基于WebGIS的学生考勤管理系统设计与实现

郝佳晶

(山西职业技术学院，山西 太原 030006)

0 引言

学生的考勤管理是高等院校学生日常管理中必不可少的一项工作内容，是学生安全保障、日常教学保障的基础性工作。虽然现在的高校学生管理工作早已引入了信息化手段，但在学生考勤方面仍有一些不尽如人意的地方，具体体现在两个方面：一是很多高校的信息化技术引入较早，导致系统开发技术过于陈旧，原有的功能较为单一，很难满足新的学生管理需求[1]，且新功能的开发技术与原有系统架构很难匹配，导致系统更新的成本过高；二是受限于早期的信息化技术，学生考勤管理主要针对静态信息的管理，而学生本身是动态的，静态的管理方式很难准确、及时地获取到学生的考勤信息[2]。因此，针对以上问题，设计与实现一个能够满足当前环境需求的学生考勤管理系统是非常必要的。

1 核心技术概述

1.1 WebGIS定位系统

网络地理信息系统(WebGeographic Information System，WebGIS)是提供基于Web服务的地理信息应用和共享的空间数据服务系统[3]。WebGIS系统通过专用的地理服务器实时发布和共享动态的地理信息。整体的系统架构采用分层式设计，包括发布层、服务层和数据层三层，其中服务层与数据层功能部署在服务器端，用于实现地理信息的响应、逻辑事务处理、数据访问操作和数据库管理等功能；发布层功能部署在Web前端，通过JavaScript脚本以标签形式嵌入在Web前端被调用与实现，用于提交用户请求，并具备一定空间分析处理能力，以平衡服务端负载。层级之间采用标准的JSON格式进行数据通信。

1.2 B/S分层式架构

浏览器/服务器(Browser/Server，B/S)模式是Web服务最主流的一种开发模式，结合当前流行的分层式架构设计[4]，是Web应用软件开发最为流行和实用的解决方案，既延续了B/S架构的技术优势，又具备了“高聚能、低耦合”的系统特性，能够有效拓展系统的生命周期、提高系统的功能易扩展性和易维护性。

2 学生考勤管理系统的架构设计

2.1 系统需求分析

学生考勤管理系统主要用于实现学生日常考勤的信息化管理，在功能需求方面应满足两方面的功能：学生考勤打卡功能和学生考勤信息管理功能。学生考勤打卡功能面向的是学生用户，用于向学生用户提供在线实时定位、考勤打卡、校区导航等功能；学生考勤信息管理功能面向的是教师用户和相关学生管理的工作人员，用于提供学生的考勤信息查询、统计、导入/导出等功能。用户能够通过该功能模块按照对应的用户权限分别以班级、系部、学院为单位进行学生考勤信息的查询和统计，并支持外部文件的导入和考勤数据的导出。

2.2 系统架构设计

学生考勤管理系统采用B/S分层式架构部署，分为三个逻辑层：UI表示层、业务逻辑层和数据层。层级之间功能相对独立，采用JSP通用数据格式进行交互，而不必考虑其内部差异问题，且层内的功能更新扩展也不会影响系统的整体架构。系统整体架构设计见图1。

图1 学生考勤管理系统架构

UI表示层主要用于提供交互式的界面显示功能和用户交互功能。采用的主要技术包括HTML5、CSS3等。其中HTML5语言通过Canvas元素能够实现更为复杂的图形处理功能；CSS3样式提供了可以由开发者自定义的滤镜，用于实现更加高级的页面效果，且支持基于硬件的图形加速渲染效果。基于以上技术的界面设计方案很好地解决了学生考勤管理系统中图形化地理信息的实时渲染和显示问题。

业务逻辑层主要用于实现业务流程的逻辑控制。UI表示层与用户交互所产生的请求事件及相关信息数据会以标准的JSP数据格式进行封装，然后传输至服务器端的业务逻辑层，业务逻辑层首先对JSP数据包的内容进行解析，然后进行验证、逻辑判断，将涉及数据访问的事件请求继续传递至下一层进行处理。

数据管理层直接面向数据库对象，用于实现对数据库的数据访问功能。数据管理层主要面向的数据库对象有两个：系统数据库和地理信息数据库。系统数据库用于提供系统中一般数据的访问和管理服务；地理信息数据库主要用于提供WebGIS服务所需的地理信息的访问服务，由WebGIS服务器提供接口接入数据管理层。

3 学生考勤管理系统的功能设计与实现

学生考勤管理系统的功能设计如图2所示。

图2 学生考勤管理系统功能设计

用户管理模块用于实现系统角色的管理、用户权限的分配以及系统数据的备份恢复、日志管理等功能。其中教师用户可以按照所任课程进行考勤的发布、查看、统计和导出等操作；学生管理人员可以依据分工和职责不同，按照班级、系部、校区、学院为单位进行学生考勤信息的导入、查看、统计和导出等操作。

考勤管理模块用于实现学生信息导入、参数设置、考勤管理等功能。学生信息导入包括学生的基本信息、班级信息、课程信息等；考勤管理功能用于实现学生打卡签到、教师发布签到、签到实时定位等功能。参数设置包括上课时间、地点、签到时间等参数设置。

考勤统计模块用于实现学生考勤信息的统计与导出功能。学生考勤信息统计能够依据时间、课程、班级、系部、校区、学院等维度进行信息的查询、统计和筛选，并生成指定格式的表格文件以便数据的打印和导出。

校园导航模块用于实现校园地图浏览、热区设置、距离测量和地图缩放等功能。其中热区设置可以帮助用户快速定位到某片区域；距离测量功能的起点设定可以从用户的实时定位信息中自动获取，也可以由用户手动设定起点和终点，以灵活满足用户的测距需求。

系统消息模块用于发布系统消息和历史消息的查询功能。历史消息查询可以通过发布时间、发布者、内容分类三个维度进行条件查询。

4 结语

本研究为了提高高等院校学生考勤管理的工作效率，为学院的日常学生管理和教务管理工作的有序进行提供保障，设计与实现了一个带有实时定位功能和地理导航功能的学生考勤管理系统，同时提供了统一标准的数据导入/导出接口和系统的API接口，以便于信息的共享及系统的功能维护与更新，并为高等院校未来的信息化平台建设提供一定参考价值。