高校教務信息化系統創新研究

蘇家莉

[摘要]高等學校教學改革工作的不斷推進以及辦學規模的日漸擴大，為高校信息化建設及創新提供了一定的條件及機會。文中嘗試從高校教務信息化系統的設計與構建層面入手分析，在提出并總結高校信息化教務系統設計原則、組織架構的構建方式等后，從高校信息化教務管理系統使用過程中存在的問題角度反觀高校教務信息化系統創新要求及必要性。

[關鍵詞]高校教務；信息化；系統創新

高校信息化教務系統的建立及應用的高效便捷與否，直接關系到高等學校教育的信息化質量。借助高校教務信息化系統的建設和創新，高校日常教學工作的管理與控制可逐步從人工化過渡到現代化、規范化、網絡化。這也是高等院校教育信息化改革發展到一定歷史階段的成果及必然選擇。

一、高校信息化教務系統的設計原則

（一）實用性原則

高校教務系統的信息化發展基本以為全校教學運行提供服務為前提。因此，高校教務信息化系統的建設必須考慮到教學管理人員和師生的切實需求，以提升系統使用效率和適用性為目標。也正因為如此，在高校教務信息化系統設計之處時，就需要考慮到如何精準鎖定高校教務系統使用者的需求，如何增加調查的實效性，如何立足本校的實際情況，有針對性地設計和檢測。

（二）數據整體性原則

按照教務管理信息系統的覆蓋面廣的特征，可從數據的整體性入手，保障高校信息化教務系統中各項信息流動的順利性。這不僅是高校信息化管理和建設的要求，同樣也是高校信息化教務系統作為承上啟下的基礎環節，輔助高校教學改革避開信息孤島的重要途徑。因此，任何有可能導致高校信息化教務系統數據不完整、缺乏整體性的因素都需要采取措施避開。

（三）易用性原則

高校信息化教務系統需要兼顧學生學籍、選修課、課程與教學計劃、排課、師生考勤、課室、信息查詢、課程學習情況等管理工作的信息化建設和應用需求。以上每一部分的信息化應用需求均不具有趨同性，但是均需要操作方式和流程簡潔、方便易于學習和操作。因此在高校信息化教務系統設計和建立時，各項功能的設計必須考慮到易用性要求。

（四）可升級性原則

高校信息化教務系統用戶在使用該系統的過程中的愉快、便捷、自如、輕松感是趨同的。這就要求高校信息化教務系統必須響應迅速，隨著各個系統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，具有可升級性和可更新性。此項要求反應在高校信息化教務系統的設計和規劃中時，表現為要求高校信息化教務系統具有可延展性和可成長性。

二、高校信息化教務系統的功能性設計要求

（一）高校信息化教務系統子系統的基本構成

高校信息化教務系統按照切實應用要求，可分為教學運行管理子系統、教學資源管理子系統、教務辦公自動化系統三個部分。其中，教學運行管理子系統以全校教學管理人員的辦公需求為設計前提，在歸納總結高校日常教務工作內容及要求后，使用網絡辦公自動化系統來完成傳統辦公系統的規范化管理；教學運行管理子系統包含學生情況管理、教師情況管理、課程與教學計劃管理三類，并使用三級權限管理方式來著手教學運行常態化管理、教學各環節管理；教學資源管理子系統主要包含教學資源、教師教輔人員、專業培養方案、硬件設施等的設置及應用；教學管理系統內部信息共享、審批報表、公文流轉、文件流動等的信息化運作，需要對高校日常教務管理質量及教學管理效率的提升負責。

（二）高校信息化教務系統子系統的功能性設計要求

1.教學資源管理子系統功能設計要求

從教學資源管理子系統的應用需求角度來看，教學資源管理子系統的教學資源信息設置功能應該作為整個教學資源管理子系統所有功能的基礎性功能，借助集中調用方式和統一設置方式，來滿足各個功能模塊數據高度共享的要求。

“發布教學信息”功能的實現方面，需要調查該校教學信息發表渠道的種類和可用性。常態下高校的教學信息多通過教務網站、教學信息自助查詢終端、手機短信發送、校園LED電子屏幕等多個渠道發布，因此在“發布教學信息”功能模塊設計時也需要提供以上信息發布渠道的選項。這也是保障高校信息化教務系統可準確及時發布動態教學信息，保障有信息需求的學生或教師等可隨時自主查詢到教學資源信息的前提。

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

教學信息分析功能模塊中的現有功能設計需要滿足上課時間、地點的動態調整要求，在與排課和教室安排不沖突的前提下，滿足學生和教師的課表輸出需求。

2.教學運行管理子系統功能設計要求

與教學資源管理子系統相比，教學運行管理子系統的功能設計要求較為簡單。僅需要滿足各個年級、專業、課程的必修課和選修教學計劃設定以及對應學分和學時配備，教師授課所需權限的賦予與學生學習所需權限授予即可。教師授課權限授予方面，需要為教師提供賬號注冊、密碼設置、密碼修改的功能，教師在進入“教師情況管理”模塊中，需要描述自己的課程信息，使之成為學生選課的客觀參考依據。

