智慧校園信息系統(tǒng)設計書

1、智慧校園信息系統(tǒng)設計書以XX大學為例姓 名： 專 業(yè)： 學 號： 目 錄一、 需求分析2（一） 系統(tǒng)整體需求分析2（二） 功能需求分析2二、 總體設計4（一） 總體架構(gòu)4（二） 技術路線5（三） 功能設計51. 校園地圖系統(tǒng)62. 學生管理系統(tǒng)63. 教務管理系統(tǒng)74. 一卡通系統(tǒng)7（四） 數(shù)據(jù)庫設計81. 屬性數(shù)據(jù)庫82. 空間數(shù)據(jù)庫10（五） 系統(tǒng)環(huán)境要求111. 服務器端運行環(huán)境：112. 客戶端運行環(huán)境：11一、 需求分析（一） 系統(tǒng)整體需求分析隨著信息化和可視化技術的快速發(fā)展，各行各業(yè)對于此的需求越來越強烈。作為大學來說，師生對信息化的要求更加迫切。大學校園占地面積一般較大，校內(nèi)各種

2、設施齊備，就好像一個微縮版的城市，因此師生希望校園信息化建設除了提供傳統(tǒng)的教學和管理功能之外，還能更多地關注師生在校園中的生活，為他們的生活和社交提供更多便捷，提升他們對于大學的歸屬感和幸福感。XX大學是系統(tǒng)實現(xiàn)的實例，系統(tǒng)必須考慮XX大學本身的特點和需求。在校園的規(guī)模上，學校總占地面積達到 *多萬平方米，這樣的規(guī)模管理需要采用先進的技術。在人員上，學校擁有在職教職工*人，全日制在校生*人，繼續(xù)教育和網(wǎng)絡遠程教育在讀生*人。校內(nèi)及其周邊還有各類商場和餐廳，郵局、銀行、快遞、理發(fā)店等一應俱全。由于校園面積較大，各種設施較多，因此師生普遍希望學校盡快建設一個具有校園地形地貌展示、校園亮點查詢、校園

3、虛擬漫游、校內(nèi)道路顯示。通過這個系統(tǒng)為廣大師生提供多種多樣的 LBS（位置服務），通過這個系統(tǒng)讓新生能夠迅速查詢校內(nèi)路線，讓教師和教學管理人員能夠及時發(fā)布基于教室位置的課程信息，讓師生能夠及時了解、發(fā)布校園生活信息，從而在整體上提高校園生活的智慧化水平，提高師生的學習、工作 、生活的效率，提升師生的幸福感，最終使得廣大師生的學習和生活更加便捷、高效和舒適。（二） 功能需求分析智慧校園信息系統(tǒng)的用戶群主要是全校師生、學生家長和關心學校發(fā)展的社會各界人士。他們對學校的校園風貌、功能分區(qū)、設備設施以及校園內(nèi)的學習和生活充滿了興趣，渴望從各個方面全方位地了解甚至融入到校園生活學習中去，但他們的計算機知

4、識和操作水平良莠不齊， 因此分析對系統(tǒng)功能的需求應該滿足以下幾個方面：1、系統(tǒng)功能使用和操作應簡單方便，易學易用；2、系統(tǒng)應具備豐富的客戶體驗功能，支持多種體驗模式，讓用戶有身臨其境的感覺；3、系統(tǒng)應滿足用戶對校園生活和學習的基本需求，提供多種數(shù)據(jù)查詢和呈現(xiàn)方式；4、系統(tǒng)應具備良好的服務功能，相關數(shù)據(jù)應形成聯(lián)動。綜合上述分析，即可對系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)功能需求進一步細化。通過對現(xiàn)有智慧校園信息系統(tǒng)的調(diào)查研究和對用戶實際需求的分析，本系統(tǒng)需要完成以下幾點功能：1. 三維校園可視化：系統(tǒng)可以顯示校園及周圍相關地圖信息，并集成三維校園場景的放大、縮小、漫游、平移等功能以及對室內(nèi)的 360 度全景數(shù)據(jù)的瀏

5、覽，完成三維到全景的切換。還可在三維場景中設置飛行路線，對其進行飛行瀏覽地理景觀。滿足用戶真實感的需求。2. 空間分析及查詢：用戶選中相關地物，選擇查詢彈出該地物的地理及屬性信息，實現(xiàn)空間位置、文字、視頻的融合?？梢愿鶕?jù)用戶設定的起終點進行路徑分析，提供路徑查詢服務。可以針對用戶輸入的信息進行空間分析，根據(jù)用戶需求進行空間查詢分析。3. 學生信息管理：校園管理者需要對學生的基本信息進行登記和管理，信息需要涵蓋學生基本信息、住宿信息、獎助信息等。同時，要向?qū)W生、教職工提供學生及其相關信息查詢、管理功能。4. 教室信息查詢：用戶可以通過地圖選取或在相關界面選擇相應教室，對教室信息進行查詢，彈出窗口

