基于UML的教学质量监控系统设计

毛睿

摘要：该文旨在研究一种结合更为先进的开发技术和工具，开发出更适合自己学校实际情况，并能够为日后数字化综合校园提供方便的整合接口的教学质量监控信息系统。通过系统，能够实现对所有教学活动、各个教学环节、各种教学管理制度、教学改革方案等进行全过程的监控。通过对日常教学活动的调控及监督，完成对教师教学质量的数据保存及评价，统筹教学资源，达到节约教学成本、优化教学资源、考察教学质量的目的。

关键词：教学质量监控；UML；系统设计

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）31-7377-05

Abstract： This paper analyzed a teaching monitoring information system， which uses a developed technology and tools， and considers the own situation. It will supply the interface between system and the integrated digital campus. The monitoring of all teaching activities， teaching segments， teaching manage institution and teaching reform scheme will be realized with the system. Through the regulation and supervision of the daily teaching activities， the data of teaching quality would be saved and evaluated. It can also save the teaching cost， optimize the teaching resources， investigate the teaching quality.

Key words： college teaching quality monitoring； system design； UML

1 研究背景

传统的教学质量测评是由很多表格组成，主要分成三个部分的考评：教学计划的考评、教学进程的考评、教学质量监控。每个部分针对不同的对象（督导老师、学院领导以及学生）给出相应的评价表格，在相应的评价时间里打印出来发放给相应的评价人。

这种方式不仅不节能，而且执行起来非常繁琐。教务处要负责将不同的表格发放给对应的评价人，有时需要填写评价表的班级超过百个，要根据教学进程制作多份不同的表格，并且发放回收也费时费力，效果还不甚理想；评价人在同一教学阶段有可能会被要求填写多份针对不同被评价人的相同表格，容易使其在填写时产生厌烦情绪，填写不真实的数据从而影响评价结果；评价表格由于是纸质，容易折损和弄丢，回收起来困难很大；而评价的结果要全部由教务人员统计汇总，才能生成评价结果，成百张评价表格由人工来统计工作量相当大不说，结果还会出现误差；而如此多的评价表格，事后如果要翻查当时的评价记录将会是个大海捞针的痛苦过程。

这些考评表如果能够由一个信息系统来自动发放，评价人能够登陆进系统来填写自己应该填写的表格，提交到系统后能够根据计算公式自动统计结果，并提交给有权限的人查看和打印，就能节省大量的人力物力和财力。而且考评数据如果能够通过数字的形式保存，节省了存储空间也便于事后翻查。于是对一个教学质量监控信息系统的需求就诞生了。

本文旨在研究一种结合更为先进的开发技术和工具，开发出更适合自己学校实际情况，并能够为日后数字化综合校园提供方便的整合接口的教学质量监控信息系统。

2 系统的开发工具和技术

2.1开发方法

面向对象法：面向对象法从客观事物中构造软件系统，它的基本思想是按照对象的观点考虑问题域和逻辑解决方案。客观世界是由各种各样的对象组成，每种对象都有各自的内部状态和运动规律，不同对象之间的相互作用和联系构成了不同的系统。开发系统时，建立问题域模型，对客观实体进行结构模拟和行为模拟，从而设计出尽可能直接地描述现实世界的软件，构造出模块化的、可重用的、维护性好的软件。

2.2 UML建模

1）UML的定义

统一建模语言（UML）是一种支持模型化和软件系统开发的图形化语言，它支持直观化、可视化地软件开发。它可以被具有代码产生和报表生成的交互式可视建模工具所支持，可以与所有的开发方法一同使用，并支持现有的大多数面向对象的开发过程。

2）UML的建模过程：UML的系统开发方式是从一般到具体，从不精确到精确。它开始于对系统的概念理解，接着是系统的功能用法，然后是深入每个用例、细化模型，最后才是设计、开发和部署系统。我们将UML的应用贯穿在系统开发的以下五个阶段：

需求分析：识别系统需求并用UML的用例图表示；

过程分析：理解系统的用法，识别要解决的问题，定义对象之间的交互，用UML的协作图、状态图、顺序图、活动图和状态图来描述系统的动态特征；

设计：把上一阶段的结果细化为技术解决方案，开始编制文档，形成系统的部署图、构件图等；

测试：验证系统的结果是否满足在分析阶段确定的需求。

迭代：如必要，重复（2）—（4）的过程。

2.4 MVC设计模式

MVC模型（model）——视图（view）——控制器（controller），模型是指数据模型，视图是指用户界面，使用MVC模式是将模型和用户界面的实现相分离，使应用程序的输入、处理、输出分开。

视图是用户看到的并能与之交互的界面，在视图中并没有真正的处理发生，视图只是作为一种输出数据并允许用户操纵的方法。模型与数据格式无关，它表示企业数据和业务规则，由于模型返回的数据没有格式化，所以多个视图可以共享一个模型，同样的构件能被不同的界面使用，所以大大减少了代码的重复性。控制器接受用户的输入并调用模型和视图去完成请求，控制器本身不输出和做任何处理，只是接受请求并决定调用哪个模型构件去处理，决定用哪个视图返回数据。运用MVC的三个部件相互独立，改变其中一个不会影像其他两个，因此不论是flash还是wap都能够用一个模型处理，将数据和业务从表示层分开，就可以最大化重用代码。这样就算改变了数据源，也只需要改变模型就可以了。

