基于SpringBoot+Vue 的教学评价专家抽课系统的设计与实现

2024-12-01 00:00:00安宇鑫
电脑知识与技术 2024年32期

摘要:教学评价是保障和提升教学质量的关键环节,其中听查课是教学评价中最直接、最重要的一环。高职院校每年均会邀请校外专家进校开展教学评价工作。为提升评价期间专家听查课的效率和客观性,文章设计并实现了一种基于Spring⁃Boot+Vue的教学评价专家抽课系统。该系统不仅能够简化抽课流程,避免人为干预,还能收集和分析抽课相关数据,为教学评价提供数据支撑。实践表明,该系统能够有效提升教学评价工作的效率和质量,促进教学质量的持续改进。

关键词:专家抽课;教学评价;SpringBoot;Vue;MySQL

中图分类号:TP311.52 文献标识码:A

文章编号:1009-3044(2024)32-0029-06 开放科学(资源服务)标识码(OSID) :

0 引言

从《国家职业教育改革实施方案》《教育部财政部关于实施中国特色高水平高职学校和专业建设计划的意见》等文件的发布来看,国家高度重视职业教育改革,致力于提升职业教育教学质量。有数据显示,在现代制造业、战略性新兴产业、现代服务业等领域,一线新增从业人员70%以上来自职业院校。因此,提升职业院校教学质量,培养适应社会产业转型升级的高技术技能型人才,对于推动我国由制造大国向制造强国转变、由中国制造向中国创造转变具有重要意义。而衡量职业院校教学质量的重要手段就是教学评价[1]。

“教育大计,教师为本”,教师是人类灵魂的工程师[2]。教师教学质量评价作为高校教师管理的一项重要基础性工作,在加强高校教师队伍建设、促进高校教师专业发展、提升高校教育教学质量等方面发挥着日益重要的作用,已成为调动高职院校教师工作积极性、主动性的“指挥棒”。专家抽查课是教学质量评价体系中对教师教学水平评价的重要环节,旨在通过专家nGrDXZ1AXrbNvJ3SaIoLjO2Hs/cPaoGMeqi4D8Wnrr8=的视角和专业知识,对教师的教学质量进行客观、全面的评价。

1 问题分析

目前,在信息化智能化高度普及的背景下,高职院校教学评价过程中专家抽查课环节仍多采用纸质版手工勾选课程的方式,存在诸多问题。首先,纸质化办公流程下,整个过程需要大量人工成本,存在出错率高、办公效率低的问题。其次,由于每位专家抽课都是独立进行,互相之间缺乏沟通交流,专家抽课容易出现重复,导致专家抽课范围覆盖面低的问题。再次,专家进校抽课范围为全校窗口期的所有课程,数据量较大,因此专家难以快速定位到自己擅长的专业和符合工作计划安排的节次。最后,纸质化数据需要人为分析,存在主观因素,导致数据分析不够客观全面。

为解决上述问题,本文设计并实现了教学评价专家抽课系统,提供专家管理、课表管理、专家抽课、听课计划管理等功能模块,对专家抽查课全流程进行监控。综合考虑系统的快速开发能力、高效性能、可扩展性与可维护性、前后端分离以及社区支持和生态丰富等因素,本文选择SpringBoot+Vue框架,搭建B/S模式服务,实现教学评价专家抽课系统的功能[3],为教学评价听查课环节提供有力的线上工具。

2 需求分析

2.1 需求概述

本文的研究对象为教学评价专家抽课系统,该系统旨在对教学评价听查课全流程提供帮助,将教学评价抽课评课环节的所有功能进行整合。系统能够显著降低人工成本,在保证抽取课程便利性和多样性的同时,最大限度地提升专家抽查课环节中课程的覆盖面,提高评价的准确性和可靠性,为课堂研究提供科学依据和指导。

根据前期与机关工作人员的沟通,整个抽查课环节包含数据准备阶段、专家进场阶段、课堂评价阶段和数据分析阶段4个阶段,如图1所示。

数据准备阶段由系统管理员创建机关管理员账号和专家账号,机关管理员登录系统导入专家信息和课表数据,为专家抽课做好准备工作。专家进场阶段由专家登录系统,根据提示选择抽课条件进行课程抽取。课堂评价阶段是专家听查课结束后,将课堂评价及详细的课堂教学情况录入系统。数据分析阶段主要是对专家针对不同专业、不同课程的评价进行全面、客观的数据分析,并将这些数据进行系统整理,为学校提供阶梯性、持续性的客观科学教育质量评估指标,助力学校开展综合评估并提升教育质量。系统的主要用户分为系统管理员、机关管理员和专家三类,不同用户对应的功能模块划分如图2所示。

