教學轉型提升背景下教務管理系統(tǒng)信息化設計與實現(xiàn)

李四軍

（南京大學金陵學院網絡信息中心，江蘇南京 210089）

0 引言

信息技術的發(fā)展使高校信息化發(fā)展迅速［1］。信息技術在教學工作中的應用取得了長足進步，傳統(tǒng)教務管理系統(tǒng)已無法適應。在教學改革大背景下，對教務管理系統(tǒng)建設提出新的要求，使其構建適應高校教學改革的要求，為高校管理帶來全面改善，并成為強大的推動力，推動現(xiàn)代高校發(fā)展。

1 教務管理系統(tǒng)信息化研究意義

教學是高校最重要最復雜的工作，教務管理系統(tǒng)是教學管理核心和基礎性技術支持。目前，教學模式發(fā)展多樣化，單一教學模式已無法滿足市場需求。為支持學生個性化培訓，教務系統(tǒng)根據學生學號生成學生個性化培訓計劃。根據學生興趣和預期發(fā)展方向來調整和修改學生個人培養(yǎng)計劃。充分開發(fā)和激發(fā)學生各種潛能，使他們成為具有較強綜合能力、分析理解能力和創(chuàng)造能力的綜合型人才。使教務系統(tǒng)在創(chuàng)新教學和創(chuàng)新人才培養(yǎng)中發(fā)揮最大作用。

2 教務管理系統(tǒng)設計的理念

2.1 采用B/S架構

用戶可以通過瀏覽器訪問系統(tǒng)，無須下載和安裝各種插件和控件。數據庫服務器和應用程序服務器分別部署，數據庫服務器僅允許應用服務器訪問，用戶只能通過應用程序服務器查詢和處理數據。

2.2 支持多元化教學和個性化培養(yǎng)

教務系統(tǒng)應滿足多元化教育培養(yǎng)模式，從學年制到學分制、大類招生、分層培養(yǎng)、導師制、小班教學、小學期制、跨學科共享、校企聯(lián)合培養(yǎng)等。根據興趣和期望，學生可以選擇自己需求的課程，將本碩一體化培養(yǎng)，輔修、雙學位培養(yǎng)，跨學校國際交流，社會實踐，科研競賽，創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)相結合。

2.3 分層管理、配置流程

教務系統(tǒng)由學校、院系、專業(yè)，方向多層次管理，管理權限由上而下遞減，對權限進行授權，分級管理，使管理部門協(xié)調穩(wěn)定發(fā)展。把教學大綱審核、轉專業(yè)成績認定、授課計劃審核、課程小結審核等流程化，配置化，學校自定義管理流程，以適應學校業(yè)務管理和發(fā)展。

2.4 數據統(tǒng)一共存，校區(qū)教學日歷個性定制

教務系統(tǒng)以統(tǒng)一方式管理教學業(yè)務數據，同步切換多學期的數據并共享數據。項目開展以校園為空間范圍，以教學日歷為時間范圍。區(qū)分管理模式和業(yè)務特征，支持多校園和多教學日歷的個性化定制，促進學校教學工作發(fā)展。

2.5 同一賬戶多重身份，人性化服務

教師通過一個賬戶的角色切換而具有多個身份。同一賬戶數據權限和功能權限隨身份切換而變化。積極向用戶推送信息，提醒用戶及時處理相關業(yè)務，加快信息傳輸，改善信息獲取，改善用戶服務，高效快樂地工作。

2.6 高并發(fā)性，數據安全、穩(wěn)定可靠

系統(tǒng)在網絡、硬件資源配置滿足情況下，可同時支持30 000 名學生和3 000 門課程，而不會影響其他應用程序系統(tǒng)調用數據庫。具有安全檢查機制，保留日志記錄，可溯源，并具有一定程度容錯能力。關鍵數據被加密并通過SSL傳輸。通過IP段，登錄時間段和連接數受限等保障安全。內外部網絡被安全設備隔離，以確保數據安全性。兼容不同操作系統(tǒng)和數據庫，并適應復雜網絡環(huán)境。

2.7 支持移動辦公，為師生提供便利

系統(tǒng)支持各種移動終端設備操作，擺脫時間和空間限制，實現(xiàn)隨時隨地的教務系統(tǒng)操作，使數據多跑路，師生少跑路，為師生服務。

3 教學轉型提升下教務管理系統(tǒng)架構設計

3.1 系統(tǒng)部署架構

教務系統(tǒng)部署在學校數據中心。虛擬化技術將應用服務器與數據庫服務器分離部署，師生用戶通過負載均衡設備合理訪問教務系統(tǒng)，以提高用戶訪問效率，確保數據安全。應用服務器之間數據同步是通過平衡并發(fā)機制實現(xiàn)，采用數據驗證機制來保證數據庫數據的準確，進行數據備份。

