高校信息化教务系统的研究与实践

韩家伟

(长春大学 软件学院，吉林 长春 130022)

1 高校信息化教务系统建设的提出

随着我国高等学校办学规模的不断扩大，传统的教学管理模式越来越不适应学校现代化管理的基本要求，因此，更新教学管理平台，即采用先进的教务管理系统来处理纷繁复杂的各类信息、数据和报表，成为提升教务管理效率和质量，提高学校办学效益和人才培养质量的必要选择。基于此，从实际出发，构建合理的教务管理模式，建立适合本校的网络教学管理平台成为高校教学管理建设的核心内容和实现教育信息化的核心环节。

2 高校信息化教务系统的设计

(1)高校信息化教务系统的设计原则。高校信息化教务系统建设要有的放矢，解决实际问题，因此在系统平台的设计过程中，主要遵循以下原则:

①实用性原则。高校信息化教务系统是面向整个学校的教学运行过程的，因此充分考虑教师、学生以及各级教学管理人员的切实要求，将这些基层需要反映到管理系统中，才可能解决实际问题，提高系统的适用性和使用效率。

②易用性原则。教务管理系统的使用是为了提高管理效率，因此，系统的使用要简便、易学，容易使用。

③易于扩展原则。教学管理的特点就是不确定因素多，因此系统会面临多次的反复的修改、增删，所以要求教学管理系统应易于扩展。

(2)高校信息化教务系统的主要模块及其功能。我校的信息化教务系统采用的是基于Portal技术的的B/S结构的网络管理系统，采用多层软件架构，统一身份认证，通过校园网或互联网实现教学运行规范化、信息化。高校信息化教务系统的系统结构如图1。

图1 高校信息化教务系统结构图

2.1 教学资源管理子系统

教学资源是高校教学运行的各种保障，主要包括教学区、教学楼、各种类型教室、实验室、运动场馆、实习基地的信息以及、专业设置、培养方案、教师教辅人员、外聘教师等各项信息。教学资源管理子系统的功能包括:

(1)设置各种教学资源信息，这些数据是系统中所有功能模块的基础，通过统一设置、集中调用方式，实现数据的高度共享。

(2)多渠道、多方式进行教学信息的发布，其中包括LED电子屏幕管理模块、教务网站RSS定制模块、手机短信发送模块、教学信息自助查询终端模块等多个模块，及时准确的将动态教学资源信息发布给全校师生，全校师生能够随时查询到教室占用等各项教学资源的即时信息。

(3)提供技术数据挖掘技术的教学信息分析功能及各项数据的统计报表功能，包括专业信息统计，各专业占用教学资源统计，教师结构分析，教学场地占用情况分析等功能便于教学管理人员进行统计分析和提前决策。

2.2 教学运行管理子系统

教学运行管理子系统中包括全部教学运行中各个环节的管理。所有模块采用三级权限管理，以面对工作流的方式实现教学运行的常态化管理。

图2 教学运行管理子系统工作流图

2.3 教务办公自动化系统

教务办公自动化管理系统是，对与教学运行管理子系统并行的一套面向全校教学管理人员的网络办公自动化系统，是对教学管理日常工作规范化管理的一套先进的办公系统。所有教学管理系统内部的任务分配，公文流转，报告审批的功能均在此系统中完成，在教务办公自动化系统中运用了数字签名技术和短信确认技术，提高教学管理的效率和日常教务管理的规范性。

3 关键技术与关键算法

(1)用于提高访问效率的虚拟化集群技术。教务信息化系统的各个子系统采取统一的基于Portal的认证方式，所以为提高大量用户集中访问系统时的效率，本系统在Web服务器端采用了基于Vmware Infrastructure虚拟化集群技术的解决方案，最大限度的提高了服务器硬件资源的使用效率，同时提高系统的稳定性，保证信息化教务系统7*24小时稳定的提供服务。

(2)用于课表编排的优化了的自适应蚁群算法。课表编排是教学运行管理中的一个关键环节，好的课表编排要综合考虑教师信息、教室资源信息、学生信息、课程信息、上课时间、上课地点、人数限制等多个要素，最终生成相对优化、比较合理的课程表。本系统采用一种改进的自适应蚁群算法，实现了高效、科学、合理的发挥教学资源、教师资源的最大效益。

(3)用于决策管理的数据挖掘技术。本系统通过基于数据挖掘技术的教学信息分析模块，可以对全校学生的基本信息、成绩信息、教师教学信息以及与学工系统共享的助学贷款信息、学生心理测评信息等进行数据挖掘。通过对各项教学信息数据的抽取、转化和加载，将关联规则和聚类算法进行应用到数据挖掘中，可以分析出隐含在内部的不易察觉的得到了许多有价值的信息，包括各年级、各专业学生教学效果、哪些教师在哪门课程中教学效果比较好，因家庭环境和心理问题等原因影响成绩的学生信息等。这些信息有助于进一步提高教学质量、更好地完成毕业学生综合成绩评定、学生就业指导等工作，以便促进学校更好更快地发展，培养未来社会需要的多样化的人才，这些分析数据对教学工作的开展与改进具有一定的指导意义。

4 高校信息化教务管理系统的使用情况及存在的问题

高校信息化教务系统极大地提高了教师、教辅人员以及教学管理人员的工作效率，降低了出错率，充分利用现有的教学资源，使用效果良好，在我校信息化建设中起到了很好的推动作用。但在使用中也存在一些问题:

(1)有时出现网络拥堵现象。教学管理系统的用户是教学管理人员以及教师和学生，每个教学阶段，系统的访问频率差别很大，在课表编排、成绩录入、实验预约、学生选课等用户集中访问的阶段会出现网络拥堵，访问超时的问题，影响教师、学生及教辅人员正常访问，这有碍于教学管理系统的更好发挥作用以及工作效率的提升。

(2)数据安全性有待加强。随着高校信息化教务系统的深入使用，历年数据的积累及各项功能模块的广泛应用，大量重要的关键数据的安全问题成为十分核心、重要的问题。计算机病毒感染、网络入侵、系统故障、自然灾害等情况造成的数据丢失或篡改都会给学校教学管理带来无法估量的损失。

5 教学管理系统建设的思考

(1)提升高校信息化建设的水平。高校信息化教务系统可以切实提高学校信息化建设的水平。针对学校的教学实际以及人才培养体系，高校信息化教务系统开放、灵活的特点以及实时的数据反馈可以帮助教学管理人员全程、准确了解学生的学习过程以及教师的教学质量，实现对教与学的管理与控制，使管理高效化、有效化、实时化、全程化。

与此同时，高校信息化教务系统有利于降低消耗，其采用网络化的办公模式，可以迅速、准确的传递信息，使无纸化办公成为可能，节约了资源，促进学校更快、更好的发展。

(2)教学管理系统的未来发展。教学管理系统的使用，极大地了提高了高校教学管理的水平，经过一段时间的使用，教学管理系统亦存在一定的不足，相信通过进一步的使用深入研究与开发，逐渐将高性能的“云计算”技术及方便快捷的3G网络等技术、异地备份技术、基于SAN的虚拟化存储技术、入侵检测技术等技术应用到系统中以提高系统的访问效率及系统安全性，以便进一步地提高教育信息化的水平。

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