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2018年第五届电子电气工程与计算机科学国际会议（ICEEECS 2019）

基于Web的教育管理系统的优化

摘要

随着全球信息时代的到来和计算机科学的发展，信息管理技术在社会生活中的积极作用越来越明显。计算机辅助管理从无到有。发展历程从不成熟到成熟。通过参考许多国外的计算机辅助管理教学的经验，我国的计算机辅助教育管理已经逐渐地发展起来。对学校而言，教学管理是非常重要但很麻烦的，如果将信息技术和教学管理信息系统相结合，就可以大大提高学校的教学管理效率，减少数据统计和数据分析。教学管理系统的开发方法是自上而下的，模块化的，包括开发和订购系统分析，系统设计，系统实现，系统摘要和详细设计。该系统还要实现在线查询的功能，并且要求管理员能够实现修改功能，调度学生信息的安排，登录结果等。该系统分为前台和后台。前台直接面向用户，进行有关教学的各种查询，后台是数据的统计，管理和操纵。

关键词：网络教学管理系统；设计;实施；信息技术

1.介绍

如今，信息技术，网络，计算机的猛烈发展给人们的生活和工作带来了很大的便利，但也给教学的发展注入了更多的力量，使教学管理方式面临变革。同时，互联网使得教学内容的传输不受时间和空间的限制，网络教学管理的发展已成为当前教学发展的主要趋势。调查发现，很多学校教师采用了U盘复制的方式来管理学生的作业。它不仅太昂贵，而且如果USB驱动器丢失或损坏，会给管理工作带来很多麻烦【2】。在其他学校，老师让学生写纸质作业并上交。纸质作业本不仅占地方，而且不方便管理。此外，一些老师要求学生将作业上传到邮箱并发送给自己。这样，虽然方便快捷，但是不有利于统计和后期维护工作。根据以上情况，为了使资源可以共享，为了促进教学管理，还必须设计和建立对工作管理，资源管理和其他管理的集成教学管理系统，即基于WEB的教学管理系统。在这样可以给师生带来更多便利，促进教学资源的共享，还能增加师生之间的沟通。

2.系统设计原理

在设计时，基于Web的教学管理系统必须遵循这些基本原则。第一，标准化，也就是说，设计时必须遵守有关国家的规定，学校规章和行业标准。 采用统一的数据格式描述不同业务工作的标准和规定。 第二，模块化[3]。整个教学管理系统根据功能划分为几个不同的模块，使系统的设计更加方便，也便于维护和升级。第三，升级。教学管理系统设计是非常先进和成熟的开发模式，使先进的教育管理系统功能强大，性能良好并且具有一定的稳定性。第四，安全性。在教育管理系统的开发和设计中，安全是主要的原则。因为如今的网络环境很复杂，很容易遇到风险和不安全的因素，导致系统使用出现问题。因此，需要验证所有用户登录名并限制权限。登录密码使用MD5算法加密。第五，互动性。界面简单且易于操作，从而使用户能够在保证系统整体功能的实现基础上更好地掌握和使用该系统。

3.系统功能模块设计

在“模型视图控制器”的帮助下，系统采用了B / S架构。应用程序的输入，处理，输出，加工是按照视图，模型，控制器分离的形式，从而使得应用程序分为模型层，控制层和视图层[4]。 此外，该系统是基于PHP语言开发的，采用基于MVC模式的Think Ph P框架。 数据库系统使用mysql。 为了使整体视图层更有效，采用了Easy UI的前端框架。

该系统从用户角色分为三个模块：管理员模块，教师模块和学生模块。管理员模块，该模块主要提供给该系统中的管理员，让管理员可以执行各种功能，包括用户信息管理，班级信息管理，课程信息管理，班级信息管理和进度管理。用户信息的管理包括管理员信息的添加，修改和查询，教师信息的添加，修改和查询，以及学生信息的添加，修改和查询。班级信息管理包括班级的添加，修改和查询 [4]。课程信息表管理包括课程的添加，修改和查询[5]。课堂信息管理包括教室的添加，修改和查询以进行维护课堂资源。课程信息管理包括课程表的添加，修改，查询和打印，可分为课程表查询，教师时间表查询和教室安排表。以管理员的身份进入系统后，您可以管理管理员信息，班级信息，学生信息，教师信息，教室信息，课程信息和时间表信息。教师模块，该模块主要提供给该系统的教师，让教师可以执行各种操作功能，包括课程表的打印查询，教室安排表的打印查询，教师时间表的查询打印，并且可以修改他们自己的课程密码。教师在系统中登录后，他们可以查询，添加或修改课程表和教室。学生模块主要提供给学生，让学生可以在系统中执行各种功能，包括课程表的查询以及打印，教室的查询以及修改自己的密码。