3.教務辦公自動化子系統功能設計要求

為滿足高校教學學管理的系統化需求，與教務辦公自動化相關的內容及對信息流轉順暢性的需求都需要納入到此系統的設計和規劃中來。比如學籍管理和管理員信息管理功能模塊的設計等。其中學籍管理模塊歸屬于教務處的學籍專門工作人員或不同學院專門工作人員來操作。在具體應用過程中，考慮到不同學院在學籍管理過程中，有可能對學生學籍信息的使用需求不同，因此在教務辦公自動化系統的此項功能設計時，部分高校需要增加插口，鏈接各個學院學籍管理的差異性子模塊。但常態下，學籍管理方面的功能需要包含畢業審核、畢業生名冊輸出、與畢業生信息庫的鏈接、計算學費、退費、取消學籍和修改學籍、學生轉專業時信息修改操作、在籍學生信息查詢等功能。管理員的信息功能設計方面需要設定學生用戶權限和教師用戶權限在后臺還需要添加“查詢”、“修改”、“刪除”、“添加”功能，以及教務課程信息、賬戶信息、考勤信息、課程表、課室使用信息的匯總功能。endprint

三、高校信息化教務系統設計技術及算法

（一）虛擬化集群技術

教務信息化系統子系統以基于Portal的認證方式為基礎，以Web服務器端為平臺，使用統一設計原則，以VmwareInfrastructure虛擬化集群技術為解決方案的設計技術，以最大限度的滿足硬件資源使用要求，保障信息化教務系統在7*24小時內穩定運作為前提進行設計。這也是教務信息化系統子系統可統一提升大量用戶集中訪問系統效率的主要依據之一。

（二）自適應蟻群算法

自適應蟻群算法是教學運行管理中，在考慮教室資源信息、課程信息、學生信息、上課時間、人數限制、教師信息、上課地點等多項因素之后，以生成更為優化合理的課程表為目的，而選擇使用的計算方式。其優勢在于可充分發揮教師資源和教學資源效益。

（三）數據挖掘技術

數據挖掘技術是高校教務信息管理系統中教學信息分析模塊得以有效設計，并挖掘學生心理測評信息、助學貸款信息、教師教學信息、成績信息、學生基本信息的技術支撐。需要加載、轉化、抽取不同的教學信息數據后，按照聚類算法和關聯規則的要求，應用到高校教務信息管理系統的數據挖掘中，繼而分析隱藏在數據背后的不可輕易察覺的信息，如各專業和各年級的學生教學效果、哪門課程中教師的教學效果更好，學生信息受到心理問題和家庭環境影響的程度等。在使用數據挖掘技術系統性挖掘之后，最終所得的數據將成為輔助學生就業指導、綜合成績評定等工作有序進行的依據。這些分析數據對確定學生培養方向和改進教學工作等均有輔助作用。

四、高校信息化教務系統框架的設計

（一）高校信息化教務系統的框架分層

高校信息化教務系統框架需要包括兩方面要素，首先具有全局性的規劃及多元件功能的劃分描述，對于多個元件與軟件架構之間的關聯性也需要梳理清楚。其次，在系統構建之前需要明確系統模塊的設計可行性，通過慎重嚴謹的研究和考察確定設計架構，以此作為實施階段架構設計的基本保障。

高校信息化教務系統結構設計時各個部分之間的基本關系如下，第一層為統一用戶Portal登錄模塊需要與教學運行管理子系統、教學資源管理子系統、教務辦公自動化子系統一一對應鏈接，而第二層是三個子系統與數據抽象層和核心數據庫鏈接。從其層次性設計來看，還可將其分為三個層次，第一層為“用戶Portal登錄模塊”，第二層為“教學運行管理子系統、教學資源管理子系統、教務辦公自動化子系統”所構成的子系統層，第三層為數據層，即“數據抽象層和核心數據庫”層。

高校信息化教務系統的功能模塊及功能的設計可以Portal技術下的網絡管理系統的B/S結構為創建基礎，統一身份認證，使用多層軟件架構，借助互聯網和校園網，來保障其運作的順暢性。

（二）子系統的框架設計及分層

三大子系統中教學運行管理子系統的架構最為復雜，因此以教學運行管理子系統框架及分層為例，其要求及呈現方式基本可歸納如下：

教學運行管理子系統的框架及工作流程按照三級權限管理要求，教學運行管理子系統的框架可分為四個層次，第一層為自培養方案管理、教學任務管理、編排課程表向學生選課管理的逐層過度，第二層為“生成臨班課表備選”、“選課操作”、“選課查詢管理層”，此三個元素之間是并列關系，第三個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“選課操作”過渡到第三層。

除“編排課程表”切入口外，“學生選課管理”也可作為“選課操作”和“選課控制管理單”之間關聯性構建的基礎。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“畢業管理”、“學籍管理”、“成績管理”、“重修管理”、“考試管理”幾個子環節。如果學生按照“培養方案管理”、“教學任務管理”、“編排課程表”、“學生選課管理”的順序化流程過渡到“課表查詢管理”環節時，同樣可以直接進入“畢業管理”、“學籍管理”、“成績管理”、“重修管理”、“考試管理”幾個子環節。以上各個環節的關聯性必須在此系統設計和規劃時界定清楚。

綜上所述，高校信息化教務系統在創新設計的過程中，不僅需要考慮使用者的需求，還需要考慮能否滿足當前高校教務系統信息化改革需求，以及高校信息化教務系統自身動態發展、升級、完善的需求。在實踐設計和現有功能優化的過程中，還需要顧及目前高校信息化教務系統應用階段存在的數據安全性有待加強、現網絡擁堵現象時有出現等問題。endprint