基于Labview高校教學(xué)提醒系統(tǒng)開發(fā)及其運(yùn)行效果分析

劉桐芬 張嘉琪 宮立鵬

（天津理工大學(xué)，天津300384）

基于Labview高校教學(xué)提醒系統(tǒng)開發(fā)及其運(yùn)行效果分析

劉桐芬 張嘉琪 宮立鵬

（天津理工大學(xué)，天津300384）

在高校擴(kuò)招及教育水平提升的大背景下，高校教學(xué)管理的精細(xì)化是必然趨勢(shì)。本文以Labview平臺(tái)為基礎(chǔ)有針對(duì)性的開發(fā)了相關(guān)的教學(xué)管理提醒系統(tǒng)，并在學(xué)院水平進(jìn)行了試用。結(jié)果證明該系統(tǒng)極大的提高了教學(xué)管理的精細(xì)化水平。

Labview；教學(xué)管理；提醒系統(tǒng)

一、高校教學(xué)管理工作的特點(diǎn)

隨著高校的擴(kuò)招，高等院校規(guī)模在不斷增大，與此同時(shí)，教學(xué)管理逐漸由粗放型轉(zhuǎn)變得更加精細(xì)化，傳統(tǒng)上單純依賴教學(xué)管理人員的管理模式正在逐步被管理人員結(jié)合計(jì)算機(jī)自動(dòng)化的管理模式取代。［1］自動(dòng)化管理的程度體現(xiàn)了學(xué)校管理水平的高低。盡管目前我國(guó)絕大部分高校均先后引入了教學(xué)管理計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，用于機(jī)構(gòu)對(duì)教師、學(xué)生的日常管理，但這些教學(xué)管理系統(tǒng)無(wú)論從軟硬件功能、覆蓋范圍、管理深度、或是傳達(dá)效果等多方面來(lái)看，都普遍處于發(fā)展的初期階段。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)高校的自動(dòng)化管理大多處于教務(wù)處層級(jí)，軟件開發(fā)中的需求分析由學(xué)校管理部門主導(dǎo)，軟件模塊中除了部分功能是校級(jí)管理人員直接針對(duì)學(xué)生和教師之外，大部分模塊承擔(dān)的是校級(jí)與院級(jí)管理人員之間的信息與數(shù)據(jù)傳遞工作。大學(xué)教學(xué)管理工作數(shù)據(jù)量巨大，不同院系間的學(xué)生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類似，上述結(jié)構(gòu)特征決定了這樣的軟件開發(fā)流程是必然的也是合理的。［2］但這個(gè)開發(fā)過(guò)程導(dǎo)致了院級(jí)管理人員與教師和學(xué)生之間信息與數(shù)據(jù)的交流在軟件中是被忽視的。

在學(xué)校系統(tǒng)的運(yùn)行下，院級(jí)教學(xué)管理人員除了面向校級(jí)的管理工作，另有很大一部分工作是針對(duì)本院內(nèi)教師和學(xué)生的傳達(dá)工作。這部分工作的特點(diǎn)是內(nèi)容單一，受眾范圍廣，信息傳遞的質(zhì)量要求高。這類信息的傳遞很適合由一套與手機(jī)對(duì)接的軟硬件系統(tǒng)來(lái)完成，以此作為學(xué)校開發(fā)系統(tǒng)的有益補(bǔ)充。

二、教學(xué)提醒系統(tǒng)開發(fā)前的需求分析

鑒于學(xué)校開發(fā)的軟件系統(tǒng)主要針對(duì)的是校級(jí)教學(xué)管理人員和院級(jí)教學(xué)管理人員，所以系統(tǒng)中雖然已經(jīng)囊括了常規(guī)的教學(xué)任務(wù)，卻通常無(wú)法將這些任務(wù)高效地傳遞到接收端，即教師或?qū)W生面前。這種信息傳遞的低效表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.信息的到達(dá)度不穩(wěn)定

