孫興華

摘 要： 針對當(dāng)前高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)存在預(yù)測準(zhǔn)確率較低的問題，為了獲得更加準(zhǔn)確的預(yù)警信息和實(shí)現(xiàn)危機(jī)預(yù)警的精確定位，提出一種基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。首先分析了高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)工作，并闡述了其功能模塊，主要包括高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)的應(yīng)用層、云資源層、認(rèn)證授權(quán)層和校園云端層；然后對系統(tǒng)硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要由高校學(xué)生預(yù)警管理子系統(tǒng)模塊、緊急情況預(yù)警和報警子系統(tǒng)模塊、危機(jī)預(yù)警和分析子系統(tǒng)模塊、用戶管理模塊、互動平臺模塊、系統(tǒng)管理與維護(hù)模塊構(gòu)成；最后給出了系統(tǒng)的軟件流程圖，分析了預(yù)警信息生成、處理、推送和定位功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此方法能夠?qū)崿F(xiàn)高校學(xué)生管理的及時預(yù)警和實(shí)時疏導(dǎo)。

關(guān)鍵詞： 云平臺； 功能模塊； 云端層； 高校學(xué)生管理； 預(yù)警； 疏導(dǎo)系統(tǒng)

中圖分類號： TN02?34； TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2018）03?0175?07

Abstract： The current early warning and guidance system of college students management has low prediction accuracy. In order to obtain the more accurate early warning information， and realize the accurate positioning of the crisis early warning， a college students management design method of early warning and guidance system based on cloud platform is proposed. The early warning and guidance system of college students management is analyzed. Its functional modules are elaborated， including the application layer， cloud resource layer， certificate authority layer and campus cloud layer of college students management early warning and guidance. The system hardware is designed， which is mainly composed of management subsystem module， emergency circumstance warning and alarm subsystem module， crisis warning and analysis subsystem module， user management module， interactive platform module， system management and maintenance module of college students early warning. The software flowchart of the system is given. The functions of early warning information generation， processing， push and positioning are analyzed. The experimental results show that the method can realize the timely warning and real?time guidance for college students management.

Keywords： cloud platform； functional module； cloud layer； university students management； early warning； guidance system

0 引 言

云平臺作為當(dāng)今社會最流行的軟件架構(gòu)方式，在不同領(lǐng)域中均占有一席之地。云平臺轉(zhuǎn)向云計(jì)算是業(yè)界將要面臨的一場重大變革，各類云平臺的出現(xiàn)是該變革的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)之一[1?2]。云計(jì)算的基本思想是在云平臺上將大量采用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源進(jìn)行統(tǒng)一分配、管理以及計(jì)算，云平臺主要提供基于“云”的服務(wù)，供開發(fā)者和用戶在創(chuàng)建時使用[3?4]。對于高校學(xué)生管理的預(yù)警和疏導(dǎo)工作，需要建立一個具有開放性、分布式、高覆蓋率和高通聯(lián)性的云平臺，在云平臺的多個終端進(jìn)行學(xué)生管理的預(yù)警和疏導(dǎo)數(shù)據(jù)的采集以及提取，在高校學(xué)生管理中心實(shí)現(xiàn)管理預(yù)警和疏導(dǎo)，并對上傳到終端管理中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一分析和處理[5]。為了快速、便捷地實(shí)現(xiàn)高校學(xué)生管理危機(jī)預(yù)測和決策處理，需要對高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究。目前，基于B/S模式的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法[6]，首先運(yùn)用B/S模式對高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)；然后高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)對預(yù)警和疏導(dǎo)對象、范圍、數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和評估，發(fā)布危機(jī)預(yù)告，及時發(fā)現(xiàn)和識別高校學(xué)生管理的危機(jī)因素；最后通過開發(fā)高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高校學(xué)生管理數(shù)據(jù)的傳遞，達(dá)到對學(xué)生管理未來發(fā)展趨勢的準(zhǔn)確分析。但這種模式存在預(yù)警信息發(fā)布實(shí)時性較差的問題，為了改善這種狀況，提出了許多較為有效的方法[7]。

