智慧教育之家校互动平台详细设计.docx

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智慧教育之家校互动平台详细设计

家校互动系统

详细设计

1弓I言3

1.1编写目的（Purpose）3

1.2读者对象（Reader）3

1.3项目背景（BackgroundofProject）3

1.4编耳I」标（Goal）3

1.5编写原则（Rule）4

1.6定义（Definitions）4

1.7参考资料（Reference）5

1.8变更历史（ChangeHistory）5

2需求说明5

2.1总体描述5

2.1.1槪述.5

2.1.2系统目标.5

2.1.3系统结构设计要求.6

2.1.4假设和约束.7

2.2功能需求概述9

2.2.1到离校通知.9

2.2.2学校通知.9

2.2.3每日菜谱.10

2.2.4家庭作业.10

2.2.5学生表现.10

2.2.6学生成绩.11

2.2.7后台管理.11

2.3安全要求概述12

2.4接口要求概述12

2.4.1成绩査询接口.12

2.4.2一卡通接口.12

2.5性能要求概述12

2.5.1系统可靠性.13

2.5.2系统易用性、易浏览性和可操作性.13

2.5.3系统的开放性.13

2.5.4性能指标要求.13

2.6其他需求概述14

3系统处理流程设计14

3.1业务流程设计14

3.1.1概述.14

3.1.2业务流程说明.15

3.2数据流程设计16

3.2.1概述.16

3.2.2数据流程说明.17

4技术方案设计17

4.1系统体系结构设计17

4.2系统功能结构设计18

5数据库设计19

5.1结构设计19

5.1.1表结构说明.19

5.1.2序列对象说明.20

5.1.3其它事项.20

5.2安全性设计20

5.2.1总体要求.20

5.2.2详细要求.21

6应用系统设计21

6.1功能模块设计21

6.1.1功能模块淸单21

6.1.2模块调用关系.24

6.2公用构件设计54

6.2.1短信调度模块.54

6.2.2短信发送模块.54

6.2.3人员选择控件模块.54

6.2.4成绩提取控件模块.54

6.2.5学生到离校任务调度模块.55

6.2.6学生到离校数据提取模块.55

6.2.7数据同步调度模块.55

7接口设计56

7.1内部接口设计56

7.1.1选择人员接口.56

7.1.2短信査询列表接口.56

7.1.3短信查看接口.56

7.1.4到离校数据提取接口.57

7.2外部接口设计57

7.2.1一卡通系统数据提取接口.57

7.2.2学生成绩获取接口.58

7.2.3公共数据同步接口.58

7.2.4短信发送接口.59

8系统维护设计60

8.1日常维护设计60

8.2容错设计61

8.2.1发关失败的短信.61

8.2.2同步异常的数据.61

8.2.3程序代码错误.61

8.2.4备份策略.61

9附一：

模板关键字62

1引言

1-1编写目的（Purpose）

本文档是在概要设计得到的系统软件结构和数据结构的基础上，进行功能的细划和分解，设计每个模块的实现算法、所需的局部数据结构。

设计软件结构设计：

将一个复杂系统按功能进行模块划分、建立模块的层次结构及调用关系、确定模块间的接口及人机界面等。

数据结构设汁：

数据特征的描述、确定数据的结构特性、以及数据库的设计。

1・2读者对象（Reader）

＞客户方项目负责人

＞客户方技术负责人

＞项目经理

＞技术经理

＞系统架构师

＞系统设计师

1,3项目背景（BackgroundofProject）

家校互动平台，山XX市政府，遵循政府统筹与规划、满足教育事业需求与应用、企业服务与保障“三位一体”的整合模式，委托方正国际有限公司开发与实施的家庭、学校、学生三方沟通交流平台，作为智慧教育的重要组成部分，通过家校互动，可以把传统的学校教育扩展为学校教育、家庭教育、社会教育三位一体的综合教育，给学生一个更良好的生活空间。

