高校教學(xué)智能評價系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究

摘 要：隨著我國高等教育的快速發(fā)展及規(guī)模的擴大，近年來，高校普遍出現(xiàn)了生源質(zhì)量下降、畢業(yè)生就業(yè)困難、用人單位難以招聘到滿意的人才以及社會的認(rèn)同程度偏低等現(xiàn)象。如何提高高等教育的教學(xué)質(zhì)量、增強學(xué)校的競爭力已成為每一所高校的重要課題。為了有效提升高等教育的教學(xué)質(zhì)量，為高校教學(xué)管理自身評估提供一定的理論依據(jù)，構(gòu)建一個科學(xué)的、系統(tǒng)的、行之有效的教學(xué)質(zhì)量評價體系和運行機制，具有重要的現(xiàn)實意義，必將對加強和提高教學(xué)質(zhì)量起到重要的作用。

關(guān)鍵詞：教學(xué)系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；B/S

1 需求分析

需求分析是系統(tǒng)開發(fā)必不可少的一個步驟，通過需求分析盡可能準(zhǔn)確的了解用戶的情況和需要，從宏觀角度調(diào)查、分析用戶所面臨的問題。本文中設(shè)計的系統(tǒng)是一個利用校園網(wǎng)絡(luò)開展教學(xué)評價、收集評價信息，并對這些信息進(jìn)行分析處理的應(yīng)用系統(tǒng)，它可以根據(jù)學(xué)校的教育目標(biāo)以及教師的教學(xué)任務(wù)等制訂相應(yīng)的指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)用戶設(shè)有學(xué)生、教師或同行、專家（教學(xué)督導(dǎo)）、教務(wù)管理員四類角色，如圖1所示。

它們各自完成相應(yīng)的管理和使用功能，其中：

⑴學(xué)生：根據(jù)學(xué)校教學(xué)進(jìn)程安排，一般是在每個學(xué)期末通過評價系統(tǒng)進(jìn)行無記名評分，學(xué)生只能對本學(xué)期所學(xué)課程的授課教師的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行客觀評價，可以一次評價所有或部分教師，一名教師只能被一名同學(xué)評價一次。評價數(shù)據(jù)提交到服務(wù)器后只可查看不可更改。

⑵教師或同行：教師可以查看本次和以前的評教數(shù)據(jù)，但看不到評教者的個人信息。評教數(shù)據(jù)只有教師本人以及有權(quán)限的教育管理員可以查閱，并且查閱的只是根據(jù)評價結(jié)果計算出來的各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)，讓教師對其所講授的課程和教學(xué)質(zhì)量有著深刻的自我認(rèn)識。同時，根據(jù)系統(tǒng)權(quán)限設(shè)置，教師也可以以評價者的身份對其它教師進(jìn)行網(wǎng)上同行評教。

⑶專家（教學(xué)督導(dǎo)、領(lǐng)導(dǎo)）：通過內(nèi)部賬號登錄評價系統(tǒng)，可以對受評對象進(jìn)行不記名評價，可以查詢個人歷史參評記錄，還可以對受評對象填寫評語。

⑷教務(wù)管理員：即具有系統(tǒng)使用的最高權(quán)限，可以對用戶管理、評價指標(biāo)，評價方案、評分規(guī)則、評價統(tǒng)計、修改評價等進(jìn)行設(shè)置和管理；可以查詢所有教師評價結(jié)果，通過評價結(jié)果統(tǒng)計出各種所需要的數(shù)據(jù)。同時系統(tǒng)管理員還是聯(lián)系系統(tǒng)其他用戶的紐帶，督促其他用戶完成評價，對于評價結(jié)果直接學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)反饋。

系統(tǒng)要求所有用戶憑用戶名和密碼登錄系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的相應(yīng)權(quán)限選擇相關(guān)功能模塊進(jìn)行無記名評議、投票或查看。評議或投票結(jié)果由系統(tǒng)自動根據(jù)設(shè)定參數(shù)進(jìn)行匯總、統(tǒng)計和分析。其評價系統(tǒng)的總體業(yè)務(wù)功能需求結(jié)構(gòu)如圖2所示

系統(tǒng)從控制不同身份用戶權(quán)限的角度從發(fā)，以增強安全性與保密性。在進(jìn)入系統(tǒng)評價前，先要進(jìn)行用戶身份驗證，由管理員身份的用戶在登錄系統(tǒng)后，對評價的測評指標(biāo)、評價的參與人員、評價的權(quán)重、類別等進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

