面向高职教育的课堂教学运行管理信息系统设计与研发

张伟 何鉴荣

摘 要：课堂教学运行管理是教学管理的组成部分，但课堂属于教师和学生，管理者很难实施有效管理，为了监控课堂教学活动，本文立足高职教育，引入信息技术手段，设计研发了针对高职教育的课堂教学运行管理信息系统，旨在获取课堂教学活动有效信息，为管理者实施管理和决策提供依据。

关键词：课堂教学；信息系统；高职教育

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2016）03-0050-03

教学管理是保障教学秩序正常运行的重要手段，它不仅包括教材管理、人才培养方案调度管理、日常教学运行管理、成绩管理等方面，还包括教室、实训室内的课堂教学活动管理，但为了保证教学秩序，管理人员不能进入教学场所实施监控，导致课堂教学活动管理无法实施，无法获取有价值的监控数据。

一、课堂教学运行管理信息系统的研究现状分析

随着教育信息化进程的推进，教学管理的信息化得到深入发展，很多院校在数字校园建设工程囊括了教室管理，或者院校实验中心等部门借助网络技术对课堂教学设备进行管理与监控，实时接受任何一间教室的问题反馈，但大部分教师管理还停留在基础设施建设层面，无法提供软性的管理结论。在研究成果方面，张忠玉等部分学者在本科教学实际深入研究的基础上，开展了基于网络的课堂教学质量监控系统的研究，借助网络技术规范化课堂教学质量；徐薇薇等从实践层面探究高校教师教学质量评价体系；也有部分学者从生态学的角度研究课堂教学管理。

可见，关于课堂教学运行管理的研究不仅有理论层面的研究成果，也有实践层面的应用案例，但大部分研究和实践都应用于本科教育，而针对职业教育中灵活的教学方式适用性不强，所以，有必要针对高职教育的特点设计有针对性的课堂教学运行管理与监控系统。

二、课堂教学运行管理信息系统的功能设计

高职教育与其他教育形式存在很大差异，主要体现在三个方面，这些差异也形成了高职教育对课堂教学运行管理信息系统的设计需求：第一、教学形式比较灵活，有短期课程和长期课程，有理论教学和实践教学，有固定教室和实训基地等，这些不确定性因素导致教学管理的复杂性；第二、由于学生学习习惯存在明显差异性，对学生的教学考勤将成为教学运行管理的主要要素之一；第三、高职教育与企业生产紧密衔接，经常由于产教融合等原因导致课程授课计划无法顺利完成，所以课堂教学运行管理同样注重对授课计划、教学进程表执行情况的监控与反馈。

在需求分析的基础上，本文旨在构建具有如下主要功能的课堂教学运行管理信息系统：

1.上课考勤功能的设计

借助日常学生考勤惯例，把考勤分为正常、迟到、旷课、请假和早退等几种情况，下面按照教室功能的不同分别对固定教室和实训室等非固定教学场所的考勤功能设计如下。

（1）固定教室的考勤功能设计

在建设数字化校园时，每间教室都装有一个信息感应点，用于教室的网络识别，学生校园卡也可以在信息感应点中感应识别，所以每间教室的信息感应点可以用于固定教室授课时的学生考勤。上课前，学生用校园卡感应信息感应点，在课堂教学运行管理信息系统的教师端能自动识别到学生信息，当学生在正常上课时间前感应，记录为“正常”；当学生在上课时间后感应，记录为“迟到”；当学生办理请假手续时，教师手动设置“请假”；当学生未办理请假手续而旷课时，系统记录为“旷课”。在上课过程中，如教师发现学生早退，就手动设置为“早退”状态。

当然，以上功能设计归根到底是对学生校园卡的直接考勤，并非学生本人，所以，部分学生会抓住这个漏洞找人代替感应校园卡，所以，在系统功能中专门增加了一项功能，名为“诚信标记”，一旦发现学生卡替代感应现象，教师手动标记一次“诚信标记”，即降低学生的诚信分数。系统对学生的所有考勤记录都进行计数累计和分段统计，以对学生的学期表现和学年表现实施行进式考勤，以整体评价学生的日常表现。

（2）实训室等非固定教学场所的考勤功能设计

高职教育教学的场所非常多，除固定教室外，还包括实训室、体育场、餐厅、仓库等，这些场所中没有上文所说的信息感应点，针对这种情况，系统引入了二维码技术。当今时代的学生已经拥有智能手机，上课前，教师编制打印二维码图像，学生进入教学场所时用手机扫描二维码发送个人考勤信息，考勤系统教师端实时记录学生的考勤状态。

利用二维码技术进行考勤也存在漏洞，就是学生可以利用手机拍摄二维码图像发送给远在宿舍或其他场所的同学，协助其完成扫描考勤，针对这个缺陷，考勤系统进一步引入随机二维码生成技术，即生成的二维码随时都可能失效，这种方式可以有效防止学生的“远程协助”问题，当然一旦发现没有到场但考勤正常的学生，教师还是要对学生进行“诚信标记”。

2.过程性提问功能的设计

提问是课堂教学活动中必不可少的反馈手段，但该按照什么顺序提问同学呢？这个问题尚存在很多争论，有人说按座号或学号顺序提问比较好，有人说随机提问比较好，但主观层面上，老师还是比较倾向于那些认真学习的学生。本文认为，选择学生的依据是如何最大化地发挥提问手段的价值。提问并不是从学生中获得某个正确答案，而是引起学生针对这个问题的思考，然后通过学生的回答获得共识或问题解决的思路。所以，在系统功能设计时，引入了整体控制随机提问的方式，即提出问题后，课堂教学运行管理信息系统会随机抽取学生名单供教师选择，在提问结束后，教师在系统中对学生的回答进行评价，以作为学生行进式考核的依据。