1-4编写目标（Goal）

通过对需求和概要设计的细划，进行功能拆分和设计，使实施人员快速地

了解系统，并根据设计加以实现。

1.5编写原则（Rule）

1）统一规划、统一设计思想、统一信息交换标准，统一技术规范。

2）采用开放式系统、最大限度地保护原有资源、并立足长远发展。

3）应用系统工程的方法，根据实际业务需要，最优化地重组业务处理流程。

4）应用成熟的先进技术实施系统。

5）统一组织，分层建设，注重实效。

1,6定义（Definitions）

术语中文名称

英文缩写

含义

技术平台

J2EE

J2EE核心是一组技术规范与指南，其中所包含的各类组件、服务架构及技术层次，均有共同的标准及规格，让各种依循J2EE架构的不同平台之间，存在良好的兼容性，解决过去企业后端使用的信息产品彼此之间无法兼容，企业内部或外部难以互通的问题。

数据库服务器

Oracle

甲计文公司推岀的数据库软件。

它可以将结构化、半结构化和非结构化文档的数据（例如图像和音乐）直接存储到数据库中。

安全套接字层

SSL/TLS

SecureSocketsLayer安全套接字层，及其继任者TransportLayerSecurity传输层安全,是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。

SSL与TLS在传输层对网络连接进行加密。

简单对象访问协议

SOAP

SimpleObjectAccessProtocol简单对象访问协议,是一种轻量的、简单的、基于XML的协议，它被设计成在Web上交换结构化的和固化的信息。

Web服务描述语言

WSDL

WebServicesDescriptionLanguage是WebService的描述语言，用于描述WebService的服务，接口绑左等的XML语言。

为用户提供详细的接口说明书。

校园一卡通

随着校园的数字化、信息化建设的逐步深入，校园内的各种信息资源整合已经进入全而规划和实施阶段，校园一卡通以结合学校正在进行的统一身份认证、人事、学工等MIS和应用系统等建设。

通过共同的身份认证机制，实现数据管理的集成与共享，使校园一卡通系统成为校园信息化建设有机的组成部分。

通过这样的有机结合，可以避免重复投入，提高建设进度，为系统间的资源共享打下基础。

模板

指作图或设计方案的固泄格式。

1.7参考资料（Reference）

＞《XX市禹会区智慧教育需求分析说明书VI.2.docx》

＞《XX市禹会区智慧教育概要设计说明书VI.2.docx》

＞《中共中央、国务院关于加强和创新社会管理的意见》

＞《安全防范工程程序和要求》（GA/T75-94）

1-8变更历史（ChangeHistory）

序号

人员

日期

变更详情

01

02

2需求说明

2.1总体描述

2.1.1概述

实现家校互动的主要口的有两个：

保障学生安全；促进家庭、学校、学生的三方沟通，全方位关怀学生的学习与生活。

通过家校互动，可以把传统的学校教育扩展为学校教育、家庭教育、社会教育三位一体的综合教育，给学生一个更良好的生活空间。

2.1.2系统目标

1）通过家校互动，实现家校之间平等有效的交流。

2）通过家校互动，更好的让家长了解学校的教育LI标，加强家长进行家校互动的积极性。

3）通过家校互动系统，促进学校与家长的联系，共同监督学生的学习，及时

了解学生的各种情况。

4）利用家校互动，为家长与学生的沟通提供更好的方向，让学生的家庭教育得到优化，更好的帮助学生的成长。

2.1.3系统结构设计要求

1.组件原则

基于当前流行的组件技术，将具有同类功能的JAR包，以组件的方式提供业务系统使用，实现了系统的易维护性和可扩展性。

2.通用性原则

采用全新的通用设计理念，在不修改程序代码的前提下，系统从空间图形数据库到属性数据库以及系统的业务逻辑均可以进行扩充，从而保证业务需求即使发生了变化，系统都可以进行自由扩展。

3.扩展性原则

遵循组件管理原则，充分考虑其可扩充性，采用面向对象的软件工程技术，将应用管理平台抽象化、参数化，尽可能地应付各种业务变化，有利于系统升级、功能的扩展与延伸。

4.安全性原则

遵循严格的安全管理机制和权限控制机制，采用统一的单点登录方式对用户身份进行验证；此外由于釆用组件与业务系统分离的方案，导致系统具有安全隐患，因此通过口令验证与服务绑定的方式解决这一问题。

