高等专科学校教务管理系统研究与分析

李洪辉，孙健飞，冯 超

(1.黑龙江省保密协会、哈尔滨慧高科技有限公司，哈尔滨 150000； 2.黑龙江护理高等专科学校，哈尔滨 150000；3.黑龙江省信息中心，哈尔滨 150000)

高等专科学校教务管理系统研究与分析

李洪辉1，孙健飞2，冯 超3

(1.黑龙江省保密协会、哈尔滨慧高科技有限公司，哈尔滨 150000； 2.黑龙江护理高等专科学校，哈尔滨 150000；3.黑龙江省信息中心，哈尔滨 150000)

本文利用移动网络数据、智能手机以及大数据分析技术，设计出一个新的智能化教育平台——新教务管理系统，使得学校管理朝着智能化、精细化、合理化方向发展，多位一体的对学生日常行为进行管理，同时还可满足学生在学校学习生活所需的应用，更加快捷地解决学生在学校面临的各种问题，做到预防与教育相结合。

高等专科学校；教务管理系统；移动网络；智能手机；智能化；应用

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 高校教务系统研究现状及预期效果

1.1 课题研究的必要性和重要意义

随着我国在教育事业中投入经费的增加以及高等教育普及规模的不断扩大，使得我国各大高校学生数量持续上升，进而带来繁冗的学生管理事务和海量的各类学生信息，高校学生管理工作的信息化建设势在必行。高校学生管理工作信息化建设将数据库和网络技术相结合，构建包括学生基本信息和管理工作的数据库，同时实现简易便捷的操作体系，实现高校学生管理工作人员与学生的互动，改善目前学生管理工作中的诸多不足，逐步提高学生管理工作效率。

1.2 高校教务系统研究现状

随着学生人数不断增多，教务管理的难度也越来越大，面对庞大的信息量，如何充分利用紧缺的教学资源，提高资源的使用率，做到信息的规范管理、统计和快速查询，已成为教务管理乃至整个学校管理的焦点[1]。李志强通过对中职学校教务管理排课问题的调查分析和国内外排课算法(遗传算法、模拟退火算法、专家系统方法、回溯算法、优先级算法等)的对比研究分析，阐明了由于排课算法的时间复杂度极高，实现有一定的难度，求最优解是理论上的，目标解只能是次优解(满意解)的观点[2]。而高永则是将研究重点放在web平台[3]，拟在web平台上构建中等职业学校教务管理信息化平台，实现学校教务管理信息化。借助信息化，最大限度地减少人力劳动，做到教学管理的流程化、科学化、自动化，同时利用该教务管理信息化平台实现较强的数据处理和分析功能，为学校教学质量分析提供依据。也有相关研究人员从中职学校教务管理系统的需求入手，进行中职学校教务管理系统的设计[4]。并且，由于目前黑客技术发达，很多学校的教务管理系统在技术高超的黑客面前毫无安全可言，换言之，即现在广泛使用的教务管理系统根本无法保障学生及教育工作者的基本信息安全[5]，因此必须加强学校教育系统的安全性研究，确保相关工作正常有序进行。同时必须合理调整系统安全结构，实现教务系统的优化，须结合系统实际存在的问题进行具体的方案设计[6]。

上述研究现状表明了教育系统的发展趋势，对本次课题研究具有指导意义，但是查阅大量文献后却发现，很少有学校能够将移动数据与教务系统相结合，实现学生日常行为的实时监测，这可能与侵犯学生隐私有关系，所以众多高校选择放弃这方面的研究，但学校完全可以对一些不涉及学生隐私的行为进行监测，对易引起校园暴力事件的信息进行筛选，避免暴力事件发生。此外，随着手机应用的发展，完全可以将教务系统与手机应用联系在一起，使学生通过手机就能参与一些教务活动。

1.3 课题研究的具体内容

第一，对在校生出入寝情况进行关注。针对本校寝室进行军事化管理，在寝室一楼入门处安装打卡机，通过对在校生指纹的录入，详细记录在校生入寝、离寝时间，并通过在学生手机后台植入的软件显示在校生未打卡情况并进行分析，避免夜不归校等事件的发生。第二，对在校生敏感词汇进行关注。通过安装打卡机，对在校生早晚自习人数进行统计，并在学生手机后台植入软件，录入敏感词语，如：约架、逃寝、逃课等，对提及敏感词语达到一定数量的学生进行密切关注，并进行心理指导。第三，对在校生上网情况进行关注。针对90后、00后成为“手机控”数量急剧上升的情况，通过后台植入软件的模式，对在校生手机安装软件、浏览网页、观看视频、聊天社交等进行关注和分析，避免校园暴力等事件的发生。

