基于AI技術的高職院校評教信息管理系統設計

摘要：近年來，國內高職院校迅速發展，在辦學規模、教學內涵擴展、人才質量培養等方面有了顯著的提高。教學質量是人才培養的關鍵，更是高職院校生存與發展的根本，因而對教學質量實施動態的監控，是學校管理教學質量的重要手段，對提高學校的教學質量具有重要意義。

關鍵詞：AI技術；高職院校；評教；管理系統

一、高職院校評教信息管理系統的現狀

（一）辦學壓力持續增大

隨著高職院校的辦學規模不斷擴大，各大高職院校的辦學壓力越來越大。其中，教學質量越來越受到社會的重視。在教學雙方關系中，教師在教學過程中發揮著主導地位，但實際上主體是學生，教師在教學過程中的干預與調控措施，必須通過學生進行接受并吸收，才能使相應的干預調控產生效果，進而提高教學的質量。應該科學公正地評價教師的教學行為。目前的評教系統還僅僅停留在學生評教，但實際在進行教師教學評教工作的過程中，學生、督導（專家）需要從教學方法、教學內容、教學方式等多個角度對教學質量進行評價。因此，從實際工作的角度出發，為使現有教學管理系統更趨完善，需要開發一個功能更加強大的高職院校評教信息管理系統，解決教學相關環節在管理上存在的缺陷，使教學質量得到更加科學的評價。

（二）人工智能應用普遍

科技發展日新月異，以人工智能最為顯著。教育作為與人工智能密切聯系的領域，得到了廣泛關注。高職院校評教信息管理系統也需要引入人工智能的新技術——AI心理情緒測評。AI心理情緒測評主要基于語音情緒識別、面肌心理情緒識別、人臉情緒識別、眼動情緒識別等，采用多維度、多模態心理情緒特征、三級數據建模及神經網絡計算模型，結合個人大數據和多級大數據的分析與管理，對評教者的心理情緒做出科學趨向性分析與評估，使評教者符合評教的基本要求。

（三）過程性評教管理不足

截至目前，高職學校的評教系統只能從結果上反映學生的滿意度，而不能體現學生在評教過程中的情緒，以及是不是本人真實意愿的體現，因而存在局限性。要使評價結果更為客觀、科學和全面，就需要建立一種新的評價方式，真正地實現教學評教管理的科學化、自動化、網格化。

二、評價指標體系的原則

在高職院校評教信息管理系統的核心部分建立對學生評教、督導評教質量的評價機制。本文在本次體系建設中遵循以下原則。

（一）科學性原則

科學性原則要從理論和實踐結合的角度去考慮問題，作出判斷時要有一定的理論依據bamfdciH/LGO7ax4uFN3yw==，而且結論能夠反映評價對象的具體客觀的實際情況。本系統的評價指標分別從師德師風、教學內容、教學方法和教學效果四個方面來考慮。師德師風又可以分為三點，教學內容又可以分為兩點，教學方法又可以分為三點，教學效果又可以分為兩點。具體指標見學生質量評價層次模型和教師質量評價層次模型。同時，教學效果的兩個指標，理論課、實踐課都可以使用。

（二）一致性原則

一致性原則體現了教學評價的公平性、公正性，要求每個教師不管工齡、級別、職稱等因素，用相同的方法進行評價。

（三）導向性原則

本文的評價目的并非單純得出教師的排名或評判教學的好壞，而是更深層次地引導和鼓勵教師從評教結果中深入剖析存在的問題，識別自身教學中的不足之處，找到正確的教學方法加以改進，達到理想的教學目標。

（四）操作性原則

設計出來的評價系統應該是可控可操作的，該系統的使用者是學生、教師和督導，每學期必須進行一次教學評價。由于不可能每學期組織學生進行培訓，因此，在設計該系統時要考慮到所開發的軟件是否可操作，按鈕的使用要靈活，一些關鍵步驟需要出現提示說明性的文字，使用方便，真正做到無需培訓就能上手使用。

（五）通用可比性原則

在設計評價指標時，要對高職院校的不同對象進行分析比較，找出他們的共同點，按照這個要求設計評價體系。當然具體情況具體分析，采取靈活調整權重的方法，評價分的計算方法要標準、規范。

（六）獨立性原則

在設計評價指標時，要相互獨立，具有層次性，非相互重疊的因果關系。本系統評價的其中一個主體是學生。學生在評價的過程中，需要根據系統中所提示的具體指標進行評測，而非主觀產生。如上課重點是否突出，信息量是否集中，是否具有理論聯系實際等，這些內容稱為評價系統的具體評價指標。將評價指標體系分為學生評價、教師自評、同行評價和督導（專家）評價。評價最終結果由學生評價、教師自評、同行評價和督導（專家）四方面評定。圖1列出了學生質量評價層次模型，圖2列出了督導質量評價層次模型。