接收端需要自行登錄系統(tǒng)查閱相關(guān)管理內(nèi)容，因?yàn)椴煌慕虒W(xué)管理通知或任務(wù)公布的時(shí)間是不同的，面向的受眾也不一樣，所以信息容易被接收端忽視。院級(jí)教學(xué)秘書需不斷以其他第三方軟硬件，如騰訊QQ或短信電話等方式提醒接收端查閱信息，且不一定能收到信息接收的確認(rèn)信息。這個(gè)過(guò)程降低了信息傳遞的安全穩(wěn)定性，院級(jí)的教學(xué)管理工作從而成為一種院際差異較大的工作，難以標(biāo)準(zhǔn)化。

2.信息的時(shí)效性不突出

需要向教師或?qū)W生傳達(dá)的教學(xué)管理信息可以分為兩類，一是固定程序信息，如每年的四六級(jí)監(jiān)考或課程安排；二是非程序內(nèi)信息，如普通課程的監(jiān)考安排或臨時(shí)下發(fā)任務(wù)。這兩者無(wú)論哪種，學(xué)校或?qū)W院設(shè)定教學(xué)任務(wù)的時(shí)間都距離執(zhí)行教學(xué)任務(wù)的時(shí)間要提前一段時(shí)間，固定程序信息比重較大，往往提前更多。但執(zhí)行教學(xué)任務(wù)的教師和學(xué)生接收到相關(guān)信息后要等若干天甚至幾個(gè)月才去執(zhí)行，容易造成遺忘。

3.信息的接收端不明確

每一項(xiàng)需要傳遞的教學(xué)任務(wù)針對(duì)的受眾是不同的，目前校級(jí)軟件雖然可以在教師端與學(xué)生端實(shí)現(xiàn)信息的精準(zhǔn)投放，但如上所述，這種投放到達(dá)度不穩(wěn)定，因而學(xué)院教學(xué)管理人員往往以第三方軟件或電話等形式再次傳遞信息，但其他軟件或電話的傳遞受眾不明確，如向?qū)W生傳遞信息往往是將信息交給班長(zhǎng)后由班長(zhǎng)向下傳遞，出現(xiàn)只涉及部分學(xué)生的情況時(shí)就有可能出錯(cuò)，如果由教學(xué)秘書直接向每一個(gè)接收端傳遞消息則工作量太大不現(xiàn)實(shí)。

針對(duì)院級(jí)教學(xué)管理工作中存在的上述問(wèn)題，本研究中開發(fā)的軟硬件系統(tǒng)應(yīng)該能解決以下需求。

第一，信息投放的穩(wěn)定性。院教學(xué)秘書發(fā)出消息后應(yīng)能夠保證每一個(gè)目標(biāo)接收端都能準(zhǔn)確接收信息，并有反饋機(jī)制確認(rèn)信息已傳達(dá)到。［3］基于這個(gè)要求，對(duì)多種推送手段進(jìn)行分析，表1列出了各類推送手段的優(yōu)缺點(diǎn)。結(jié)合目前本校教師對(duì)通信軟件的使用習(xí)慣，本項(xiàng)目選擇手機(jī)短信進(jìn)行信息推送。

表1 不同類型推送手段的優(yōu)缺點(diǎn)分析

第二，信息投放的時(shí)間安排。提醒系統(tǒng)的重要功能在于在任務(wù)開始前對(duì)執(zhí)行者進(jìn)行提醒，同時(shí)能夠接收反饋保證任務(wù)送達(dá)。因此，在院教學(xué)管理人員設(shè)置好相關(guān)教學(xué)任務(wù)及要發(fā)送的信息后，系統(tǒng)會(huì)發(fā)送到每個(gè)信息接收端，并能夠自動(dòng)在任務(wù)截止日期前發(fā)送多次提醒，具體的提醒時(shí)間與頻率等參數(shù)可設(shè)置，同時(shí)接收對(duì)方的反饋信息保證任務(wù)送達(dá)，如信息接收端無(wú)反饋，系統(tǒng)應(yīng)能夠提醒教學(xué)秘書與之進(jìn)行聯(lián)系確認(rèn)。

