基于UML的教学质量评价系统建模研究

仇学敏

(贵州广播电视大学 贵阳 550004)

基于UML的教学质量评价系统建模研究

仇学敏

(贵州广播电视大学 贵阳 550004)

教学评价是教学管理的重要环节，也是提高教学质量和办学效益的重要手段，对于远程教育尤为重要。文章针对传统教学质量评价的弊端，研发出基于网络且适用于远程教育的教学评价系统。根据需求分析的结果，将系统划分为用户注册、教学评价和后台管理三个模块。利用UML建模语言对系统进行了静态建模和动态建模，通过建模工具 visio 2003，构建了系统的用例图、类图、顺序图、活动图、泳道图和部署图，最后开发完成了基于UML的教学质量评价网站，试运行显示效果良好。

教学质量；评价系统；UML

1 引言

传统远程教育的教学质量评价存在诸多弊端。以贵州广播电视大学(以下简称“贵州电大”)为例，其教学质量评价是以人工方式进行的。通过发放、回收调查问卷来收集教学评价的信息，再由教学管理部门对评价信息进行人工汇总得出评价结果。这种评价方式不仅耗费大量的人力、财力、物力，而且所得评价信息既不及时也不全面。由此可见，开发一个基于网络且适用于远程教育的教学质量评价系统势在必行。通过对贵州电大远程教育教学活动的调查，建立一个基于网络的教学质量评价系统，评价人员可以随时通过网络对教学质量进行评价。通过系统对评价信息进行收集汇总后实时反馈给教师、教学管理人员，教师就可以根据评价信息及时调整教学方法，教学管理人员可以及时全面地掌握教学质量，不仅提高了远程教育教学质量评估工作的效率，而且还有助于提高远程教育的教学质量水平。

2 UML概述

Unified Modeling Language是“统一建模语言”UML的全称，系统的可视化建模可以用UML来实现。UML分为表示系统静态结构的静态模型和表示系统动态结构的动态模型。

2.1 静态模型

在对系统采用UML进行分析设计时，首先根据系统的功能进行需求分析，从而对静态模型进行建模，静态建模机制是软件模型建立的基础。开发者通过用例图、类图、对象图、包图、构件图和配置图对系统进行静态建模。

2.2 动态模型

UML的动态模型来描述用例和类之间的协作。动态建模通过顺序图、协作图、状态图和活动图来体现系统的动态状态。所建立的动态模型是否可以顺利执行或者执行时的时序、交互关系是否正确，这都可以通过对象间的消息传递来完成，对象所处的状态会随着传递结果的变化而发生改变。

3 教学质量评价系统的设计

3.1 需求功能分析

通过对远程教育教学质量评价的需求进行分析，可将该系统的使用对象分为评价用户(领导、督导、同行及学生)和后台管理员两种。评价用户可通过系统对专业责任老师、课程责任老师、课程面授老师的教学质量进行全面的评价。后台管理员对整个系统进行维护工作。后台管理员可对人员(评价用户、管理员)进行管理，设置教学评价系统所需的各类评价参数，对评价结果进行统计、分析并导出评价结果等。

通过对远程教育教学质量评价的功能模块进行分析，所有的评价用户必须是合法有效的才能进入系统进行教学评价，因此需要一个模块来完成对所有评价用户的注册。根据贵州电大的教学特点，需要分别对专业责任教师、课程责任教师及课程面授教师进行评价，所以需要一个模块来完成教学评价。

最后，需要一个模块完成对整个系统的管理工作，包括对评价人员、评价指标的设置、评价结果等的管理。

根据上述分析，教学质量评价系统分为以下三个功能模块。

(1)新用户注册：提供所有评价用户(学生、教师、督导、领导)的注册。

(2)教学评价：该模块完成在线的教学评价。

(3)后台管理：系统管理员可进行人员管理、设置教学评价系统所需的各类参数、对收集的评价结果进行统计分析并把结果报送相关部门。

3.2 系统建模

系统建模的流程是通过用例驱动创建系统用例图来获取系统需求，通过使用静态模型创建系统内容，再通过动态模型对系统的内容进行完善和说明，最后通过部署模型完成对系统的结构进行物理建模。

3.2.1 用例图

系统的总体用例图如图1所示。图1中，管理员和评价用户都是参与者，对该系统来说，管理员对系统登录成功后可以实现对人员(添加、删除、查询、修改)的管理、对专业的管理、对专业中各个学科的管理、对评价结果的管理(评价结果横向、纵向的统计分析)，并可以将评价结果导出为EXCEL格式。评价用户如果是新用户可以进行新用户的注册，登陆系统成功后可以选择对课程面授教师、课程责任教师以及专业责任教师进行评价。可以看出，管理员和评价用户这两类用户在经过系统的认证后，根据各自的权限，其登陆后进入的界面是不同的。

