高等專科學校教務管理系統研究與分析

李洪輝，孫健飛，馮 超

(1.黑龍江省保密協會、哈爾濱慧高科技有限公司，哈爾濱 150000； 2.黑龍江護理高等專科學校，哈爾濱 150000；3.黑龍江省信息中心，哈爾濱 150000)

高等專科學校教務管理系統研究與分析

李洪輝1，孫健飛2，馮 超3

(1.黑龍江省保密協會、哈爾濱慧高科技有限公司，哈爾濱 150000； 2.黑龍江護理高等專科學校，哈爾濱 150000；3.黑龍江省信息中心，哈爾濱 150000)

本文利用移動網絡數據、智能手機以及大數據分析技術，設計出一個新的智能化教育平臺——新教務管理系統，使得學校管理朝著智能化、精細化、合理化方向發展，多位一體的對學生日常行為進行管理，同時還可滿足學生在學校學習生活所需的應用，更加快捷地解決學生在學校面臨的各種問題，做到預防與教育相結合。

高等專科學校；教務管理系統；移動網絡；智能手機；智能化；應用

Abstract: In this paper, with the use of mobile network data, smart phones and large data analysis technology, a new intelligent educational platform—the new educational administration management system was designed, making the school management towards the development of intelligent, refined and rationalized direction, which can meet the needs of students in learning and life, and can more quickly solve the problems faced by students in school.

Keywords: Junior college; Educational administration system; Mobile network; Smartphone; Intelligent; Application

1 高校教務系統研究現狀及預期效果

1.1 課題研究的必要性和重要意義

隨著我國在教育事業中投入經費的增加以及高等教育普及規模的不斷擴大，使得我國各大高校學生數量持續上升，進而帶來繁冗的學生管理事務和海量的各類學生信息，高校學生管理工作的信息化建設勢在必行。高校學生管理工作信息化建設將數據庫和網絡技術相結合，構建包括學生基本信息和管理工作的數據庫，同時實現簡易便捷的操作體系，實現高校學生管理工作人員與學生的互動，改善目前學生管理工作中的諸多不足，逐步提高學生管理工作效率。

1.2 高校教務系統研究現狀

隨著學生人數不斷增多，教務管理的難度也越來越大，面對龐大的信息量，如何充分利用緊缺的教學資源，提高資源的使用率，做到信息的規范管理、統計和快速查詢，已成為教務管理乃至整個學校管理的焦點[1]。李志強通過對中職學校教務管理排課問題的調查分析和國內外排課算法(遺傳算法、模擬退火算法、專家系統方法、回溯算法、優先級算法等)的對比研究分析，闡明了由于排課算法的時間復雜度極高，實現有一定的難度，求最優解是理論上的，目標解只能是次優解(滿意解)的觀點[2]。而高永則是將研究重點放在web平臺[3]，擬在web平臺上構建中等職業學校教務管理信息化平臺，實現學校教務管理信息化。借助信息化，最大限度地減少人力勞動，做到教學管理的流程化、科學化、自動化，同時利用該教務管理信息化平臺實現較強的數據處理和分析功能，為學校教學質量分析提供依據。也有相關研究人員從中職學校教務管理系統的需求入手，進行中職學校教務管理系統的設計[4]。并且，由于目前黑客技術發達，很多學校的教務管理系統在技術高超的黑客面前毫無安全可言，換言之，即現在廣泛使用的教務管理系統根本無法保障學生及教育工作者的基本信息安全[5]，因此必須加強學校教育系統的安全性研究，確保相關工作正常有序進行。同時必須合理調整系統安全結構，實現教務系統的優化，須結合系統實際存在的問題進行具體的方案設計[6]。

上述研究現狀表明了教育系統的發展趨勢，對本次課題研究具有指導意義，但是查閱大量文獻后卻發現，很少有學校能夠將移動數據與教務系統相結合，實現學生日常行為的實時監測，這可能與侵犯學生隱私有關系，所以眾多高校選擇放棄這方面的研究，但學校完全可以對一些不涉及學生隱私的行為進行監測，對易引起校園暴力事件的信息進行篩選，避免暴力事件發生。此外，隨著手機應用的發展，完全可以將教務系統與手機應用聯系在一起，使學生通過手機就能參與一些教務活動。