5.开放性原则

遵循标准的接口规范，实现信息数据的充分共享与灵活集成；系统设计保持开放性，严格遵循相关的工业标准，以充分保障系统与其他应用系统间的无缝集成。

6.实用性原则

依据用户的实际需要，设计上力求结构优化、数据库管理完善、界面简单友好、使用方便、工作流程科学合理。

2.1.4假设和约束

2.1.4.1硬件要求

系统运行最小配置：

应用服务器1台、数据服务器1台。

服务器的配置要求如下：

APP服务器：

内存16G,硬盘250G,至强E5

DB服务器：

内存32G,硬盘500G,至强E5

2.1.4.2基础软件要求

软件系统平台设计，包括系统软件、数据库软件、中间件产品以及其他支撑软件的选型、配置。

系统釆用Java语言进行开发，不使用任何封闭的专用开发工具，避免由此引起的系统不兼容等问题。

2.1.4.3网络环境要求

系统运行需要禹会区教育网、互联网的网络环境，以及连接移动、联通、电信短信网关专线。

具体要求如下：

1）网络能够提供足够的带宽，满足用户对应用和带宽的基本需要，并保留一定的余量供扩展使用，降低网络传输的延迟；网络应提供丰富的接口形式，以满足各个分、系统及外部其他系统的接入。

2）无线网络采用3G无线宽带网络，要求保证手机终端能够通过APN等方式连通中心机房。

3）山于系统中运行的数据包括涉密数据，应建立网络管理制度和网络运行保障支持体系。

2.1.4.4技术条件与限制

必须采取J2EE技术，符合J2EE规范；必须釆用Oracle数据库。

2.1.4.5使用对象限制

用户：

学校领导、班主任、任课教师、学生家长、学校支撑部门领导（如食堂负责人）

功能\用户

学校领导

（发送:

全校范

囤）

班主任

（发送：

所带

班级）

任课教师

（发送：

所带

班级和课程）

支撑部

门领导

学生家长

（自家学生）

系统

到离校通

知

查询

查询

-

查询

发送

学校通知

发送/査询

发送/査询

查询

-

査询

-

每日菜谱

査询

发送/査询

查询

发送/查

询

査询

-

家庭作业

査询

发送/査询

发送/查询

-

查询

-

学生表现

金询

发送/査询

查询

-

查询

-

学生成绩

査询

发送/査询

查询

-

査询

-

2.2功能需求概述

家校互动系统

2.2.1到离校通知

为学生配置考勤卡，在学校设置刷卡机，学生到校或离校时刷卡，刷卡后会将到校信息发送到家长手机上。

家长也可以登录家校互动平台查询相关信息。

1）需要与校园一卡通集成，使学生证、考勤卡、门禁卡、饭卡统一管理。

2）刷卡信息家长可以查询。

2.2.2学校通知

教师可对相应班级的学生和家长发送班级通知（全校通知）、学校活动通知、收费信息等。

1）支持网站与短信发送：

家长不但可以通过手机查看通知信息，还需要通过网站查看。

2）教师只能给所教学生的家长发送通知信息。

3）系统支持实时和定定时发送功能。

223每日菜谱

学校食堂负责人或教师每日将当日菜谱发送给家长，或者每周定时将本周的菜谱发送给学生家长

1）支持网站与短信发送：

家长不但可以通过手机査看每日菜谱，还需要通过网站查看。

2）支持针对全校、某班、个人发送菜谱信息。

3）系统支持实时和定时发送功能。

2.2.4家庭作业

教师每天布置的家庭作业需要家长监督学，或与孩子一起完成，必须将布置作业的悄况通知家长。

通过此功能使教师可以以通知公告或短信对相应班级学生家长发送当天的家庭作业。

1）支持网站与短信发送：

家长不但可以通过手机查看家庭作业，还需要通过网站查看。

2）作业权限管理：

教师只能给所教学生布置所教学科的家庭作业。

3）支持自定义发送对象：

教师不但可以给全班一起布置家庭作业，还可以给个别学生布置家庭作业。

实现差异化辅导功能。

4）完善时间功能：

通过系统可设置作业的布置时间、需完成时间、及发送短信的时间，以方便教师家长使用。

5）支持短信定时发送功能：

系统支持定时定点发送家庭作业，教师只要设置好发送家庭作业的时间，家长手机就会在设置时间准时收到家庭作业。

2.2.5学生表现

班主任对每个学生的在校表现情况及时通知家长，每经过一定的周期对学生表现做一次评价发送给家长，如周评、月评、学期评。

1）支持自定义发送对象：

教师不但可以给单个学生写评语，还可以通过选择给多个学生写评语。

2）支持评语模版功能：

系统提供大量评语模板，教师在写评语时，只需要选择评语就可以，方便教师使用，减轻教师工作量，提高教师的工作效率，同时教师可以在原有评语的基础上添加自己个性化的评语。

3）支持多种评语：

教师不但可以给家长发送一周评语、一月评语，还可以发送一个学期的评语。

4）支持网站与短信发送：

家长不但可以通过手机查看评语，还可通过网站查看。

5）完善评语管理功能：

教师不仅可以选择时间精确查看已发送的评语,还可以删除多余评语。

6）支持短信定时发送功能：

系统支持定时定点发送评语，教师只要设置好发送评语的时间，家长手机就会在设置时间准时收到评语。

学校的一些重要考试，如期中、期末、月考等考试成绩需要通知家长,替代传统的成绩通知单。

另外家长比较关心一段时期内学生的成绩变化情况，需要对学生成绩做一定的分析将分析结果发送给家长。

1）要需学生成绩管理相关系统做集成，将学生成绩信息、班级信息、学科信息等进行整合

2）提供成绩发送科U选择功能，针对某次考试，用户可选择需要发送的科目，同时可选择是否发送考试成绩异常如“0分”的考试成绩。

3）成绩发送方式灵活，可通过短信、网站两类方式发送。

只要考试学生有成绩，家长即可通过手机或者网站进行查看。

2.2.7后台管理

＞群发短信

根据老师的职务和所教班级，对应相应的权限。

领导可以向全体老师和全部家长发送全校通知，普通老师只能针对所教班级发送短信，可以群发，也可以一对一发送。

＞短信模板

为了方便老师给家长发送不同类型的短信，系统需要提供安全、学习、成绩、学校活动、假期等信息短信内容，供老师快捷选择与参考。

＞短信査询

按照短信发送时间、接收对象可以随时查询所有已发的短信内容。

还有短信排名功能，统汁全校老师发送短信数量，可作为家校沟通量化依据。

2.3安全要求概述

＞基于认证授权的系统访问机制：

＞基于分权的系统访问策略；

＞基于全程日志的系统访问痕迹留存；

＞关键数据加密处理。

2.4接口要求概述

＞遵守电子政务XML标准，数据釆用XML进行描述。

＞使用日志管理技术，详细记录传输过程信息。

＞远程调用必须提供回执，以获得接口执行的结果的反馈。

2.4.1成绩查询接口

根据学生学号查询对应考试的各个学科的考试成绩。

2.4.2一卡通接口

考勤系统与学生一卡通集成，考勤卡管理由一卡通系统统一管理。

2.5性能要求概述

学生刷卡到家长接收短信时间不能超过15秒。

2.5.1系统可靠性

采用大型数据库系统，对数据库记录数的增长没有限制，并且保证大容量数据的可操作性；系统不应陷入用户无法控制的状态。

即使当系统容量达到和超出极限，或者山其他系统或用户造成错误输入的情况下，系统不应崩溃也不应丢失数据。

2・5・2系统易用性、易浏览性和可操作性

系统采用多层架构的B/S结构，提供诸如确认、询问、警告、出错报告等易于觉察、易于读取的信息来服务于用户；具有严重后果的操作应当可逆；屏幕输入格式、报表和其他输入/输岀宜整齐、清晰和易于浏览。