2.2 系统管理员需求分析

系统管理员对系统进行统筹管理,主要负责以下功能:

1) 用户管理:根据实际工作需要,分配机关管理员及专家登录账号,并按角色分配权限。不同角色登录系统后可展示对应的功能模块,获取相应的操作权限。

2) 数据管理:系统管理员拥有全部系统数据的操作权限,负责定期备份数据,发现并解决数据异常问题,防范数据丢失隐患。

3) 系统管理:系统管理员须实时与需求方沟通,根据需要升级系统功能,并定期检查系统安全性能,发现并解决系统漏洞,维护系统稳定性与安全性。

4) 系统运维:系统管理员需要对服务器运行情况进行监控,保障服务器正常稳定运行,对系统异常及时进行降级处理。

2.3 机关管理员需求分析

机关管理员主要对评价过程中的数据进行管理,其功能模块主要包括以下内容:

1) 数据导入:学校机关管理员登录系统后,须将提前准备好的参加听查课的专家名单及课表上传至系统。由于专家及课表数据量较大,为简化操作流程,系统提供模板化数据,机关管理员按照模板收集数据后,可批量将数据导入系统,从而节省操作时间。

2) 专家管理:如图3所示,对于前期未确定的专家,机关管理员可在专家管理模块对专家数据进行修改,控制本轮次专家的具体名单,同时可根据专家特点对其进行标注,为后期专家画像智能推荐做准备。

3) 课表管理:如图4所示,系统可查询全部课程信息,包括课程日期、星期、节次、专业名称、课程名称、课程类型、授课教师姓名、授课教师职称、授课教师学历、授课教师年龄、教室及备注信息。同时可设置多种查询条件,包括是否为思政类课程、是否为学历班、具体日期、节次、教师职称、专业和教员姓名等。针对数据上报错误的情况,如教师调换、教室更改等,机关管理员须及时对课表信息进行修改,以确保专家抽课过程中数据的准确性。

4) 听课计划管理:如图5所示,专家抽课完成后,须将抽课结果逐级下发,并通知相关教师做好专家听查课准备。在此过程中,机关管理员需要对听课计划进行整体把控,因此系统提供按日期查询听课计划并将数据导出为Excel格式的功能,实现线上化办公,提高整体办公效率。

5) 数据分析:如图6所示,系统会根据实际工作需要,设计常用的数据图表,形象化展示分析数据。从教师维度看,系统可对单个教师的评级内容进行分析,也可分析不同职称教师的评级信息,为下一步听查课工作指明方向。从专家维度看,系统可根据专家评价内容,分析教学评价的侧重点。从专业维度看,系统可分析各专业课程的评级情况,从而对不同专业的教学水平进行有效评估。

2.4 专家需求分析

专家是本系统的核心使用对象,其进入系统后主要具有以下操作权限:

1) 抽课:这是本系统的核心功能。根据前期需求分析,为保证抽课的科学性、客观性和全面性,系统设计了两种抽课模式:

①主动抽课:在此模式下,专家可自主选择抽课条件,包括校区、时间、节次、教师职称、课程名称和专业等,系统随后展示符合条件的课堂信息,专家在此基础上选择感兴趣的课程进行抽取。

②随机抽课:在此模式下,专家同样可自主选择抽课条件,系统根据条件随机抽取一堂课,并提示专家是否继续抽取。若课程恰好符合专家兴趣,专家可确认抽取;若不符合专家兴趣,专家可取消并重新抽取。

具体操作流程如图7所示。为确保课程抽取的最大覆盖面,系统不允许其他专家重复抽取已被抽取的课堂;对于已被抽过课的授课教员,系统会向专家进行二次提醒并要求确认,以保证抽取课堂的科学性和全面性。

2) 听课计划管理:专家抽课完成后,可查看其抽取的全部课程,并根据工作计划进行安排调整。若抽取课程数量超出预期,专家可进行删除操作。

3) 课堂评价:专家听课结束后,可进入平台的听课计划页面,将课堂评价数据记录至对应的听课记录中。评价内容包含课堂评级(优秀、良好、及格、不及格)及详细评价内容(包括教师的教学方式、教学内容和学员课堂反应等情况),以帮助教师客观认识课堂授课情况,促进其教学反思和专业能力提升。