3.日常教学日志监控功能的设计

教学日志是对教师日常教学任务完成情况的监控，课堂教学运行管理信息系统与教务管理系统数据共享，实时读取教务管理系统中的课表安排和教师授课计划，教师上完每一节课后在课堂教学运行管理信息系统中输入该课程当日当时的教学日志，包括授课内容、完成情况、存在问题及学生困难等方面。

4.教学进程表的功能设计

教学进程表是编制课程安排和组织教学活动的依据，各专业班级首先要确定该学期各个教学周次的教学任务，然后才能编制课程安排表。从教学管理的角度看，教学进程表确定后，还要看各个班级的实际执行情况，所以，在教师填写每次授课的教学日志后，课堂教学运行管理信息系统可以分析整个学期或某个时间段内各个专业班级的进程表执行情况，以便于管理者及时干预，保证顺利完成教学进程。

5.权限管理功能设计

课堂教学运行管理信息系统不仅是为了学期末的总结，更大的作用是在教学实施过程中反映出各专业各班级各位老师的教学执行情况，对出现的问题及时给予管理方面的干预，所以设置不同级别的管理权限是必须的，包括院级管理员、系（部）级管理员、专业管理员和班级管理员，通过层层监控与管理干预，加大日常教学管理力度。

6.数据统计分析功能设计

课堂教学运行管理信息系统是教学管理实施的手段，它在运行中接收来自教师、学生、管理者各方面的反馈数据，但这些只是教学管理数据的源头，管理信息系统需要有强大的数据处理与分析功能，通过对给定数据的处理分析，得到相关结论，为管理决策者提供决策依据，如通过对教学日志填写数据的处理，系统能够分析出某老师的教学任务完成率。

三、课堂教学运行管理信息系统研发的关键技术

1.数据同步技术

为了保证系统监控数据的准确性，课程安排表、教师信息等数据要与教务系统数据同步，校园卡感应数据要与一卡通系统进行同步，同步技术一律采用WebService方式进行，但由于不同数据的时效性不同，其同步过程也有所不同。

（1）对于变化不频繁的数据，如课程安排、教师信息等，使用定时器进行数据同步，固定在每天凌晨进行，这可以减少系统在执行时的压力，加快系统执行效率。

（2）对于实时性要求较高的数据，如学生校园卡感应数据，则采用实时数据访问，在每次考勤候，直接通过WebService从一卡通系统中获取数据，保证考勤的准确性和实时性。

2.二维码生成技术

为了解决学生在实训室等非固定教学场所的考勤问题，引入二维码进行学生考勤，当前有不少技术实现这个功能，本系统采用第三方库SwetakeQRCode进行二维码生成，通过该类库，教师可手动在系统中生成该课堂的二维码，二维码信息主要由课程、任课教师等信息组成，学生通过扫描二维码实现自主考勤。

3.权限管理技术

系统的权限管理建立在RBAC（Role Based Access Control 基于角色的访问控制）模型之上。在RBAC模型中，用户不再与具体权限直接关联，而是通过角色关联具体的权限，即针对具体的用户授予不同的角色以达到权限控制的目的，角色是为了完成各种工作而创造，用户则依据它的责任和资格被指派相应的角色，用户可以很容易从一个角色换成另一个角色。角色可依新的需求和系统的合并而赋予新的权限，权限也可根据需要从某角色中回收，做到用户与权限分离，当用户职位角色变更时不需要进行过多权限修改，只需调整角色即可，降低了系统管理复杂度，节省管理成本。

四、以考勤功能为例说明课堂教学运行管理信息系统的应用效果

课堂教学运行管理信息系统在我院课堂教学中已在试用，本节以学生考勤功能应用为例，阐述该系统的实践应用效果。系统每天都生成大量学生考勤数据，通过对考勤数据的处理分析，得出我们所需要的数据分析结果。

1.系部、专业、班级学生出勤率排行榜

监控系统通过对学生校园卡感应和二维码扫描数据的处理，能够从系部、专业及班级、课程等四个层次生成学生出勤数据，如图1所示，当然，由于系统在试用阶段，也能看出有些老师没有执行考勤，有些学生也没有参与考勤。

2.生成旷课、诚信危机等学生数据

对学生的旷课数据，系统进行统计分析，这为老师的管理提供了便利，如能及时对学生进行辅导干预，了解学生的近期状态，防止意外发生等，如图2所示。

通过系统试运行效果来看，基于高职教育教学规律和学生特点设计研发的课堂教学运行管理信息系统随着功能的进一步完善将成为管理者实施管理的有效手段，在不干扰课堂教学秩序的情况下获取课堂教学运行情况的基本数据，该系统与相关管理制度配套使用，督促教师和学生参与，将会为管理决策提供有价值的参考依据，提高管理效率。

参考文献：

[1]张忠玉，迟国彬，陈品德.基于网络的课堂教学质量监控系统的设计与实现[J].电化教育研究，2006（7）：63-65.

[2]徐薇薇，吴建成，蒋必彪等.高校教师教学质量评价体系的研究与实践[J].高等教育研究，2011（1）：100-103.

（编辑：杨馥红）