高等院校目標考核信息化框架研究

歐陽宏基，宋笑雪，李 紅,2

(1.咸陽師范學院 計算機學院，陜西 咸陽 712000；2.西安電子科技大學 智能感知與圖像理解教育部重點實驗室，陜西 西安 710071)

0 引 言

隨著國內高等院校發展程度的提高和管理復雜度的增加，目標考核信息化程度也要隨之提高。目標考核工作所需要的數據來自多個職能部門、多個教學院系，具有信息分散、逐步產生等特點。傳統手工處理方式存在考核數據處理任務繁重、更新不及時、共享程度低等缺點，從而導致考核結果不透明、缺乏公正性，無法反映某個部門的真實工作情況[1]。目標考核過程要經歷任務下達、任務分解、數據輸入、數據審核、數據匯總、考評結果分析等多個環節，目標任務數據、任務完成的支撐數據、匯總數據以及考核結果數據是整個目標考核管理的核心數據，數據的管理工作能否到位直接影響整個考核過程的正確性和公平性。文中采用基于B/S的分層開發模式，整合Easy UI、Struts2、Spring和Hibernate輕量級開源框架，構建了高等院校目標考核管理信息化框架，實現了目標考核工作的數字化管理，提高了考核工作的透明度、公平性和公正性，為學校領導層作決策提供了數據支撐。

1 目標考核工作流程

通過對部分高校進行調研，得出目標考核工作的基本流程，如圖1所示。

圖1 目標考核工作流程

首先在年初由發展規劃處牽頭，組織教務處、科技處、學科辦、學生處、招生就業處、人事處、黨委宣傳部、黨委組織部等學校職能部門給各二級學院制定目標責任書(征求意見稿)，目標責任包括教育教學、科學研究、師資隊伍、學生工作、黨建工作等5大部分。在與各二級學院充分溝通、協調的基礎上，確定目標責任書的正式版并向全校公布，各二級學院將目標責任按照本院職工崗位類型分解到人。到年底，學校啟動考核工作，各二級學院要求每位職工上報任務完成情況并提交相關支撐材料，二級學校按照目標類別匯總資料并提交相關職能部門審核，審核通過后會計算每個責任類別的得分。各職能部門將審核后的得分數據匯總上報發展規劃處，發展規劃處將每個學院各目標類的得分按照相關規則進行換算，得到二級學院本年度最終目標考核得分。學校召開目標考核辦公會，對各二級學院實施相應的獎懲措施，并對本年度的目標責任完成情況進行具體分析，并為來年制定目標任務提供重要的參考。

2 需求分析

根據上一節的業務流程，制定高等院校目標考核信息化功能，如圖2所示。

圖2 目標考核信息化功能模塊

(1)基礎數據維護：包括教育教學、科學研究、師資隊伍、黨建、學生工作等5個方面的基礎數據。教師按照二級學院分配的任務，從教學任務、項目申請、論文、專利、著作、獲獎等方面按照三級指標要求，維護本年度的完成信息。教學秘書從學科建設、實驗室建設、實習基地、質量工程等方面維護集體指標方面的信息，監控本學院教師任務完成情況，并向職能部門上報匯總信息。學生辦公室從黨建、學生工作兩個方面維護本年度的信息，并向職能部門上報。職能部門對二級學院上報的信息進行審核，按照三級指標的得分點計算生成目標得分，上報發展規劃處。發展規劃處匯總生成各二級學院最終考核成績。

(2)教師信息管理：教師個人對自己基本信息的維護，包括職稱變動、部門調動、崗位聘任結果、獲得榮譽、密碼修改等操作，都通過該模塊實現。

(3)報表管理：各二級學院按照一級指標生成本學院年度任務完成情況報表；各職能部門按照各自分管的指標生成全校年度任務完成情況報表；發展規劃處生成各二級學院年度考核結果報表。