6、顯示屬性信息，包括教室的具體位置、可容納人數(shù)、本教室的課表、該教室的視頻課件以及該教室的監(jiān)控信息。滿足師生需要了解教室實時信息的需求。5. 教務信息管理：學校相關工作人員需要通過智慧校園信息系統(tǒng)完成學生學籍管理、學生成績管理、排課管理、日常教學管理等工作。因此，智慧校園信息系統(tǒng)需要包含對教務信息的管理操作功能。6. 一卡通系統(tǒng)建設：智慧校園信息系統(tǒng)包含的一卡通系統(tǒng)，需要對學生身份識別、校內(nèi)消費、門禁管理等功能進行整合，實現(xiàn)一張卡通用校園。二、 總體設計（一） 總體架構(gòu)系統(tǒng)總體架構(gòu)設計總共分為三層，即數(shù)據(jù)層、技術層與應用層，系統(tǒng)體系架構(gòu)圖如圖1。圖1 智慧校園信息系統(tǒng)體系架構(gòu)圖（二） 技術路線智

7、慧校園信息系統(tǒng)需要在開發(fā)前期進行詳細的需求分析與相關業(yè)務情況調(diào)研。在前期調(diào)研分析的基礎上，提出系統(tǒng)的關鍵技術及相關技術規(guī)范，并進行深入研究。在深入研究相關技術規(guī)范的基礎上，結(jié)構(gòu)和前期分析，制定系統(tǒng)設計規(guī)范與開發(fā)規(guī)范，分布進行系統(tǒng)形體設計、結(jié)構(gòu)設計、數(shù)據(jù)庫設計及詳細設計，并在此基礎上進行系統(tǒng)開發(fā)。圖2 智慧校園信息系統(tǒng)技術路線圖（三） 功能設計智慧校園信息系統(tǒng)包含4個子系統(tǒng)，分別為：校園地圖系統(tǒng)、學生管理系統(tǒng)、教務管理系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)，其功能設計如圖3。圖3 智慧校園信息系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖1. 校園地圖系統(tǒng)該系統(tǒng)為用戶提供了直觀的校園展示，并可根據(jù)用戶需求與喜好進行三三維視圖聯(lián)動及轉(zhuǎn)換，根據(jù)用戶需求

8、進行空間查詢。（1）地圖顯示及導航通過電子地圖顯示校園及其周邊基本情況，并實現(xiàn)地圖的放大、縮小、漫游、導航、測距等基本地圖功能。（2）三維校園展示提供三維場景瀏覽的基本功能，如縮放、漫游、旋轉(zhuǎn)、三維導航、環(huán)視等功能，二維導航圖、三維視圖以及 360°全景圖實時聯(lián)動，以多視角全方位的展示了校園的真實風貌以及校園的詳細信息，360 度全景照片展示校園建筑的內(nèi)部景觀。（3）空間查詢用戶可在地圖顯示的校園及其周邊范圍內(nèi)，根據(jù)需求進行空間查詢，篩選目標地物。2. 學生管理系統(tǒng)該模塊主要是為校園管理者設計，主要有學生信息的錄入和信息查詢的功能，而學生只能查看自己的信息。（1）學生信息編輯工作人員

9、以管理員身份進入系統(tǒng)，可有學生編輯的功能，點擊信息錄入，系統(tǒng)進入學生管理的子系統(tǒng)。用戶可新建、修改、保存學生信息。（2）學生信息查詢管理員可輸入學生的學號，可對所有學生信息進行查詢，并彈出對話框現(xiàn)實學生的基本信息。，普通學生通過登錄學生賬號后，可查詢本人相關信息。（3）學生獎助管理管理員可對學生獎助信息進行編輯管理，并通過輸入學號查詢該生受獎助情況，或輸入獎助項目，查詢該獎助項目下包含的學生情況。（4）學生宿舍管理管理員可對學生宿舍信息進行編輯管理，并通過輸入學號查詢該生所在宿舍，或輸入宿舍號，查詢該宿舍所住學生及宿舍相關信息。3. 教務管理系統(tǒng)該模塊主要是為教務管理人員設計，主要有課程管理、

10、考試管理、成績管理、教室管理以及報表輸出等功能，學生可查詢與自身相關的教務信息。（1）課程管理教務管理人員以管理員身份進入系統(tǒng)，可對課程信息進行創(chuàng)建、編輯、刪除等操作，可以查詢課程的相關信息；學生用戶登錄系統(tǒng)后可查詢各課程的相關信息。（2）考試管理教務管理人員以管理員身份進入系統(tǒng)，可對課程信息進行創(chuàng)建、編輯、刪除等操作，可以查詢考試的相關信息；學生用戶登錄系統(tǒng)后可查詢與自身相關考試的信息。（3）成績管理教務管理人員以管理員身份進入系統(tǒng)，可對學生成績進行錄入、修改、刪除等操作，可以通過學號、課程等條件查詢相關成績信息；學生用戶登錄系統(tǒng)后可查詢所修課程的成績。（4）教室管理教務管理人員以管理員身份

