面向質(zhì)量評估的高校教學數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)模塊的設(shè)計與實踐

張宇翔

摘要：以往高校教學數(shù)據(jù)中心的建設(shè)主要是以教學業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的交換為目的，然而隨著對高校教學質(zhì)量評估的開展，要求數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)還能很好地支持周期性教學質(zhì)量的評估。提出兼顧教學質(zhì)量評估的高校教學數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)模塊的設(shè)計與實踐。

關(guān)鍵詞：教學質(zhì)量評估；數(shù)據(jù)標準化；數(shù)據(jù)模型

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2016.04.013

早在2007年底，為了落實國家“高等學校教學質(zhì)量與教學改革工程”，教育部、財政部聯(lián)合發(fā)文啟動“全國高校教學基本狀態(tài)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)項目”。2012年，教育部頒發(fā)《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》，其中第十一條指出“加強高校自我評估，健全校內(nèi)質(zhì)量保障體系，完善本科教學基本狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，建立本科教學質(zhì)量年度報告發(fā)布制度”。通過教學基本狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，提供完整、權(quán)威的教學基本狀態(tài)數(shù)據(jù)，既可以推動高校信息化建設(shè)標準化和規(guī)范化，又可以完善監(jiān)測評估體系，提高評估實際效果。

以往高校教學數(shù)據(jù)中心的建設(shè)主要采用面向支持教務(wù)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)集成方案，其主要目的是為了解決相關(guān)教學系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和共享。顯然，隨著高校教學質(zhì)量評估和本科教學基本狀態(tài)數(shù)據(jù)庫建設(shè)的要求，對高校數(shù)據(jù)共享平臺的建設(shè)提出了更高的要求，也即除了實現(xiàn)現(xiàn)有相關(guān)教學系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的交換，還要兼顧本科教學質(zhì)量評估。而教學質(zhì)量評估內(nèi)涵廣泛，包括教育部、省市教育主管部門、學校，涉及對課程評估、專業(yè)評估等的多方面評估。

旨在搭建一個面向應(yīng)用、安全可靠、操作便捷、技術(shù)先進、規(guī)范統(tǒng)一、靈活可擴展的教學數(shù)據(jù)交換平臺，實現(xiàn)各教學相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、教學質(zhì)量評估系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心平臺之間的數(shù)據(jù)交換和共享，為學校教學管理提供統(tǒng)一、規(guī)范、準確、實時的權(quán)威數(shù)據(jù)服務(wù)。著重介紹兼顧教學質(zhì)量評估的教學數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)模塊的設(shè)計與實踐。

1 數(shù)據(jù)模塊整體框架

教學數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)模塊的建設(shè)從以下兩方面展開：（1）其與教學相關(guān)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的交換；（2）兼顧多層次、多方面的教學質(zhì)量評估。教學系統(tǒng)主要是圍繞教學過程展開，故其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)主要面向教學過程業(yè)務(wù)；教學質(zhì)量評估主要是針對教學結(jié)果，是以結(jié)果考核指標為導向。因此，教學數(shù)據(jù)中心的建設(shè)要遵循結(jié)果與過程相結(jié)合的原則。

教學業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（簡稱業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)）直接來自于教學業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其特點是以業(yè)務(wù)流為主導；教學質(zhì)量評估所需數(shù)據(jù)（簡稱評估數(shù)據(jù)）來自于各級評估報告中的質(zhì)量評估指標，其特點是以分類、分級為前提，以便服務(wù)于質(zhì)量評估；教學數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)（簡稱基礎(chǔ)數(shù)據(jù)）來源于教學相關(guān)系統(tǒng)，其既能為教學相關(guān)系統(tǒng)及教學質(zhì)量評估提供準確、唯一的數(shù)據(jù)，又能提供便捷的數(shù)據(jù)共享和交換，其特點是面向評估和數(shù)據(jù)交換。圖1詳細給出了三者之間的相互關(guān)系。

從數(shù)據(jù)交互的角度（如圖中的實線所示），現(xiàn)有的教學相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)既為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)，又需要從數(shù)據(jù)中心索取必要的數(shù)據(jù)，以便支持系統(tǒng)運行；評估數(shù)據(jù)來自于教學數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，但多數(shù)需要對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理或分析。

從構(gòu)建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的角度（如圖中的虛線所示），基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的構(gòu)建受限于評估數(shù)據(jù)需求以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。也即，根據(jù)教學質(zhì)量評估的要求，結(jié)合教學過程業(yè)務(wù)，整理出所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2 數(shù)據(jù)模塊設(shè)計及實踐

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊設(shè)計

以服務(wù)于教學質(zhì)量評估和數(shù)據(jù)交換為最終目的，構(gòu)建教學數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。因基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是教學質(zhì)量評估的基礎(chǔ)，故要求滿足統(tǒng)一、準確、可用、規(guī)范。

鑒于此，首先需要認真分類總結(jié)從教育部至學校的各方面的教學質(zhì)量報告所需的數(shù)據(jù)，形成分類、分級的數(shù)據(jù)項。圖2左半部分給出了一個示例，一級數(shù)據(jù)分為學校基本數(shù)據(jù)、學科專業(yè)、人才培養(yǎng)、教學條件及利用、教學成果、教學管理及質(zhì)量監(jiān)控六大部分。在此基礎(chǔ)上，進一步總結(jié)出二級數(shù)據(jù)，如圖2中給出屬于“人才培養(yǎng)”的培養(yǎng)方案、教學計劃、教學任務(wù)和選課4個二級數(shù)據(jù)。然后，給出二級數(shù)據(jù)包括的數(shù)據(jù)項，由其最終組成教學基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