(4)指標管理：根據目標責任劃分指標，分為教育教學、科學研究、師資隊伍、學生工作、黨建工作5個一級指標，各一級指標下包括若干二級指標，各二級指標下又劃分若干三級指標。該模塊實現對指標的增、刪、改、查。

(5)信息查詢：二級學院領導查看本學院目標任務完成情況。職能部門按照分管的一級指標查看二級學院的完成情況。領導層以學院、工號、學位、職稱、聘任崗位、指標等條件查看任務完成情況。

(6)系統維護：實現數據庫的備份與還原、系統公告的發布、權限角色信息的管理、相關參數的配置等。

3 目標考核信息化框架設計

3.1 目標考核信息化框架結構

目標考核信息化框架總體基于Java EE平臺，滿足MVC設計模式[2-3]，服務器采用開源Tomcat7.0，綜合應用Easy UI、Struts2、Spring和Hibernate等開源框架進行搭建，是一個5層的分層結構，如圖3所示。

圖3 目標考核信息化框架結構

(1)表示層：負責構建交互界面，接收并轉發用戶請求到控制器，向用戶顯示響應請求的結果。該層主要由JSP、CSS樣式、Div、Easy UI和Struts2的標簽構成。Easy UI是輕量級的JavaScript框架，提供了豐富的插件、強大的選擇器和良好的瀏覽器兼容性，能夠簡化DOM和Ajax操作[4]。Struts2標簽通過與值棧數據交互，簡化頁面Java代碼量，提高了開發效率[5-6]。

(2)控制層：該層提供控制邏輯，通過Struts2配置文件將請求/響應頁面與Action組件關聯起來。Action組件負責調用下層的業務邏輯組件執行用戶請求，解耦合了視圖部分與模型部分。

(3)業務邏輯層：該層功能由Spring框架實現，包括Service接口和Service實現兩部分。Service接口向控制層提供調用業務邏輯處理的入口，JavaBean組件負責Service實現并調用下層的接口完成持久化操作。業務層組件之間的關聯關系通過XML文件配置。

(4)數據持久化層：由DAO模式與Hibernate框架實現，DAO接口定義POJO對象的持久化邏輯并作為業務層訪問的入口[7]，DAO實現封裝Hibernate通過映射文件完成對象與數據庫之間的交互。

(5)數據庫層：該層負責存儲目標考核業務所需要長久保存的數據以及之間的關聯關系，通過觸發器完成相關的匯總、統計計算。綜合考慮易操作性、穩定、安全、集群搭建、開源等特性，最終選擇MySQL數據庫。

3.2 框架實現的關鍵技術

(1)以Spring IOC機制為核心的框架整合。

通過3.1節對框架平臺結構的解析可知，Struts2、Spring、Hibernate均是MVC模式某個部分的實現，必須將它們整合起來形成統一整體。整合的思路是以Spring為橋梁，向下將Hibernate的SessionFactory納入IOC容器管理；向上將Struts2的Action納入IOC容器管理[8]。具體實施時采用XML文件+注解的方式進行框架整合和系統開發，其中基礎配置部分采用XML文件，包括Struts2、Spring、Hibernate的核心配置文件以及持久化類的映射文件，這部分的內容一次配完后，以后很少變動。開發部分中的各層組件及其依賴關系采用注解，利用@Controller定義Action組件，在其內部通過@Resource定義Action所依賴的業務邏輯層組件。利用@Service定義業務邏輯組件，在其內部通過@Resource定義所依賴的持久層組件。利用@Repository定義DAO組件。組件的設計變動較大，采用注解方式能夠提高開發效率并具有較好的靈活性。

(2)ORM技術。

ORM是定義面向對象技術與關系型數據之間如何映射的一套規范，能夠簡化開發人員使用SQL和JDBC處理關系數據庫的操作。Hibernate是實現ORM規范的一個具體產品，通過提供Configuration、SessionFactory、Session、Transaction和Query(或Criteria)5個核心接口對持久化對象進行存儲和事務控制[9]，交互過程如圖4所示。

