基于移动互联网的高校学籍档案管理系统设计.pdf

中国新技术新产品2024 NO.4（上）-34-信 息 技 术传统学籍档案管理方案存在管理效率低、信息更新不及时、数据不准确以及保密性不足等问题，这些问题严重制约了高校学籍档案管理工作有序地进行。与此同时，移动互联网技术的发展为高校学籍档案管理工作带来了新的发展机遇。一方面，基于移动互联网的高校学籍档案管理系统能够借助网络、移动设备等现代信息技术工具，实现对学籍档案的远程访问、数据更新和信息查询等功能，提高了学籍管理的效率和准确性。另一方面，通过移动互联网技术的支持，学籍档案管理系统可以及时更新学生的个人信息、学业成绩和奖惩情况等，使高校管理者可以随时掌握学籍信息的最新动态，为学校管理工作提供更精准和实时的数据支持。因此，本文进行基于移动互联网的高校学籍档案管理系统设计，对系统的整体架构进行分析，并对系统的展示层、控制层和访问层进行规划。为高校学籍档案管理工作提供一种全新的思路和技术手段，促进高校管理工作的信息化建设与发展。1 系统架构设计基于移动互联网的高校学籍档案管理系统设计的总框架分为 3 层，分别为展示层、控制层和访问层。系统总框架设计图如图 1 所示。展示层是系统的用户界面，通过移动应用或者网页的形式呈现给用户，用户可以通过该界面对学籍档案进行浏览、查询、修改。该层的作用是以用户友好的方式呈现数据，并提供良好的用户体验。控制层是系统的核心逻辑处理部分，负责处理用户请求、逻辑计算和业务逻辑的实现，该层通过接收用户的请求，进行身份验证并控制权限，然后调用相应的服务模块进行数据处理、计算和分析。访问层负责与数据库进行交互，该层负责将控制层的请求转化为数据库操作语言，并将查询结果反馈给控制层。此外，访问层将存储和读取数据，保障数据安全并保证其完整性。基于移动互联网技术背景，通过这种系统架构设计，使高基于移动互联网的高校学籍档案管理系统设计陈恒胡灵慧郭凯（湖南环境生物职业技术学院，湖南 衡阳 421005）摘 要：随着移动互联网和云计算技术的普及，高校学籍档案管理面临新的机遇和挑战。为提高高校学籍档案管理的效率和准确性，本文设计了一种基于移动互联网的高校学籍档案管理系统设计方案。该系统旨在提供便捷的学籍档案查询和管理功能，支持数据的实时、同步更新，满足学校和相关部门的需求。通过对系统进行测试，证明该系统能够提高高校学籍档案管理的效率，具有较高的实用价值和推广前景。关键词：移动互联网；档案管理；数据录入；数据处理中图分类号：TN919.5文献标志码：A基金项目：2022年湖南环境生物职业技术学院青年基金项目“基于移动互联网的高校学生学籍档案管理系统研究以湖南环境生物职业技术学院为例”（项目编号：QN2022-19）。图 1 系统总框架设计中国新技术新产品2024 NO.4（上）-35-信 息 技 术校学籍档案管理系统能够实现学籍档案查询和管理功能。2 软件设计2.1 展示层在高校学籍档案管理系统中，展示层是负责用户界面和交互功能的模块，主要负责向用户展示学籍档案的信息，并提供给用户友好的操作方式。为满足以上需求，首先，使用Adobe XD 工具进行用户界面（UI）设计，确定系统的整体布局、颜色搭配以及各功能模块的位置和样式，当定义 UI 设计中相应的表单字段和选项时，需要考虑用户的使用习惯和需求，保证其具有简洁性、直观性和易用性以及整体风格一致和美观。其次，在 UI 设计的基础上，使用 HTML 标记语言定义展示界面的结构和内容；使用 CSS 样式表进行界面的美化和布局；使用 JavaScript 编写交互逻辑，实现动态效果和用户操作的响应，以将设计转化为实际可交互的界面。此外，由于高校学籍档案管理系统可能在 PC、手机、平板等不同设备上进行展示，因此，使用 CSS 媒体查询检测设备屏幕的特性，并采用不同的样式；根据 Flexbox 弹性布局实现自适应的页面布局，以适应不同尺寸的屏幕。展示层需要提供查询、筛选、排序和编辑等用户与系统进行交互的功能。为实现这些功能，利用 JavaScript 库处理用户输入和用户事件（点击、滚动、键盘输入等），并响应相应操作，AJAX 技术通过异步请求获取后端数据，并将数据展示在界面上，以提高用户体验，减少页面刷新的次数。最后，在展示层设计过程中，应注重用户体验的优化，使用动画效果和过渡效果增加界面的流畅感和用户引导。