家校协同教育平台的分析与设计

家校协同教育平台的分析与设计
摘要：家校协同教育平台是一种基于互联网的教育解决方案，旨在改善家
庭与学校之间的沟通和协作。

本平台使用Java语言的主流框架SpringBoot进行
开发，提供了对学生在校信息的记录与统计，对学校新闻、工作、政策信息展示，家长可以查看孩子的学习进度和成绩，可以在线协助教师管理学生，教师与家长
可以在线沟通。

关键词：家校协同；教育平台；Java
1 背景
家校协同教育是一种新兴的教育模式，它将家庭教育和学校教育有机结合，
以提高学生的学习成绩和社会能力。

家校协同教育是家庭和学校互为共同的主体,在教育孩子的过程中,利用各种资源,共同育人的活动[1]。

根据《中国家校协同教
育研究现状及发展趋势》（2015）的研究，家校协同教育的研究背景主要有以下
几个方面：一是家校协同教育可以提高学生的学习成绩；二是家校协同教育可以
提高学生的社会能力；三是家校协同教育可以改善家庭教育的现状；四是家校协
同教育可以改善学校教育的现状[2]。

研究发现，家校协同教育在中国的发展正在
迅速增长，但仍存在许多挑战，如家庭教育的质量和效果、学校教育的质量和效果、家校协同教育的实施机制等。

信息时代,成功的协同教育不能没有现代信息
技术的支持, 必须实现现代教育理念与现代信息技术的融合[3]。

因此，家校协同
教育在线平台的研究与实现符合当代社会教育发展的大方向。

2 需求分析
2.1 平台角色分析
本平台用户分主要为两类，一类是学校工作人员，包括系统管理员，教师，
学校其它部门工作人员，如财务部门，后勤部门等，另一类用户是家长，不同类
别的用户拥有不同的功能，学校不同部门工作人员只拥有对应部门的平台功能。

2.2 平台功能需求分析
2.2.1 用户管理模块
用户管理模块可分为两级，一级管理是系统管理员，有管理所有数据的权限，；二级管理是人事部门人员，有管理所有教师数据的权限。

家长用户账号由家长本人通过手机账号注册，但注册需要绑定人事部门提供
的对应学生的绑定码才能创建，一个学生绑定码最多使用两次，即只能创建两个
相关联的家长账号。

2.2.2 充值缴费模块
充值缴费模块主要功能是家长在平台上通过在线支付的方式对学生的学校费
用进行交纳，如学费、住宿费、书本费，同时支持向学生的校园卡里面充值费用，供学生的各种日常开销使用，同时可以查看自己的每一笔缴费或充值记录，平台
会以图表的方式进行数据展现，以供家长审阅。

2.2.3 在线聊天模块
在线聊天模块主要功能是家长和教师在平台上进行有关学生教育的在线沟通
交流，支持教师和家长之间一对一交流，同时支持聊天室模式交流，即支持消息
单发和群发。

开发在线聊天功能所使用的技术是t-io，t-io是基于jdk aio实
现的易学易用、稳定、性能强悍、将多线程运用到极致、内置功能丰富的即时通
讯框架t-io是目前国内最流行的开源网络编程框架软件。

2.2.4 人脸识别模块
人脸识别技术作为生物特征识别领域中一种基于生理特征的识别, 是通过计
算机提取人脸特征, 并根据这些特征进行身份验证的一种技术[4]。

本平台人脸
识别功能主要用于记录学生出入校信息，进出校时，通过设备人脸识别比对学生
人脸信息，记录学生的出入校园动态信息，实时展示给家长，让家长能够第一时
间知道自己孩子的出入校动态，本平台使用的人脸识别技术来自ArcSoft虹软视
觉开放平台，可以供个人用户免费使用。

2.2.4 其它功能模块
平台还需具备其他功能，包括学生评语、成绩录入与分析、通知的发布与管理、学校资产管理等。

3 总体设计
3.1 总体功能设计
家校协同教育平台分为PC端和手机端，通过Java编程语言极其相关技术进行平台开发，如Spring、SpringBoot、MyBatis-Plus等。

数据库使用了MySQL、Redis和MongoDB三类数据库。

本平台主要模块分为用户管理模块、缴费充值模块、在线聊天模块、人脸识别模块、部门管理模块、新闻通知模块等。

图1 家校协同教育平台层次结构图
3.2 数据库设计
数据库E-R图地描述实体和实体之间的关系，以及实体和属性之间的关系。

此外，它还可以帮助我们更好地理解数据库的结构，以及如何将数据库中的数据连接起来。

部门人员表相关E-R图主要根据学校部门人员所拥有的功能，如所属部门信息，通知信息，缴费事项等等。

根据这些功能、信息所关联的数据表得出图3部门人员表相关E-R图。

图2 部门人员表相关E-R图
家长使用使用手机端平台，根据所绑定的学生信息进行平台功能操作，一个
家长可以绑定多个学生信息，家长注册平台账号必须使用有效的绑定码。

在手机
端家长可以操作多项功能。

教师与学生、班级、家长相关联，主要是负责与家长之间的沟通，对学生的
管理等，与家长协作教导学生。

学生在本平台中属于被管理对象，无平台使用权限，主要方便家长对学生信
息的实时了解，获取学生在校的各种信息、状态等。

4 总结
家校协同教育是近年来教育改革的重要举措，它可以利用信息技术和互联网
等载体，通过家庭作为一个教育资源和学校作为一个教育组织的有机结合，实现
教育资源的有效分配，提高教育质量，促进教育发展。

它实现了家庭和学校的协
同教育，实现了家庭和学校的协作关系，构建了家庭教育和学校教育的有机结合，有效地改善了学生的学习水平，解决了家庭教育和学校教育的分离问题。

展望未来，家校协同教育在互联网快速发展的基础上将继续向前开拓新的教育方法，不
断完善其体制机制，更好地满足教育发展的需求，为孩子们提供更加优质的教育
服务，为推动教育改革发挥更大作用，而家校协同教育平台也将会得到更快的发展，得到更多人的使用与支持。

参考文献：
[1]陈中梅.家校合作是现代教育的必然选择——城区小学家校协同教育实践探索[J].教育学术月刊,2018,(06):86-91
[2]胡小勇,林梓柔,梁家琦.疫情下的在线教学，家校协同准备好了吗?[J].现代远距离教育, 2020,(03):3-8
[3]刘繁华.基于现代信息技术的协同教育平台(网站)的设计与应用研究[J].电化教育研究, 2007,No.165(01):30-33
[4]梁文莉.基于独立成分分析的人脸识别算法研究[D].西安:西安科技大学, 2012
基金资助：2020年国家级大学生创新创业训练计划立项项目“基于5G技术教育信息交互平台的设计与实现”（项目编号：202010609055）。