基于UML的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

毛睿

摘要：該文旨在研究一種結(jié)合更為先進(jìn)的開(kāi)發(fā)技術(shù)和工具，開(kāi)發(fā)出更適合自己學(xué)校實(shí)際情況，并能夠?yàn)槿蘸髷?shù)字化綜合校園提供方便的整合接口的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所有教學(xué)活動(dòng)、各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)、各種教學(xué)管理制度、教學(xué)改革方案等進(jìn)行全過(guò)程的監(jiān)控。通過(guò)對(duì)日常教學(xué)活動(dòng)的調(diào)控及監(jiān)督，完成對(duì)教師教學(xué)質(zhì)量的數(shù)據(jù)保存及評(píng)價(jià)，統(tǒng)籌教學(xué)資源，達(dá)到節(jié)約教學(xué)成本、優(yōu)化教學(xué)資源、考察教學(xué)質(zhì)量的目的。

關(guān)鍵詞：教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控；UML；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）31-7377-05

Abstract： This paper analyzed a teaching monitoring information system， which uses a developed technology and tools， and considers the own situation. It will supply the interface between system and the integrated digital campus. The monitoring of all teaching activities， teaching segments， teaching manage institution and teaching reform scheme will be realized with the system. Through the regulation and supervision of the daily teaching activities， the data of teaching quality would be saved and evaluated. It can also save the teaching cost， optimize the teaching resources， investigate the teaching quality.

Key words： college teaching quality monitoring； system design； UML

1 研究背景

傳統(tǒng)的教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)是由很多表格組成，主要分成三個(gè)部分的考評(píng)：教學(xué)計(jì)劃的考評(píng)、教學(xué)進(jìn)程的考評(píng)、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控。每個(gè)部分針對(duì)不同的對(duì)象（督導(dǎo)老師、學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)以及學(xué)生）給出相應(yīng)的評(píng)價(jià)表格，在相應(yīng)的評(píng)價(jià)時(shí)間里打印出來(lái)發(fā)放給相應(yīng)的評(píng)價(jià)人。

這種方式不僅不節(jié)能，而且執(zhí)行起來(lái)非常繁瑣。教務(wù)處要負(fù)責(zé)將不同的表格發(fā)放給對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)人，有時(shí)需要填寫評(píng)價(jià)表的班級(jí)超過(guò)百個(gè)，要根據(jù)教學(xué)進(jìn)程制作多份不同的表格，并且發(fā)放回收也費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效果還不甚理想；評(píng)價(jià)人在同一教學(xué)階段有可能會(huì)被要求填寫多份針對(duì)不同被評(píng)價(jià)人的相同表格，容易使其在填寫時(shí)產(chǎn)生厭煩情緒，填寫不真實(shí)的數(shù)據(jù)從而影響評(píng)價(jià)結(jié)果；評(píng)價(jià)表格由于是紙質(zhì)，容易折損和弄丟，回收起來(lái)困難很大；而評(píng)價(jià)的結(jié)果要全部由教務(wù)人員統(tǒng)計(jì)匯總，才能生成評(píng)價(jià)結(jié)果，成百?gòu)堅(jiān)u價(jià)表格由人工來(lái)統(tǒng)計(jì)工作量相當(dāng)大不說(shuō)，結(jié)果還會(huì)出現(xiàn)誤差；而如此多的評(píng)價(jià)表格，事后如果要翻查當(dāng)時(shí)的評(píng)價(jià)記錄將會(huì)是個(gè)大海撈針的痛苦過(guò)程。

這些考評(píng)表如果能夠由一個(gè)信息系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)發(fā)放，評(píng)價(jià)人能夠登陸進(jìn)系統(tǒng)來(lái)填寫自己應(yīng)該填寫的表格，提交到系統(tǒng)后能夠根據(jù)計(jì)算公式自動(dòng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，并提交給有權(quán)限的人查看和打印，就能節(jié)省大量的人力物力和財(cái)力。而且考評(píng)數(shù)據(jù)如果能夠通過(guò)數(shù)字的形式保存，節(jié)省了存儲(chǔ)空間也便于事后翻查。于是對(duì)一個(gè)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)的需求就誕生了。

