基于.NET的教学质量监控平台的设计与实现

　　摘要：随着网络应用的不断普及，利用高校现有信息资源和校园网络环境架构网络化教学质量监控平台是高校教学管理的迫切需要。本文介绍了一个网络化教学质量监控系统的设计与实现方法。
　　关键词：教学质量；监控系统；网络化；ASP，NET
　　文章编号：1672-5913(2010)08-0156-04
　　中图分类号：G642
　　文献标识码：B
　　
　　目前国内绝大多数高校都建立了学校内部的教学质量监控体系，但由于各校在执行力度、评价主体、评价标准、权重比例、考核规则的可操作性上存在不同程度的区别，因此其效果存在较大差异。传统教学质量监控只关注教师教学质量的考核和评价，而忽略了影响教学质量的其它因素，而监控手段则以手工操作方式为主，进行手工录入、统计、计算、收集留言等工作，工作量大而繁琐，而且容易出错，由于手工操作导致数据处理时间长、时效性差，评价工作主要在学期末进行，无法起到教学质量监控作用，只起到事后评价作用，评价多以学生评价教师为主，把教师只看作是消极被动的被评价的客体则将大大削弱质量监控的作用，在利用信息技术实施教学质量监控措施方面，各校做法也不尽相同，大多数学校处于刚起步阶段，尚未形成功能适用的产品。监控的核心是反馈，如果没有高效的信息反馈手段就达不到监控的目的，本文提出基于网络环境下的软件开发技术研制一套便于全员参与的、全过程多方位的高校教学质量监控平台，集教学质量评价和监控于一身，具有重要的现实意义和广阔的推广应用前景。
　　
　　
　　1　教学质量监控指标体系的设计
　　
　　一个好的教学质量监控平台依赖于科学合理的监控指标体系，监控体系的设计涉及人员、监控指标及权重、测评算法等多方面静态内容，且需同时考虑信息收集、汇总分析及信息反馈等多种动态环节。
　　通过实践探索，确定了学生、教师、同行专家、信息员、领导等多元化的监控主体；制定教学质量全方位的评价指标，包括：学生评教、同行评教、领导评教、教师评学、多媒体授课效果评价、教材使用情况评价等不同评价指标；依据学校实际，并运用现代教育教育理论和评价理论，设计主观指标与客观指标相结合、指标数量和权重分布适中的监控指标体系；测评算法设计采用模糊综合评判的方法，着重考虑如何有效排除异常数据对测评结果的影响，以保证最终结果的公平、公正、有效。
　　
　　
　　2　系统需求分析
　　
　　高效的教学质量监控平台除了依赖于一套科学严谨的评测指标和权重系数，还需考虑要最大限度地整合现有校园网的数据资源、如何合理地利用评测数据进行监控、评测结果的效用范围等诸多问题。结合学校实际，对系统功能作如下要求：
　　(1)建立与学校现有教学管理数据库接口，实现学生、教师、课程的一致，保证测评的合法有效。
　　(2)评价主体多元化，由学生、教师、同行专家、信息员、领导构成评测主体，系统自动对多元评价主体给出的测评数据按课程统计、分析测评数据，并按课程、教师、系部、全校四个类别产生测评结果报表，对异常数据进行修正，保证测评结果公正、有效。
　　(3)具备一定的智能分析建议功能，能自动根据测评结果就改进教师的教学行为提出合理化建议，为学校完善教学质量保障措施提供决策支持。
　　(4)系统用到的所有测评数据都采用动态方式管理，可实现各项测评指标的动态修改，以适应现代教育思想、教育方法和教育技术的不断发展。
　　
　　(5)高效实时地对测评数据按需进行各种合理的统计分析，测评结果按不同权限分级显示。目前按教师、系领导、院和教务处主管领导三个级别进行分级显示。
　　系统数据流分析如图1所示。
　　教学质量监控平台除具备上述功能需求外，还要考虑到系统的非功能需求，如数据、性能、环境、安全等方面的各种需求。这些非功能需求，诸如监控系统的可靠性、系统响应的及时性、系统的可维护性等都是开发过程中非功能需求分析、设计与实现的重点，也是整个系统现代特征的具体体现，应予以充分考虑和重视。
　　
　　3　系统设计
　　
　　3，1系统功能模块设计
　　根据高校教学质量监控工作流程和系统的实际需求，划分两大模块：应用模块和管理模块，功能模块设计如图2所示。
　　应用模块是为整个用户提供服务的各个模块的总和，包括用户登录、在线测评、信息浏览(包括测评新闻、测评结果、系统帮助、测评指标等)、用户留言、修改密码、信息查询(包括用户信息和测评记录)等。
　　系统管理模块用来实现对整个系统的管理，包括测评指标体系与智能建议规则库的维护、测评监控、新闻管理、留言管理、用户管理、系统初始化、系统数据库备份等。具体功能如下。
　　(1)测评指标体系的动态维护：添加、更新各类测评指标的内容及分值。
　　(2)建议规则库维护：添加、更新专家系统智能建议规则。
