智慧校园App系统设计_王辰.pdf

2023.6电脑编程技巧与维护1概述1.1项目背景在云计算、物联网、移动互联、大数据、智能等新技术的推动下，信息化正向智慧时代迈进，信息集成平台也随之产生，以某气象干部培训学院（以下简称干部学院）教育培训大数据为中心，构建将教学、生活和管理融为一体的培训综合管理平台，实现更加便利、高效的生活和教学体验，教学支撑服务，提升培训服务能力，为气象培训服务和管理注入智慧元素，对建设更高水平的气象现代化培训环境，具有重要意义。1.2用户分析干部学院各类培训工作涉及方方面面的人员，例如，培训管理员（各处室及培训保障部）、班主任、教师、学员等。使用智慧校园App的用户范围如下。（1）在校学员（系统内）。了解学院情况、学习服务及生活服务；了解培训班信息、培训班通知、老师和班主任的联系方式；向老师提问，即时参加课后评估等；一卡通账单、手机缴费和退费。（2）在校学员（系统外）。由于干部学院的学员包含系统内学员和系统外学员，因此为了规范学员的管理，系统外学员比系统内学员多包含了注册功能，同时包含外文版App需求。（3）班主任。查看课表、查看学员名单；了解培训班信息、发通知消息、为老师调课、安排部分课程的课后即评；处理学员请假或退学；执行考勤等。（4）教师。查看课表、了解培训班信息、培训班通知；申请调课，回答学员提问、判作业等。（5）学院领导。了解在校培训情况、教评信息、资源使用信息、教学综合统计、大数据管理与分析。2项目技术方案2.1方案介绍系统的建设是以干部学院教学管理业务、教学管理系统和培训评估系统为基础，为培训管理者、参训学员提供方便、快捷的信息交互手段智慧校园App。智慧校园App的业务设计围绕着教学管理系统所涉及的相关培训业务开展；技术设计以教学管理系统的数据结构为基础进行优化和扩展。智慧校园App从设计方面就要做到简单易学，轻松掌握。在其App中开发帮助导引功能，帮助首次使用的用户应用关键功能，例如，扫码签到、课后即评、互动交流。2.2系统技术2.2.1主要技术采用HTML 5、CSS 3、MUI、HTML 5Plus作为开发App的核心技术，实现手机端全部界面功能、自适应不同屏幕的布局。支持苹果手机各机型、支持安卓手机的主流机型。2.2.2服务器端采用Java 7、Spring、SpringMVC等作为服务器端软件的体系基础，满足弹性伸缩、实现系统性能横向扩展；中间件采用Tomcat 7或Weblogic 12c；数据库软件采用Oracle 11g；Web服务器采用Windows Server 2012企业版或RetHat Linux 6以上版本；流媒体服务器软件采用Nginx。2.2.3单点登录采用基于CAS 4.0版本的单点登录技术，实现各子系统通过CAS Server统一进行登录验证。各子系统拥有各自域名/IP，通过单点登录系统提供的各子系统不同的登录页面进行登录。登录信息包含用户ID、用户密码、验证码。基于单点登录，智慧校园App还依赖快速Token认证模式，在大量接口访问时实现快速、流畅的访问。2.2.4干部学院网络拓扑图智慧校园App的网络拓扑图如图1所示。智慧校园 App 系统设计王辰（中国气象局气象干部培训学院，北京100081）摘要：以智慧校园 App 为主题，调研了智慧校园 App 产生的背景，分析了智慧校园 App 要解决的具体问题；重点研究了各管理单位业务需求、整体功能架构及其详细的功能开发。关键词：智慧校园；移动 App；数字校园作者简介：王辰（1989），本科。68DOI:10.16184/prg.2023.06.0422023.6电脑编程技巧与维护图3智慧校园App的功能架构图图2干部学院与分院系统的关系（1）Web服务器。安装Apache软件，负责转发超文本传输协议（HTTP）请求链接及静态资源访问。（2）App接口服务器I、II两台。安装Weblogic/Tomcat，运行网站综合管理平台软件，运行数据同步接口程序。运行每日定时任务，将数据库备份到本机磁盘。（3）数据库服务器。安装Oracle数据库软件。（4）其他系统服务器。例如，教学管理系统服务器、单点登录系统服务器等。2.2.5干部学院与分院整体网络拓扑干部学院与分院系统的关系，如图2所示。（1）干部学院网络接入因特网，学院在校通过无线WiFi使用智慧校园App服务，在校外或5G环境，通过因特网使用。（2）分院网络为内网，在分院使用无线WiFi直接访问本院应用服务器，App在分院查看分院教学信息。