1.4 预期效果

融入新理念、解决老问题的新教务管理系统的购进或定制开发、安装调试、数据装载完成后，学校管理者的教育教学新理念将付诸实践，学校的教务管理不断向精细化、过程化迈进，应用先进技术成果的新教务系统必将在高校全力推进的数字化校园建设中绽放异彩，教师、教务管理人员的工作效率将大幅度提高，学校教育教学管理的深度和维度也将向更高层次跃进。

2 新教务管理系统的需求分析与解决方案

2.1 需求分析

2.1.1 校方对新教务管理系统的需求

学生人数的急剧增加，使得学校的管理工作面临着前所未有的挑战，这种挑战既有来自年轻一代(多为90后)的思想因素，又有来自学生人数太多、管理系统无法承载的因素，还有一部分来自社会的影响。目前学生在学校凸显的问题一般为：打架事件难预防、逃课情况难管理、夜不归宿难发现、思想指引难展开，等等，使得校方不得不考虑采用更加全面高效的新校园教务管理系统。

2.1.2 学生对校内应用的需求

由于学生数量的增多，学生在学校的日常活动受到极大影响，学校管理人员无法照顾到每一名学生，需要学生自己对学校的有关信息进行关注，及时确定相关的学习任务以及其他活动，这就需要一个新的教务系统为学生提供方便快捷的校内服务，满足学生对校内信息的快捷获取。

2.2 解决方案

2.2.1 方案理念

目前，手机几乎囊括了学生在学校生活学习的所有信息，因此，通过对移动终端的使用进行分析可以掌控每个人的行为习惯，这是新教务系统为满足校方对学生管理的一个设计理念。另外，由于学生数量的增多，以往老式的教务系统无法满足学生对其多功能应用的需求，严重克制了学生及时获取校内资讯等行为活动，制约了学校的正常发展。因此，为满足学生对校内应用的需求，将校内应用系统移动化，利用手机应用使学生及时获取学校资讯，方便快捷地进行校内活动，如：选课、成绩查询、教室预约、专家讲座等，为学生全面提供更加快捷的校内应用的使用体验。

2.2.2 智慧校园解决方案

采用智能手机方案可解决上述问题，方案的解决主要有两个方向：一个是针对学校管理人员制作的智慧校园管控方案，另一个是针对学生设计的智慧校园应用方案。总地来说，就是将移动终端信息采集方案隐藏在校内移动应用平台中，无须额外安装APP。

3 智慧校园管控与应用方案的实现

3.1 智慧校园管控方案的实现

3.1.1 核心技术

智慧校园管控设计时，主要应用到3个方面的技术：安全沙箱、应用封装、安全能力SDK。安全沙箱主要采用虚拟化技术打造安全的运行环境；应用封装技术主要将移动应用改造成具备安全能力的应用；安全能力SDK技术主要为移动应用提供SDK全方位的安全保护。

A.安全沙箱。安全沙箱整体运行模式如图1所示。安全沙箱的实现内容为：a.通用平台上无须Root/越狱实现安全沙箱，对APP进行安全保护。b.支持Android和IOS两大平台，一致的用户体验。c.通过安全沙箱可实现安全的用户认证、安全的数据传输、安全的数据存储及安全的数据交换。d.基于底层的网络拦截技术，确保应用控制无遗漏。

(1)系统配套与模块化供应不足。从世界汽车零部件产业的发展趋势来看，整车厂商面向全球进行采购，并改变了零部件的采购策略，从过去的单个零部件采购发展为对零部件进行系统采购，要求汽车零部件生产企业对零部件进行集成并形成模块化供应。这就要求零部件企业投入人力、物力进行新产品和新技术研发。未来那些没有形成系统和模块化生产的企业将被被淘汰或者被一级配套企业整合，市场将向具有模块化供应能力的一级企业集中。从湖北省汽车零部件的现状来看，具有一级配套供应能力的企业较少，集成生产能力不足。

B.封装技术(App Wrapping)。App Wrapping如图2所示。App Wrapping 的主要功能是将系统辅以APP的性能，实现整个系统的应用。为满足系统的应用条件，整个包装技术应具备以下功能：a.为应用提供一系列的安全管理和控制服务能力，对上层应用完全透明。b.不破坏应用原有架构，对应用零改造。c. APP兼容性高达99%以上。d.支持对已加固的应用进行再次封装。e.超高的机型适配性。

C.安全能力SDK。基于领先的安全沙箱技术，提供众多的移动安全能力，为用户提供安全、便捷、简单、高效的移动化解决方案。其主要运行框架如图 3所示。安全能力SDK必须实现以下内容才能满足其安全防护功能：a.应用数据防泄漏。b.应用精细化管控。c.应用透明加解密。d.应用级VPN隧道。e.沙箱及应用锁。