图1 系统总体用例图

3.2.2 类图

图2显示了远程教育教学质量评价系统的类图。系统一共有11个基本类。 其中，“学生评价人员”类、“教师评价人员”类、“督导评价人员”类和“领导评价人员”类，这4类和“评价人员”类之间是继承关系，对应的“专业责任教师评价记录”类、“课程责任教师评价记录”类、“课程面授教师评价记录”类和“评价记录”类之间是继承关系；“评价人员列表”是由多个“评价人员”组成，“评价记录列表”是由多个“评价记录”所组成。值得注意的是，“评价记录”类是与“评价人员”类关联的，离开“评价人员”，“评价记录”就失去了存在的意义。

图2 系统类图

3.2.3 顺序图

通过顺序图来描述对象与对象之间的动态交互关系，顺序图强调对象之间消息传递的时序。在生存期中，对象可以对输入的消息做出回应，发送信息。所以说，顺序图可以直观地表示对象的生存周期。

图3 评价记录管理顺序图

图3显示了评价记录管理的顺序图，顺序图存在两个轴。不同的对象在水平轴上表示，即图中的登陆界面、导出数据界面等；时间、对象及类的生命周期在垂直轴上表示。

评价记录管理的角色为后台管理员。后台管理员登录系统后，系统会验证是否为合法的用户，根据用户的权限显示相应的功能界面。评价记录管理有两个功能界面可以选择，分别是评价记录删除和评价记录统计查询这两个界面。当出现不当的恶意评价时，就要删除不当的评价记录，这时需要管理员进入后台的评价记录删除界面，根据条件查询，找到需要删除的评价记录，实行删除操作。这个功能可以实现对专业责任教师评价记录、课程责任教师评价记录和课程面授教师评价记录的删除。要对收集的评价信息进行全面系统地统计分析，就要进入评价记录统计查询界面，后台管理员在评价记录统计查询界面可以实现评价记录的横向、纵向统计以及对统计结果按条件进行查询，经过统计和查询的评价记录都可以导成EXCEL的格式进行保存。对评价记录的统计、查询功能可以实现对专业责任教师评价记录、课程责任教师评价记录和课程面授教师评价记录进行统计、查询。

3.2.4 活动图

活动图在UML中描述的是活动的顺序，展现从一个活动到另一个活动的控制流。活动图在本质上就是流程图。活动图主要表现从一个活动到另一个活动的控制流，是内部处理驱动的流程。

图4显示了系统评价流程活动图。评价用户要进入该系统进行评价时，必须输入正确的用户名和密码才能进入系统的评价界面，在评价界面选择评价对象(专业责任教师、课程责任教师、课程面授教师)，选定好评价对象后对教学质量进行打分、填写评价内容，完成评价后提交评价记录，最后退出评价界面。

图4 评价流程活动图

3.2.5 泳道图

泳道图将业务活动按职责组织起来，直观描述了系统的各个活动之间的逻辑关系，通过泳道区分活动的执行主体。

图5 系统泳道图

图5显示了该系统的泳道图。从泳道图中可以看出，系统的使用对象为评价用户(学生、教师、督导、领导)和后台管理员。评价人员对完成评价这一活动负责，后台管理员对评价人员管理、评价指标管理、评价记录管理活动负责。

3.2.6 部署图

部署图可以实现对系统的结构进行物理建模,描述系统硬件的物理拓扑结构及在此结构上执行的软件。部署图可以显示计算节点的拓扑结构和通信路径、节点上运行的软件构件。系统部署图如图6 所示。系统的安装、部署可以通过系统部署图变得更为简单。

图6 系统部署图

4 教学质量评价系统实现

本系统采用基于Web的B/S结构模型，具有很强的兼容性、通用性和可操作性，使用灵活、方便。客服端电脑配置参数：①操作系统，windows xp/2000/2003或以上版本；②浏览器，IE6.0或其他浏览器软件；③分辨率，1024*768或以上。服务器端电脑配置：①操作系统，windows 2000 server/2003 server/NT； ②Web服务器，Internet信息服务5.1或以上版本；③后台数据库，SQL 2000/2008。用户通过浏览器打开该系统的网站，输入正确的用户名、密码即可登录系统，评价人员可以进行远程教育教学质量的评价，后台管理人员可以对远程教育教学质量评价系统进行管理、维护。

4.1 教学评价流程

评价用户登陆教学评价界面，要从专业的性质(开放本科、开放专科)开始选择，然后再对评价目标(专业责任教师、课程责任教师及课程面授教师)进行选择，选择评价目标后进入相应的评价界面，评价用户评价完成后，可以继续对新的评价目标进行评价也可以退出评价。教学评价流程如图7所示。

图7 教学评价流程图

4.2 教学评价模块的实现

同一评价用户对同一评价目标只能进行一次有效的教学评价。评价记录在提交数据库之前，会对评价用户的评价记录进行对比查询，有效的评价记录才能提交数据库。课程面授教师评价界面如图8所示。