　　(3)系统初始化：清空有关测评表，选定测评学期，确定测评工作的开始与结束时间。
　　(4)测评结果管理：测评结果转存、打印、存档。
　　(5)监控测评：查看测评进展情况，处理测评异常，并及时通知有关系部。
　　(6)数据备份：定期对系统数据库进行备份，删除没有保留价值的备份。
　　
　　3，2系统体系结构设计
　　架构设计是软件开发的基础，往往决定一个项目的成败。三层体系结构是目前流行的架构设计模式，它通过分解来管理问题的复杂性，同时有效地重复使用业务逻辑并保留与资源(如数据库)的重要连接。本系统设计采用B／S模式，体系结构图如图3所示。其特点是使用方便，对客户端的用户数目以及用户环境没有限制，客户端只需要普通的浏览器即可，对网络也无特殊要求。
　　B／S模式的三层体系结构包括显示层，业务逻辑层，数据访问层。
　　(1)显示层：显示层是系统与用户的交互接口，主要任务是接收平台使用者的操作请求，并将此请求提交给业务逻辑层处理用户请求的各种操作，逻辑层完成操作后，再将操作结果返回给显示层，显示层接收逻辑层返回的结果，输出给需要的操作用户。
　　(2)业务逻辑层：主要负责前端用户的操作请求处理和后端数据层(数据库)的访问操作。
　　(3)数据访问层：主要为整个系统和逻辑层提供后端数据库系统的访问操作服务。
　　
　　4　系统实现
　　
　　4，1搭建开发环境
　　.NET Framework是微软推出的新一代开发平台，ASENET是.NET Framework的重要组成部分，利用ASENET可以快速方便地部署三层架构，显示层放在ASENET页面中，数据访问层和逻辑层用组件来实现。在ASP.NET中，前端为html、asp、aspx等页面文档，中间层为由.vb、.cs等文件编译而成的.dll控件，后面为数据库服务器。ADO.NET是托管应用程序所使用的Web数据库访问接口，提供对Web数据库的高效访问。
　　因此利用ASP.NET和ADO.NET设计技术构建基于Web数据库的动态交互式教学质量监控平台，采用UML对系统进行建模，开发平台为VisualStudio.NET 2003，后台数据库为MicrosoftSQL-Server 2000。
　　
　　4，2数据库创建
　　系统数据库除了利用现有教务管理系统的学生基本信息表、教师基本信息表、班级表、系部表、课程表、学期开课表之外，又设计诸如学生测评结果表、学生与教师关系表、专家与教师关系表、专家测评指标表、学生测评指标表等新数据表40个，视图61个。
　　
　　4，3部分关键技术实现
　　4，3，1设置后台数据库的连接属性
　　利用Web.config对不同层次结构进行配置，每个Web.config文件都将配置设置应用于它自己的目录及其所有子目录，子目录中的配置文件除了可以提供从父目录继承的配置信息以外，还可以重写或修改父目录中定义的设置。ASP.NET可以检测对配置文件的更改并自动将新配置应用于受该更改影响的Web资源，不需要重新启动服务器就可以让更改生效，只要层次结构中的配置文件被更改，就将自动重新计算并重新缓存分层配置设置。用ASP.NET开发Web应用程序时，可以通过Web.config文件进行多项设置，通过下列代码定义系统与后台数据库的连接，这样，当后台数据库的名称、用户名或密码修改之后，只要修改此处的value值就可以了，不需要再修改与数据库访问相关的源程序文件，既简单又高效。
　　
　　4，3，2保护重要文件夹免于非法访问
　　Web.config配置文件中如下代码实现对管理文件夹下所有文件的保护，免于被非法访问。这样，凡是从地址栏中输入本文件夹下的任何Web页文件名，都自动转到带密码和帐号验证功能的管理员登录界面(ad)ogin，aspx)，从而使得一般用户不能非法访问系统的管理文件，省去了以往在每个需要保护的ASP页面都得进行类似设计的麻烦。
　　
　　4，3，3对学生提交的测评数据进行处理并存储至相关数据表中
　　Sel数组用于存储测评题目各项是否被选中，被选中的选项用“1”表示
　　
　　5　结语
　　
　　本文结合当前高校对教学质量监控系统的实际需求，提出设计基于Web的教学质量监控平台，描述了一个基于ASP.NET，ADO，NET和SQL Server2000相结合的教学质量监控平台的设计原理、总体结构及功能实现。系统现已投入正式运行，其克服了传统的人工涂卡统计方法步骤繁琐、出错率高、周期长无法及时反馈并调控的缺点，真正实现了教学质量监控作用。今后需要进一步应用人工智能技术对测评结果进行分析，建立学校教学测评数据仓库，运用数据挖掘技术，形成学校教学专家决策支持系统，一方面智能化地对教师改进自身教学行为提出切合实际的合理化建议，一方面为学校制定教学方针、政策提供依据，从而实现对学校整体教学状况的宏观调