文獻(xiàn)[8]提出一種基于時間序列分析模型的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，主要對高校學(xué)生成績、考勤等信息進(jìn)行預(yù)測，并構(gòu)建高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)。該方法存在預(yù)測準(zhǔn)確度較低的問題。文獻(xiàn)[9]提出基于數(shù)據(jù)挖掘的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，以高校學(xué)生綜合數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，開發(fā)基于數(shù)據(jù)挖掘的高校學(xué)生學(xué)業(yè)成績、考勤預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)；利用數(shù)據(jù)挖掘關(guān)聯(lián)規(guī)則，根據(jù)高校學(xué)生綜合數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)類型特點(diǎn)，對高校學(xué)生學(xué)業(yè)成績和考勤進(jìn)行離散化處理；采用Apriori算法對高校學(xué)生的學(xué)業(yè)成績數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘，由高校學(xué)生綜合數(shù)據(jù)庫搜索出具有一定聯(lián)系的學(xué)業(yè)成績和考勤作為關(guān)聯(lián)規(guī)則，將挖掘獲得的關(guān)聯(lián)規(guī)則作為預(yù)警信息，從而實(shí)現(xiàn)全方位疏導(dǎo)。但該方法存在預(yù)警信息挖掘效率較低的問題。文獻(xiàn)[10]研究了一種基于數(shù)據(jù)倉庫的高校學(xué)生關(guān)聯(lián)預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，利用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)對高校學(xué)生的大量信息數(shù)據(jù)，如預(yù)警對象、預(yù)警范圍、預(yù)警指標(biāo)和預(yù)警信息等進(jìn)行統(tǒng)一分析和評估，發(fā)布危機(jī)通知，及時發(fā)現(xiàn)和識別高校學(xué)生潛在或已經(jīng)存在的危機(jī)因素。系統(tǒng)主要包括高校學(xué)生管理的學(xué)籍預(yù)警、貧困生預(yù)警、心理預(yù)警，以及違紀(jì)預(yù)警等；通過利用網(wǎng)絡(luò)客戶端或者移動設(shè)備客戶端查詢和接收預(yù)警信息，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時疏導(dǎo)。該方法存在危機(jī)因素分析和評估準(zhǔn)確率較低的問題。endprint

為了加強(qiáng)學(xué)校教務(wù)管理，及時對學(xué)生進(jìn)行全方位疏導(dǎo)，改善上述方法產(chǎn)生的問題，提出一種基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提方法能夠及時做出預(yù)警，發(fā)布預(yù)警信息，對提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績具有良好的效果。

1 基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)工作

在高校學(xué)生管理工作中，對于已經(jīng)出現(xiàn)的一系列問題和突發(fā)狀況，需要做到快發(fā)現(xiàn)、快控制、快處理，把影響和損失均降至最低；對高校學(xué)生管理過程中的各類安全教育隱患做到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防、早處理，將問題扼殺在搖籃里。根據(jù)問題的嚴(yán)重程度，更多情況下不應(yīng)該只停留在預(yù)警層面，更需要突出其教育意義，起到引領(lǐng)、疏導(dǎo)和引導(dǎo)作用。

為此，在學(xué)校、學(xué)院、班級，乃至宿舍等建立層級分明、結(jié)構(gòu)健全的一系列預(yù)警和疏導(dǎo)機(jī)制，形成橫到邊、豎到底的開放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在保證系統(tǒng)靈敏度的同時，強(qiáng)化暢通性，避免出現(xiàn)阻滯現(xiàn)象。同時，可以與高校管理的教務(wù)處、考勤等管理系統(tǒng)相連接，促進(jìn)整個高校教育、管理和服務(wù)工作的規(guī)范化和總體水平。

基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)不僅對存在的安全隱患和突發(fā)事件具有預(yù)警和監(jiān)控功能，還可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生管理預(yù)警系統(tǒng)和疏導(dǎo)的設(shè)置、統(tǒng)計(jì)、分析、評估、解除、檢索等一系列的預(yù)警和疏導(dǎo)功能，而且為學(xué)校的學(xué)風(fēng)建設(shè)、學(xué)生出勤、考試成績、身心健康等全方位的教育和管理工作提供了一個智能化的平臺。