圖4 Hibernate核心接口交互過程

首先，Configuration接口讀取配置文件啟動Hibernate并創建SessionFactory；然后，由SessionFactory實例負責初始化Hibernate，建立與數據庫的連接[10]。SessionFactory是重量級組件，在初始化時只創建一次常駐內存，用來創建Session對象。最后，Session對象創建Query(或Criteria)對象，在事務處理對象Transaction的協助下，通過映射文件實現持久化對象與數據庫的交互。

(3)AOP技術。

AOP是一種關注點分離技術[11]，強調將摻雜在核心業務邏輯中的輔助邏輯(例如事務處理、日志記錄、訪問控制等)進行分離，形成單獨的公共模塊。通過反射與動態代理機制將公共模塊與核心業務模塊相融合[12]，從而形成完整的系統。Struts2和Spring提供了對AOP技術的支持，目標考核信息化框架采用Struts2的AOP實現權限驗證和日志記錄，采用Spring的AOP實現對Hibernate事務的控制。

以訪問控制的設計為例，說明AOP的應用。由于目標考核涉及眾多不同角色的用戶，所以采用RBAC模型[13]進行用戶、角色的管理。分別定義用戶類、角色類和權限類，用戶中包含角色，角色中包含權限。權限類中包含一個URL屬性，代表某個可用資源的路徑。用戶訪問系統的某個資源時，在所擁有的權限集合中去檢索這個資源的URL，如果找到表明用戶可以訪問這個資源，否則用戶不具備操作這個資源的權限并跳轉到訪問出錯提示頁面。

由于Struts2是通過攔截器提供AOP支持的，所以將上述訪問控制邏輯提取出來定義到攔截器中，相關核心代碼如下：

public classAuthorityInterceptor extends AbstractInterceptor

{//AOP的切面邏輯

public String intercept(ActionInvocation invocation) throws Exception

{//從session中獲取登錄用戶信息

User user=(User)ActionContext.getContext().getSession().get("user");

//獲取所訪問的Action對應的URL

String url=buildURL(invocation);

if(user==null)

{

if("user/userAction_login".startsWith(url))

//如果是去登錄，就放行

return invocation.invoke();

else

{HttpServletResponse response=(HttpServletResponse)ActionContext.getContext().get(org.apache.struts2.StrutsStatics.HTTP_RESPONSE);

response.sendRedirect("login.jsp");

//如果不是登錄，就轉到登錄頁面

return "loginUI"; }

}

//如果已登錄，就判斷權限

else

{if(user.hasAuthorityByUrl(url))

//如果有權限，就放行

return invocation.invoke();

else

//如果沒有權限，就轉到提示頁面

return "noAuthorityError";

} } }

通過上述源碼得出，AOP技術進一步解耦合了業務邏輯與輔助邏輯，對輔助邏輯進行模塊化設計，減少了代碼的編寫量，提高了復用率。

3.3 框架實現的流程

采用分層開發模式完成框架的實現，該方法最大限度地降低了各層之間的耦合性，實現了表示層、控制層、業務邏輯層、數據持久層、數據庫各層之間的同步實施，提高了開發效率，降低了開發難度。框架具體實現流程如下：

(1)按照領域建模的思想，創建實體類及其之間的關聯關系，并在Hibernate的映射文件中進行描述。Hibernate會將實體類映射成相關的數據表，關聯關系映射成表之間的外鍵。該系統設計的實體類一共有52個，分別表示用戶、職能部門賬戶、角色、權限、教材、專著、科研項目、科研論文、科研獎勵、部門、崗位、課程、班級、綜合指標、業績指標、指標下達、指標完成和指標得分等。以指標管理模塊的綜合指標為例，實體類及其聯系如圖5所示。IndexLevelOne表示一級指標，IndexLevelTwo表示二級指標，IndexLevelThree表示三級指標。一級指標與二級指標之間是一對多關系，二級指標與三級指標是一對多關系。AssignTask表示目標任務，由各職能部門給各二級學院下達目標任務時使用。TaskDetail表示目標任務完成的具體信息，由各二級學院教學秘書和教師角色按照三級指標提交任務完成信息時使用。TaskSubtotal表示審核通過的任務信息，審核通過后計算對應三級指標的實際得分和超額得分，供按二級指標和一級指標統計某個學院得分時使用。

