基于大数据的技工院校学生管理系统研究 

中图分类号：G622

一、引言

随着职业教育的蓬勃发展，技工院校学生规模持续扩大， 传统依赖人工操作和纸质文档的管理模式日益暴露出效率低下、信息割裂、 能型社会建设战略驱动下，技工院校肩负着培养高素质技术技 人工操作与分散系统，存在流程割裂、数据孤岛、响应滞后 管理需求。大数据技术的兴起，为破解这些难题提供了强 流程信息化、数据资源整合化、决策支持智能化，对于 务学生全面发展具有重大现实意义 [2]。本研究以某技工院校为实践基地， 设计 积极探索大数据技术在其深度应用中的潜力与路径[3]

二、系统核心功能设计

本系统采用前后端分离架构，前端使用 Vue.js 框架构建用户界面，后端采用 Spring Boot 框架提供RESTful API 服务，数据库选用 MySQL。

（一）前端 (Vue.js) 设计：

路由守卫：根据用户角色和权限，通过路由守卫控制路由访问权限，动态生成侧边栏菜单和路由表，结合Vuex 管理动态路由表，隐藏无权限访问的菜单项，实现了菜单的动态生成和权限验证。

按钮级控制：在组件中，根据当前用户的权限点集合（可在登录后获取并存储在 Vuex/Pinia 中），使用v-if 或自定义指令（如 v-permission）控制按钮、链接等的显示/ 隐藏状态。

数据展示过滤：在请求数据或展示数据时，根据数据范围策略，在 API 请求参数中加入范围条件（如departmentId=xxx），或在拿到数据后在前端进行二次过滤（不推荐主要过滤在前端做，应以后端为主）。

（二）后端 (Spring Boot) 设计：

登录认证：用户登录成功后，根据其关联的角色，查询其拥有的所有权限点（包括操作权限和数据范围规则）。这个设计实现了完整的登录认证和权限管理系统[4]，包含了角色管理、权限点控制、数据范围规则等关键功能，可以满足企业级应用的权限控制需求。

权限信息返回：将用户权限点集合（通常是标识符列表）和关键的数据范围信息（如可管理的院系ID 列表）返回给前端（如 JWT Token 中携带或单独接口获取）。只返回前端必要的最小权限集合实现权限最小化，对数据范围中的敏感信息进行处理实现敏感数据脱敏，合理使用 HTTP 缓存和客户端缓存实现缓存策略，对关键权限变更提供实时通知机制实现实时更新，记录关键权限使用情况实现监控审计，始终使用 HTTPS 传输权限信息实现安全传输，前端权限验证需与后端验证保持一致实现前端安全。

API 权限校验：在Controller 方法执行前，校验当前用户是否有权访问该API 接口（基于权限点标识符）。基于权限点标识符实现细粒度 API 访问控制，支持多种校验模式（注解驱动、全局拦截、动态规则），实现高效权限验证与最小性能开销，提供清晰的权限拒绝反馈。

数据权限实施：在 Service 层或 DAO 层，根据用户的数据范围规则（如院系 ID 列表），动态地将范围条件（WHERE 子句）拼接到数据查询语句中（可使用 MyBatis 拦截器、Hibernate Filter、JPA Specification等方式实现）[5]。确保数据库查询只返回用户有权看到的数据。

（三）数据库 (MySQL) ：

存储核心数据：用户表 (user)、角色表 (role)、权限点表 (permission)、用户角色关联表 (userrole)、角色权限关联表 (role_permission)、数据范围规则表 (data_scope_rule) ( 定义角色与范围维度的关系，如 role_id, scope_type( 院系 / 专业 / 班级 ), scope_ids)。

存储审计日志：操作日志表 (operation_log) (user_id, operation, target, status, ip, timestamp, details)。

系统围绕技工院校学生管理核心业务，开发了五大功能模块。

1. 精细化角色与权限管理模块：

实现系统操作权限的精确控制，确保不同角色的用户只能访问其职责范围内的功能和数据，保障系统安全、合规运行，并满足复杂业务流程中对权限的差异化需求。建立了涵盖系统管理员、学生处老师、辅导员、班主任、任课教师的多层级用户体系。

2. 动态化班级与学籍管理模块：

模块级：控制用户能看到哪些主功能模块（如学生管理、学籍管理、课表管理、技能等级证书管理等）。实现学生在籍、休学、退学、毕业等学籍状态的全程在线管理，支持状态变更申请、审批、记录全流程电子化，显著缩短处理周期。