根據(jù)上述需求，針對高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)工作的“云服務(wù)”特點(diǎn)，需要建立高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)工作的云平臺，提供相應(yīng)的“云處理”服務(wù)，通過對智能化云平臺的簡單操作即可實(shí)現(xiàn)對高校學(xué)生管理的預(yù)警和疏導(dǎo)工作。

1.2 基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)云結(jié)構(gòu)

基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)主要利用SOA（面向服務(wù)的架構(gòu)）和Web Service實(shí)現(xiàn)云平臺與相連接的移動互聯(lián)網(wǎng)各個終端進(jìn)行通信，并在應(yīng)用期間采用XML、JSON等數(shù)據(jù)對通信數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，以保證云平臺的安全性?；谠破脚_的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)包括四層架構(gòu)模式，分別為應(yīng)用層、云資源層、認(rèn)證授權(quán)層和云端層。

應(yīng)用層是主要面向高校學(xué)生以及老師等用戶的服務(wù)提供層，用戶通過瀏覽器或者移動終端APP與高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行交互。應(yīng)用層主要包含Android管理端和用戶端、IOS管理端和用戶端以及PC管理端和Pad用戶端，這部分應(yīng)用部署在云資源層。云資源層是該系統(tǒng)的資源中心，主要通過云服務(wù)器部署學(xué)生管理預(yù)警應(yīng)用，同時承擔(dān)該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲和管理任務(wù)。認(rèn)證層為該系統(tǒng)的各類用戶提供統(tǒng)一的認(rèn)證機(jī)制。云端層主要針對高校學(xué)生管理，包含預(yù)警數(shù)據(jù)分析、預(yù)警數(shù)據(jù)挖掘和危機(jī)分析等功能，高校學(xué)生管理者主要通過這一層對高校學(xué)生和老師提供的預(yù)警數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測分析，實(shí)現(xiàn)輔助教學(xué)管理和決策。

2 高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計(jì)

2.1 高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括以下模塊：高校學(xué)生預(yù)警管理子系統(tǒng)模塊、高校學(xué)生管理緊急情況預(yù)警和報警子系統(tǒng)模塊、高校學(xué)生管理危機(jī)預(yù)警和分析子系統(tǒng)模塊、高校學(xué)生用戶管理模塊、高校學(xué)生管理互動平臺模塊、系統(tǒng)管理與維護(hù)模塊。硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

高校學(xué)生預(yù)警管理子系統(tǒng)主要由預(yù)警信息監(jiān)測、預(yù)警信息處理和突發(fā)情況定位三部分構(gòu)成。其中高校學(xué)生管理突發(fā)情況預(yù)警和高校學(xué)生管理報警子系統(tǒng)是該平臺最關(guān)鍵的模塊，包含高校學(xué)生管理突發(fā)情況預(yù)警、高校學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警、高校學(xué)生考勤預(yù)警、高校學(xué)生心理預(yù)警、高校學(xué)生生活預(yù)警、高校學(xué)生紀(jì)律預(yù)警等。

基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，依據(jù)預(yù)警的緊急程度，可以劃分為紅、橙、黃三個等級。當(dāng)遭遇緊急情況時，高校學(xué)生管理緊急情況預(yù)警子系統(tǒng)允許學(xué)生和老師通過客戶端向云平臺發(fā)送預(yù)警信息，預(yù)警信息會被推送到云平臺的相關(guān)人員客戶端。而且當(dāng)高校學(xué)生遭遇非常緊急的情況時，高校學(xué)生管理緊急情況預(yù)警子系統(tǒng)將通過“一鍵報警”功能將緊急情況以最短的時間推送至輔導(dǎo)員或相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的客戶端。高校學(xué)生管理危機(jī)預(yù)警和分析子系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)挖掘分析該系統(tǒng)收集的學(xué)生信息和外部有用信息，生成相應(yīng)的預(yù)警信息，然后將這些預(yù)警信息推送給相關(guān)學(xué)生和教師。