3.2 教務管理系統(tǒng)總體架構

系統(tǒng)從用戶服務層、業(yè)務管理層、集成服務層和核心數據層構建信息化校園。用戶服務層，師生通過個性化UI 界面或統(tǒng)一門戶登錄系統(tǒng)，開展教學業(yè)務。業(yè)務管理層包括3 個模塊：核心業(yè)務、附加業(yè)務和輔助業(yè)務。集成服務層由流程驅動、消息推送、規(guī)則配置、交易預警、業(yè)務集成等集成在一起。核心數據層包括學生信息、教師信息、課程信息、培訓計劃、學生課程等數據與智慧校園基礎平臺連接。每一層都有明確分工，并且基于業(yè)務功能的插件配置設計可以最大限度地利用高?，F(xiàn)有系統(tǒng)并保護學校先前投資。

3.3 系統(tǒng)技術架構

系統(tǒng)是通過面向對象、基于組件和開發(fā)方法來設計和開發(fā)的［2］。使用多層分布式應用程序模型，應用程序組件根據其層分布在不同的計算機上。使用用戶界面層，業(yè)務層，整合層和資源層的四層結構模式來描述和分析真實業(yè)務世界。以機器語言表達，用操作系統(tǒng)，數據庫，開發(fā)工具和語言的解決方案，并最終封裝，實現(xiàn)系統(tǒng)結構設計。

3.4 系統(tǒng)業(yè)務架構

根據學校教學管理模式，將教師、教室和學生管理分解為業(yè)務流程。業(yè)務架構如圖1所示。

3.5 教務系統(tǒng)主要功能模塊實現(xiàn)

教務系統(tǒng)是學校教學核心和基礎技術支持。根據學校教學和培養(yǎng)需求［3］，教務系統(tǒng)實現(xiàn)以下12個功能模塊：教學管理、學籍管理、教學質量管理、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)管理、教科研管理、學生競賽管理、教學資源管理、學生工作管理、收費管理、教職工管理、學生實習管理、系統(tǒng)管理。

3.6 大數據在教務系統(tǒng)中應用

教務系統(tǒng)收集并挖掘教務管理數據。教師通過10 多個維度和30 多個數據模型來分析教師教學特征，為教師教學管理和評估提供支持?；趯W生基本屬性、教育屬性、學習屬性、行為屬性、興趣愛好等方面總結特征，形成用戶畫像，勾畫“千人千面”，為學校提供個性化且準確的管理。向校領導、教務處或個人推送他們關心的事物。讓主管部門領導和老師通過移動數據報告掌握部門業(yè)務進展，為教學管理提供優(yōu)化思路。

圖1 業(yè)務架構

3.7 教務系統(tǒng)與智慧校園平臺間數據交換和門戶對接

教務系統(tǒng)使用學校的數據交換平臺來實現(xiàn)與其他系統(tǒng)或數據平臺（信息平臺、課程中心、統(tǒng)一身份認證系統(tǒng)等）的數據接口對接。將與新開發(fā)業(yè)務系統(tǒng)相對應的現(xiàn)有系統(tǒng)中的數據一次加載到數據平臺中；定期從對應的現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)中提取數據共享，數據進行加載和更新，以與現(xiàn)有系統(tǒng)中的數據進行同步。

與門戶對接模式，通過Web 界面的集成，將教務系統(tǒng)以iframe形式嵌入門戶頁面；還可直接訪問要集成的系統(tǒng)數據庫，在門戶頁面上顯示數據；還可以開發(fā)相應portlet，以從其他應用程序系統(tǒng)獲取數據并與其進行交互。

4 教務系統(tǒng)信息化建設成效

教務系統(tǒng)通過基礎平臺實現(xiàn)門戶、其他業(yè)務有機功能集成。從學年學分到全面學分制、大類培養(yǎng)、實踐培訓等過渡，適應教學管理新常態(tài)；從強調流程到關注數據，從面向管理到面向服務。教務系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一數據編碼，解決統(tǒng)一身份認證和單點登錄，實現(xiàn)課程資源，教師資源和課堂資源整合，實現(xiàn)教學管理標準化。解決大量用戶高并發(fā)的大規(guī)模選課，自動排課排考和畢業(yè)審核。實現(xiàn)數據共享，支持移動操作，減輕教務員工作，方便教學，師生科研學習；大數據應用為多元化教育培養(yǎng)和個性化創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供決策，培養(yǎng)學生個人能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，提高科研能力。既要了解教學改革進展，又要關注教育改革前沿。

5 結語

高校信息化校園建設已經從數字校園向智慧校園發(fā)展，教務系統(tǒng)信息化建設已經走了10多年［4］。傳統(tǒng)教務系統(tǒng)無法適應不斷變化的教學，新時代對高校教務系統(tǒng)提出更高要求。應提高管理水平和工作效率，搭建各種教學信息資源共享平臺，真正突破時間和地域限制，實現(xiàn)信息資源隨時共享，利于快速收集、傳輸和存儲信息。學生學籍管理、教學資源管理、教學普及管理等方面綜合改革，促進教務系統(tǒng)更好地服務于教學改革。大數據應用為學校教學改革提供決策數據，使學校教學改革更加準確。