韓家偉

(長春大學 軟件學院，吉林 長春 130022)

1 高校信息化教務系統(tǒng)建設的提出

隨著我國高等學校辦學規(guī)模的不斷擴大，傳統(tǒng)的教學管理模式越來越不適應學?，F(xiàn)代化管理的基本要求，因此，更新教學管理平臺，即采用先進的教務管理系統(tǒng)來處理紛繁復雜的各類信息、數(shù)據(jù)和報表，成為提升教務管理效率和質量，提高學校辦學效益和人才培養(yǎng)質量的必要選擇?；诖耍瑥膶嶋H出發(fā)，構建合理的教務管理模式，建立適合本校的網(wǎng)絡教學管理平臺成為高校教學管理建設的核心內容和實現(xiàn)教育信息化的核心環(huán)節(jié)。

2 高校信息化教務系統(tǒng)的設計

(1)高校信息化教務系統(tǒng)的設計原則。高校信息化教務系統(tǒng)建設要有的放矢，解決實際問題，因此在系統(tǒng)平臺的設計過程中，主要遵循以下原則:

①實用性原則。高校信息化教務系統(tǒng)是面向整個學校的教學運行過程的，因此充分考慮教師、學生以及各級教學管理人員的切實要求，將這些基層需要反映到管理系統(tǒng)中，才可能解決實際問題，提高系統(tǒng)的適用性和使用效率。

②易用性原則。教務管理系統(tǒng)的使用是為了提高管理效率，因此，系統(tǒng)的使用要簡便、易學，容易使用。

③易于擴展原則。教學管理的特點就是不確定因素多，因此系統(tǒng)會面臨多次的反復的修改、增刪，所以要求教學管理系統(tǒng)應易于擴展。

(2)高校信息化教務系統(tǒng)的主要模塊及其功能。我校的信息化教務系統(tǒng)采用的是基于Portal技術的的B/S結構的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，采用多層軟件架構，統(tǒng)一身份認證，通過校園網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)教學運行規(guī)范化、信息化。高校信息化教務系統(tǒng)的系統(tǒng)結構如圖1。

圖1 高校信息化教務系統(tǒng)結構圖

2.1 教學資源管理子系統(tǒng)

教學資源是高校教學運行的各種保障，主要包括教學區(qū)、教學樓、各種類型教室、實驗室、運動場館、實習基地的信息以及、專業(yè)設置、培養(yǎng)方案、教師教輔人員、外聘教師等各項信息。教學資源管理子系統(tǒng)的功能包括:

(1)設置各種教學資源信息，這些數(shù)據(jù)是系統(tǒng)中所有功能模塊的基礎，通過統(tǒng)一設置、集中調用方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高度共享。

(2)多渠道、多方式進行教學信息的發(fā)布，其中包括LED電子屏幕管理模塊、教務網(wǎng)站RSS定制模塊、手機短信發(fā)送模塊、教學信息自助查詢終端模塊等多個模塊，及時準確的將動態(tài)教學資源信息發(fā)布給全校師生，全校師生能夠隨時查詢到教室占用等各項教學資源的即時信息。

(3)提供技術數(shù)據(jù)挖掘技術的教學信息分析功能及各項數(shù)據(jù)的統(tǒng)計報表功能，包括專業(yè)信息統(tǒng)計，各專業(yè)占用教學資源統(tǒng)計，教師結構分析，教學場地占用情況分析等功能便于教學管理人員進行統(tǒng)計分析和提前決策。

2.2 教學運行管理子系統(tǒng)

教學運行管理子系統(tǒng)中包括全部教學運行中各個環(huán)節(jié)的管理。所有模塊采用三級權限管理，以面對工作流的方式實現(xiàn)教學運行的常態(tài)化管理。

圖2 教學運行管理子系統(tǒng)工作流圖

2.3 教務辦公自動化系統(tǒng)

教務辦公自動化管理系統(tǒng)是，對與教學運行管理子系統(tǒng)并行的一套面向全校教學管理人員的網(wǎng)絡辦公自動化系統(tǒng)，是對教學管理日常工作規(guī)范化管理的一套先進的辦公系統(tǒng)。所有教學管理系統(tǒng)內部的任務分配，公文流轉，報告審批的功能均在此系統(tǒng)中完成，在教務辦公自動化系統(tǒng)中運用了數(shù)字簽名技術和短信確認技術，提高教學管理的效率和日常教務管理的規(guī)范性。

3 關鍵技術與關鍵算法

(1)用于提高訪問效率的虛擬化集群技術。教務信息化系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)采取統(tǒng)一的基于Portal的認證方式，所以為提高大量用戶集中訪問系統(tǒng)時的效率，本系統(tǒng)在Web服務器端采用了基于Vmware Infrastructure虛擬化集群技術的解決方案，最大限度的提高了服務器硬件資源的使用效率，同時提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證信息化教務系統(tǒng)7*24小時穩(wěn)定的提供服務。

