高校教務(wù)信息化系統(tǒng)創(chuàng)新研究

蘇家莉

[摘要]高等學(xué)校教學(xué)改革工作的不斷推進(jìn)以及辦學(xué)規(guī)模的日漸擴(kuò)大，為高校信息化建設(shè)及創(chuàng)新提供了一定的條件及機(jī)會(huì)。文中嘗試從高校教務(wù)信息化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建層面入手分析，在提出并總結(jié)高校信息化教務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則、組織架構(gòu)的構(gòu)建方式等后，從高校信息化教務(wù)管理系統(tǒng)使用過(guò)程中存在的問(wèn)題角度反觀高校教務(wù)信息化系統(tǒng)創(chuàng)新要求及必要性。

[關(guān)鍵詞]高校教務(wù)；信息化；系統(tǒng)創(chuàng)新

高校信息化教務(wù)系統(tǒng)的建立及應(yīng)用的高效便捷與否，直接關(guān)系到高等學(xué)校教育的信息化質(zhì)量。借助高校教務(wù)信息化系統(tǒng)的建設(shè)和創(chuàng)新，高校日常教學(xué)工作的管理與控制可逐步從人工化過(guò)渡到現(xiàn)代化、規(guī)范化、網(wǎng)絡(luò)化。這也是高等院校教育信息化改革發(fā)展到一定歷史階段的成果及必然選擇。

一、高校信息化教務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

（一）實(shí)用性原則

高校教務(wù)系統(tǒng)的信息化發(fā)展基本以為全校教學(xué)運(yùn)行提供服務(wù)為前提。因此，高校教務(wù)信息化系統(tǒng)的建設(shè)必須考慮到教學(xué)管理人員和師生的切實(shí)需求，以提升系統(tǒng)使用效率和適用性為目標(biāo)。也正因?yàn)槿绱?，在高校教?wù)信息化系統(tǒng)設(shè)計(jì)之處時(shí)，就需要考慮到如何精準(zhǔn)鎖定高校教務(wù)系統(tǒng)使用者的需求，如何增加調(diào)查的實(shí)效性，如何立足本校的實(shí)際情況，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)和檢測(cè)。

（二）數(shù)據(jù)整體性原則

按照教務(wù)管理信息系統(tǒng)的覆蓋面廣的特征，可從數(shù)據(jù)的整體性入手，保障高校信息化教務(wù)系統(tǒng)中各項(xiàng)信息流動(dòng)的順利性。這不僅是高校信息化管理和建設(shè)的要求，同樣也是高校信息化教務(wù)系統(tǒng)作為承上啟下的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，輔助高校教學(xué)改革避開(kāi)信息孤島的重要途徑。因此，任何有可能導(dǎo)致高校信息化教務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)不完整、缺乏整體性的因素都需要采取措施避開(kāi)。

（三）易用性原則

高校信息化教務(wù)系統(tǒng)需要兼顧學(xué)生學(xué)籍、選修課、課程與教學(xué)計(jì)劃、排課、師生考勤、課室、信息查詢、課程學(xué)習(xí)情況等管理工作的信息化建設(shè)和應(yīng)用需求。以上每一部分的信息化應(yīng)用需求均不具有趨同性，但是均需要操作方式和流程簡(jiǎn)潔、方便易于學(xué)習(xí)和操作。因此在高校信息化教務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建立時(shí)，各項(xiàng)功能的設(shè)計(jì)必須考慮到易用性要求。

（四）可升級(jí)性原則

高校信息化教務(wù)系統(tǒng)用戶在使用該系統(tǒng)的過(guò)程中的愉快、便捷、自如、輕松感是趨同的。這就要求高校信息化教務(wù)系統(tǒng)必須響應(yīng)迅速，隨著各個(gè)系統(tǒng)用戶使用要求的不斷變化可以不斷添加新功能和修改已有功能，具有可升級(jí)性和可更新性。此項(xiàng)要求反應(yīng)在高校信息化教務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃中時(shí)，表現(xiàn)為要求高校信息化教務(wù)系統(tǒng)具有可延展性和可成長(zhǎng)性。