第三，建立信息接收端分組數(shù)據(jù)庫(kù)。為保證不同的任務(wù)能準(zhǔn)確送達(dá)針對(duì)的接收方，避免非執(zhí)行者接收信息引起混亂，需要將目標(biāo)教師與學(xué)生群體按不同的分類方法建庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)鍵詞為教師或?qū)W生群體的序列號(hào)；根據(jù)所屬系、職稱、課題組、課程類型等各方面信息對(duì)每位接收方設(shè)置不同標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)分組歸類，庫(kù)內(nèi)除存有手機(jī)號(hào)碼用于短信聯(lián)系外還保存電子郵箱、QQ號(hào)碼、微信賬號(hào)等各種信息保證能夠及時(shí)聯(lián)系。

三、教學(xué)提醒系統(tǒng)簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)該提醒系統(tǒng)的軟硬件包括四個(gè)模塊，按流程順序分別為：由教學(xué)管理人員輸入相關(guān)信息的“信息輸入模塊”，對(duì)輸入的進(jìn)行存儲(chǔ)并識(shí)別接收對(duì)象的“信息與接收對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)”，用于確認(rèn)信息發(fā)送時(shí)點(diǎn)的“信息發(fā)送時(shí)控模塊”，以及到達(dá)發(fā)送時(shí)點(diǎn)后進(jìn)行發(fā)送并識(shí)別反饋信息的“信息發(fā)送接收模塊”。圖1為該系統(tǒng)運(yùn)行原理流程圖，分別介紹上述四個(gè)模塊的設(shè)計(jì)與運(yùn)行。

圖1 教學(xué)提醒系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)原理流程圖

1.信息輸入模塊

教學(xué)管理人員可以在教學(xué)任務(wù)開始之前的任何時(shí)點(diǎn)設(shè)置教學(xué)任務(wù)提醒的相關(guān)信息，在對(duì)話框內(nèi)輸入信息內(nèi)容，并以數(shù)據(jù)庫(kù)分類或手動(dòng)設(shè)置的方式選定接收該信息的人員，設(shè)置該信息送達(dá)對(duì)方手機(jī)的預(yù)設(shè)時(shí)間。進(jìn)行上述操作的對(duì)話框界面如圖2所示，圖3為設(shè)置界面中的送達(dá)時(shí)間預(yù)設(shè)對(duì)話框。圖4為實(shí)現(xiàn)該模塊的框圖程序。

圖2 教學(xué)管理人員擬發(fā)送信息輸入界面

圖3 擬發(fā)送信息通知時(shí)間設(shè)置對(duì)話框

圖4 擬發(fā)送信息輸入框圖程序

2.信息與接收對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)

信息輸入系統(tǒng)后，自動(dòng)存貯在信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)根據(jù)輸入信息的相關(guān)內(nèi)容關(guān)聯(lián)至接收對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)應(yīng)人群之中，供未來(lái)到達(dá)推送時(shí)間節(jié)點(diǎn)后向相應(yīng)人群發(fā)送相應(yīng)信息。圖5和圖6分別顯示了在數(shù)據(jù)庫(kù)中寫入與調(diào)出數(shù)據(jù)的框圖程序。

圖5 擬發(fā)送信息寫入數(shù)據(jù)庫(kù)框圖程序

圖6 擬發(fā)送信息調(diào)出數(shù)據(jù)庫(kù)框圖程序

3.信息發(fā)送時(shí)控模塊

系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中該模塊按時(shí)間順序檢索數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)各條待發(fā)送信息，到達(dá)時(shí)間節(jié)點(diǎn)后即將該信息調(diào)出送往“信息發(fā)送接收模塊”進(jìn)行處理。圖7為該模塊運(yùn)行的框圖程序。