1.3 課題研究的具體內容

第一，對在校生出入寢情況進行關注。針對本校寢室進行軍事化管理，在寢室一樓入門處安裝打卡機，通過對在校生指紋的錄入，詳細記錄在校生入寢、離寢時間，并通過在學生手機后臺植入的軟件顯示在校生未打卡情況并進行分析，避免夜不歸校等事件的發生。第二，對在校生敏感詞匯進行關注。通過安裝打卡機，對在校生早晚自習人數進行統計，并在學生手機后臺植入軟件，錄入敏感詞語，如：約架、逃寢、逃課等，對提及敏感詞語達到一定數量的學生進行密切關注，并進行心理指導。第三，對在校生上網情況進行關注。針對90后、00后成為“手機控”數量急劇上升的情況，通過后臺植入軟件的模式，對在校生手機安裝軟件、瀏覽網頁、觀看視頻、聊天社交等進行關注和分析，避免校園暴力等事件的發生。

1.4 預期效果

融入新理念、解決老問題的新教務管理系統的購進或定制開發、安裝調試、數據裝載完成后，學校管理者的教育教學新理念將付諸實踐，學校的教務管理不斷向精細化、過程化邁進，應用先進技術成果的新教務系統必將在高校全力推進的數字化校園建設中綻放異彩，教師、教務管理人員的工作效率將大幅度提高，學校教育教學管理的深度和維度也將向更高層次躍進。

2 新教務管理系統的需求分析與解決方案

2.1 需求分析

2.1.1 校方對新教務管理系統的需求

學生人數的急劇增加，使得學校的管理工作面臨著前所未有的挑戰，這種挑戰既有來自年輕一代(多為90后)的思想因素，又有來自學生人數太多、管理系統無法承載的因素，還有一部分來自社會的影響。目前學生在學校凸顯的問題一般為：打架事件難預防、逃課情況難管理、夜不歸宿難發現、思想指引難展開，等等，使得校方不得不考慮采用更加全面高效的新校園教務管理系統。

2.1.2 學生對校內應用的需求

由于學生數量的增多，學生在學校的日常活動受到極大影響，學校管理人員無法照顧到每一名學生，需要學生自己對學校的有關信息進行關注，及時確定相關的學習任務以及其他活動，這就需要一個新的教務系統為學生提供方便快捷的校內服務，滿足學生對校內信息的快捷獲取。

2.2 解決方案

2.2.1 方案理念

目前，手機幾乎囊括了學生在學校生活學習的所有信息，因此，通過對移動終端的使用進行分析可以掌控每個人的行為習慣，這是新教務系統為滿足校方對學生管理的一個設計理念。另外，由于學生數量的增多，以往老式的教務系統無法滿足學生對其多功能應用的需求，嚴重克制了學生及時獲取校內資訊等行為活動，制約了學校的正常發展。因此，為滿足學生對校內應用的需求，將校內應用系統移動化，利用手機應用使學生及時獲取學校資訊，方便快捷地進行校內活動，如：選課、成績查詢、教室預約、專家講座等，為學生全面提供更加快捷的校內應用的使用體驗。

2.2.2 智慧校園解決方案

采用智能手機方案可解決上述問題，方案的解決主要有兩個方向：一個是針對學校管理人員制作的智慧校園管控方案，另一個是針對學生設計的智慧校園應用方案。總地來說，就是將移動終端信息采集方案隱藏在校內移動應用平臺中，無須額外安裝APP。

3 智慧校園管控與應用方案的實現

3.1 智慧校園管控方案的實現

3.1.1 核心技術

智慧校園管控設計時，主要應用到3個方面的技術：安全沙箱、應用封裝、安全能力SDK。安全沙箱主要采用虛擬化技術打造安全的運行環境；應用封裝技術主要將移動應用改造成具備安全能力的應用；安全能力SDK技術主要為移動應用提供SDK全方位的安全保護。