如果分院内网也接入因特网，则智慧校园App既可以获取分院信息，也可以获取干部学院的各类信息，例如，学院公告、通知等。（3）为使干部学院和分院形成统一的教学管理模式，各分院教务系统需与干部学院数据同步服务器交互，获取和推送培训信息，例如，培训班信息、报名信息、学员名单信息、证书信息等。分院的培训信息作为气象系统培训数据的一部分，也可以归集到干部学院，统一开发大数据分析功能。（4）学员在分院可以切换到分院模式，也可以切换到干部学院模式。即使分院需要定制开发功能，但底层的数据接口完全保持一致，所以学员在安装分院App后，仍然可以使用干部学院提供的智慧校园App的各项培训服务。2.2.6功能架构图智慧校园App的功能架构图，如图3所示。2.2.7数据同步接口（1）智慧校园App接口应用直接连接到气象教育培训教学管理与培训评估系统数据库，中间不需要开发数据同步接口。（2）干部学院教务系统和各分院本地部署的子系统之间需要数据接口。3需求分析智慧校园App的建设将按照“统一规划、统一标准、统一规范、统一运维”的原则进行。智慧校园App建设主要由App客户端软件、App数据接口服务系统，以及无线网络环境与校园数字化平台组成。无线网络环境与校园数字化平台主要有3个方面，分别是软件的支撑环境、硬件、平台的中间件与应用的服务系统。图1智慧校园App的网络拓扑图App接口服务器I App接口服务器IIWeb服务器数据库服务器教务系统服务器交换机校园网/互联网防火墙路由器手机用户学院App接口服务器App切换服务器学院数据库服务器App接口服务器I分院教务系统服务器交换机交换机学院数据同步服务器干部学院校园网/互联网防火墙无线路由器手机用户无线路由器防火墙分院校园网（内网）智慧校园AppApp数据接口校园介绍栏目新闻校园助手报到课后即评课表制作班级通知应用层通知公告图片新闻教学质量调查即时消息解答疑问质量调查培训动态网站管理互动交流课表通知公告教学审批教学统计校园网门户网站系统及权限管理接口层MailSSO数据同步微信接口支持引擎层工作流引擎数据库访问日志引擎任务引擎上传引擎数据库基础信息库教材信息库教材库存信息库培训档案信息库培训库评估库教师库系统库运行环境服务器网络环境数据库中间件692023.6电脑编程技巧与维护App数据接口服务系统主要包括App客户端、用户统一认证、移动教学管理、移动教学质量评价、移动服务保障等功能。同时，基于原有的网络、存储和服务器为主的数据中心等硬件设施管理系统开展网络硬件的支撑环境建设。（1）建成集各类信息和资源的门户网站，为学员端、教师端、管理人员提供随时随地的信息推送、学习培训管理、资源访问、后勤服务及统计评估等功能。（2）建成用户认证管理系统和门户系统，对平台用户进行统一身份认证和权限管理，实现各类用户的信息定制和个性化门户网站界面。（3）建成与气象教育平台资源数据接口对接、功能集成的开放式平台。（4）开发各类数据库及资源管理系统，对资源进行统一的管理和应用，实现资源的整合和共享服务。通过系统的建设，完成干部学院培训对于学员、教师及管理人员的综合培训管理要求。3.1管理单位业务需求系统建设考虑到各层级管理单位的需求，为各单位的培训管理员设计手机App功能，为不同层级单位内容管理的需要设计功能。管理单位分析，如图4所示。3.1.1 干部学院（1）气象局培训班、干部学院培训班、对外培训等培训业务流程支持。（2）在智慧校园App中，班主任、教师、培训保障岗对培训班管理、交互的支持。（3）关键业务的顺畅支持：学员报到、签到、考勤、课后即评、师生互动、在校学员服务等。（4）培训实时监控、大数据分析。3.1.2 各分院（1）分院培训业务流程支持，包含系统内培训任务、对外培训任务，例如，教学计划流程、通知流程、预算流程、决算流程。（2）培训流程与干部学院的对接。（3）培训实施数据对接，例如报名数据、培训考勤数据、证书信息、培训档案等。（4）在App中，实现分院特色宣传、分院个性化功能。3.1.3 各省级培中心与分院部分业务类似。3.2用户需求用户分析如图5所示。智慧校园App服务于各类用户，包括气象系统内用户和气象系统外用户，不同类型用户的数据查看权限不同。气象系统内用户，包括学院和分院管理员、学院及分院领导、班主任、教师、学员。气象系统外用户，包括外部兼职教师、国内学员、国际学员，他们需要通过注册功能使用干部学院智慧校园App。另外，国际学员需要使用英文版功能。4建设内容4.1引导页打开智慧校园App，系统默认进入引导页，作为干部学院宣传的首个界面。智慧校园App引导页界面如图6所示。