本文旨在研究一種結(jié)合更為先進(jìn)的開(kāi)發(fā)技術(shù)和工具，開(kāi)發(fā)出更適合自己學(xué)校實(shí)際情況，并能夠?yàn)槿蘸髷?shù)字化綜合校園提供方便的整合接口的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具和技術(shù)

2.1開(kāi)發(fā)方法

面向?qū)ο蠓ǎ好嫦驅(qū)ο蠓◤目陀^事物中構(gòu)造軟件系統(tǒng)，它的基本思想是按照對(duì)象的觀點(diǎn)考慮問(wèn)題域和邏輯解決方案?？陀^世界是由各種各樣的對(duì)象組成，每種對(duì)象都有各自的內(nèi)部狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，不同對(duì)象之間的相互作用和聯(lián)系構(gòu)成了不同的系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)系統(tǒng)時(shí)，建立問(wèn)題域模型，對(duì)客觀實(shí)體進(jìn)行結(jié)構(gòu)模擬和行為模擬，從而設(shè)計(jì)出盡可能直接地描述現(xiàn)實(shí)世界的軟件，構(gòu)造出模塊化的、可重用的、維護(hù)性好的軟件。

2.2 UML建模

1）UML的定義

統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML）是一種支持模型化和軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的圖形化語(yǔ)言，它支持直觀化、可視化地軟件開(kāi)發(fā)。它可以被具有代碼產(chǎn)生和報(bào)表生成的交互式可視建模工具所支持，可以與所有的開(kāi)發(fā)方法一同使用，并支持現(xiàn)有的大多數(shù)面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)過(guò)程。

2）UML的建模過(guò)程：UML的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方式是從一般到具體，從不精確到精確。它開(kāi)始于對(duì)系統(tǒng)的概念理解，接著是系統(tǒng)的功能用法，然后是深入每個(gè)用例、細(xì)化模型，最后才是設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和部署系統(tǒng)。我們將UML的應(yīng)用貫穿在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的以下五個(gè)階段：

需求分析：識(shí)別系統(tǒng)需求并用UML的用例圖表示；

過(guò)程分析：理解系統(tǒng)的用法，識(shí)別要解決的問(wèn)題，定義對(duì)象之間的交互，用UML的協(xié)作圖、狀態(tài)圖、順序圖、活動(dòng)圖和狀態(tài)圖來(lái)描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征；

設(shè)計(jì)：把上一階段的結(jié)果細(xì)化為技術(shù)解決方案，開(kāi)始編制文檔，形成系統(tǒng)的部署圖、構(gòu)件圖等；

測(cè)試：驗(yàn)證系統(tǒng)的結(jié)果是否滿足在分析階段確定的需求。

迭代：如必要，重復(fù)（2）—（4）的過(guò)程。

2.4 MVC設(shè)計(jì)模式

MVC模型（model）——視圖（view）——控制器（controller），模型是指數(shù)據(jù)模型，視圖是指用戶界面，使用MVC模式是將模型和用戶界面的實(shí)現(xiàn)相分離，使應(yīng)用程序的輸入、處理、輸出分開(kāi)。

視圖是用戶看到的并能與之交互的界面，在視圖中并沒(méi)有真正的處理發(fā)生，視圖只是作為一種輸出數(shù)據(jù)并允許用戶操縱的方法。模型與數(shù)據(jù)格式無(wú)關(guān)，它表示企業(yè)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)規(guī)則，由于模型返回的數(shù)據(jù)沒(méi)有格式化，所以多個(gè)視圖可以共享一個(gè)模型，同樣的構(gòu)件能被不同的界面使用，所以大大減少了代碼的重復(fù)性。控制器接受用戶的輸入并調(diào)用模型和視圖去完成請(qǐng)求，控制器本身不輸出和做任何處理，只是接受請(qǐng)求并決定調(diào)用哪個(gè)模型構(gòu)件去處理，決定用哪個(gè)視圖返回?cái)?shù)據(jù)。運(yùn)用MVC的三個(gè)部件相互獨(dú)立，改變其中一個(gè)不會(huì)影像其他兩個(gè)，因此不論是flash還是wap都能夠用一個(gè)模型處理，將數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)從表示層分開(kāi)，就可以最大化重用代碼。這樣就算改變了數(shù)據(jù)源，也只需要改變模型就可以了。

