(shù)應(yīng)用。②改變手工辦公的模式，將傳統(tǒng)報名紙質(zhì)登記轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒒瘓竺＂酃?jié)約成本，提高招生效率。根據(jù)傳統(tǒng)報名手動登記學(xué)生基本信息，該系統(tǒng)無需學(xué)校填寫基本信息，將每位學(xué)生的報名時間減少50%。④方便管理、資源統(tǒng)籌。傳統(tǒng)報名由學(xué)校收集報名信息，存在一個學(xué)生報多個學(xué)校的情況，不利于學(xué)校資源配置，教育局無法掌控學(xué)校資源和報名信息。通過本系統(tǒng)，一個身份證只能報名一次，且可選擇就近學(xué)校提交報名材料，新生名單由教育局統(tǒng)一分配給學(xué)校交叉復(fù)核，復(fù)核無誤后教育局根據(jù)相關(guān)規(guī)則條件進行投檔調(diào)劑。教育局掌握整個招生環(huán)節(jié)、把控學(xué)校招生人數(shù)、班級人數(shù)，防止班級報名人數(shù)溢出，客觀、合理、優(yōu)化資源配置，利于招生工作的開展。⑤學(xué)生及學(xué)校信息由獨立表格信息向關(guān)系數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫管理轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)信息的高效管理與共享。網(wǎng)頁端報名信息現(xiàn)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(xué)報名業(yè)務(wù)中，需要包括居民戶口簿、出生醫(yī)學(xué)證明、房產(chǎn)證、不動產(chǎn)權(quán)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(tǒng)通過開發(fā)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(xué)生信息從紙質(zhì)信息形成電子檔案，方便信息管理。

5" 結(jié)束語

本設(shè)計作為縣級數(shù)字地理空間框架的典型應(yīng)用，已推廣應(yīng)用到多個縣域，累計為6萬多名學(xué)生的家長，70個中小學(xué)、幼兒園，8個教育部門提供服務(wù)支持。系統(tǒng)啟用后，學(xué)生家長“足不出戶”就能夠?qū)崟r精準查詢到住所所在學(xué)區(qū)，無紙化降低辦公成本，入學(xué)報名時間由過去的平均2 d縮短為約1 h。學(xué)校線上報名審核方便快捷。教育局可對投檔調(diào)劑、隨機派位、招生過程全監(jiān)控，讓新生入學(xué)報名工作公平公正公開、便捷穩(wěn)妥高效。

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