A.安全沙箱。安全沙箱整體運行模式如圖1所示。安全沙箱的實現內容為：a.通用平臺上無須Root/越獄實現安全沙箱，對APP進行安全保護。b.支持Android和IOS兩大平臺，一致的用戶體驗。c.通過安全沙箱可實現安全的用戶認證、安全的數據傳輸、安全的數據存儲及安全的數據交換。d.基于底層的網絡攔截技術，確保應用控制無遺漏。

(1)系統配套與模塊化供應不足。從世界汽車零部件產業的發展趨勢來看，整車廠商面向全球進行采購，并改變了零部件的采購策略，從過去的單個零部件采購發展為對零部件進行系統采購，要求汽車零部件生產企業對零部件進行集成并形成模塊化供應。這就要求零部件企業投入人力、物力進行新產品和新技術研發。未來那些沒有形成系統和模塊化生產的企業將被被淘汰或者被一級配套企業整合，市場將向具有模塊化供應能力的一級企業集中。從湖北省汽車零部件的現狀來看，具有一級配套供應能力的企業較少，集成生產能力不足。

B.封裝技術(App Wrapping)。App Wrapping如圖2所示。App Wrapping 的主要功能是將系統輔以APP的性能，實現整個系統的應用。為滿足系統的應用條件，整個包裝技術應具備以下功能：a.為應用提供一系列的安全管理和控制服務能力，對上層應用完全透明。b.不破壞應用原有架構，對應用零改造。c. APP兼容性高達99%以上。d.支持對已加固的應用進行再次封裝。e.超高的機型適配性。

C.安全能力SDK。基于領先的安全沙箱技術，提供眾多的移動安全能力，為用戶提供安全、便捷、簡單、高效的移動化解決方案。其主要運行框架如圖 3所示。安全能力SDK必須實現以下內容才能滿足其安全防護功能：a.應用數據防泄漏。b.應用精細化管控。c.應用透明加解密。d.應用級VPN隧道。e.沙箱及應用鎖。

圖1 安全沙箱 運行模式Fig.1 Safe sandbox operation mode

圖2 App Wrapping

圖3 安全能力 SDK運行模式Fig.3 Security capability of SDK operation mode

3.1.2 智慧校園管控平臺概覽

智慧校園管控平臺概覽如圖4 所示。

圖4 智慧校園管控平臺Fig.4 Intelligent campus control platform

3.1.2.1 移動設備管理服務

A.移動設備管理服務。其流程如下：

各流程具備以下功能服務：a.終端環境初始化。將移動設備與用戶人員綁定，自動推送相關預配置文件和工作應用，并基于統一安全要求設定安全策略，進行設備初始化設置。b.正常業務使用。用戶在移動設備上通過安全接入通道，接入校園內網，實現業務移動化。必要時可以訪問各類工作資源，包括：應用、數據、文檔等。c.實時信息管理。EMM獲取到設備各類狀態最新數據，管理員可以隨時在后臺進行狀態監測和遠程操作，并可以通過報表了解互聯網整體使用情況。d.手動異常處理。當設備資產發生異常情況，如：丟失、被盜后，可允許管理員通過手動設備鎖定、更改密碼、擦除等遠程操作，第一時間進行異常情況處理。e.退出校園環境。當設備老化、損壞或更換使用場景時，可以進行設備擦除以淘汰或回收設備。

B.MDM建設價值。a.實現對學生手機全生命周期的管控，從學生入校到畢業，涵蓋了設備使用中的正常使用、掛失、節假日等多種場景。b.提升了移動手機接入校內系統的安全性，在學生畢業、手機丟失等情況下可以控制手機遠程擦除校內數據。

3.1.2.2 數據防泄露服務

A.移動內容管理(MCM)。實現了校內敏感內容的安全管理，其具體流程為：

以上流程詳細介紹如下：a.內容上傳。直接由校園內容管理員上傳校園內容文檔，包括：Office文檔、PDF、圖片文件以及Zip壓縮文檔等。b.文件級安全策略綁定。對于上傳的內容文檔，可在文件級別進行DLP安全策略設置(僅限受控應用才能打開指定內容文檔)，一旦打開，內容文檔將受到受控應用安全策略的完整保護。c.內容推送條件設置。可指定內容文檔的有效期，對推送到移動設備上的內容進行提醒，啟用文檔閱后即焚以及限制使用移動網絡數據流量自動下載文檔。d.內容生命周期管理。對于現有文檔維護文件夾信息、文檔描述信息、文檔重命名等，未設置文檔有效期的可手工刪除以結束生命周期。