高校學(xué)生的互動管理子系統(tǒng)主要包括發(fā)送通知、答疑解惑以及互動聊天等。這些雖然不是核心模塊，但是能夠增加用戶使用預(yù)警系統(tǒng)的熱情和促進(jìn)師生感情。

高校學(xué)生用戶管理模塊主要包括用戶登錄、用戶注冊、用戶信息維護(hù)、用戶身份驗(yàn)證和用戶權(quán)限管理等方面。高校學(xué)生的系統(tǒng)管理和維護(hù)模塊主要包括信息輸送、數(shù)據(jù)維護(hù)、菜單管理、接口管理、地圖管理和語音管理等。其中信息輸送模塊負(fù)責(zé)發(fā)送預(yù)警和相關(guān)系統(tǒng)信息；數(shù)據(jù)維護(hù)模塊和菜單管理模塊等功能主要通過Web實(shí)現(xiàn)；接口管理模塊能夠在各種設(shè)備上分享數(shù)據(jù)；語音管理模塊能夠?qū)崿F(xiàn)聲音搜尋，語音信息分析、處理和識別等功能。

2.2 高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

2.2.1 基于規(guī)則的預(yù)警信息生成

基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)涉及各種預(yù)警信息的生成和傳遞，其中每一種預(yù)警信息的產(chǎn)生機(jī)制都是不同的，下面以高校學(xué)生的學(xué)業(yè)預(yù)警為例，闡述高校學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警信息的生成機(jī)制。

高校學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警的主要目的是當(dāng)有學(xué)生的課業(yè)成績不合格或者出勤次數(shù)較低時，向?qū)W生發(fā)送相關(guān)預(yù)警信息。基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)在制定消息生成規(guī)則時，參考了河北省北方學(xué)院正在執(zhí)行的學(xué)生管理?xiàng)l例，以不合格科目數(shù)量和曠課節(jié)數(shù)作為規(guī)則的重要衡量指標(biāo)，制定了不同的預(yù)警消息生成和發(fā)送策略。

預(yù)警信息生成規(guī)則可以形式化為三元組，其中，代表預(yù)警信息生成規(guī)則的類型，其表達(dá)式為：endprint

代表預(yù)警信息生成規(guī)則的指標(biāo)數(shù)值范圍，其表達(dá)式如下：

式中：和表示高校學(xué)生管理的預(yù)警信息；表示高校學(xué)生管理的預(yù)警信息集合。

代表預(yù)警信息生成規(guī)則的字符串集合，是滿足預(yù)警信息生成規(guī)則情況下應(yīng)該發(fā)送的預(yù)警信息，其表達(dá)式為：

根據(jù)上述計(jì)算公式，設(shè)計(jì)了專門的規(guī)則管理模塊用于預(yù)警信息生成規(guī)則的編輯和管理工作，以方便學(xué)生和老師等用戶編輯和管理。

高校學(xué)生管理的預(yù)警信息生成規(guī)則編輯完成后，規(guī)則引擎會立刻掃描學(xué)生的課業(yè)成績信息和考勤信息，對獲得的每一條學(xué)生信息，依次進(jìn)行判斷，如果滿足條件則生成該學(xué)生的一條預(yù)警信息，并存儲在高校學(xué)生管理的預(yù)警信息表中。基于規(guī)則的高校學(xué)生管理預(yù)警信息生成方法如下：

1） 查詢數(shù)據(jù)庫中每個學(xué)生的課業(yè)成績信息，生成成績不合格的科目總數(shù)；

2） 查詢高校學(xué)生管理預(yù)警規(guī)則信息表中類型為課業(yè)成績類型的規(guī)則，并且按照每個學(xué)生不合格科目的數(shù)目從低到高進(jìn)行排列，形成高校學(xué)生管理預(yù)警規(guī)則隊(duì)列；

3） 依次選取出每條規(guī)則的，如果滿足，則完成高校學(xué)生管理預(yù)警規(guī)則匹配，提取該規(guī)則的預(yù)警信息字符串作為高校學(xué)生管理不合格課業(yè)的預(yù)警信息并返回，轉(zhuǎn)入步驟4）；反之，如果，則繼續(xù)步驟3）直至為空，再進(jìn)行步驟4）；