图8 课程面授教师评价界面

课程面授教师评价记录提交数据库主要实现代码如下：

<%

str="select * from classrom_judge where username="&username&"′ and prof_class=′"&pclass_in&"′ and prof_name=′"&pname_in&"′ and classroom_teacher=′"&teacher_in&"′ and course_name=′"&cname_in&"′"

set rs=conn.execute(str)

if not rs.eof then

response.write""

else

strs="insert into classroom_judge (username,xm,userclass,assess1,assess2,assess3,assess4,assess5,assess6,assess7,assess8,assess9,assess10,assess11,assess12,assess13,assess_total,visit_time,visit_ip,prof_class,prof_name,classroom_teacher,message,course_name) values (′"&username&"′,′"&xm&"′,′"&types&"′,′"&mark1&"′,′"&mark2&"′,′"&mark3&"′,′"&mark4&"′,′"&mark5&"′,′"&mark6&"′,′"&mark7&"′,′"&mark8&"′,′"&mark9&"′,′"&mark10&"′,′"&mark11&"′,′"&mark12&"′,′"&mark13&"′,′"&mark_total&"′,′"×&"′,′"&userip&"′,′"&pclass_in&"′,′"&pname_in&"′,′"&teacher_in&"′,′"&txt&"′,′"&cname_in&"′)

conn.execute(strs)

end if

%>

4.3 后台管理模块的实现

评价结果的管理是通过后台管理模块来完成的。评价结果管理模块完成对专业责任教师、课程责任教师、课程面授教师的评价结果进行条件组合查询；从横向、纵向对评价结果进行分析，并把查询、分析的评价结果导成EXCEL格式进行保存；对某些恶意的评价记录进行删除。专业责任教师评价结果的查询、删除界面如图9所示。该界面有上下两个表格，上面的表格由后台管理员输入联合查询条件(专业性质、专业名、课程名、专业教师)，下面的表格就显示相应的查询结果。管理员只需点击下面表格中评价结果对应的图标就能对该评价结果进行删除。对课程责任教师和课程面授教师评价结果的查询、删除操作方式也是一样的。

图9 专业责任教师评价结果查询、删除界面

当专业性质的值为“开放本科”，联合查询专业责任教师评价结果主要实现代码如下：

<%

if pro_class="开放本科" then

if course_in<>"" and pro_in<>"" and teacher_in<>"" then

str="select * from prof_judge where course_name like′"&course_in&"′ and prof_name like′"&pro_in&"′and teacher like′"&teacher_in&"′"

end if

set rs=conn.execute (str)

do while not rs.eof

%>

5 结语

教学质量是开放大学的“立校之本”，也是开放大学核心竞争力的体现。本系统开发的主要目的是通过网络实现对贵州电大远程教育的教学质量进行评价，以提高远程教育的教学水平和教学质量。作者通过查阅大量资料和对比研究，通过对系统的UML建模研究，研发了远程教育教学质量评价系统。从系统测试的初步结果来看，该系统基本能够实现预定的功能。

由于技术、人力、时间等客观因素的制约，所设计的远程教育教学质量评价系统还有诸多需要改进和完善之处。如，该系统的数据库是独立的，没有和教学平台的数据库连接，下一步的工作将研究如何有效共享评价系统和教学平台之间的数据；再如，该系统的后台数据目前是通过管理员从后台输入，对评价结果进行统计分析后的数据只能保存不能打印，下一步需要增加数据的导入和打印功能。目前，系统只在小范围的试运行阶段取得了预期效果，将来是否能适用和满足于贵州电大远程教育教学质量的评价及需求，需要经过进一步的实践运用并根据实践运用结果不断改进、完善。

唐洁方.高校教学质量评价体系探究.东方教育，2015(8).

王先国.UML基础与建模实践教程.北京:机械工业出版社,2015．

仇学敏.现代教育教学质量评估系统的设计与实现.贵州广播电视大学学报,2015(3)．

王菁.UML建模、设计与分析标准教程(2013-2015版).北京:清华大学出版社,2013．

谢芳.教学质量评价管理系统的设计与实现.长春:吉林大学,2016.

王亚平.数据库工程师教程.北京:清华大学出版社,2004．

王芬.学院教师教学综合评价系统的设计与实现.济南:山东大学,2014.

刘楠.开放大学现代远程教育教学质量评价研究.湖南广播电视大学学报,2016(1).

(责任编辑：谢 鸣)

Research on the Visual Modeling of Teaching Evaluation System Based on UML

QIU Xuemin

(Guizhou Radio & TV University Guiyang 550004)

Teaching evaluation is an important link of teaching management, and it is also an important means to improve the quality of teaching and the efficiency of running a school. Aiming at the disadvantages of traditional teaching quality evaluation, this paper develops a web-based teaching evaluation system which is suitable for distance education. In the process of the demand analysis, the whole system is divided into three modules, which are new user registration, the evaluation of the entrance, and the background management. The system adopts unified modeling language UML to carry on planning and design, use UML, the system realization has carried on the demand analysis, static modeling and dynamic modeling, and the modeling tool Visio 2003 construction of the use case diagram.

Teaching quality； Evaluation System; Unified Modeling Language

2016-08-23

仇学敏(1981—)，女，贵州威宁人，副教授。

1008—2573(2016)04—0006—08