B.MCM建設價值。a.提升校內文檔信息流轉的安全性，對移動終端上的文檔存儲進行加密處理。b.對校園內流轉文檔信息進行水印處理，文檔內容泄露時可追溯泄露源。c.對校內文檔進行統一管理，提供了從下發到回收銷毀的管理手段。

3.1.2.3 敏感信息分析過濾服務

A.移動上網行為管理(ACM)。實現對于移動端上網行為的管理，具體流程為：

以上流程詳細介紹如下：a.黑白名單。事前設置黑白名單，可對通訊、URL、Wi-Fi訪問等進行設置，也可針對特定APN設置可上網的應用黑白名單。b.敏感詞過濾。后臺集中設置多個敏感詞，在移動端實時監測并處理敏感詞，可在應用級和輸入法級進行敏感詞過濾。c.內容審計。可對敏感詞、上網記錄、通訊記錄等進行審計，可對高敏感性社交應用進行內容審計，可審計文本、圖片、音頻、視頻等各種信息。

B.上網行為管理建設價值。a.通過自定義關鍵字、敏感字等信息，對學生的上網行為進行管控和分析，了解學生的語言動態。b.對學生訪問網站進行審計分析，掌握每名學生的興趣方向和思想動態。c.對涉黃、涉毒、涉賭等網站進行過濾并審計，分析每名學生的思想動態和行為動態，凈化學生上網環境。d.通過對學生的上網行為進行分析，掌握學生的思想動態，進而進行思想指引。

3.1.2.4 移動終端基礎信息采集

A.通過對學生設備基礎信息以及擴展信息的采集，了解學生生活軌跡，及時采取管理措施。設備基礎信息包括：設備安全狀態、硬件信息(設備型號、名稱、類型、內存、廠商、CPU)以及網絡狀態等，設備管理界面與設備基礎信息界面如圖5 、圖6 所示。擴展狀態信息包括：設備已安裝應用、設備策略狀態、客戶端日志、位置軌跡，其界面展示如圖7所示。

圖5 設備管理界面Fig.5 Device management interface

圖6 設備基礎信息界面Fig.6 Device basic information interface

圖7 擴展狀態信息包括Fig.7 Extended information

B.活動軌跡分析建設價值。通過獲取學生的地理位置信息可以描繪出每名學生的活動軌跡。通過對地理位置的分析，對發現學生位置信息有巨大幫助：a.及時發現夜不歸宿的學生。b.發現活動于敏感區域的學生，對學生進行指引教育。c.通過與同學位置比對，發現逃課的學生。

3.1.3 大數據分析服務

大數據在互聯網領域具有十分廣闊的應用空間，在本次新教務系統——智慧校園的建設中，利用大數據可實現多維度對學生的互聯網行為進行統計分析，掌握學生動態，如：設備使用狀態、敏感詞使用排行、敏感網站訪問排行以及為第三方數據(如：簽到打卡記錄數據、excel數據等)提供接入和分析服務(定制化服務)。