4） 查詢數(shù)據(jù)庫中每個學(xué)生的考勤信息，生成每個學(xué)生的總曠課次數(shù)；

5） 查詢高校學(xué)生管理預(yù)警規(guī)則表中類型為考勤信息的規(guī)則，并且按照每個學(xué)生總曠課次數(shù)從低到高進(jìn)行排列，形成高校學(xué)生管理預(yù)警規(guī)則隊(duì)列；

6） 依次選取出每條高校學(xué)生管理預(yù)警規(guī)則的，如果滿足，則完成高校學(xué)生管理預(yù)警規(guī)則匹配，提取該規(guī)則的預(yù)警信息字符串作為高校學(xué)生管理考勤預(yù)警信息并返回，轉(zhuǎn)入步驟7）；反之，如果，則繼續(xù)步驟6）直至為空，再進(jìn)行步驟7）；

7） 結(jié)束。

2.2.2 高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的云消息處理

在基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)中，除了云服務(wù)器之外，還包括PC客戶端、Android手機(jī)客戶端、IOS手機(jī)客戶端、Pad客戶端等。如何實(shí)現(xiàn)這些客戶端與總服務(wù)器端之間消息的高效和及時同步共享，是云平臺需要重點(diǎn)考慮的問題。下面以Android系統(tǒng)與總服務(wù)器端信息同步共享為例，闡述基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)云消息處理的。

在基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)中，Android系統(tǒng)和云服務(wù)器主要采用Volley框架實(shí)現(xiàn)云消息傳遞。Volley框架是Google提出的網(wǎng)絡(luò)信息傳遞框架，Volley框架自身包含許多工具類，例如StringRequest，ImageRequest，JsonRequest等，這些都允許開發(fā)者和用戶直接調(diào)用，同時，Volley框架的擴(kuò)展性能較好，可以根據(jù)用戶或開發(fā)者自己的需求定義工具類?；谠破脚_的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)云消息傳遞由下列四步組成：

1） 實(shí)例化RequestQueue；

2） 自定義調(diào)用網(wǎng)絡(luò)請求工具類；

3） 將網(wǎng)絡(luò)請求放入高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的云消息隊(duì)列中；

4） 將網(wǎng)絡(luò)請求退出高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的云消息隊(duì)列。

通過使用Volley框架能夠解決高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的云消息隊(duì)列問題，同時能夠避免由于網(wǎng)絡(luò)信號較差導(dǎo)致重復(fù)訪問bug。

以登錄功能為例，當(dāng)Android系統(tǒng)客戶端加載LoginActivity時，對RequestQueue進(jìn)行初始化；當(dāng)用戶點(diǎn)擊登錄選項(xiàng)時，RequestQueue將用戶填寫的數(shù)據(jù)向云服務(wù)器進(jìn)行提交；當(dāng)服務(wù)器端返回?cái)?shù)據(jù)時，做出相應(yīng)處理，中途還可以取消網(wǎng)絡(luò)請求，即在Android系統(tǒng)客戶端的網(wǎng)絡(luò)請求發(fā)送過程中，Activity銷毀，該網(wǎng)絡(luò)請求可以取消。高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的云消息處理流程如圖2所示。

2.2.3 高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的云消息推送

高校學(xué)生管理的各類預(yù)警信息和通知都需要及時推送給相關(guān)學(xué)生和老師，采用的推送方式主要有：單播推送、分組推送和廣播推送。為了降低系統(tǒng)開發(fā)成本，使用baidu cloud來實(shí)現(xiàn)高校學(xué)生管理預(yù)警信息云推送。下面以分組推送為例，闡述高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的云消息推送。

baidu cloud云消息推送通過對用戶客戶端設(shè)置標(biāo)簽（Tag）的方式對高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)用戶進(jìn)行分組，標(biāo)簽產(chǎn)生的方式可以由服務(wù)器端進(jìn)行設(shè)置，也可以由用戶系統(tǒng)客戶端進(jìn)行設(shè)置，云消息推送服務(wù)器根據(jù)不同的標(biāo)簽對用戶進(jìn)行篩選，并將高校學(xué)生管理預(yù)警信息推送到指定標(biāo)簽用戶的客戶端。無論是由服務(wù)器端統(tǒng)一設(shè)置的標(biāo)簽，還是由用戶客戶端設(shè)置的標(biāo)簽，都是由云消息推送服務(wù)器統(tǒng)一管理的。