3. 全景化学生信息管理模块：

整合学生基础信息、联系方式、学籍状态等，照片管理可以支持上传证件照和生活照，包含学业信息管理、请假记录管理、学业发展学习计划等，创新性整合心理健康数据。

4. 高效化课程与课表管理模块：

提供课程信息维护及课表发布、查询功能及课程成绩查询等功能。

核心功能为在线成绩录入：任课教师通过系统录入成绩，数据自动同步至学生个人档案，彻底摒弃易错的手工登记方式，确保成绩数据的准确性与时效性[6]。

5. 规范化技能等级证书管理模块：

记录学生考取的各类技能证书信息（证书名称、等级、发证机构、获取时间）

支持按专业、班级、时间段统计证书获取率，为学校评估教学质量、优化实训课

三、系统实现的功能

（一）精细化角色与权限管理模块

角色定义：系统预置并支持自定义多种角色，覆盖技工院校管理全链条学生：查看个人信息、课程表、成绩、技能等级证书。

班主任/ 辅导员：管理所带班级学生基本信息、学籍管任课教师：录入/ 管理所授课程成绩、查看学生课堂表现。

系统管理员：管理用户账号、角色、权限、系统参数、日志审计、数据备份与恢复。角色继承与组合：支持角色继承（如“院系教务管理员”继承“教务管理员”基础权限并增加院系范围限制）和角色组合（一个用户可拥有多个角色，权限取并集）。

（二）动态化班级与学籍管理模

1. 班级全生命周期管理在线创建/ 编辑班级，支持学生分班、调班操作班主任实时查看班级学生名单及基础档案。

2. 电子化学籍状态管理

全程跟踪学籍状态：在籍、休学、退学、毕业。

状态变更在线申请→审批→记录，全流程电子化，缩短处理周期。（三）全景化学生信息管理模块

1. 多维度信息整合

基础档案：姓名、身份证号、学号、家庭信息等。

学业数据：课程成绩、学期成绩单、成绩趋势分析图表。

日常管理：考勤记录（迟到/ 缺勤统计）、请假记录（病假/ 事假）。

学业预警：挂科、学分不足自动触发预警。

2. 心理健康档案（创新功能）

支持导入心理测评结果、记录心理咨询。

为试点班级学生建立动态心理档案，供班主任/ 辅导员跟踪状态变化。

多媒体管理，支持上传证件照、生活照等学生照片。

（四）高效化课程与课表管理模块

1. 课程与课表管理

维护课程信息（名称、学分、教师等）。

发布/ 查询班级课表，支持课表冲突检测。

2. 在线成绩录入

任课教师直接录入所授课程成绩，数据实时同步至学生档案。

彻底替代易出错的手工登记，确保成绩准确性与时效性。

（五）规范化技能等级证书管理模块

1. 证书全流程管理

记录证书关键信息：名称、等级、发证机构、获取时间。

关联学生档案，支持证书在线审核与状态跟踪。

2. 数据驱动的教学优化

按专业、班级、时间段统计证书获取率。为评估教学质量、优化实训课程提供客观依据。

系统功能完备性跃升：完成违纪管理模块与大数据分析预测功能的深度开发，实现从入学到毕业的全生命周期、全流程信息化管理，覆盖学校90% 以上的日常学生管理需求。管理效能质变：学籍审批、成绩录入等高频核心业务处理效率预计提升 60% 以上。教师通过系统一键获取学生综合表现数据（学业、操行、心理、技能），个性化、精准化管理能力显著增强。

大数据赋能管理决策初显成效，成功构建学生学业风险、违纪趋势预测模型。

预期效益：试点院校学生违纪率降低15% ；对学业困难学生的早期识别与干预成功率提升20% ；为专业设置调整、德育课程优化、个性化就业指导提供更科学的决策依据。

形成可推广复制的智慧管理模式：系统总结项目在需求分析、技术选型（Vue+Spring Boot）、功能开发（特别是心理健康整合）、流程优化、大数据应用规划等方面的实践经验，形成一套适用于技工院校的学生信息化管理解决方案，为推动全国职业院校学生管理向数字化、智能化、科学化转型升级提供有价值的参考范本。

四、系统创新点分析

（一）管理流程信息化重构

系统将传统依赖纸质文件流转、人工传递的学籍审批、证书申报等核心流程，成功迁移至线上，实现“申请-审核- 归档”全链条电子化闭环。这一变革不仅大幅缩短了业务处理周期（预计核心流程效率提升60% 以上），更通过标准化流程设计显著减少了人为疏忽导致的失误。

（二）全域数据整合与共享平台

系统核心价值在于打破了“信息孤岛”，首次将分散于教务、学工、心理咨询中心、实训部门的学籍、成绩、心理、证书等关键学生数据，汇聚于统一平台。教师和管理者得以通过单一入口，全方位了解学生动态，避免了以往需向多部门重复查询且易遭遇数据不一致的困境，为精准管理奠定数据基石。这一平台也是后续大数据深度挖掘的基础[7]。