11、進入系統(tǒng)，可對教室成績進行管理編輯等操作，可對教室使用計劃進行編輯；學生用戶登錄系統(tǒng)后可查詢各教室信息及教室空閑情況。（5）報表輸出系統(tǒng)可根據(jù)用戶的不同權限與需求輸出多種形式的報表，滿足用戶數(shù)據(jù)同居與分析需求。4. 一卡通系統(tǒng)該模塊主要是針對校園一卡通系統(tǒng)設計，主要有身份信息管理、消費信息管理、門禁管理等功能。（1）身份信息管理一卡通是學生校內(nèi)身份主要標識工具，可通過一卡通來識別、獲取學生基本信息，管理人員可通過信息管理系統(tǒng)，編輯數(shù)據(jù)庫內(nèi)的學生信息，校內(nèi)各終端設備可通過一卡通識別持卡人信息。（2）消費信息管理一卡通具備金額存儲、刷卡消費功能，可滿足用戶在校內(nèi)的消費需求。消費信息管理系統(tǒng)可對用戶

12、消費、充值等信息進行記錄，管理員可對消費記錄進行查詢，用戶可憑一卡通及登錄密碼對消費記錄進行查詢。（3）門禁管理通過在學校各建筑出入口設立終端設備，可對進出建筑的人員進行識別、限制，便于校園管理，有利于平安校園建設。（四） 數(shù)據(jù)庫設計智慧校園信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫分為屬性數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫，為避免數(shù)據(jù)干擾，實行分別建庫。1. 屬性數(shù)據(jù)庫屬性數(shù)據(jù)庫關系模型 E-R 圖如圖4。圖4 智慧校園數(shù)據(jù)庫關系模型E-R圖屬性數(shù)據(jù)庫中有學生基本信息表、教室信息表、課程信息表、考試信息表、一卡通信息表、一卡通操作記錄表、宿舍信息表等數(shù)據(jù)表，部分數(shù)據(jù)表如表1表7。表1 學生基本信息表字段名稱內(nèi)容說明數(shù)據(jù)類型備注學號學生

13、標識nchar主鍵姓名學生姓名nvarchar非空班級學生所在班級int可空性別學生性別nchar可空出生日期學生出生日期date可空民族學生民族nvarchar可空入學時間學生入學時間date可空宿舍學生宿舍nchar可空照片學生照片varbinary可空課程學生課程nchar可空考試安排學生考試安排nchar可空獎助情況學生所受到的獎助nvarchar可空備注備注信息nvarchar可空表2 教室信息表字段名稱內(nèi)容說明數(shù)據(jù)類型備注教室號教室標識nchar主鍵教學樓教室所在教學樓nvarchar可空容納人數(shù)教室容納人數(shù)int可空多媒體教室多媒體信息nchar可空備注備注信息nvarchar可

14、空表3 課程信息表字段名稱內(nèi)容說明數(shù)據(jù)類型備注課程編號課程標識nchar主鍵名稱課程名稱nvarchar非空學分課程學分double非空開課院系課程開課院系nvarchar可空任課老師課程任課教師nvarchar可空課程容量課程最大人數(shù)int可空上課時間課程上課時間nvarchar可空上課教室課程上課教室nchar可空考核形式課程考核形式nvarchar可空備注備注信息nvarchar可空表4 考試信息表字段名稱內(nèi)容說明數(shù)據(jù)類型備注考試編號考試標識nchar主鍵課程編號考試課程編號nchar非空課程名稱考試課程名稱nvarchar可空考試人數(shù)參加考試人數(shù)int可空考試教室考試所在教室nchar

15、非空考試時間考試時間nvarchar非空命題教師試卷命題教師nvarchar可空監(jiān)考教師考試監(jiān)考教師nvarchar可空備注備注信息nvarchar可空表5 一卡通信息表字段名稱內(nèi)容說明數(shù)據(jù)類型備注卡號一卡通編號nchar主鍵學號持卡人學號nchar非空姓名持卡人姓名nvarchar可空性別持卡人性別nvarchar可空發(fā)卡日期一卡通發(fā)卡日期nvarchar可空余額一卡通余額double非空是否可用一卡通是否可用bool非空備注備注信息nvarchar可空表6 一卡通操作記錄表字段名稱內(nèi)容說明數(shù)據(jù)類型備注編號操作編號nchar主鍵卡號操作卡號nchar非空類型操作類型nvarchar非空金額操作金額double非空余額操作后余額double非空時間操作時間date可空備注備注信息nvarchar可空表7 宿舍信息表字段名稱內(nèi)容說明數(shù)據(jù)類型備注宿舍號宿舍標識nchar主鍵宿舍樓宿舍所在宿舍樓nvarchar可空宿舍人數(shù)宿舍容納人數(shù)int可空名單宿舍名單nvarchar可空備注備注信息nvarchar可空2. 空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)包含了校園地圖及其相關功能所需要的數(shù)據(jù)，包括矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)等，為校園地圖設計、三維建模、空間查詢提供數(shù)據(jù)支持?？臻g數(shù)據(jù)庫部分數(shù)據(jù)如表8。表8 一卡通操作記錄表要素要素類型名