(2)在數據持久層定義實體類對應的DAO接口和DAO實現類，在DAO實現類中封裝Hibernate API完成數據庫的交互。由于每個實體類都具有保存、刪除、修改、按id查找、查找全部等共性持久化邏輯，為了將這些共性操作合并，同時減少持久化代碼的冗余度，設計了圖6所示的持久層邏輯結構。其中BaseDao是采用泛型技術設計的所有DAO的父接口，其中封裝了所有實體類共有的持久化方法。泛型類BaseDaoImp是BaseDao的實現類，通過關聯的SessionFactory對象來獲取Hibernate的Session對象實現相關的持久化邏輯；在框架集成階段已經將SessionFactory對象配置好了，所以通過@Resource注解表明從IOC容器獲取SessionFactory。具體DAO接口從BaseDao繼承，具體DAO接口的實現類繼承BaseDaoImp并添加@Repository注解。

圖5 綜合指標實體類關系

圖6 持久層邏輯結構

(3)在業務邏輯層定義Service接口和對應的Service實現類，Service實現類中通過注解聲明所依賴的DAO接口。通過Spring的依賴注入在運行時創建DAO實現類對象，供Service調用。

(4)在控制層定義Action組件并在Struts2的XML文件中配置。在Action中通過@Resource注解聲明所依賴的業務邏輯層對象，利用json-lib API封裝JSON格式的數據，通過Easy UI的Ajax異步處理JSON數據，達到Web頁面無刷新地實現數據管理及訪問[14-16]。

(5)在表示層創建JSP頁面，通過taglib指令引入Struts2標簽庫，通過Script標簽引入Easy UI對應的JS文件。利用CSS+Div進行頁面布局，通過Easy UI標簽提供數據輸入和顯示。創建JS文件完成對應Easy UI控件的編程，并以Ajax方式發送請求給Action。

3.4 框架應用效果

該框架投入使用以來順利完成了咸陽師范學院2016年的目標考核工作。實現了考核任務下達、任務完成數據上傳、任務審核、考核結果計算等工作的網絡化管理，在相關職能部門和各二級學院之間達到了任務透明、數據共享的目的。同時為學校其他工作提供了方便獲取數據的途徑，例如科技處就可以從該框架導出年度學校科研數據上報教育部；在教師職稱評審工作中，教務處可以通過該框架快速審核教師教學工作量等等。由于采用Java EE輕量級框架并以分層模型為基礎，所以當需求變更時，只需少量代碼修改即可進行功能擴展。例如，2017年的目標考核工作將學生、黨建模塊的任務下達和審核都交給了相關職能部門完成，所以框架只需在權限模塊進行適當調整，即可滿足用戶需求。各高校的目標考核工作大致相同，主要區別在于考核具體指標不同，框架提供了指標管理模塊，所以只需調整考核內容，即可輕松地移植到其他學校的考核工作中。

4 結束語

在分析高等院校目標考核管理業務流程的基礎上，結合MVC設計模式與分層架構，提出了一種目標考核信息化框架設計方案。該方案提高了考核過程中目標任務數據管理的精度，達到了職能部門與各二級學院之間數據及時更新與共享的目的，滿足了目標考核過程中的業務需求。該框架實施運行以來，得到了高校用戶較好的滿意度。下一步的研究方向是在該框架基礎上考慮與高校的其他管理信息系統進行整合，在不同系統之間消除數據冗余；在考核對象方面，加入二級學院內部按教師崗位類別進行任務考核。