教學(xué)評價系統(tǒng)是基于校園網(wǎng)上相對獨立的運行的子系統(tǒng)，對于教學(xué)評價系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，借鑒了Microsoft公司推薦的分層式結(jié)構(gòu)，結(jié)合筆者自身的知識結(jié)構(gòu)和編碼習(xí)慣，本系統(tǒng)采用基于B/S多層體系結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖3所示，分別是表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)訪問層以及若干相關(guān)服務(wù)層，每個層分別負(fù)責(zé)相應(yīng)的功能。

采用分層結(jié)構(gòu)，可以降低層與層之間的依賴，使得系統(tǒng)在各層次上的組件能單獨更新而不用考慮其它層次， 開發(fā)人員可以只關(guān)注整個體系結(jié)構(gòu)中的某一層，可以很容易地用新的實現(xiàn)來替換原有層次的實現(xiàn)。因此，系統(tǒng)維護(hù)更方便，代價相對低得多。系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，可以使得軟件開發(fā)的專業(yè)化分工成為可能，有利于標(biāo)準(zhǔn)化及各邏輯的復(fù)用[1]。

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計

根據(jù)系統(tǒng)的功能性需求分析，結(jié)合高校的教學(xué)特點，從系統(tǒng)評價主體的角度出發(fā)，將系統(tǒng)劃分為用戶身份驗證模塊、學(xué)生評教模塊、教師（同行）評教模塊、專家（督導(dǎo)）評教模塊、系統(tǒng)管理員模塊。系統(tǒng)主要功能模塊如圖4所示。

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與規(guī)劃在整個系統(tǒng)中起到了存儲評價數(shù)據(jù)、統(tǒng)計、匯總、分析數(shù)據(jù)以及查詢評價結(jié)果的重要作用，也是協(xié)調(diào)各功能模塊的重要橋梁。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的好壞將直接對應(yīng)用系統(tǒng)的效率及實現(xiàn)的效果產(chǎn)生影響。合理的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計可以提高數(shù)據(jù)存儲的效率，確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性，保證系統(tǒng)具有良好的性能、效率和擴展性[2]。

本系統(tǒng)中信息量多、數(shù)據(jù)量大，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計中包括學(xué)生信息表、教師信息表、課程信息表、教學(xué)任務(wù)表、評價信息表等多個數(shù)據(jù)表，在設(shè)計數(shù)據(jù)表時充分考慮運行環(huán)境的便利性以及數(shù)據(jù)的共享性，本系統(tǒng)采用了SQL Server 2005系統(tǒng)作為后臺數(shù)據(jù)庫，利用其強大的SQL語句，在各種基本表的基礎(chǔ)上生產(chǎn)各種視圖及建立各種存儲過程。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 教學(xué)評價系統(tǒng)算法的數(shù)學(xué)模型

依據(jù)教學(xué)評價系統(tǒng)的指標(biāo)和評價等級分別建立評價指標(biāo)因素集合F和評價等級集合C。教師教學(xué)的評價因素可分為以下：

一級因素：F1，F(xiàn)2，……，F(xiàn)n

二級因素：

為使簡單快速對評價結(jié)果做出判斷，評價分為五級制，即：優(yōu)秀、合格、中等、良好、不合格。

C={優(yōu)秀、合格、中等、良好、不合格}

評價因素F到評價等級C的模糊關(guān)系矩陣為因素評價矩陣：

其中rij=μR（Fi，Vj），（Vij∈[0，1]）是第i個因素Fi對第j個評語等級Vj的隸屬度。權(quán)重就是各因素對教師工作的隸屬度，人們對定性事務(wù)的評價是希望越準(zhǔn)確越好，因此權(quán)重十分重要[3]。

評價指標(biāo)權(quán)重：B=（β1，β2，β3，……βn）

評價指標(biāo)集合：F={f1，f2，f3，……fn}

評價等級集合：C={C1，C2，C3，……Cm}

即C={優(yōu)秀C1，合格C2，中等C3，良好C4，不合格C5}

根據(jù)以上給出模糊評價矩陣：

將評價指標(biāo)權(quán)得集合 與關(guān)系集合 進(jìn)行合成運算：

其中，i=1，2，3，……，m；j=1，2，3，……n。

由于教學(xué)評價過程中，包含很過多層次，多因素，每個因素又包含若干個子因素，因此因素要分多層多級進(jìn)行評價，從最低級開始，逐漸向上，一直到最高一級，從而得出結(jié)果。