在高校學(xué)生管理預(yù)警消息分組推送過程中，云消息推送服務(wù)器首先根據(jù)標(biāo)簽搜索出所有目標(biāo)設(shè)備，并獲取這些設(shè)備的user ID和channel ID；然后對這些設(shè)備進(jìn)行消息的分組推送。在云消息推送過程中，收到信息的客戶端會向推送的服務(wù)器發(fā)送一個消息回執(zhí)，如果服務(wù)器發(fā)現(xiàn)云消息推送失敗，云消息推送服務(wù)器會將待推送的云消息列表中的消息繼續(xù)推送，直至所有消息全部推送成功為止?；谠破脚_的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的云消息推送流程如圖3所示。

2.2.4 高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的定位模塊

高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的定位功能是用戶手機(jī)客戶端通過定位技術(shù)對高校學(xué)生所在位置信息進(jìn)行捕捉，當(dāng)高校學(xué)生遭遇突發(fā)情況時，可以自動發(fā)送預(yù)警信息，也可以使用“一鍵報警”向老師和同學(xué)發(fā)出預(yù)警消息。

高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的定位功能主要運(yùn)用百度地圖、GPS、手機(jī)攝像頭等實(shí)現(xiàn)。高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的定位模塊主要由四部分構(gòu)成：Android或者IOS智能手機(jī)、高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)服務(wù)器以及百度地圖服務(wù)器。當(dāng)高校學(xué)生遭遇突發(fā)情況時，高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)服務(wù)器啟動定位功能，獲取學(xué)生定位信息，手機(jī)客戶端將學(xué)生信息以及定位信息進(jìn)行封裝并及時發(fā)送到高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)服務(wù)器，服務(wù)器捕獲到請求后將高校學(xué)生管理預(yù)警信息通過廣播或者其他形式發(fā)送給目標(biāo)用戶客戶端，目標(biāo)用戶客戶端獲得高校學(xué)生管理的預(yù)警信息后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，并且在手機(jī)界面顯示突發(fā)情況的定位信息，從而實(shí)現(xiàn)高校學(xué)生管理的全方位疏導(dǎo)。endprint

定位模塊是基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的核心模塊，復(fù)雜程度較高，該模塊需要解決的最重要的問題之一是學(xué)生的定位問題。由于室內(nèi)定位需要龐大的室內(nèi)定位數(shù)據(jù)，基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)只實(shí)現(xiàn)了學(xué)生在校園內(nèi)的室內(nèi)定位。結(jié)合百度地圖的室內(nèi)定位SDK和校園地圖 ，通過無線WiFi、手機(jī)藍(lán)牙設(shè)備以及PDR等室內(nèi)定位技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)平滑的1～8 m的定位效果和定位精度。高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的定位流程如圖4所示。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

實(shí)驗(yàn)選用C/S模式、B/S模式和云平臺開發(fā)高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)，采用C#語言進(jìn)行軟件開發(fā)。實(shí)驗(yàn)選取Microsoft Visual Studio 2013進(jìn)行高校學(xué)生管理的前臺軟件開發(fā)，選取Microsoft SQL Server2013進(jìn)行高校學(xué)生管理的后臺數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源于河北北方學(xué)院某專業(yè)的學(xué)生預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)，選取其中1 800條預(yù)警信息進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