3 需求分析

3.1 系統(tǒng)功能劃分

本系統(tǒng)的工作流程如下：

1）教學(xué)文件（包括教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)進(jìn)程、授課計(jì)劃等）準(zhǔn)備階段

教務(wù)處根據(jù)專業(yè)建設(shè)方案，事先擬定好《教學(xué)計(jì)劃進(jìn)程表》。

每學(xué)期末，教務(wù)處將擬定的《教學(xué)計(jì)劃進(jìn)程表》分發(fā)至各二級(jí)學(xué)院教務(wù)部門，由各二級(jí)學(xué)院根據(jù)下學(xué)期的校歷和實(shí)際教學(xué)情況，制定出精確的《學(xué)期教學(xué)進(jìn)程表》報(bào)教務(wù)處審核，審核通過(guò)后放入系統(tǒng)保存。

系統(tǒng)分發(fā)《學(xué)期教學(xué)進(jìn)程表》給各二級(jí)學(xué)院，再由二級(jí)學(xué)院分發(fā)給各系部教研室主任，教研室主任根據(jù)《學(xué)期教學(xué)進(jìn)程表》及教研室任課教師情況，制作《教學(xué)任務(wù)書(shū)》，并分派給對(duì)應(yīng)教師。任課教師收到《教學(xué)任務(wù)書(shū)》，在假期中完成對(duì)應(yīng)課程的《授課計(jì)劃》和《教案》，并在新學(xué)期開(kāi)始前提交至系統(tǒng)。

2）教學(xué)過(guò)程監(jiān)督及考評(píng)

對(duì)各種教學(xué)對(duì)象的監(jiān)控表格已事先由系統(tǒng)管理員制定存入系統(tǒng)，在學(xué)期中時(shí)，由教務(wù)處指定需要評(píng)估的教學(xué)對(duì)象，并授權(quán)對(duì)應(yīng)權(quán)限的人（如教師講課記錄評(píng)價(jià)由教學(xué)督導(dǎo)員填寫，學(xué)生測(cè)評(píng)教學(xué)評(píng)價(jià)由被授課班級(jí)學(xué)生填寫，教學(xué)意見(jiàn)反饋表由聽(tīng)課校領(lǐng)導(dǎo)填寫，班級(jí)周教學(xué)情況記錄由班級(jí)學(xué)習(xí)委員填寫等等），權(quán)限人登錄系統(tǒng)查看并需要時(shí)能夠打印待填寫的資料，于教學(xué)過(guò)程時(shí)根據(jù)實(shí)際情況填寫并將資料錄入系統(tǒng)保存，已保存的評(píng)估結(jié)果可由有權(quán)限的人登錄查看、存檔。

3）項(xiàng)目評(píng)審

教學(xué)文件（培養(yǎng)方案、授課計(jì)劃、新專業(yè)申報(bào)材料等）評(píng)審：教務(wù)處在評(píng)審之前將待評(píng)審的資料準(zhǔn)備好，紙質(zhì)的資料可通過(guò)掃描錄入系統(tǒng)，并授權(quán)評(píng)審專家能夠查閱評(píng)審資料、填寫評(píng)審意見(jiàn)，評(píng)審專家登錄系統(tǒng)后查閱評(píng)審資料，并填寫評(píng)審表格完成評(píng)審過(guò)程。