图1 安全沙箱 运行模式Fig.1 Safe sandbox operation mode

图2 App Wrapping

图3 安全能力 SDK运行模式Fig.3 Security capability of SDK operation mode

3.1.2 智慧校园管控平台概览

智慧校园管控平台概览如图4 所示。

图4 智慧校园管控平台Fig.4 Intelligent campus control platform

3.1.2.1 移动设备管理服务

A.移动设备管理服务。其流程如下：

各流程具备以下功能服务：a.终端环境初始化。将移动设备与用户人员绑定，自动推送相关预配置文件和工作应用，并基于统一安全要求设定安全策略，进行设备初始化设置。b.正常业务使用。用户在移动设备上通过安全接入通道，接入校园内网，实现业务移动化。必要时可以访问各类工作资源，包括：应用、数据、文档等。c.实时信息管理。EMM获取到设备各类状态最新数据，管理员可以随时在后台进行状态监测和远程操作，并可以通过报表了解互联网整体使用情况。d.手动异常处理。当设备资产发生异常情况，如：丢失、被盗后，可允许管理员通过手动设备锁定、更改密码、擦除等远程操作，第一时间进行异常情况处理。e.退出校园环境。当设备老化、损坏或更换使用场景时，可以进行设备擦除以淘汰或回收设备。

B.MDM建设价值。a.实现对学生手机全生命周期的管控，从学生入校到毕业，涵盖了设备使用中的正常使用、挂失、节假日等多种场景。b.提升了移动手机接入校内系统的安全性，在学生毕业、手机丢失等情况下可以控制手机远程擦除校内数据。

3.1.2.2 数据防泄露服务

A.移动内容管理(MCM)。实现了校内敏感内容的安全管理，其具体流程为：

以上流程详细介绍如下：a.内容上传。直接由校园内容管理员上传校园内容文档，包括：Office文档、PDF、图片文件以及Zip压缩文档等。b.文件级安全策略绑定。对于上传的内容文档，可在文件级别进行DLP安全策略设置(仅限受控应用才能打开指定内容文档)，一旦打开，内容文档将受到受控应用安全策略的完整保护。c.内容推送条件设置。可指定内容文档的有效期，对推送到移动设备上的内容进行提醒，启用文档阅后即焚以及限制使用移动网络数据流量自动下载文档。d.内容生命周期管理。对于现有文档维护文件夹信息、文档描述信息、文档重命名等，未设置文档有效期的可手工删除以结束生命周期。

B.MCM建设价值。a.提升校内文档信息流转的安全性，对移动终端上的文档存储进行加密处理。b.对校园内流转文档信息进行水印处理，文档内容泄露时可追溯泄露源。c.对校内文档进行统一管理，提供了从下发到回收销毁的管理手段。

3.1.2.3 敏感信息分析过滤服务

A.移动上网行为管理(ACM)。实现对于移动端上网行为的管理，具体流程为：

以上流程详细介绍如下：a.黑白名单。事前设置黑白名单，可对通讯、URL、Wi-Fi访问等进行设置，也可针对特定APN设置可上网的应用黑白名单。b.敏感词过滤。后台集中设置多个敏感词，在移动端实时监测并处理敏感词，可在应用级和输入法级进行敏感词过滤。c.内容审计。可对敏感词、上网记录、通讯记录等进行审计，可对高敏感性社交应用进行内容审计，可审计文本、图片、音频、视频等各种信息。

B.上网行为管理建设价值。a.通过自定义关键字、敏感字等信息，对学生的上网行为进行管控和分析，了解学生的语言动态。b.对学生访问网站进行审计分析，掌握每名学生的兴趣方向和思想动态。c.对涉黄、涉毒、涉赌等网站进行过滤并审计，分析每名学生的思想动态和行为动态，净化学生上网环境。d.通过对学生的上网行为进行分析，掌握学生的思想动态，进而进行思想指引。

3.1.2.4 移动终端基础信息采集

A.通过对学生设备基础信息以及扩展信息的采集，了解学生生活轨迹，及时采取管理措施。设备基础信息包括：设备安全状态、硬件信息(设备型号、名称、类型、内存、厂商、CPU)以及网络状态等，设备管理界面与设备基础信息界面如图5 、图6 所示。扩展状态信息包括：设备已安装应用、设备策略状态、客户端日志、位置轨迹，其界面展示如图7所示。

图5 设备管理界面Fig.5 Device management interface

图6 设备基础信息界面Fig.6 Device basic information interface

图7 扩展状态信息包括Fig.7 Extended information

B.活动轨迹分析建设价值。通过获取学生的地理位置信息可以描绘出每名学生的活动轨迹。通过对地理位置的分析，对发现学生位置信息有巨大帮助：a.及时发现夜不归宿的学生。b.发现活动于敏感区域的学生，对学生进行指引教育。c.通过与同学位置比对，发现逃课的学生。