五、管理流程信息化的实现路径

流程梳理与再造（BPR）：全面梳理现有学生管理流程，识别冗余环节、瓶颈点，运用信息化手段进行优化、简化和标准化。

工作流引擎驱动：将优化后的流程固化到系统中，利用工作流引擎（如 Activiti, Flowable）驱动任务自动流转、状态跟踪和提醒通知（如请假审批、 实习申请、毕业资格审核流程）[8]。

白到移动化与自助服务：开发移动端 APP 或集成到微信小程序 / 公众号，为学生、教师、辅导员提供便捷的移动办公入口（如移动签到、请假申请、成绩查询、通知接收、实习报告提交）。

无纸化办公：电子表单、电子签名、电子档案的广泛应用，减少纸质材料传递和存储[9]。

跨部门协同平台：建立线上协同空间，支持围绕特定学生或事件（如突发事件处理、优秀学生评选、困难帮扶）的跨部门信息共享、任务分配和协作处理。

六、大数据赋能的实施路径

通过汇聚学业、行为、心理等数据构建预测模型，实现学业风险预警（如基于逻辑回归的早期干预模型[10]）、违纪趋势分析（采用时间序列预测[11]）及就业倾向挖掘（应用聚类算法[12]）。依托 Hadoop 平台实现海量数据存储与分布式计算[13]，推动管理向“事前预警”转变。

七、结论

本研究设计实现的技工院校学 系统 通过 Vu t 技术栈有效整合了学生管理的核心业务模块， 管理规范性。研究的核心前瞻性 心理、实践等多维数据，构建预测模型 及潜在就业倾向的辅助分析，推动学 步的违纪管理完善、数据维度 骤。预期成果不仅将极大提升单 院校 领技工院校乃至更广泛职业教育领域学生管理工作的数字化革 才提供强大的信息化支撑。

未来，随着人工智能（AI）、物联网（IoT）、5G 等技术的深度融合 [15]，技工院校学生管理系统将朝着更加智能化、泛在化、沉浸式的方向发展。例如，利用AI 实现更智能的学业辅导助手；通过IoT 实时感知实训环境与设备状态，保障安全并优化教学过程；利用 VR/AR 技术构建虚拟实训场景，丰富教学手段。数据作为核心资产，其价值将在技工教育数字化转型的浪潮中得到更深刻的释放。技工院校应积极拥抱变革，持续投入，构建以学生为中心、数据驱动、智能高效的现代化学生管理体系，为培育大国工匠、能工巧匠奠定坚实的管理基础。

参考文献：

[1] 教育部 .《职业教育提质培优行动计划 (2020—2023 年 )》[Z]. 2020.

[2] 王磊 , 张华 . 职业教育信息化发展瓶颈与对策研究 [J]. 中国职业技术教育 , 2021(12): 45-50.

[3] 刘明等 . 基于微服务架构的教育管理系统设计 [J]. 计算机工程与应用 , 2022, 58(8): 234-240.

[4] Johnson R. Spring Boot: Up and Running[M]. O’Reilly Media, 2021: 120-135.

[5] MyBatis Team. MyBatis Dynamic SQL Documentation[EB/OL]. https://mybatis.org, 2023.

[6] 陈思等 . 在线成绩管理系统的误差控制模型 [J]. 现代教育技术 , 2020, 30(5): 112-117.

[7] 李强 . 教育数据孤岛的成因与破解路径 [J]. 教育研究 , 2019(4): 88-94.

[8] Activiti Team. Activiti User Guide[EB/OL]. https://www.activiti.org, 2023.

[9] 教育部 .《推进教育数字化行动方案》[Z]. 2022.

[10] Baker R S, et al. Educational Data Mining and Learning Analytics[M]. Springer, 2020: 75-102.

[11] 吴帆等 . 基于 LSTM 的学生行为预测模型 [J]. 计算机科学 , 2022, 49(3): 189-195.

[12] Han J, et al. Mining Student Profiles for Career Recommendation[C]. ACM SIGKDD, 2021.

[13] White T. Hadoop: The Definitive Guide[M]. O’Reilly, 2015: 50-78.

[14] 周志华 . 职业教育数字化转型白皮书 [R]. 中国教育科学研究院, 2023.

[15] 黄卫东等 .“AI+ 教育”的技术融合路径探析 [J]. 电化教育研究 , 2022(6): 66-72.

作者简介：韩秀红（1985—），女，汉族，山东临沂人，硕士研究生，研究方向为计算机网络；陈汝婷（1996—），女，汉族，人，硕士研究生，研究方向为大数据。