應(yīng)用基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)對某高校學(xué)生的學(xué)業(yè)成績進(jìn)行預(yù)警，高校學(xué)生管理者在登錄系統(tǒng)后，首先進(jìn)行相關(guān)信息初始化設(shè)置，然后將學(xué)生課業(yè)成績的網(wǎng)絡(luò)電子版導(dǎo)入系統(tǒng)中，即可實(shí)現(xiàn)對學(xué)生學(xué)業(yè)成績的相關(guān)預(yù)警，并向相關(guān)學(xué)生和老師發(fā)布預(yù)警信息。在系統(tǒng)中，可以提供學(xué)生成績的不合格查詢、補(bǔ)考成績不合格查詢、補(bǔ)考后不合格總學(xué)分查詢，以及預(yù)警學(xué)生名單查詢等，利用三色預(yù)警機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)對高校學(xué)生學(xué)業(yè)成績的不同程度預(yù)警，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)業(yè)成績有問題的學(xué)生，根據(jù)系統(tǒng)中對學(xué)生學(xué)業(yè)成績情況的分析結(jié)果預(yù)測學(xué)生學(xué)業(yè)成績的變化趨勢，從而實(shí)現(xiàn)及時疏導(dǎo)。三色預(yù)警機(jī)制相關(guān)參數(shù)設(shè)置如表1所示。

根據(jù)表1數(shù)據(jù)，對高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的預(yù)警消息處理效率、預(yù)警消息推送效率和預(yù)警定位精確度進(jìn)行對比分析。

預(yù)警消息處理效率和預(yù)警消息推送效率是衡量高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)的兩項(xiàng)重要指標(biāo)。將文獻(xiàn)[8?9]方法和本文方法對預(yù)警消息推送效率進(jìn)行對比分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別如圖5，圖6所示。

定義預(yù)警消息的處理效率和推送效率公式分別如下：

分析圖5和圖6可知，文獻(xiàn)[8]方法的預(yù)警消息處理效率較低，且波動性較大，從而導(dǎo)致了預(yù)警消息推送效率波動性也較大；文獻(xiàn)[9]方法的預(yù)警消息處理效率隨著預(yù)警消息數(shù)目的不斷增加而逐漸降低。由于文獻(xiàn)[8]方法的預(yù)警消息處理效率逐漸降低，造成預(yù)警消息推送延遲，無法及時發(fā)布預(yù)警通知，實(shí)現(xiàn)及時疏導(dǎo)；本文方法的預(yù)警消息處理效率始終較高，因而預(yù)警消息的推送效率也同樣較好，可以及時發(fā)布高校學(xué)生的預(yù)警消息給相關(guān)教師和學(xué)生，實(shí)現(xiàn)實(shí)時疏導(dǎo)。

預(yù)警定位精確度對預(yù)警消息的及時發(fā)布和實(shí)現(xiàn)高校學(xué)生的全方位疏導(dǎo)具有重要意義，是衡量高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法有效性的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。將文獻(xiàn)[8，10]方法和本文方法對預(yù)警消息的定位精確度進(jìn)行對比分析，結(jié)果如圖7所示。

預(yù)警定位精確度的表達(dá)式為：

根據(jù)圖7可知，文獻(xiàn)[8]方法的預(yù)警定位精確度最低；文獻(xiàn)[10]方法的預(yù)警定位精確度次之。兩者均無法實(shí)現(xiàn)高校學(xué)生管理危機(jī)和突發(fā)情況的準(zhǔn)確定位，從而無法及時發(fā)布相關(guān)預(yù)警信息給教師和學(xué)生；本文方法的預(yù)警定位精確度最高，平均在80%左右，能夠及時獲取危險信息和突發(fā)情況的準(zhǔn)確位置信息，從而發(fā)布預(yù)警消息給相關(guān)人員，實(shí)現(xiàn)全方位疏導(dǎo)。

4 結(jié) 論

當(dāng)前的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)存在預(yù)警信息處理和推送效率較低的問題，為此提出一種基于云平臺的高校學(xué)生管理預(yù)警和疏導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，并通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，所提方法能夠?qū)崿F(xiàn)危機(jī)預(yù)警的準(zhǔn)確定位，為學(xué)校的學(xué)風(fēng)建設(shè)以及實(shí)現(xiàn)學(xué)生全方位的教育和疏導(dǎo)工作提供了一個智能化的平臺，也為后續(xù)預(yù)警和疏導(dǎo)大數(shù)據(jù)分析、更好的用戶體驗(yàn)、更好的云服務(wù)提供了良好的前提準(zhǔn)備。

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