通过以上步骤和技术，可以实现高校学籍档案管理系统展示层的用户界面和交互功能，以提供用户便捷、直观的操作方式，使其能够轻松浏览和管理学籍档案信息。2.2 控制层2.2.1 数据录入模块基于移动互联网的高校学籍档案管理系统设计中，数据录入模块的主要目的是接收用户提供的学籍数据，并将其有效地存储到系统数据库中，以供后续的分析处理和管理工作。为实现该目标，首先，设计用户界面 API 访问接口，以便用户可以方便地输入和编辑学籍数据。在数据录入过程中，采用 Spring MVC 的 Validator 接口验证机制，确保录入数据的准确性和完整性，验证数据包括对学生个人信息以及对学籍信息格式、长度和合法性等方面的验证。学籍数据验证流程如图 2 所示。如图 2 所示，MySQL 定义一个数据库连接，用于与数据库进行交互，使用 try-with-resources 语句确保连接在被使用完后可以自动关闭，同时设置数据库连接为非自动提交模式，确保在事务完成前，对数据库的更改不会被提交。为增加录入数据的可读性和可维护性，使用预编译 SQL 语句，插入、更新或删除数据。SQL 语句在执行过程中可能会遇到 SQL 语法错误、数据库连接失败、权限不足等各种异常情况，这些异常会影响程序的正常运行。为解决以上难点，在执行SQL语句的过程中使用try-catch语句捕获和处理SQLException 异常。当 catch 语句捕获到 SQLException 异常时，为保持数据的一致性，设定堆栈跟踪标签，便于快速定位问题所在，及时使用数据库连接对象执行回滚事务操作；如果未发生异常情况，则提交事务以进行保存。综上所述，基于移动互联网的高校学籍档案管理系统的数据录入模块，涉及数据录入、验证等多个方面，通过合理的设计可以实现高效、准确和可靠的学籍档案信息录入功能。2.2.2 数据处理模块当用户将学籍档案和相关信息录入完成后，使用 Pandas中的 read_csv 函数加载数据，并将其转入数据处理模块进行处理分析。数据处理模块主要是对导入系统中的数据进行格式转换、数据归一化等预处理操作，以消除不同数据特征之间的量纲差异，使其更准确可靠，并为后续的数据分析和应用提供基础。对高校学籍档案录入数据的预处理操作主要包括以下 3 个步骤。a）去除错误或不完整的数据。检测并去除录入数据中的错误或不完整数据，以保证数据的准确性和完整性。b）格式转换。将 CSV、JSON 等不同格式的数据转换为统一的 XML 格式，以便于后续处理和分析。c）数据归一化。利用 Z-score 归一化方法对数据进行归一化处理，以消除不同数据特征之间的量纲差异，使其更准确。Z-score归一化是将原始数据的均值和方差转换为标准正态分布的一种归一化方法，计算过程如公式（1）所示。zmzs=（1）式中：z 为归一化后的学籍档案录入数据值；z 为学籍档案录入数据原始值；m 为数据集的均值；s 为数据集的标准差。利用 NumPy 分析技术和数据挖掘算法，对经过预处理操作后的数据进行统计分析、数据挖掘等工作，以发现其潜在规图 2 学籍数据验证流程图中国新技术新产品2024 NO.4（上）-36-信 息 技 术律、关联关系和趋势等。当数据集的维度较高时，为降低计算复杂度和提高数据的可解释性，采用主成分分析（PCA）技术进行维数约简，其核心在于通过特征值的顺序选择相应的特征向量以捕捉数据中的主要变异。在这个过程中，根据MLE极大似然估计法选取一个01的数值作为保留的浮点数，以确定需要保留正态能量的比例。主成分分析（PCA）降维操作具体步骤如下：将经过预处理操作后的数据加载到Pandas DataFrame 中，并计算数据集各特征之间的协方差矩阵，如公式（2）所示。v（a，b）=e（a-a）（b-b）（2）式中：a 和 b 分别为特征列向量系数和行向量系数；a 和 b分别为二者的均值；e为数据期望值。选取前k个最大特征值对应的特征向量作为主成分，其中，k 是一个超参数，并利用选定的主成分对原始数据进行降维，将原始数据的每个特征映射到选定的 k 个主成分上。通过以上步骤可以降低数据的维度，减少计算复杂度，提高数据的可解释性。对 PCA 降维后的数据进行聚类预测，得到聚类标签列 data_clustered，其中每个元素为该样本所属的聚类。如果数据集有标签列（目标变量），使用高斯滤波方法进行滤波分类训练，设二维标签列数据为（x，y），高斯滤波计算过程如公式（3）所示。