二、高校信息化教務(wù)系統(tǒng)的功能性設(shè)計(jì)要求

（一）高校信息化教務(wù)系統(tǒng)子系統(tǒng)的基本構(gòu)成

高校信息化教務(wù)系統(tǒng)按照切實(shí)應(yīng)用要求，可分為教學(xué)運(yùn)行管理子系統(tǒng)、教學(xué)資源管理子系統(tǒng)、教務(wù)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)三個(gè)部分。其中，教學(xué)運(yùn)行管理子系統(tǒng)以全校教學(xué)管理人員的辦公需求為設(shè)計(jì)前提，在歸納總結(jié)高校日常教務(wù)工作內(nèi)容及要求后，使用網(wǎng)絡(luò)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)完成傳統(tǒng)辦公系統(tǒng)的規(guī)范化管理；教學(xué)運(yùn)行管理子系統(tǒng)包含學(xué)生情況管理、教師情況管理、課程與教學(xué)計(jì)劃管理三類，并使用三級(jí)權(quán)限管理方式來(lái)著手教學(xué)運(yùn)行常態(tài)化管理、教學(xué)各環(huán)節(jié)管理；教學(xué)資源管理子系統(tǒng)主要包含教學(xué)資源、教師教輔人員、專業(yè)培養(yǎng)方案、硬件設(shè)施等的設(shè)置及應(yīng)用；教學(xué)管理系統(tǒng)內(nèi)部信息共享、審批報(bào)表、公文流轉(zhuǎn)、文件流動(dòng)等的信息化運(yùn)作，需要對(duì)高校日常教務(wù)管理質(zhì)量及教學(xué)管理效率的提升負(fù)責(zé)。

（二）高校信息化教務(wù)系統(tǒng)子系統(tǒng)的功能性設(shè)計(jì)要求

1.教學(xué)資源管理子系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)要求

從教學(xué)資源管理子系統(tǒng)的應(yīng)用需求角度來(lái)看，教學(xué)資源管理子系統(tǒng)的教學(xué)資源信息設(shè)置功能應(yīng)該作為整個(gè)教學(xué)資源管理子系統(tǒng)所有功能的基礎(chǔ)性功能，借助集中調(diào)用方式和統(tǒng)一設(shè)置方式，來(lái)滿足各個(gè)功能模塊數(shù)據(jù)高度共享的要求。

“發(fā)布教學(xué)信息”功能的實(shí)現(xiàn)方面，需要調(diào)查該校教學(xué)信息發(fā)表渠道的種類和可用性。常態(tài)下高校的教學(xué)信息多通過(guò)教務(wù)網(wǎng)站、教學(xué)信息自助查詢終端、手機(jī)短信發(fā)送、校園LED電子屏幕等多個(gè)渠道發(fā)布，因此在“發(fā)布教學(xué)信息”功能模塊設(shè)計(jì)時(shí)也需要提供以上信息發(fā)布渠道的選項(xiàng)。這也是保障高校信息化教務(wù)系統(tǒng)可準(zhǔn)確及時(shí)發(fā)布動(dòng)態(tài)教學(xué)信息，保障有信息需求的學(xué)生或教師等可隨時(shí)自主查詢到教學(xué)資源信息的前提。

課程排課及教室的使用方面，需要考慮到上課時(shí)間及地點(diǎn)的相關(guān)性，學(xué)生上課地點(diǎn)的是否集中直接會(huì)影響到學(xué)生上課的積極性和出勤率。排課和教室功能設(shè)計(jì)時(shí)，還需要考慮到系統(tǒng)的選課功能能夠計(jì)量選修課程和必修課程排課的合理性。功能設(shè)計(jì)時(shí)，可考慮將各類課程表單超文本格式的自動(dòng)形成需求能否被滿足，這也是學(xué)生登錄選課系統(tǒng)后自助查詢課表及下載課表的基礎(chǔ)?？紤]到高校信息化教務(wù)系統(tǒng)的可生長(zhǎng)性需求，可將教學(xué)考核和教師上課情況的記錄同期納入到此功能模塊下。

教學(xué)信息分析功能模塊中的現(xiàn)有功能設(shè)計(jì)需要滿足上課時(shí)間、地點(diǎn)的動(dòng)態(tài)調(diào)整要求，在與排課和教室安排不沖突的前提下，滿足學(xué)生和教師的課表輸出需求。

2.教學(xué)運(yùn)行管理子系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)要求

與教學(xué)資源管理子系統(tǒng)相比，教學(xué)運(yùn)行管理子系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)要求較為簡(jiǎn)單。僅需要滿足各個(gè)年級(jí)、專業(yè)、課程的必修課和選修教學(xué)計(jì)劃設(shè)定以及對(duì)應(yīng)學(xué)分和學(xué)時(shí)配備，教師授課所需權(quán)限的賦予與學(xué)生學(xué)習(xí)所需權(quán)限授予即可。教師授課權(quán)限授予方面，需要為教師提供賬號(hào)注冊(cè)、密碼設(shè)置、密碼修改的功能，教師在進(jìn)入“教師情況管理”模塊中，需要描述自己的課程信息，使之成為學(xué)生選課的客觀參考依據(jù)。