它的总体功能结构如下：

图1：系统的总体功能结构图

3.1用户管理

第一个是权限管理：通过权限管理，您可以添加，修改和删除系统中的角色。 您还可以维护不同角色的权限和使用范围[6]。第二，用户信息管理：系统中的管理员有权添加，更改和删除用户的基本信息，权限，身份信息，帐户信息等。此外，系统中的每个用户都有权修改其个人基本信息，例如年龄，姓名，出生日期和其他基本信息。

3.2课程管理

首先是课程类别管理，例如划分和维护课程类别，或添加，删除和修改课程类别。 第二是课程主题管理，并根据不同主题的课程进行维护，例如添加，删除，更改和替换课程主题。

3.3班级管理

在这个系统中，有两种班级管理，一种是学期班级管理，另一种是教学班级管理。 因此，学期班级是指实际的物理班级。由于教学资源的因素，不可能针对每个学期班级分别开展教学活动，因此至少一个学期班级构成一个教学课，从而完成教学任务。 系统中的班次管理功能是指对班次的维护，例如添加，删除和修改班次信息。 教学班级管理是指在定期管理的基础上增加，删除或修改教学班。

3.4资源管理

系统的资源管理包括两种：教学分类管理资源和教学资源列表管理。 第一种分类管理教学资源主要是指对教学资源的增加，修改和删除。教学资源的列表管理是指可以根据资源和材料的类别，对教学资源进行添加，修改或删除的方法。系统可以支持上传各种格式的教学资源文件，例如JPG格式，MP4格式，PDF格式，RAR格式，GIF格式，ZIP格式，RMVB格式，CAJ格式等。教师查看资源后也可以对教学资源进行下载和使用。

3.5新闻管理

新闻管理也包括两种类型，一种是新闻分类管理，另一种是新闻列表管理。 新闻分类管理包括新闻类别的维护和管理，以及新闻的添加，删除和修改功能。 新闻列表管理包括新闻的添加，删除和修改，以及新闻的放置，新闻内容模板维护等。

3.6论坛管理

论坛管理是指学校论坛部门，例如归还卡，帖子等一系列的操作和管理访问权限，同时让教师和学生拥有一个发布自己见解的平台，加强师生之间的交流与沟通，并了解学生的想法。

3.7用户权限管理

此系统中有三种类型的用户，即学生，教师，管理员。这些用户的权限设置如下：所有的系统的用户都有密码修改权限，在信息管理子系统中查看新闻的权限，论坛交流系统权限。 管理员拥有所有系统和信息管理子系统的权限。 学术管理员可以检查系统中的人员，并且学术管理员还拥有系统的所有权限。 此外，学术人员可以在信息系统中删除，修改和添加相关信息。教师具有系统的查看权限，可以查看学生的注册，记录，还可以登录作业管理系统，发布，更正，删除作业等等。 另外，教师还可以进入成绩管理系统和查询分数。或在信息系统中删除，修改和添加信息。学生具有检查课程，作业和成绩的功能。 除了提交作业和在此系统中进行发布信息，他们还可以删除和修改他们所发布的信息。

3.8作业管理

在整个教学管理系统中，最复杂，最重要的是作业管理。 该模块的设计非常困难。 该模块的功能是管理工作，例如分配作业，上交作业，更正作业，检查作业，交流沟通等。

首先是安排作业，老师会分配作业，然后以上述附件的形式被放入系统中。 该系统可以上传多个点阵作业[7]，例如JPG格式，MP4格式，PDF格式，RAR格式，GIF格式，ZIP格式，RMVB格式，CAJ格式等。 此外，老师也可以选择教学资源的一部分供学生参考和使用。 此外，在布置作业时，家庭作业的截止日期应在系统中设置。 在此时间之后，系统将无法接收学生提交的作业。

第二个是提交作业，老师布置，学生完成作业后，在操作结束之前，以附件的形式将作业上传到系统中，分配给系统的格式必须能够兼容该格式。

第三是检查工作。收到学生提交的作业后，老师需要审查和修改学生提交的作业。 通过这个系统，教师不仅可以批量下载学生的作业，还可以独立地对部分学生的作业进行检查和评论，或直接导入学生的成绩。另外，老师可以输入纠正作业时的一些评论或标记。