根據(jù)最大隸屬制度原則，在（h1，h2，…，hm）中最大的數(shù)所對的評價等級就是該教師的評價，要算出具體得分，則：

其具體詳細(xì)計算過程由計算機程序完成。

3.2 主要功能模塊的實現(xiàn)

3.2.1 學(xué)生評教模塊的實現(xiàn)

學(xué)生登錄系統(tǒng)后，可以實現(xiàn)當(dāng)前學(xué)期所有任課教師的教學(xué)質(zhì)量評教、修改個人登錄密碼、查看個人歷史評教記錄等功能。

在學(xué)生評教頁面中，上邊顯示當(dāng)前學(xué)生的學(xué)號、姓名、系部；左邊的工具欄有密碼修改、學(xué)期任課教師評價、查看評教記錄等導(dǎo)航鏈接；右邊為評教操作區(qū)，一般是以表格的方式列出操作內(nèi)容，如對教師評價操作的內(nèi)容是該學(xué)生本學(xué)期所修的全部的課程名稱、授課教師及其評價內(nèi)容鏈接等。

3.2.2 教師及專家評教模塊的實現(xiàn)

教師登錄系統(tǒng)后，可以實現(xiàn)對本教研室其它同行進(jìn)行評教、查看評教結(jié)果、查詢歷史評教記錄以及修改密碼等功能。

在教師評教頁面上，上邊顯示當(dāng)前教師的工號、姓名、部門以及系統(tǒng)日期；左邊的工具欄有查看測評結(jié)果、同行評教、密碼修改等教師使用的導(dǎo)航鏈接；右邊為評教操作區(qū)，如同行評教頁面是根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的評價方案顯示評教內(nèi)容，由于教師測評時相對比較認(rèn)真，所以采取直接評分方式。

專家或教學(xué)督導(dǎo)的評教方式與教師對同行的評教操作類似，專家或教學(xué)督導(dǎo)以根據(jù)不同的課程體系對全院范圍內(nèi)的所有教師進(jìn)行聽課與評價，并提交評價語。

3.2.3 系統(tǒng)管理員模塊的實現(xiàn)

管理員擁有系統(tǒng)的最高權(quán)限，可在系統(tǒng)范圍內(nèi)進(jìn)行所有的操作，一般由學(xué)院教學(xué)主管領(lǐng)導(dǎo)或教務(wù)部門直接任命。系統(tǒng)管理員登錄系統(tǒng)后，可以進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置、用戶管理、評價管理、數(shù)據(jù)管理以及其它相關(guān)管理。

在系統(tǒng)管理員操作頁面上，左側(cè)列出了相應(yīng)的功能設(shè)置的鏈接按鈕，包括：用戶管理、指標(biāo)管理、教評對象管理、教評時間設(shè)置、統(tǒng)計計算和數(shù)據(jù)維護(hù)。右側(cè)以圖文并茂或表格的形式顯示操作內(nèi)容。如在評價指標(biāo)設(shè)置頁面，管理員點擊指標(biāo)管理按鈕后，會出現(xiàn)“一級指標(biāo)”和“二級指標(biāo)”兩個子鏈接，點擊二級指標(biāo)后出現(xiàn)上圖所示的界面，此界面是瀏覽界面，在窗口的下方有“添加”、“修改”、“刪除”等鏈接按鈕，點擊會進(jìn)入相應(yīng)的功能界面，進(jìn)行相關(guān)的操作。

4 總結(jié)

本文對教學(xué)評價系統(tǒng)進(jìn)行了較為全面的需求分析，確定了參與評價的主體，理清了教學(xué)評價的流程，設(shè)計了完善的數(shù)據(jù)庫，闡述了所開發(fā)評價系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計和結(jié)構(gòu)，運用UML方法構(gòu)建了系統(tǒng)主要的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型和動態(tài)行為模型，并根據(jù)高校教學(xué)任務(wù)實際需求，完成了教學(xué)評價系統(tǒng)的主要功能設(shè)計，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、評教方案管理、在線評教管理以及評價結(jié)果管理等功能?？紤]到教師和學(xué)生使用系統(tǒng)時的跨平臺和多用戶等特征，系統(tǒng)采用了B/S模式的三層結(jié)構(gòu)的企業(yè)級應(yīng)用框架，在系統(tǒng)框構(gòu)具體實現(xiàn)過程中，為了有效地降低層與層之間的深度依賴關(guān)系，采用反射技術(shù)及依賴注入機制，實現(xiàn)層次之間的動態(tài)無縫結(jié)合[4]。

[參考文獻(xiàn)]

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