A.設備使用統計。掌握智慧校園APP的安裝使用情況和手機的狀態，直觀展現出在校學生、休假學生的數量。其具體使用情況如圖8所示。

B.用戶行為分析。提供互聯網網站分析結果、對自定義的敏感詞進行分析以及對自定義的網站黑名單訪問進行分析。其詳情如圖9所示。

圖8 大數據分析下的設備使用統計Fig.8 The use of equipment statistics analysis under big data

圖9 用戶行為分析詳情圖Fig.9 User behavior analysis details

3.2 智慧校園應用方案的實現

3.2.1 智慧校園應用的內容

智慧校園應用主要針對學生而設計，以滿足學生在學校的一切學習生活所需，其內容主要包含以下幾點：a.校園一卡通應用。校園一卡通是學生在學校進行學習、生活的必須物品，學生可用一卡通消費與進出寢室，也是上課簽到的主要物品。因此，本次新教務系統智慧校園方案針對校園卡設置了校園卡服務應用模塊，主要負責校園卡信息查詢以及一卡通的在線掛失與解掛失。b.審批應用。由于學生人數增多，人工審批不僅耗時長而且沒有相對數量的教師進行該項工作，因此未解決學生日常請假與教室預約等審批需求，在新教務系統中開展審批應用，能夠使學生更快獲得請假申請的審批以及更加方便地預約到上課的教室。c.校內通知通告應用。由于校園面積太大以及信息量太過復雜，使得學生無法在短時間內獲得與自己學習生活有關的信息，嚴重阻礙了學生的正常學習與生活，因此為滿足學生對學校有關通知和通告的掌握需求，本次新教務系統開通校內通知通告應用，并且根據通告內容，應用還將通知通告分為全校性和學生單獨性兩類。d.在線選修課系統。學生需要對一些選修或通識教育課程進行選課，由于舊式選課系統必須在登錄系統后進行選課，所以每到選課期間就是學生最奔忙的時候。為緩解學生選課的壓力，本次智慧校園新教務選課系統開通手機應用在線選課，學生可在手機上隨時隨地進行選課，極大滿足了學生的用戶體驗。

3.2.2 智慧校園示例

為更好的介紹本次智慧校園應用系統，本文以審批應用為例進行了展示，具體如圖10、圖11、圖12所示。

圖10 智慧校園手機應用功能界面Fig.10 Application function interface of intelligent campus mobile phone

圖11 智慧校園審批應用界面圖Fig.11 Wisdom campus approval application interface

圖12 智慧校園審批應用請假申請界面Fig.12 Leave request interface of wisdom campus approval application

4 結論

本次新教務系統將實現學校在進行學生管理時的兩大難點：第一，該教務系統為解決學生日常不良行為提供了有效的管理機制，實現了預防為主、解決為輔的管理理念，重在預防重大問題事件的發生。第二，新教務系統添加了學生應用模塊，極大滿足了學生的日常學習和生活需求，避免學生因一些不當行為造成自身經濟和人身安全的損失。另外，學生應用模塊將學生納入整個系統運行的參與者中，使學生和管理者共同努力，維護系統的有效運行。

新教務系統也存在一些隱性問題：第一，在學生信息獲取這一項，可能涉及侵犯學生隱私等行為，學生一旦感覺自身隱私受到侵犯時就會脫離管理系統。那么，如何權衡尺度，把握學生心理，避免侵犯學生隱私是本次系統存在的問題。第二，教務系統在進行學生管理時，如何才能使所有學生信賴并使用此應用，也是本次新教務系統面臨的問題。

綜上所述，該教務系統后期改善將重要解決以上出現的問題。

[1] 童穎華.高校教務管理系統的分析與設計[D].上海：同濟大學，2006.

[2] 李志強.中職學校教務管理排課系統的研究與開發[D].青島：山東科技大學， 2004.

[3] 高永.基于網絡平臺的中等職業學校教務管理系統的設計與實現[D].成都：電子科技大學，2013.

[4] 陳友利.中職學校教務管理系統的設計研究[J].電子技術與軟件工程，2016，(15)：53.

[5] 劉敏杰.教務管理系統安全維護策略[J].人力資源管理，2017，(05)：188-189.

[6] 劉建卓.高校教務管理系統優化方案的分析[J].人力資源管理，2017，(07)：221-222.

Researchandanalysisofeducationaladministrationsysteminhighervocationalcollege

LI Hong-hui1, SUN Jian-fei2, FENG Chao3

(1.Heilongjiang Security Institute, Harbin Huigao Science and Technology Co., Ltd., Harbin 150000, China; 2.Heilongjiang Nursing College, Harbin 150000, China; 3.Heilongjiang Information Center, Harbin 150000, China)

TP311.52

A

1674-8646(2017)17-0011-05

2017-06-16

李洪輝(1981-)，男，本科，工程師；

孫健飛(1986-)男，碩士研究生，講師；

馮超(1981-)，女，本科，副研究員。