3 系统设计

3.1 系统概述

本系统采用SpringBoot+Vue 框架,搭建B/S模式服务,系统整体架构如图9所示。系统采用分层架构设计,包括展示层、前端层、业务组件层、后端技术栈及数据持久层。

3.2 系统架构

1) 展示层:展示层主要是系统的用户交互界面,管理员或专家通过使用客户端Chrome等主流浏览器访问系统。展示层负责显示服务器的数据、接收用户输入并将请求发送至前端部分。

2) 前端部分:前端部分使用主流框架Vue.js,该框架拥有简洁且直观的API,可以帮助开发者快速上手并构建动态交互的前端页面。其数据驱动的视图模型使得开发者可以专注于业务逻辑,减少DOM操作的复杂性,显著提高开发效率。并且Vue.js的渐进式框架特性使得它非常灵活,与此同时响应式数据绑定机制和虚拟DOM技术又保证了前端页面的高性能。在Vue.js基础上,配套使用Element-UI 组件库,充分利用了Vue 的组件化和响应式特性[4],通过大量的参数和选项,可以对组件进行个性化的配置和定制,快速构建出符合现代化设计风格的界面。同时Element-UI 是基于Vue 设计的,更符合Vue的开发模式,简化开发流程。除此之外,使用HTML5、CSS3等进行特性化元素设计,完善用户界面,提高用户体验。主要功能包括:

①用户界面设计:使用Element-UI进行模块化的用户界面设计,使系统具有良好的用户体验和易用性。

②页面逻辑控制:通过Vue.js实现页面的动态展示和数据绑定,提供响应式的用户交互体验。

③客户端数据处理:在前端部分处理简单的数据验证和格式化,减少服务器负担。

④API 请求管理:利用Axios 工具向后端发送HTTP请求,进行数据的CRUD操作。

3) 业务组件层:业务组件层是系统的核心层,包括身份认证、鉴权、用户管理、角色管理、缓存、日志、数据导入、课堂评价、课表管理、专家管理、随机抽课及主动抽课等功能模块。如7lAOMTidbZYKX9AQE5XwRw==图10所示,系统以UML 组件图的形式展示了所有组件信息。

①身份认证与鉴权:为保障系统的安全性,用户需要通过登录来完成身份认证和权限鉴定。用户登录后会获得一个JWT令牌,系统通过令牌验证通过后,用户才可根据权限操作系统数据。

②用户管理与角色管理:支持用户的CRUD 操作,以及角色的定义与权限分配,实现精细化的权限控制。

③缓存与日志:使用本地缓存技术进行数据缓存,提高系统响应速度。日志模块记录用户操作和系统事件,用于审计和调试。

④数据导入:支持从Excel或CSV文件导入数据,系统会对导入的数据进行校验,并保存至数据库。

⑤专家管理与抽课功能:实现专家的管理、随机抽课和主动抽课功能。系统支持根据设定的规则随机抽取课程,或由专家主动选择课程。

⑥课堂评价与课表管理:提供课程信息的管理和评价功能,包括对每节课的评分、评价内容的保存与展示。

4) 后端技术栈:后端技术栈使用了SpringBoot框架,Spring作为Java领域的主流框架,拥有庞大的社区和丰富的插件、文档支持。并且,SpringBoot提供了大量的开箱即用的功能,简化了配置和集成,极大提升了开发效率。SpringBoot遵循“约定优于配置”的理念,降低了代码复杂度,减少了人为错误。同时,它的模块化设计有助于代码的复用和扩展,降低了后期维护的难度。SpringBoot提供了与Spring Security的紧密集成,能够快速实现用户身份认证、权限控制等安全机制,能够为应用提供企业级的安全性。本文通过SpringBoot的IoC(控制反转)和DI(依赖注入)特性[5],系统实现了组件的有效管理和依赖注入的优化。结合Spring Secu⁃rity进行安全管理,使用Java 8作为开发语言,MyBatis 作为持久层框架,Docker用于容器化部署。主要功能包括:

①业务逻辑处理:所有的业务逻辑处理都在后端服务上实现,保证数据的一致性和安全性。

②API接口开发:通过RESTful API与前端进行通信,后端提供数据的操作接口。

③身份验证与授权:集成Spring Security和JWT,实现用户的登录、权限分配和验证。

④容器化与部署:后端服务通过Docker容器进行打包和部署,提高系统的可移植性和扩展性。

5) 数据持久层:数据持久层采用MySQL数据库存储结构化数据,文件存储用于保存导入的文件和其他非结构化数据。MyBatis负责将数据库表与后端对象映射,实现数据库操作的简化和优化。

①数据库设计:系统包含多个实体表,如用户表、角色表、课程表、评价表及专家表等,支持复杂查询和事务操作。

②文件存储:导入的数据文件和导出结果文件保存于文件存储中,支持多种文件格式的上传与下载。

3.3 设计原则

1) 安全性:系统设计中高度重视用户数据和操作的安全性,确保只有经过授权的用户才能访问和操作数据。

2) 扩展性:系统采用模块化设计,各个功能模块相对独立,可以根据需要进行扩展和升级。

3) 高效性:通过缓存、优化查询、异步处理等技术,确保系统在高并发情况下依然保持良好的性能。

4) 用户体验:前端采用响应式设计,确保在不同设备上都有良好的使用体验。

3.4 系统部署

如图11所示,为系统的部署图。系统后端服务通过Docker进行容器化部署,可以在不同的环境中快速部署和运行。同时具有较好的隔离性和安全性,与服务器中的其他服务不会互相干扰。

4 数据库设计

系统使用MySQL数据库实现数据的存储和管理。MySQL数据库开源免费,技术成熟,性能稳定,易于管理[6]。为简化开发流程、提高开发效率及减少冗余代码,系统使用MyBatis负责将数据库表与后端对象映射,使用Druid实现数据库连接池,使用PageHelper组件实现数据分页。

根据前期收集的需求,对数据库进行设计,如图12所示为数据库设计的ER图。基于ER图,数据库共创建4 个数据表:t_user、t_schedule、t_expert 及t_course,数据表字段如表1~表4所示。其中,t_user 为用户信息表,负责维护用户登录所使用的用户名、密码及身份认证鉴权所使用的token,通过type来区分用户角色;t_expert为专家表,负责维护专家信息,包括姓名、状态等基础信息及随机抽课所使用的专家画像标签;t_course存储课表信息,包括日期、星期、节次、课程名、课程类型、专业、校区、教师信息、教室及备注;t_schedule存储听课计划及课堂评价信息,其中专家信息及课堂信息通过对应id 关联t_expert 和t_course获取听课计划的详细信息。

5 结束语

本文设计并实现了教学评价专家抽课系统,为教学质量评价体系建设提供了标准化、线上化及规范化工具。结合士官学校实际需要,通过先进的技术架构和严谨的业务逻辑设计,满足了教学评价专家抽课环节的各项需求,为学校教学评价提供了一个安全、高效且易用的解决方案,为专家抽课的广度和公正性提供了保障。目前本系统在士官学校内部已投入运行,达到了预期效果,但仍有完善空间。首先,本文对抽课方式设计了主动抽课和随机抽课两种方式,下一步可针对抽课方式加入基于专家画像的智能推荐方式,为专家抽课提供多样化的个性化定制。其次,本系统教师无法直接登录,后续可增加教师角色登录系统的功能,使教师能够查看专家对其课堂的详细评价,从而更直观地促进教学水平提升。

参考文献:

[1] 张君,刘英.产教融合视域下高职院校实践教学质量评价体系实证研究[J].福建轻纺,2024(7):65-69.

[2] 张丽荣,刘晓博.高职院校督导员教学评价初探[J].农场经济管理,2024(6):58-60.

[3] 姜一波.基于SpringBoot+Vue的在线考试系统设计与实现[J].无线互联科技,2023,20(23):68-71.

[4] AIRBUS.A318/A319/A320/A321 Aircraft Maintenance Manual[Z].Toulouse: Airbus S.A.S. Technical Data Support and Ser⁃vices, 2023.

[5] 任仁良.维修基本技能(ME、AV)[M].北京:清华大学出版社,2010.

[6] 万欢,梁德华.基于Spring Boot+Vue的平面设计类课程创客平台的设计与开发[J].网络安全和信息化,2024(4):112-114.

【通联编辑:谢媛媛】