2.5.3系统的开放性

具备标准的软件体系结构、内部和外部接口，提供多种开发工具接口，支持用户定制能力；保证系统能与其它系统进行快速、顺利的信息交换，便于系统扩展和升级。

系统应用具有可扩展性，能够适应指标的变动；系统稳定、可靠；操作简便、易用，用户经过简单的培训即可学会使用；有全面的帮助系统，辅助用户学习系统的功能和实现方法。

2.5.4性能指标要求

1）数据精确性：

按照不同类别和汁量单位设定数据的小数位数：

2）容量要求：

釆用大型数据库系统，对数据库记录数的增长没有限制，并且保证大容量数据的可操作性；

3）应用：

具有可扩展性，能够适应指标的变动；系统稳定、可鼎；操作简便、易用，用户经过简单的培训即可学会使用；有全面的帮助系统，辅助用户学习系统的功能和实现方法；

4）查询结果输出：

将查询结果输出到通用的办公文件格式。

5）人机界面：

友好，输入输出方便；界面设计遵循人性化、简单、方便实用

的原则。

2.6其他需求概述

暂无

3系统处理流程设计

3.1业务流程设计

3.1.1概述

家校互动平台，实现家校互动的主要H的有两个：

保障学生安全；促进家庭、学校、学生的三方沟通，全方位关怀学生的学习与生活。

整个平台的业务涉众如下：

＞学生：

业务核心，家校互动平台，围绕学生，展开一系列的措施，以达到

保障学生安全；促进家庭、学校、学生的三方沟通的目的。

＞学校领导

＞班主任

＞任课教师

＞支撑部门领导

＞学生家长

【图】家校互动平台业务流程图

3.1.2业务流程说明

1.学生

为整个业务的核心，家校互动平台圉绕学生展开，在业务中，学生刷卡动作，将触发该生到离校信息的发送与入库。

2.学校领导

作为学校的管理者，关注学生的各个方面，发布全校级的通知公告等信息，可查看学生的到离校信息、学校通知、家庭作业、每日菜谱、学生表现、学生成绩、教师沟通结果统汁。

3.班主任

学生管理的第一责任人，时刻关注所带班级学生的学习和生活，发布各种关于学生的信息，与学生家长亲密接触，时刻掌握学生的动态。

可以查看所带班级学生的到离校信息、学校通知、家庭作业、每日菜谱、学生表现、学生成绩、教师沟通结果统汁（本人），可以发布学校通知、家庭作业、每日菜谱、学生表现、学生成绩。

4.任课教师

作为学生的课程教授者，需要关注学生的动态，布置学生的家庭作业，与学长实时沟通，掌握学生在本课程中的情况。

可以查看所带课班级学生的到离校信息、学校通知、家庭作业、每日菜谱、学生表现、学生成绩、教师沟通结果统计（本人），可以发布家庭作业。

5.支撑部门领导

作为学校的后勤部门，关心学生的吃饭问题，发布、查看每日食谱信息。

6.学生家长

学生的家长，时刻了解学生的状态，关注学生的成长，可以查询学生的到离校信息、学校通知、家庭作业、每日菜谱、学生表现、学生成绩。

3.2数据流程设计

3.2.1概述

【图】家校互动数据流程图

3.2.2数据流程说明

家校互动平台的业务数据包括：

＞学主刷卡考勤数据

＞学校通知

＞每日菜单

＞家庭作业

＞学生表现

＞学生成绩

其中，学生刷卡数据通过接口从一卡通系统中获取，学生成绩数据从学生成绩管理系统中获取。

学校通知、每日菜单、家庭作业、学生表现，均由家校互动平台产生。

4技术方案设计

4.1系统体系结构设计

平台层

数据总线

调度中间件

UIM平台

数据层

@Q«=＞Q

•卡通系统学生成绩系统家校互动平台

网络安全

络教育网

互联网

【图】家校互动平台体系结构

家校互动平台，数字化校园体系中的重要组成部分。

网络层分成两块：

教

育网和互联网（山系统的最终用户所使用的网络所决定）。

系统中的数据，主要

分为三块：

学生考勤数据（来源于一卡通系统）、学生成绩数据（来源于学生成绩管理系统）、各类通知等信息（学校通知、每日菜谱、学生表现、家庭作业山家校互动平台产生）。

在硬件、网络、数据资源的基础上山中间件及平台组件的支撑，辅以业务规则，实现家庭、学校、学生的三方沟通，全方位关怀学生的学习与生活。

4.2系统功能结构设计

部门管

按人员统计按类别统订

离校管理到校通知

【图】家校互动功能结构图

5数据库设计

5.1结构设计

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