教学转型提升背景下教务管理系统信息化设计与实现

李四军

（南京大学金陵学院网络信息中心，江苏南京 210089）

0 引言

信息技术的发展使高校信息化发展迅速［1］。信息技术在教学工作中的应用取得了长足进步，传统教务管理系统已无法适应。在教学改革大背景下，对教务管理系统建设提出新的要求，使其构建适应高校教学改革的要求，为高校管理带来全面改善，并成为强大的推动力，推动现代高校发展。

1 教务管理系统信息化研究意义

教学是高校最重要最复杂的工作，教务管理系统是教学管理核心和基础性技术支持。目前，教学模式发展多样化，单一教学模式已无法满足市场需求。为支持学生个性化培训，教务系统根据学生学号生成学生个性化培训计划。根据学生兴趣和预期发展方向来调整和修改学生个人培养计划。充分开发和激发学生各种潜能，使他们成为具有较强综合能力、分析理解能力和创造能力的综合型人才。使教务系统在创新教学和创新人才培养中发挥最大作用。

2 教务管理系统设计的理念

2.1 采用B/S架构

用户可以通过浏览器访问系统，无须下载和安装各种插件和控件。数据库服务器和应用程序服务器分别部署，数据库服务器仅允许应用服务器访问，用户只能通过应用程序服务器查询和处理数据。

2.2 支持多元化教学和个性化培养

教务系统应满足多元化教育培养模式，从学年制到学分制、大类招生、分层培养、导师制、小班教学、小学期制、跨学科共享、校企联合培养等。根据兴趣和期望，学生可以选择自己需求的课程，将本硕一体化培养，辅修、双学位培养，跨学校国际交流，社会实践，科研竞赛，创新和创业相结合。

2.3 分层管理、配置流程

教务系统由学校、院系、专业，方向多层次管理，管理权限由上而下递减，对权限进行授权，分级管理，使管理部门协调稳定发展。把教学大纲审核、转专业成绩认定、授课计划审核、课程小结审核等流程化，配置化，学校自定义管理流程，以适应学校业务管理和发展。

2.4 数据统一共存，校区教学日历个性定制

教务系统以统一方式管理教学业务数据，同步切换多学期的数据并共享数据。项目开展以校园为空间范围，以教学日历为时间范围。区分管理模式和业务特征，支持多校园和多教学日历的个性化定制，促进学校教学工作发展。

2.5 同一账户多重身份，人性化服务

教师通过一个账户的角色切换而具有多个身份。同一账户数据权限和功能权限随身份切换而变化。积极向用户推送信息，提醒用户及时处理相关业务，加快信息传输，改善信息获取，改善用户服务，高效快乐地工作。

2.6 高并发性，数据安全、稳定可靠

系统在网络、硬件资源配置满足情况下，可同时支持30 000 名学生和3 000 门课程，而不会影响其他应用程序系统调用数据库。具有安全检查机制，保留日志记录，可溯源，并具有一定程度容错能力。关键数据被加密并通过SSL传输。通过IP段，登录时间段和连接数受限等保障安全。内外部网络被安全设备隔离，以确保数据安全性。兼容不同操作系统和数据库，并适应复杂网络环境。

2.7 支持移动办公，为师生提供便利

系统支持各种移动终端设备操作，摆脱时间和空间限制，实现随时随地的教务系统操作，使数据多跑路，师生少跑路，为师生服务。

3 教学转型提升下教务管理系统架构设计

3.1 系统部署架构

教务系统部署在学校数据中心。虚拟化技术将应用服务器与数据库服务器分离部署，师生用户通过负载均衡设备合理访问教务系统，以提高用户访问效率，确保数据安全。应用服务器之间数据同步是通过平衡并发机制实现，采用数据验证机制来保证数据库数据的准确，进行数据备份。