圖7 信息發(fā)送時(shí)控框圖程序

4.信息發(fā)送接收模塊

當(dāng)某條信息到達(dá)“信息發(fā)送時(shí)控模塊”的發(fā)出時(shí)點(diǎn)后，即在數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)用該信息及該信息的目標(biāo)對(duì)象手機(jī)號(hào)，給所有被調(diào)用的號(hào)碼發(fā)送相關(guān)信息，并等待該號(hào)碼的反饋信息。如該號(hào)碼返回反饋信息，則該任務(wù)完成；如目標(biāo)號(hào)碼沒(méi)有返回反饋信息，則根據(jù)預(yù)設(shè)，過(guò)一定時(shí)間后再次發(fā)送提示信息，如此反復(fù)三次任務(wù)終止。圖8為該模塊運(yùn)行的框圖程序。

四、系統(tǒng)運(yùn)行效果分析

系統(tǒng)建成并模擬運(yùn)行后，在天津理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與安全工程學(xué)院教師范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試時(shí)間為開學(xué)第二周至第五周，發(fā)送信息主要有三大類：授課時(shí)間提醒，教學(xué)材料上交提醒，及事務(wù)類通知。信息發(fā)送的目標(biāo)人群為該學(xué)院的53名教職員工。在測(cè)試開始后向目標(biāo)人群發(fā)送了關(guān)于該系統(tǒng)及所發(fā)送信息的調(diào)查問(wèn)卷，用于評(píng)估系統(tǒng)運(yùn)行效果。

在系統(tǒng)測(cè)試期間，共發(fā)出授課時(shí)間提醒類信息128條，給128人次；教學(xué)材料上交提醒3條，給414人次；事務(wù)類通知5條，給265人次。系統(tǒng)部分時(shí)間設(shè)置如下：任務(wù)開始前2小時(shí)發(fā)送消息，如信息接收方回復(fù)“收到”短信，則該次信息提醒任務(wù)完成；如信息接收方未回復(fù)“收到”短信，則在第一次發(fā)送信息后10分鐘時(shí)再次發(fā)送消息，如接收方回復(fù)“收到”則該次任務(wù)完成，如仍未收到回復(fù)短信，則在第二次信息發(fā)送后20分鐘時(shí)第三次發(fā)送消息，同時(shí)該次信息提醒任務(wù)完成。

測(cè)試結(jié)束后，對(duì)系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，同時(shí)請(qǐng)學(xué)院教學(xué)相關(guān)的教師46人填寫了問(wèn)卷調(diào)查表。根據(jù)系統(tǒng)記錄及問(wèn)卷反饋，統(tǒng)計(jì)得到下列數(shù)據(jù)：系統(tǒng)測(cè)試期間發(fā)送信息總?cè)舜螖?shù)807次，一次到達(dá)率99.75%，信息總到達(dá)率100%。測(cè)試過(guò)程中有兩次消息未送達(dá)接收方手機(jī)，這兩次未到達(dá)的原因可能是本系統(tǒng)的問(wèn)題，也可能是通信運(yùn)營(yíng)商方面的問(wèn)題，具體原因仍未確定。因?yàn)橄到y(tǒng)如未接收反饋信息會(huì)再次發(fā)送，所以這兩次因發(fā)送不成功后沒(méi)有反饋信息，系統(tǒng)進(jìn)行了二次發(fā)送，保證了最終送達(dá)。

問(wèn)卷調(diào)查顯示，試用的教師群體100%認(rèn)為該系統(tǒng)提升了教學(xué)通知的便利性。73.9%的人認(rèn)為這種通知方式能夠非常有效的減少因?yàn)橥ㄖ坏轿换蜻z忘造成教學(xué)事故的可能性，剩余的26.1%的人也認(rèn)為是有效的。65.2%的人認(rèn)為目前的不回復(fù)即重復(fù)發(fā)送的設(shè)計(jì)應(yīng)該保留；另有21.7%的人提出了其他建議，包括等待回復(fù)的時(shí)間延長(zhǎng)，重復(fù)發(fā)送次數(shù)增多，不等待回復(fù)直接重復(fù)發(fā)送等。13.1%的人認(rèn)為可以不設(shè)置回復(fù)機(jī)制。試用教師群體也提出了其他有益，但目前系統(tǒng)尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)的建議，有待未來(lái)完善。