3.教務(wù)辦公自動(dòng)化子系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)要求

為滿足高校教學(xué)學(xué)管理的系統(tǒng)化需求，與教務(wù)辦公自動(dòng)化相關(guān)的內(nèi)容及對(duì)信息流轉(zhuǎn)順暢性的需求都需要納入到此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃中來(lái)。比如學(xué)籍管理和管理員信息管理功能模塊的設(shè)計(jì)等。其中學(xué)籍管理模塊歸屬于教務(wù)處的學(xué)籍專門工作人員或不同學(xué)院專門工作人員來(lái)操作。在具體應(yīng)用過(guò)程中，考慮到不同學(xué)院在學(xué)籍管理過(guò)程中，有可能對(duì)學(xué)生學(xué)籍信息的使用需求不同，因此在教務(wù)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的此項(xiàng)功能設(shè)計(jì)時(shí)，部分高校需要增加插口，鏈接各個(gè)學(xué)院學(xué)籍管理的差異性子模塊。但常態(tài)下，學(xué)籍管理方面的功能需要包含畢業(yè)審核、畢業(yè)生名冊(cè)輸出、與畢業(yè)生信息庫(kù)的鏈接、計(jì)算學(xué)費(fèi)、退費(fèi)、取消學(xué)籍和修改學(xué)籍、學(xué)生轉(zhuǎn)專業(yè)時(shí)信息修改操作、在籍學(xué)生信息查詢等功能。管理員的信息功能設(shè)計(jì)方面需要設(shè)定學(xué)生用戶權(quán)限和教師用戶權(quán)限在后臺(tái)還需要添加“查詢”、“修改”、“刪除”、“添加”功能，以及教務(wù)課程信息、賬戶信息、考勤信息、課程表、課室使用信息的匯總功能。endprint

三、高校信息化教務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)及算法

（一）虛擬化集群技術(shù)

教務(wù)信息化系統(tǒng)子系統(tǒng)以基于Portal的認(rèn)證方式為基礎(chǔ)，以Web服務(wù)器端為平臺(tái)，使用統(tǒng)一設(shè)計(jì)原則，以VmwareInfrastructure虛擬化集群技術(shù)為解決方案的設(shè)計(jì)技術(shù)，以最大限度的滿足硬件資源使用要求，保障信息化教務(wù)系統(tǒng)在7*24小時(shí)內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)作為前提進(jìn)行設(shè)計(jì)。這也是教務(wù)信息化系統(tǒng)子系統(tǒng)可統(tǒng)一提升大量用戶集中訪問(wèn)系統(tǒng)效率的主要依據(jù)之一。

（二）自適應(yīng)蟻群算法

自適應(yīng)蟻群算法是教學(xué)運(yùn)行管理中，在考慮教室資源信息、課程信息、學(xué)生信息、上課時(shí)間、人數(shù)限制、教師信息、上課地點(diǎn)等多項(xiàng)因素之后，以生成更為優(yōu)化合理的課程表為目的，而選擇使用的計(jì)算方式。其優(yōu)勢(shì)在于可充分發(fā)揮教師資源和教學(xué)資源效益。

（三）數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是高校教務(wù)信息管理系統(tǒng)中教學(xué)信息分析模塊得以有效設(shè)計(jì)，并挖掘?qū)W生心理測(cè)評(píng)信息、助學(xué)貸款信息、教師教學(xué)信息、成績(jī)信息、學(xué)生基本信息的技術(shù)支撐。需要加載、轉(zhuǎn)化、抽取不同的教學(xué)信息數(shù)據(jù)后，按照聚類算法和關(guān)聯(lián)規(guī)則的要求，應(yīng)用到高校教務(wù)信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘中，繼而分析隱藏在數(shù)據(jù)背后的不可輕易察覺(jué)的信息，如各專業(yè)和各年級(jí)的學(xué)生教學(xué)效果、哪門課程中教師的教學(xué)效果更好，學(xué)生信息受到心理問(wèn)題和家庭環(huán)境影響的程度等。在使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)系統(tǒng)性挖掘之后，最終所得的數(shù)據(jù)將成為輔助學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)、綜合成績(jī)?cè)u(píng)定等工作有序進(jìn)行的依據(jù)。這些分析數(shù)據(jù)對(duì)確定學(xué)生培養(yǎng)方向和改進(jìn)教學(xué)工作等均有輔助作用。

四、高校信息化教務(wù)系統(tǒng)框架的設(shè)計(jì)