3.2 教务管理系统总体架构

系统从用户服务层、业务管理层、集成服务层和核心数据层构建信息化校园。用户服务层，师生通过个性化UI 界面或统一门户登录系统，开展教学业务。业务管理层包括3 个模块：核心业务、附加业务和辅助业务。集成服务层由流程驱动、消息推送、规则配置、交易预警、业务集成等集成在一起。核心数据层包括学生信息、教师信息、课程信息、培训计划、学生课程等数据与智慧校园基础平台连接。每一层都有明确分工，并且基于业务功能的插件配置设计可以最大限度地利用高校现有系统并保护学校先前投资。

3.3 系统技术架构

系统是通过面向对象、基于组件和开发方法来设计和开发的［2］。使用多层分布式应用程序模型，应用程序组件根据其层分布在不同的计算机上。使用用户界面层，业务层，整合层和资源层的四层结构模式来描述和分析真实业务世界。以机器语言表达，用操作系统，数据库，开发工具和语言的解决方案，并最终封装，实现系统结构设计。

3.4 系统业务架构

根据学校教学管理模式，将教师、教室和学生管理分解为业务流程。业务架构如图1所示。

3.5 教务系统主要功能模块实现

教务系统是学校教学核心和基础技术支持。根据学校教学和培养需求［3］，教务系统实现以下12个功能模块：教学管理、学籍管理、教学质量管理、创新创业管理、教科研管理、学生竞赛管理、教学资源管理、学生工作管理、收费管理、教职工管理、学生实习管理、系统管理。

3.6 大数据在教务系统中应用

教务系统收集并挖掘教务管理数据。教师通过10 多个维度和30 多个数据模型来分析教师教学特征，为教师教学管理和评估提供支持。基于学生基本属性、教育属性、学习属性、行为属性、兴趣爱好等方面总结特征，形成用户画像，勾画“千人千面”，为学校提供个性化且准确的管理。向校领导、教务处或个人推送他们关心的事物。让主管部门领导和老师通过移动数据报告掌握部门业务进展，为教学管理提供优化思路。

图1 业务架构

3.7 教务系统与智慧校园平台间数据交换和门户对接

教务系统使用学校的数据交换平台来实现与其他系统或数据平台（信息平台、课程中心、统一身份认证系统等）的数据接口对接。将与新开发业务系统相对应的现有系统中的数据一次加载到数据平台中；定期从对应的现有业务系统中提取数据共享，数据进行加载和更新，以与现有系统中的数据进行同步。

与门户对接模式，通过Web 界面的集成，将教务系统以iframe形式嵌入门户页面；还可直接访问要集成的系统数据库，在门户页面上显示数据；还可以开发相应portlet，以从其他应用程序系统获取数据并与其进行交互。

4 教务系统信息化建设成效

教务系统通过基础平台实现门户、其他业务有机功能集成。从学年学分到全面学分制、大类培养、实践培训等过渡，适应教学管理新常态；从强调流程到关注数据，从面向管理到面向服务。教务系统实现统一数据编码，解决统一身份认证和单点登录，实现课程资源，教师资源和课堂资源整合，实现教学管理标准化。解决大量用户高并发的大规模选课，自动排课排考和毕业审核。实现数据共享，支持移动操作，减轻教务员工作，方便教学，师生科研学习；大数据应用为多元化教育培养和个性化创新型人才培养提供决策，培养学生个人能力，培养创新型人才，提高科研能力。既要了解教学改革进展，又要关注教育改革前沿。

5 结语

高校信息化校园建设已经从数字校园向智慧校园发展，教务系统信息化建设已经走了10多年［4］。传统教务系统无法适应不断变化的教学，新时代对高校教务系统提出更高要求。应提高管理水平和工作效率，搭建各种教学信息资源共享平台，真正突破时间和地域限制，实现信息资源随时共享，利于快速收集、传输和存储信息。学生学籍管理、教学资源管理、教学普及管理等方面综合改革，促进教务系统更好地服务于教学改革。大数据应用为学校教学改革提供决策数据，使学校教学改革更加准确。