()222221,2xyf x ye+=e （3）式中：f（x，y）为滤波后的标签列数据集；为权重参数。通过以上步骤，数据处理模块可以对学籍数据进行预处理、主成分分析等操作，有效提高学籍档案管理系统的数据质量，可以帮助使用者更好地了解学籍档案相关信息的特点和规律，从而为后续决策提供支持。此外，在移动互联网背景下，需要利用加密算法、访问控制技术等保障数据处理过程中数据的安全性，保护隐私，采取对数据进行加密、权限管理、访问控制等措施，防止非法获取和滥用数据的风险。2.2.3 数据汇总模块基于移动互联网的高校学籍档案管理系统设计中，数据汇总模块的设计旨在提供高效的数据存储和管理功能，并为用户提供快速的数据访问和汇总服务。通过引入临时中间层，系统能够有效减轻对数据库的直接访问压力，从而提升系统的性能和效率。首先，需要使用 COUNT 函数定义一个学籍信息处理类型集合，该集合包括学籍信息的各项特征，设学籍信息处理类型集合为 Rj，如公式（4）所示。1/jnnRgn=（4）式中：n 为学籍信息的特征数量；gn为学籍信息第 n 个单项特征。通过定义学籍信息处理类型，可以使数据汇总模块能够准确地对不同类型的学籍档案信息进行分类汇总处理，同时，也可以方便其他模块或系统的调用。继而，编写网络爬虫程序进行学籍档案信息的汇总，设学籍档案信息汇总集合为 ph，计算过程如公式（5）所示。ph=wi，h j，kqj （5）式中：h 为学生年级阶段节点；i 为入学时间；k 为学号；j为信息类型；qj为学籍信息类型集合，则 wi，h j，k为学籍档案汇总信息向量。在数据存储方面，利用 MemcachedCache 快速缓存器的分布式存储方式，将学籍数据汇总后分布到系统的多个节点上，实现学籍信息的并行读写，进而提高系统的吞吐量和负载能力。2.3 访问层在基于移动互联网的高校学籍档案管理系统设计中，访问层是连接前端和后端的重要环节，它负责将用户发起的请求转化为数据库操作，并将结果返回给用户。在设计访问层的过程中，需要考虑到系统的可扩展性和可维护性，以满足未来可能的增长和需求变化。同时，还需要合理分配服务器资源，避免访问层成为系统瓶颈，影响用户体验。首先，下载和安装 Apache Web 服务器软件，配置服务器的端口、日志文件路径等基本设置，并创建虚拟主机，以便实现在同一台服务器上托管多个网站。其次，安装 Express.js 定义路由规则，将 HTTP 请求映射到相应的处理器函数上，在每个处理器函数中编写业务逻辑，以响应请求并生成相应的输出。同时，使用中间件来处理身份验证请求和日志记录响应之间的共享逻辑。在处理请求中的参数的过程中，使用 Node.js的内置 URL 模块解析 URL 字符串，获取请求的路径和查询参数，并使用数据校验工具或自定义的验证规则验证参数。配置 MyBatis 框架，以指定数据库连接信息和对象-表映射规则，并使用注解或 XML 配置与数据库表的映射关系。当与数据库进行交互时，使用 SQL 进行数据的查询或更新操作，并将其转换为应用程序可以直接使用的格式。最后，在处理器函数中使用 Thymeleaf 的上下文对象，定义页面结构和动态内容，并将数据传递给模板引擎，生成最终的 HTML输出。综上所述，在基于移动互联网的高校学籍档案管理系统中，访问层扮演着重要的角色，其设计需要综合考虑多个因素，以达到高效、安全、稳定的运行效果。3 测试试验3.1 测试环境为评估基于移动互联网的高校学籍档案管理系统的实用性和稳定性，进行模拟测试来检测系统的性能。测试使用华为 MateBook X Pro 笔记本电脑作为测试设备，配备第 10代 Intel Core i7 处理器、16GB 内存和 512GB 固态硬盘，操作系统为 Windows 10。同时，为模拟真实的网络环境，采用路由器和交换机进行网络连接，并使用移动 5G 网络进行测试。在测试过程中，选择 5 个不同的信息节点，并对学籍档案信息的录入速度、系统的响应速度以及数据的准确性进行测试。3.2 试验结果本文选取了 5 个不同的信息节点，测试高校学籍档案管理系统的数据采集时间、数据传输速率以及数据准确性，具体试验结果见表 1。