3.1.3 大数据分析服务

大数据在互联网领域具有十分广阔的应用空间，在本次新教务系统——智慧校园的建设中，利用大数据可实现多维度对学生的互联网行为进行统计分析，掌握学生动态，如：设备使用状态、敏感词使用排行、敏感网站访问排行以及为第三方数据(如：签到打卡记录数据、excel数据等)提供接入和分析服务(定制化服务)。

A.设备使用统计。掌握智慧校园APP的安装使用情况和手机的状态，直观展现出在校学生、休假学生的数量。其具体使用情况如图8所示。

B.用户行为分析。提供互联网网站分析结果、对自定义的敏感词进行分析以及对自定义的网站黑名单访问进行分析。其详情如图9所示。

图8 大数据分析下的设备使用统计Fig.8 The use of equipment statistics analysis under big data

图9 用户行为分析详情图Fig.9 User behavior analysis details

3.2 智慧校园应用方案的实现

3.2.1 智慧校园应用的内容

智慧校园应用主要针对学生而设计，以满足学生在学校的一切学习生活所需，其内容主要包含以下几点：a.校园一卡通应用。校园一卡通是学生在学校进行学习、生活的必须物品，学生可用一卡通消费与进出寝室，也是上课签到的主要物品。因此，本次新教务系统智慧校园方案针对校园卡设置了校园卡服务应用模块，主要负责校园卡信息查询以及一卡通的在线挂失与解挂失。b.审批应用。由于学生人数增多，人工审批不仅耗时长而且没有相对数量的教师进行该项工作，因此未解决学生日常请假与教室预约等审批需求，在新教务系统中开展审批应用，能够使学生更快获得请假申请的审批以及更加方便地预约到上课的教室。c.校内通知通告应用。由于校园面积太大以及信息量太过复杂，使得学生无法在短时间内获得与自己学习生活有关的信息，严重阻碍了学生的正常学习与生活，因此为满足学生对学校有关通知和通告的掌握需求，本次新教务系统开通校内通知通告应用，并且根据通告内容，应用还将通知通告分为全校性和学生单独性两类。d.在线选修课系统。学生需要对一些选修或通识教育课程进行选课，由于旧式选课系统必须在登录系统后进行选课，所以每到选课期间就是学生最奔忙的时候。为缓解学生选课的压力，本次智慧校园新教务选课系统开通手机应用在线选课，学生可在手机上随时随地进行选课，极大满足了学生的用户体验。

3.2.2 智慧校园示例

为更好的介绍本次智慧校园应用系统，本文以审批应用为例进行了展示，具体如图10、图11、图12所示。

图10 智慧校园手机应用功能界面Fig.10 Application function interface of intelligent campus mobile phone

图11 智慧校园审批应用界面图Fig.11 Wisdom campus approval application interface

图12 智慧校园审批应用请假申请界面Fig.12 Leave request interface of wisdom campus approval application

4 结论

本次新教务系统将实现学校在进行学生管理时的两大难点：第一，该教务系统为解决学生日常不良行为提供了有效的管理机制，实现了预防为主、解决为辅的管理理念，重在预防重大问题事件的发生。第二，新教务系统添加了学生应用模块，极大满足了学生的日常学习和生活需求，避免学生因一些不当行为造成自身经济和人身安全的损失。另外，学生应用模块将学生纳入整个系统运行的参与者中，使学生和管理者共同努力，维护系统的有效运行。

新教务系统也存在一些隐性问题：第一，在学生信息获取这一项，可能涉及侵犯学生隐私等行为，学生一旦感觉自身隐私受到侵犯时就会脱离管理系统。那么，如何权衡尺度，把握学生心理，避免侵犯学生隐私是本次系统存在的问题。第二，教务系统在进行学生管理时，如何才能使所有学生信赖并使用此应用，也是本次新教务系统面临的问题。

综上所述，该教务系统后期改善将重要解决以上出现的问题。

[1] 童颖华.高校教务管理系统的分析与设计[D].上海：同济大学，2006.

[2] 李志强.中职学校教务管理排课系统的研究与开发[D].青岛：山东科技大学， 2004.

[3] 高永.基于网络平台的中等职业学校教务管理系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2013.

[4] 陈友利.中职学校教务管理系统的设计研究[J].电子技术与软件工程，2016，(15)：53.

[5] 刘敏杰.教务管理系统安全维护策略[J].人力资源管理，2017，(05)：188-189.

[6] 刘建卓.高校教务管理系统优化方案的分析[J].人力资源管理，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

李洪辉(1981-)，男，本科，工程师；

孙健飞(1986-)男，硕士研究生，讲师；

冯超(1981-)，女，本科，副研究员。