上述分類、分層的數(shù)據(jù)整理是建立在教育部、省市教育主管部門、學校對課程、專業(yè)等的多方面評估的基礎(chǔ)上的。這項工作是兼顧評估的教學數(shù)據(jù)中心建設(shè)成敗的關(guān)鍵因素之一，其需要投入大量的時間和精力展開這項工作，要求人員除了熟悉數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計之外，還得熟悉教學過程及評價工作，需要系統(tǒng)開發(fā)人員和教學管理人員共同參與完成。

此外，需要依照國家代碼標準、教育部代碼標準、高校代碼標準和學校代碼標準，并參照當前教務(wù)系統(tǒng)中各應(yīng)用系統(tǒng)的代碼，建立統(tǒng)一的教務(wù)系統(tǒng)代碼標準。統(tǒng)一制定數(shù)據(jù)表的中英文名稱和對表的文字說明，以及表中字段的中英文名稱、類型、長度、取值范圍、字段說明等屬性的描述。

2.2 數(shù)據(jù)模塊實踐

完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的設(shè)計之后，需要完成：（1）從業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中抽取數(shù)據(jù)，進而生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；（2）在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)質(zhì)量評估指標計算生成評估數(shù)據(jù)。圖2右半部分給出了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及評估數(shù)據(jù)之間的流轉(zhuǎn)關(guān)系。有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以從業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中直接得到，有的需要通過業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)間的某種運算得出；同樣，有的評估數(shù)據(jù)可以從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中直接得到，有的需要通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)間的某種運算或統(tǒng)計分析得出。

為此，需要將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的每個數(shù)據(jù)項找到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的對應(yīng)數(shù)據(jù)項，或者給出計算模型及在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中對應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)。從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)到評估數(shù)據(jù)也需要實現(xiàn)同樣的對應(yīng)關(guān)系。之后通過中間件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的抽取和轉(zhuǎn)換。

該項工作的工作量同樣特別大，最困難的地方是從各教學相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中抽取出基礎(chǔ)數(shù)據(jù)所需的支撐數(shù)據(jù)。同樣，這項工作是兼顧評估的教學數(shù)據(jù)中心建設(shè)成敗的關(guān)鍵因素之一。

3 數(shù)據(jù)交換方式選擇及實踐

以統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準為依據(jù)，在涵蓋全校相關(guān)教學業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上，構(gòu)建通用、靈活、高效的數(shù)據(jù)交換體系。一方面，實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的抽取、過濾、存儲、管理，從而形成完整、統(tǒng)一的全校教學數(shù)據(jù)視圖；另一方面，為包括基于不同平臺、采用不同技術(shù)、異構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)提供松耦合的數(shù)據(jù)交換。

數(shù)據(jù)交換的核心問題是信息的標準化，也即人和機器對數(shù)據(jù)的可理解性問題。目前常用的數(shù)據(jù)交換技術(shù)包括數(shù)據(jù)集中復(fù)制法、ETL（ExtractTransform Load）工具、中間數(shù)據(jù)庫、Web service等方法。這些方法各有優(yōu)、缺點，就缺點而言，數(shù)據(jù)集中復(fù)制的缺點是交互性與實時性較差；ETL工具的缺點是可維護性較低且成本高；中間數(shù)據(jù)庫的缺點是缺乏良好的復(fù)用性和擴展性；Web service的缺點是交換效率低且開發(fā)成本較高。

現(xiàn)實情況是各教學相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)是建設(shè)于不同時期的、基于不同開發(fā)平臺的、封閉、自治、異構(gòu)系統(tǒng)。鑒于此，要求數(shù)據(jù)實時同步共享，在整個數(shù)據(jù)推送、共享過程中確保正在運行的教務(wù)管理相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，同時確保共享平臺中的數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的一致性和準確性，實現(xiàn)定期或根據(jù)請求進行數(shù)據(jù)實時更新。

結(jié)合現(xiàn)實情況和各數(shù)據(jù)共享技術(shù)的優(yōu)缺點，最終采用了Web service和中間數(shù)據(jù)庫兩種方式。其中，基于Web service的數(shù)據(jù)交換采用了標準的協(xié)議，且提供開放的標準接口，具有廣泛適用性和良好的擴展性。但由于其需要在應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)交換平臺中開發(fā)相應(yīng)的服務(wù)，且交換效率較低，故還提供了中間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換方式，為相應(yīng)要求的系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)交換服務(wù)，主要涉及用戶權(quán)限管理、交換機注冊、業(yè)務(wù)庫、普通交換配置的相關(guān)邏輯、定時器、事務(wù)化配置邏輯、交換日志到等幾部分。

4 結(jié)論

本文給出了兼顧教學質(zhì)量評估的高校教學數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)模塊的設(shè)計與實踐。其目的是使得教學數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)既能支持教學相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和共享，又能很好地支撐各級主管部門對各個教學方面的評估。從我們的建設(shè)情況來看，取得了很好的效果。