表 1 测试结果节点数据采集时间/s数据传输速率/（MBs-1）数据准确率/%18.1822.299.228.1222.398.537.9521.798.748.0421.998.958.0022.099.1中国新技术新产品2024 NO.4（上）-37-信 息 技 术为防止动车组在检修时因车辆本身停放制动失效导致的溜逸，必须在钢轨与车轮间使用止轮器等1防溜装置对动车组进行固定，利用止轮器的踏面阻力阻止动车组移动2。目前，各动车检修站段止轮器挂设与撤除作业均为人工卡控，存在人为操作失误而导致的较大安全隐患：止轮器设错检修轨道位置；遗留在动车组被携带出库或者丢失；当动车组断电检修时，止轮器挂设不到位，可能导致检修过程中车辆滑溜；止轮器撤除不及时，动车组检修完成后强行移动可能导致动车组出轨侧翻。为了解决上述问题，国内现有的相关研究通过无线网及相应软件管理系统对止轮器的应用状况进行采集并储存，但未能与站场调度室联网，无法实现列车移动、止轮器挂设及归还的安全联锁等功能。本文研发了一种基于物联网技术的防溜装置信息化管理系统，与站场调度室联动，实现库内所有止轮器的标准化、信息化管理，具有止轮器及人员身份识别、止轮器挂设及撤除安全联控、止轮器搜索定位等主要功能，有效杜绝止轮器错设、漏设、遗失等安全隐患，切实保障生产及行车安全。1 防溜装置信息化管理系统架构基于 ZigBee 的防溜装置信息化管理系统主要由信息化止轮器、列位扫码器、集中管理柜以及警示器构成，各止轮器的无线信号通过列位扫码器与集中管理柜中基站进行通信，从而将检修库内止轮器组成一个区域网络，反馈站段内所有止轮器实时定位、追踪以及挂设状态，同时在站场调度室设置可视化交互装置，掌握库内止轮器状态，并按计划下发作业指令，系统整体框架如图 1 所示。基于企业网络安全管理要求3，虽然 ZigBee 通信范围较小，但是其定位精度高、功耗低、安全性高，稳定性强，在做好电磁防护的情况下适合库内长时间工作。止轮器与各列位扫码器实现身份识别、信号发生、信号接收以及声音警示等功能4。在库内 2 根检修股道的 4 个列位上，分别安装 4 个列位扫码器，用于止轮器挂设和撤除流程卡控。各检修股道的二层平台上，在头车司机室的正前方安装止轮器状态指示模块，用于向司机室内作业人员直观反馈止轮器的挂设状态。动车检修基地防溜装置信息化管理系统设计与应用叶丹向前张华（中国铁路上海局集团有限公司上海动车段，上海 201812）摘 要：高速动车组入库检修断电后，须在其中一端头车的轮对处架设防溜止轮器起防溜固定的作用。原先高速动车组检修站段防溜止轮器的设置与撤除作业都是通过人工卡控来完成的，无法及时掌握管控现场作业存在的人为操作问题，存在极大的生产与行车安全隐患。因此，本文研制了一套基于物联网技术的防溜装置信息化管理系统，并在长三角动车检修基地投入应用，实现库内所有止轮器的信息化、标准化、可视化管理，切实保障了车辆设备设施以及作业人员人身安全。关键词：高速动车组；检修基地；防溜装置；信息化中图分类号：U270.7文献标志码：A由表 1 的测试结果可以得出，系统的平均数据采集时间为 8.058M/s，说明本系统的数据采集效率较高，能够快速获取学籍档案信息；系统的平均数据传输速率为 22.02MB/s，表明本系统的数据传输速度相对较快，能够快速将学籍档案信息传输至目标节点；系统的数据准确率达到 98.5%以上，表明本系统在数据管理过程中具有较高的准确性，有效避免数据错误和漏报情况发生。综上所述，基于移动互联网的高校学籍档案管理系统设计不仅可以提高学籍管理效率，而且通过提供准确、及时的数据分析结果，进一步提升高校学籍信息处理的有效性。4 结语综上所述，本文从高校学籍档案管理的实际需求出发，对基于移动互联网的高校学籍档案管理系统进行整体设计。系统硬件采用了先进的移动处理器和存储设备，系统架构采用现代化的 Web 架构，从而实现高效的移动办公和学籍档案信息的自动存储、处理和展现。试验结果表明，移动互联网加持下设计的高校学籍档案管理系统能够有效提升高校学籍档案管理的效率和精度，具有较高的实用性。该系统还可以进一步拓展和升级，不断满足高校学籍档案管理的新需求，建设更智能、便捷、安全的学籍管理新生态。参考文献1 刘晓霞，曹敏.基于用户行为的智能档案管理系统设计 J.电脑编程技巧与维护，2023（9）：114-116.2 史海珠.数字化智能档案管理系统研究 J.办公自动化，2023，28（17）：52-54.3 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