（一）高校信息化教務(wù)系統(tǒng)的框架分層

高校信息化教務(wù)系統(tǒng)框架需要包括兩方面要素，首先具有全局性的規(guī)劃及多元件功能的劃分描述，對(duì)于多個(gè)元件與軟件架構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)性也需要梳理清楚。其次，在系統(tǒng)構(gòu)建之前需要明確系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)可行性，通過(guò)慎重嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯亢涂疾齑_定設(shè)計(jì)架構(gòu)，以此作為實(shí)施階段架構(gòu)設(shè)計(jì)的基本保障。

高校信息化教務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)各個(gè)部分之間的基本關(guān)系如下，第一層為統(tǒng)一用戶Portal登錄模塊需要與教學(xué)運(yùn)行管理子系統(tǒng)、教學(xué)資源管理子系統(tǒng)、教務(wù)辦公自動(dòng)化子系統(tǒng)一一對(duì)應(yīng)鏈接，而第二層是三個(gè)子系統(tǒng)與數(shù)據(jù)抽象層和核心數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接。從其層次性設(shè)計(jì)來(lái)看，還可將其分為三個(gè)層次，第一層為“用戶Portal登錄模塊”，第二層為“教學(xué)運(yùn)行管理子系統(tǒng)、教學(xué)資源管理子系統(tǒng)、教務(wù)辦公自動(dòng)化子系統(tǒng)”所構(gòu)成的子系統(tǒng)層，第三層為數(shù)據(jù)層，即“數(shù)據(jù)抽象層和核心數(shù)據(jù)庫(kù)”層。

高校信息化教務(wù)系統(tǒng)的功能模塊及功能的設(shè)計(jì)可以Portal技術(shù)下的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的B/S結(jié)構(gòu)為創(chuàng)建基礎(chǔ)，統(tǒng)一身份認(rèn)證，使用多層軟件架構(gòu)，借助互聯(lián)網(wǎng)和校園網(wǎng)，來(lái)保障其運(yùn)作的順暢性。

（二）子系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)及分層

三大子系統(tǒng)中教學(xué)運(yùn)行管理子系統(tǒng)的架構(gòu)最為復(fù)雜，因此以教學(xué)運(yùn)行管理子系統(tǒng)框架及分層為例，其要求及呈現(xiàn)方式基本可歸納如下：

教學(xué)運(yùn)行管理子系統(tǒng)的框架及工作流程按照三級(jí)權(quán)限管理要求，教學(xué)運(yùn)行管理子系統(tǒng)的框架可分為四個(gè)層次，第一層為自培養(yǎng)方案管理、教學(xué)任務(wù)管理、編排課程表向?qū)W生選課管理的逐層過(guò)度，第二層為“生成臨班課表備選”、“選課操作”、“選課查詢管理層”，此三個(gè)元素之間是并列關(guān)系，第三個(gè)層面是選課控制管理單和課表查詢管理層，此層的建立需要使用者在第一層的“編排課程表”完成后“生成臨班課表備選”，繼而通過(guò)“選課操作”過(guò)渡到第三層。

除“編排課程表”切入口外，“學(xué)生選課管理”也可作為“選課操作”和“選課控制管理單”之間關(guān)聯(lián)性構(gòu)建的基礎(chǔ)。第四層在第三層和“選課控制管理單”和“課表查詢管理”工作完成后得以建立，其覆蓋范圍包含“畢業(yè)管理”、“學(xué)籍管理”、“成績(jī)管理”、“重修管理”、“考試管理”幾個(gè)子環(huán)節(jié)。如果學(xué)生按照“培養(yǎng)方案管理”、“教學(xué)任務(wù)管理”、“編排課程表”、“學(xué)生選課管理”的順序化流程過(guò)渡到“課表查詢管理”環(huán)節(jié)時(shí)，同樣可以直接進(jìn)入“畢業(yè)管理”、“學(xué)籍管理”、“成績(jī)管理”、“重修管理”、“考試管理”幾個(gè)子環(huán)節(jié)。以上各個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)性必須在此系統(tǒng)設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)界定清楚。

綜上所述，高校信息化教務(wù)系統(tǒng)在創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不僅需要考慮使用者的需求，還需要考慮能否滿足當(dāng)前高校教務(wù)系統(tǒng)信息化改革需求，以及高校信息化教務(wù)系統(tǒng)自身動(dòng)態(tài)發(fā)展、升級(jí)、完善的需求。在實(shí)踐設(shè)計(jì)和現(xiàn)有功能優(yōu)化的過(guò)程中，還需要顧及目前高校信息化教務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用階段存在的數(shù)據(jù)安全性有待加強(qiáng)、現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁堵現(xiàn)象時(shí)有出現(xiàn)等問(wèn)題。endprint