(2)用于課表編排的優(yōu)化了的自適應蟻群算法。課表編排是教學運行管理中的一個關鍵環(huán)節(jié)，好的課表編排要綜合考慮教師信息、教室資源信息、學生信息、課程信息、上課時間、上課地點、人數(shù)限制等多個要素，最終生成相對優(yōu)化、比較合理的課程表。本系統(tǒng)采用一種改進的自適應蟻群算法，實現(xiàn)了高效、科學、合理的發(fā)揮教學資源、教師資源的最大效益。

(3)用于決策管理的數(shù)據(jù)挖掘技術。本系統(tǒng)通過基于數(shù)據(jù)挖掘技術的教學信息分析模塊，可以對全校學生的基本信息、成績信息、教師教學信息以及與學工系統(tǒng)共享的助學貸款信息、學生心理測評信息等進行數(shù)據(jù)挖掘。通過對各項教學信息數(shù)據(jù)的抽取、轉化和加載，將關聯(lián)規(guī)則和聚類算法進行應用到數(shù)據(jù)挖掘中，可以分析出隱含在內部的不易察覺的得到了許多有價值的信息，包括各年級、各專業(yè)學生教學效果、哪些教師在哪門課程中教學效果比較好，因家庭環(huán)境和心理問題等原因影響成績的學生信息等。這些信息有助于進一步提高教學質量、更好地完成畢業(yè)學生綜合成績評定、學生就業(yè)指導等工作，以便促進學校更好更快地發(fā)展，培養(yǎng)未來社會需要的多樣化的人才，這些分析數(shù)據(jù)對教學工作的開展與改進具有一定的指導意義。

4 高校信息化教務管理系統(tǒng)的使用情況及存在的問題

高校信息化教務系統(tǒng)極大地提高了教師、教輔人員以及教學管理人員的工作效率，降低了出錯率，充分利用現(xiàn)有的教學資源，使用效果良好，在我校信息化建設中起到了很好的推動作用。但在使用中也存在一些問題:

(1)有時出現(xiàn)網(wǎng)絡擁堵現(xiàn)象。教學管理系統(tǒng)的用戶是教學管理人員以及教師和學生，每個教學階段，系統(tǒng)的訪問頻率差別很大，在課表編排、成績錄入、實驗預約、學生選課等用戶集中訪問的階段會出現(xiàn)網(wǎng)絡擁堵，訪問超時的問題，影響教師、學生及教輔人員正常訪問，這有礙于教學管理系統(tǒng)的更好發(fā)揮作用以及工作效率的提升。

(2)數(shù)據(jù)安全性有待加強。隨著高校信息化教務系統(tǒng)的深入使用，歷年數(shù)據(jù)的積累及各項功能模塊的廣泛應用，大量重要的關鍵數(shù)據(jù)的安全問題成為十分核心、重要的問題。計算機病毒感染、網(wǎng)絡入侵、系統(tǒng)故障、自然災害等情況造成的數(shù)據(jù)丟失或篡改都會給學校教學管理帶來無法估量的損失。

5 教學管理系統(tǒng)建設的思考

(1)提升高校信息化建設的水平。高校信息化教務系統(tǒng)可以切實提高學校信息化建設的水平。針對學校的教學實際以及人才培養(yǎng)體系，高校信息化教務系統(tǒng)開放、靈活的特點以及實時的數(shù)據(jù)反饋可以幫助教學管理人員全程、準確了解學生的學習過程以及教師的教學質量，實現(xiàn)對教與學的管理與控制，使管理高效化、有效化、實時化、全程化。

與此同時，高校信息化教務系統(tǒng)有利于降低消耗，其采用網(wǎng)絡化的辦公模式，可以迅速、準確的傳遞信息，使無紙化辦公成為可能，節(jié)約了資源，促進學校更快、更好的發(fā)展。

(2)教學管理系統(tǒng)的未來發(fā)展。教學管理系統(tǒng)的使用，極大地了提高了高校教學管理的水平，經(jīng)過一段時間的使用，教學管理系統(tǒng)亦存在一定的不足，相信通過進一步的使用深入研究與開發(fā)，逐漸將高性能的“云計算”技術及方便快捷的3G網(wǎng)絡等技術、異地備份技術、基于SAN的虛擬化存儲技術、入侵檢測技術等技術應用到系統(tǒng)中以提高系統(tǒng)的訪問效率及系統(tǒng)安全性，以便進一步地提高教育信息化的水平。

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