4.2智慧校园 App 首页1 s引导页过后，进入App首页：进入首页后，如果有待办任务、站内消息，则弹出消息窗口；功能区为可图4管理单位分析图5用户分析图6智慧校园App引导页各分院各省培训中心各业务处室、部门各业务科室各业务科室干部学院管理单位气象系统内用户气象系统外用户学院、分院管理员学院领导分院领导班主任教师（内、外）学员用户国内用户国际用户（英文版）用户自行注册按用户类型设置数据权限702023.6电脑编程技巧与维护图10通知公告界面伸缩、可扩展的区域，在功能区设置的功能有培训班、教学评估、消息、签到、学院概况、校内帮助等。智慧校园App首页，如图7所示。4.3掌上培训班实现智慧校园App培训班信息发布、报名、签到等功能。掌上培训班界面，如图8所示。（1）查看培训班列表，按“我的培训班”“报名中培训班”“全部培训班”分类进行检索。（2）查看培训班详情。包括培训班名称、主办单位、报名日期、培训地点。（3）查看报名信息。包括报名状态、报名邮箱、电话、报名时间、报名方式。（4）查看培训班通过状态。包括请假状态、通过状态、通过时间、报到状态、报到时间。（5）查看培训须知。（6）查看面授课程信息。（7）查看/下载课程资料。4.4移动评估培训评估分为以下3类。（1）班主任发布的自定义评估。（2）系统自动发布的课后即评。（3）由培训发展部针对重点班发布的教学质量调查表。满足课后即评需求，实现全部课程结束后，学员手机设置自动提醒对课程的评价问卷，教师可通过手机查看自己每次上课的点评结果，及时调整教学方法。系统后台提供针对课程、针对老师、针对培训班的课后即评统计报告。移动评估界面如图9所示。4.5考试通知班主任发布考试后，学员在App客户端自动接到考试通知，单击考试通知标题进入考试公告详情界面。教师上传课程试题后，学员可以在手机上进行自测练习。4.6通知公告安装了智慧校园App的学员，或者关注校园公众号并进行认证的学员，可以通过手机获取班级最新消息、培训通知、公告信息。方便班主任及课任老师的培训班消息通知工作，使学员快速了解课堂信息、班级活动等最新资讯。通知公告界面，如图10所示。图7智慧校园App首页图8掌上培训班界面图9移动评估界面712023.6电脑编程技巧与维护4.7互动交流（1）同一个培训班学员可通过手机App、微信界面，进入培训班界面后与其他学员互动消息。（2）发起消息、追加消息、点赞消息并可一键分享到微信、微博、QQ好友。（3）班主任通过计算机端也可以与学员互动、回答学员问题。4.8校园助手校园助手模块为学员和教师提供便捷的服务信息，为新入校学员提地图导航、供食宿方面的帮助。校园助手界面，如图11所示。4.8.1 服务地图通过校园地图功能，学员可以通过手机界面查看校园地图，通过单击导航到目标教学楼、宿舍、食堂、邮局等便利设施，为在校学员提供更便利的学习和生活体验。4.8.2 食宿帮助学员通过手机查看在校期间宿舍管理规定、食堂充值时间表等相关生活信息。4.9实时培训情况教务管理者可以通过手机App查看教学统计报表，展示类型有柱状图、饼状图、折线图等。4.10管理端大数据大数据的时代，从培训的数据中能发现规律和重要信息，对于领导决策起着关键性作用。因此需要将历史培训数据、实时培训数据进行统计分析，形成直观的大数据视图。4.11智慧校园系统融合对接一卡通、门禁系统等，通过手机App可以查看一卡通账单、住宿信息，二维码刷门禁等。针对在校学员，手机都是随身携带，如果通过App不仅可以完成学习、互动，还能完成充值、查看账单、刷门禁等，那么将极大地方便在校生活。5结语智慧校园App是移动的智慧校园，全面运用了互联网和移动通信的技术，在传统校园和传统数字校园的基础上为学校构建一个移动空间，班主任、教师、学员都可以在手机上方便、快捷地完成移动办公、交流、学习等日常活动。智慧校园App实现教学数字化，从而有效地提高干部学院信息化建设，提高教师、学员之间的沟通效率。同时，也很大程度地提升了干部学院的品牌形象和社会影响力。参考文献1胡钦太,郑凯,林南晖.教育信息化的发展转型:从“数字校园”到“智慧校园”J.中国电化教育,2014(1):35-39.2黄荣怀,张进宝,胡永斌,等.智慧校园：数字校园发展的必然趋势J.开放教育研究,2012,18(4):12-17.3史维忠.“数字校园”向“智慧校园”的转型发展探析J.现代制造技术与装备,2018(4):182-183.4张立权.建设数字校园,推动学校创新发展北京市育才学校数字校园建设C.第十七届全球华人计算机教育应用大会（GCCCE2013）,2013.图11校园助手界面72