三、高職院校評教信息管理系統功能模塊設計

高職院校評教信息管理系統采用三層架構的設計思路，即分為用戶界面層（用于顯示數據以及接受用戶的輸入等操作）、業務邏輯層（將系統的業務處理的代碼寫在這個層里）和數據處理層（與數據庫相關的操作，如讀寫數據庫等操作）。

圖3 評教信息管理功能模塊圖

1.管理員模塊

管理員模塊又分為課程信息管理、人員管理、課程評比管理、系統管理四個子模塊。這一模塊主要管理教師信息和學生信息。將督導（專家）的信息管理分類到教師信息管理中。包括查詢學生（教師）的基本信息、添加學生（教師）的基本信息、修改和刪除學生（教師）的基本信息等操作。

2.學生登錄模塊

學生登錄模塊是本系統的核心模塊，主要完成查看評價課程信息，查看評價教師信息。學生輸入自己的用戶名和密碼登錄，相應地進入學生頁面，學生如果對課程的基本信息不是很了解，可以通過該模塊了解課程的基本信息。學生主要從教師的師德師風、教學內容、教學方法、教學效果四個方面考慮。需要特別注意的是學生評選只能操作一次，如果評完了只能查看課程基本信息，無法進行重復評選操作。

3.教師登錄模塊

教師登錄模塊可以分為教師自評和教師互評，主要完成查看學生的名單，查看授課的課程信息。教師輸入自己的用戶名和密碼登錄，相應地進入教師頁面，通過對工作的自我評價和自我總結完成自評模塊。教師互評管理模塊通過教師之間的相互評價，來完成對教師工作狀態的評價。

4.督導登錄模塊

督導登錄模塊主要實現督導對教師進行評教。這一模塊可以查看教師信息及教師所授課的課程信息，從教師的教學方法、教學內容、教學管理和總體評價等方面進行。

四、高職院校評教信息管理系統安全性問題

（一）用戶管理安全性

該設計與系統能否安全使用密切相關，包括查看用戶操作，添加用戶操作，刪除和修改用戶操作。系統需要設置用戶的權限，本系統主要分為管理員、學生、教師、督導（專家）。不同用戶具有的操作權限不同。

（二）用戶登錄的安全性

每個用戶要使用本系統必須經過兩個過程的身份認證，第一個過程是登錄的用戶是否具有和服務器進行連接的資格，第二個過程是所登錄的用戶是否具有訪問以及操縱數據庫的資格。

（三）信息輸入安全性

該系統使用到很多信息數據輸入對話框，如對教師和學生的基本信息輸入時，沒有要求，任其輸入，比如姓名字段很長，設置的密碼簡單，電話號碼只允許輸入數字，可能會產生不可控制的差錯，所以應該對數據輸入有效性驗證設置限定。

（四）維護幫助

在系統設計過程中，用戶使用手冊的設計是非常有必要的。當系統出現問題時，用戶根據系統使用手冊解決系統出現的問題。

五、關鍵技術

（一）情緒識別技術

該功能利用攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進而對檢測到的人臉圖像進行一系列的相關操作。情緒識別技術根據面部實時或視頻文件識別的情感數據，利用AI情感識別技術根據特有的情緒建模及神經網絡獲得評教者評教時刻或在說話片段中的害怕、排斥、壓力、沖突、期待、興奮、邏輯、比率、概率、猶豫、分心、認知、壞感、思考、想象、潛意識、潛在情緒等數據，從而保證評教的結果是評教者真實意愿的體現。該技術主要由以下四個過程組成：①人臉檢測。提取圖像中的人臉，劃定邊界。②人臉對準。使用一組位于圖像中固定位置的參考點縮放和裁剪人臉圖像；人臉圖像的光線補償、噪聲過濾、對比度增強、圖像縮放等，中值濾波以及銳化等對人臉進行矯正人臉特征提取，建立人臉特征建模數據。③人臉表征。人臉圖像的像素值會被轉換成緊湊且可判別的特征向量，或稱模板。④人臉匹配。選取并計算兩個模板間的相似度分數度量兩者屬于同一個主體的可能性。

（二）Struts、Spring、Hibernate技術整合

結合實際需求，本系統采用了當前比較流行的B/S（瀏覽器/服務器）模式，結合軟件工程思想，使用JSP動態網頁開發技術和SQL Server 2000數據庫，同時結合Struts、Spring、Hibernate三種不同的技術。這三種技術支持Web應用擴展，在Web開發中起到了非常重要的作用。因此，通過對Spring、Struts 2、Hibernate等技術的集成，在系統開發過程中形成綜合性的應用框架。

六、結束語

綜上所述，通過本系統的設計，實現了學生信息管理、教師信息管理、督導（專家）信息管理，學生和督導完成評教，教師管理員查看評教和評比結果等功能，優化了評教管理工作，提高了評教管理的網絡化、信息化。評教管理系統的研究和開發，必將豐富和完善高職院校評教系統，進一步簡化實際教學管理工作，提高工作質量和工作效率，具有實際應用價值。

作者單位：胡君映 寧波職業技術學院電子信息工程學院

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