3.2 功能性需求

3.2.1修訂授課計(jì)劃

需求描述：二級(jí)學(xué)院分管教務(wù)領(lǐng)導(dǎo)登陸系統(tǒng)后查看教務(wù)處授權(quán)處理的數(shù)據(jù)，并向各專業(yè)教研室主任派發(fā)《學(xué)期教學(xué)進(jìn)程表》；教研室主任登陸后，能夠且只能檢索自己需要完成的《教學(xué)任務(wù)書(shū)》，并能查閱完成該計(jì)劃書(shū)所需文件；任課教師登陸后，能夠且只能檢索自己需要完成的《授課計(jì)劃》和《教案首頁(yè)》，并能查閱《授課計(jì)劃模版》和《教案首頁(yè)模版》，任課教師提交的《授課計(jì)劃》和《教案首頁(yè)》能夠給相關(guān)權(quán)限人隨時(shí)查閱并能輸出到打印機(jī)。

3.2.2 教學(xué)過(guò)程監(jiān)控

1） 需求描述

系統(tǒng)管理員通過(guò)系統(tǒng)制定監(jiān)控指標(biāo)表；教務(wù)處選擇監(jiān)控指標(biāo)表，并授權(quán)資料錄入人（如：教學(xué)督導(dǎo)員、學(xué)生學(xué)習(xí)委員、聽(tīng)課校領(lǐng)導(dǎo)）能夠填寫相關(guān)的數(shù)據(jù)；資料錄入人登陸系統(tǒng)能夠查看且只能查看、填寫自己需要錄入的數(shù)據(jù)，并能夠打印待填寫的評(píng)價(jià)表；資料錄入人填寫完成的監(jiān)控資料可以輸出到打印機(jī)，并且能由系統(tǒng)員授權(quán)供權(quán)限人查詢；監(jiān)控的對(duì)象包括了課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)、考試和畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）等教學(xué)過(guò)程，涉及到的監(jiān)控主體有：督導(dǎo)專家、學(xué)生和學(xué)院教務(wù)部門。由于在監(jiān)控過(guò)程中的資料記錄大多數(shù)是紙質(zhì)（課堂、考場(chǎng)不具備電子記錄設(shè)備），只能采用過(guò)后指定有權(quán)限的資料錄入人將這些過(guò)程記錄錄入系統(tǒng)的方式，資料錄入人由教務(wù)處指定，可以是秘書(shū)，也可以是上述監(jiān)控主體中的成員。

6 結(jié)論

雖然此次開(kāi)發(fā)歷經(jīng)了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才最終進(jìn)入尾聲，其結(jié)果還是令人欣慰和滿意的。但是由于教務(wù)活動(dòng)太過(guò)復(fù)雜，在研究過(guò)程中很難將其標(biāo)準(zhǔn)化、流程化，在很多細(xì)節(jié)方面，不得不通過(guò)協(xié)商降低對(duì)系統(tǒng)的要求，比如：隨著日后學(xué)校的發(fā)展變化，教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)控流程肯定也會(huì)慢慢發(fā)生變化，而系統(tǒng)中的流程卻沒(méi)有辦法再隨之修改。每次教學(xué)測(cè)評(píng)，根據(jù)測(cè)評(píng)對(duì)象的不同，會(huì)有不同的測(cè)評(píng)指標(biāo)更甚者會(huì)產(chǎn)生新的測(cè)評(píng)依據(jù)，而這些變化都很難在已經(jīng)形成的系統(tǒng)功能模塊中再去更新。完全按照本校的需求以及教務(wù)活動(dòng)流程開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，缺乏通用性，很難適用于其他部門和單位。在之后的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中，會(huì)考慮使系統(tǒng)更加靈活的方案。另外，因部分對(duì)課堂的測(cè)評(píng)是在教室完成，教室不具備即時(shí)登錄系統(tǒng)的設(shè)備和條件，只能將測(cè)評(píng)表格打印出來(lái)測(cè)評(píng)時(shí)時(shí)由專家填寫好，再過(guò)后錄入系統(tǒng)，若是能夠結(jié)合手機(jī)系統(tǒng)登錄系統(tǒng)，便能實(shí)時(shí)得將測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)記錄，也能節(jié)省紙張，這是今后努力的方向。

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