第四个是消息平台，如果学生对老师的评论，更正的作业有所疑问，或有其他疑问，也可以通过教师留言平台，与老师交流。老师打开系统，就可以回复学生的留言，非常方便。

3.9系统特点：

3.9.1功能比较齐全

根据教学需要，该系统提供了一些非常实用的功能，例如课程选择管理，作业管理和绩效管理。 因此，它在一定程度上可以满足师生的需求，给大家带来方便并且能促进教学的顺利进行。

3.9.2简单易用的界面

该系统的界面简洁明了，十分统一，菜单功能非常齐全。 单击系统图标后，师生可以快速进入操作接口。无需过多的人工输入，完整的确认信息和错误信息。

3.9.3操作简便

该系统采用的模式是B / S架构。系统的前端只需使用统一的浏览器，易于建立且易于操作。 该系统不需要额外的学术培训人员，从而降低培训成本。 另外，该系统不需要开发和维护前端软件，从而减少了客户端的投资，减少了系统维护的工作量，并使系统更易于扩展。

3.9.4更明确的用户权限

在系统中，不同级别的用户具有不同的权限和职责，并且可以使用不同的功能。因此，系统明确限制了每个用户可以使用的功能模块和可以访问的数据。只能发布论坛信息，例如学生可以访问课程，上传作业，但是老师和管理员具有访问教育管理能力子系统，管理子系统，成就管理系统的权限，这是为了方便管理。系统数据是隐私，采用加密保护。

3.10数据分割

在对不同文件进行加密的过程中，为了方便操作，有必要根据某些规则将文件数据分为相同长度的数据段并以矩阵的形式排列他们 [8]。 在本文设计的算法中，截取的数据段大小为64KB，结果矩阵为256阶方矩阵。 测试符合加密算法的要求。在最后一个数据段中，它通常小于64KB。 在此时，在数据段的末尾需要进行归零操作。解密后，原始数据可以通过删除零来获得。

3.11无序排列

在本文提出的加密算法中，采用矩阵变换的方法干扰原始数据，而变换矩阵在这里的作用等同于加密密钥，将原始数据从普通代码转换为密码。 收到数据后，将数据保存，通过矩阵变换的逆运算恢复数据并获得原始文件信息。 令要处理的数据矩阵为：

常见的矩阵变换分为三种：折叠变换，循环移位变换和旋转变换。 在此算法中，将三种方法结合起来，以充分加密矩阵数据并获得高度机密性。改变过程分为三个步骤：

（1）为了完全扰乱数据，在变换方案中随机选择水平或垂直折叠，并生成相应的加密参数，以便解密，设置水平向下折叠为0，垂直向下折叠为1。

（2）函数用于旋转矩阵以获得。 函数是一个以或为自变量的简单函数。 值范围是。 在选择功能AAA时，本文采用AAA或的形式。 当函数在水平方向上进行循环移位时，线性元素根据的极限在水平方向上进行分割，可以得到以下结果：

在垂直方向进行循环位移时，跟上述的变换相似，同样根据以下公式进行划分：

水平和垂直变换也可以随机进行操作。 水平操作用0表示，垂直用1操作表示，生成相应的加密参数供解密使用。

（3）顺时针或逆时针旋转矩阵。

4.总结与经验

基于网络的教学管理系统的设计与实现有助于了更好的教学活动，为师生带来更多便利。 而且，系统将根据教学的实际情况不断改进。 相信将来网络教学管理系统将成为教育发展的重要趋势。

参考文献

[1] Li X Y, Du D J. Design of and Research on the Web-Based Teaching Management System[J].Advanced Materials Research, 2013, 760-762(2):977-980.
[2] Jiang Y, Huang Z, Huang Z. Design and Implementation of a General Web-based Course Teaching Management System[C]// Third International Workshop on Education Technology and Computer Science. IEEE Computer Society, 2011:221-224.
[3] Li W J, Shi S S. Research on Semantic Web-Based Teaching Resources Management System[J].Advanced Materials Research, 2011, 204-210:1366-1369.
[4] Sendari S, Lestari D, Rahmawati Y, et al. Developing prototype of web-based home controlling for teaching trainer[C]// Region 10 Symposium. IEEE, 201

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