3 需求分析

3.1 系统功能划分

本系统的工作流程如下：

1）教学文件（包括教学计划、教学进程、授课计划等）准备阶段

教务处根据专业建设方案，事先拟定好《教学计划进程表》。

每学期末，教务处将拟定的《教学计划进程表》分发至各二级学院教务部门，由各二级学院根据下学期的校历和实际教学情况，制定出精确的《学期教学进程表》报教务处审核，审核通过后放入系统保存。

系统分发《学期教学进程表》给各二级学院，再由二级学院分发给各系部教研室主任，教研室主任根据《学期教学进程表》及教研室任课教师情况，制作《教学任务书》，并分派给对应教师。任课教师收到《教学任务书》，在假期中完成对应课程的《授课计划》和《教案》，并在新学期开始前提交至系统。

2）教学过程监督及考评

对各种教学对象的监控表格已事先由系统管理员制定存入系统，在学期中时，由教务处指定需要评估的教学对象，并授权对应权限的人（如教师讲课记录评价由教学督导员填写，学生测评教学评价由被授课班级学生填写，教学意见反馈表由听课校领导填写，班级周教学情况记录由班级学习委员填写等等），权限人登录系统查看并需要时能够打印待填写的资料，于教学过程时根据实际情况填写并将资料录入系统保存，已保存的评估结果可由有权限的人登录查看、存档。

3）项目评审

教学文件（培养方案、授课计划、新专业申报材料等）评审：教务处在评审之前将待评审的资料准备好，纸质的资料可通过扫描录入系统，并授权评审专家能够查阅评审资料、填写评审意见，评审专家登录系统后查阅评审资料，并填写评审表格完成评审过程。

3.2 功能性需求

3.2.1修订授课计划

需求描述：二级学院分管教务领导登陆系统后查看教务处授权处理的数据，并向各专业教研室主任派发《学期教学进程表》；教研室主任登陆后，能够且只能检索自己需要完成的《教学任务书》，并能查阅完成该计划书所需文件；任课教师登陆后，能够且只能检索自己需要完成的《授课计划》和《教案首页》，并能查阅《授课计划模版》和《教案首页模版》，任课教师提交的《授课计划》和《教案首页》能够给相关权限人随时查阅并能输出到打印机。

3.2.2 教学过程监控

1） 需求描述

系统管理员通过系统制定监控指标表；教务处选择监控指标表，并授权资料录入人（如：教学督导员、学生学习委员、听课校领导）能够填写相关的数据；资料录入人登陆系统能够查看且只能查看、填写自己需要录入的数据，并能够打印待填写的评价表；资料录入人填写完成的监控资料可以输出到打印机，并且能由系统员授权供权限人查询；监控的对象包括了课堂教学、实验教学、实训教学、考试和毕业论文（设计）等教学过程，涉及到的监控主体有：督导专家、学生和学院教务部门。由于在监控过程中的资料记录大多数是纸质（课堂、考场不具备电子记录设备），只能采用过后指定有权限的资料录入人将这些过程记录录入系统的方式，资料录入人由教务处指定，可以是秘书，也可以是上述监控主体中的成员。

6 结论

虽然此次开发历经了相当长的时间才最终进入尾声，其结果还是令人欣慰和满意的。但是由于教务活动太过复杂，在研究过程中很难将其标准化、流程化，在很多细节方面，不得不通过协商降低对系统的要求，比如：随着日后学校的发展变化，教学质量的监控流程肯定也会慢慢发生变化，而系统中的流程却没有办法再随之修改。每次教学测评，根据测评对象的不同，会有不同的测评指标更甚者会产生新的测评依据，而这些变化都很难在已经形成的系统功能模块中再去更新。完全按照本校的需求以及教务活动流程开发的系统，缺乏通用性，很难适用于其他部门和单位。在之后的开发设计中，会考虑使系统更加灵活的方案。另外，因部分对课堂的测评是在教室完成，教室不具备即时登录系统的设备和条件，只能将测评表格打印出来测评时时由专家填写好，再过后录入系统，若是能够结合手机系统登录系统，便能实时得将测评数据记录，也能节省纸张，这是今后努力的方向。

参考文献：

[1] [美] Craig Larman. UML和模式应用[M]. 3版，李洋，等，译.北京：机械工业出版社，2006.

[2] 徐付军.基于C/S、B/S混合架构的中职教务管理系统的设计与实现[D].南京：中山大学，2006.

[3] 杨辉.基于C/S和B/S结构的高校教务管理系统的设计与实现[D]. 湖南：中南大学，2010.

[4] 黄和平.基于Internet教学质量监控系统设计与实现[J]. 广州：广东工业大学，2006.

[5] 陈阵.基于UML的教学质量监控系统建模[J].太原理工大学，2007.

[6] 张晞.以UML用例图为基础的系统需求分析[J].现代计算机，2002.