通過(guò)三周的試用，該提醒系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)得以體現(xiàn)。在學(xué)院管理工作層面，該系統(tǒng)的應(yīng)用首先從技術(shù)角度杜絕了教學(xué)任務(wù)下達(dá)過(guò)程中因?yàn)樾畔贤ú粫扯斐山虒W(xué)事故的可能；同時(shí)，簡(jiǎn)單批量化的操作減少了教學(xué)管理人員大量的工作；另外，在系統(tǒng)開發(fā)的過(guò)程中通過(guò)需求分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建，梳理了學(xué)院主要教學(xué)管理工作的內(nèi)容、程序及相關(guān)對(duì)象，對(duì)院一級(jí)的教學(xué)管理工作進(jìn)行了梳理。

在信息接收端教師層面，該系統(tǒng)的運(yùn)行保證了教師接收教學(xué)管理及預(yù)警信息的可靠性，為教師群體提供了更加人性化的服務(wù)；系統(tǒng)運(yùn)行后教師反映減輕了相當(dāng)大的因?yàn)閾?dān)心未接收或遺忘教學(xué)任務(wù)而造成教學(xué)事故的心理負(fù)擔(dān)；同時(shí)方便了教師規(guī)劃個(gè)人時(shí)間，更合理的利用非教學(xué)任務(wù)時(shí)段。

圖8 信息發(fā)送接收框圖程序

五、展望

初步的測(cè)試通過(guò)后將對(duì)系統(tǒng)進(jìn)一步提升，面向全院學(xué)生群體開放。預(yù)期該系統(tǒng)對(duì)學(xué)生開放后將取得以下收益。進(jìn)一步杜絕了以往經(jīng)常出現(xiàn)的一些問(wèn)題，如學(xué)生不知道上課時(shí)間造成的缺勤，學(xué)生沒(méi)有主動(dòng)查詢考試信息造成的缺考，學(xué)生干部通知不到位造成個(gè)別學(xué)生報(bào)名、交費(fèi)、核查等事項(xiàng)被遺漏等情況。通過(guò)短信及反饋信息的存留，減少了因?qū)W生未接收到重要通知造成嚴(yán)重問(wèn)題后學(xué)院與學(xué)生及學(xué)生家長(zhǎng)之間的糾紛。在對(duì)學(xué)生精細(xì)化管理的過(guò)程中每個(gè)學(xué)生都能親身感受到學(xué)院對(duì)他的管理與約束，有助于學(xué)生適應(yīng)教學(xué)環(huán)境，改善學(xué)習(xí)意愿，并間接提升學(xué)生的課堂出勤率、考試通過(guò)率、畢業(yè)率等指標(biāo)。

［1］盧雅紅.高校二級(jí)學(xué)院教學(xué)管理模式多樣化研究［D］.長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2005.

［2］陳香.談教學(xué)管理信息的快速傳遞［J］.中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2008（9）.

［3］董少偉，郭中華.手機(jī)多媒體技術(shù)在現(xiàn)代教學(xué)管理中的應(yīng)用［J］.科技與管理，2009（5）.

［4］楊東強(qiáng).基于P2P+SIP技術(shù)的辦公即時(shí)通信系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)［D］.成都：電子科技大學(xué)，2011.

（責(zé)任編輯：張華凡）

Development and Operation of a University Teaching Prompt System Based on Labview

LIU Tongfen，ZHANG Jiaqi，GONG Lipeng
（Tianjin University of Technology，Tianjin 300384，China）

With increasing of enrollment rate and enhancing of teaching quality in higher education，it is necessary to refine the teaching management.A teaching prompt system was developed based on Labview，aiming to facilitate the management quality.The system was tested in the College of Environment Science and Safety Engineering.The test proved that the prompt system can greatly improve the accuracy of teaching management.

Labview；teaching management；prompt system

G642.0

劉桐芬（1974—），女，助理政工師，研究方向：教學(xué)管理。

張嘉琪（1962—），男，教授，研究方向：儀器分析技術(shù)研究。

天津理工大學(xué)教改項(xiàng)目（YB13-53）。