面向质量评估的高校教学数据中心数据模块的设计与实践

张宇翔

摘要：以往高校教学数据中心的建设主要是以教学业务数据的交换为目的，然而随着对高校教学质量评估的开展，要求数据中心的基础数据还能很好地支持周期性教学质量的评估。提出兼顾教学质量评估的高校教学数据中心数据模块的设计与实践。

关键词：教学质量评估；数据标准化；数据模型

中图分类号：TP311 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2016.04.013

早在2007年底，为了落实国家“高等学校教学质量与教学改革工程”，教育部、财政部联合发文启动“全国高校教学基本状态数据库系统项目”。2012年，教育部颁发《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》，其中第十一条指出“加强高校自我评估，健全校内质量保障体系，完善本科教学基本状态数据库，建立本科教学质量年度报告发布制度”。通过教学基本状态数据库的建设，提供完整、权威的教学基本状态数据，既可以推动高校信息化建设标准化和规范化，又可以完善监测评估体系，提高评估实际效果。

以往高校教学数据中心的建设主要采用面向支持教务业务的数据集成方案，其主要目的是为了解决相关教学系统之间的数据交换和共享。显然，随着高校教学质量评估和本科教学基本状态数据库建设的要求，对高校数据共享平台的建设提出了更高的要求，也即除了实现现有相关教学系统之间数据的交换，还要兼顾本科教学质量评估。而教学质量评估内涵广泛，包括教育部、省市教育主管部门、学校，涉及对课程评估、专业评估等的多方面评估。

旨在搭建一个面向应用、安全可靠、操作便捷、技术先进、规范统一、灵活可扩展的教学数据交换平台，实现各教学相关业务系统、教学质量评估系统与数据中心平台之间的数据交换和共享，为学校教学管理提供统一、规范、准确、实时的权威数据服务。着重介绍兼顾教学质量评估的教学数据中心数据模块的设计与实践。

1 数据模块整体框架

教学数据中心数据模块的建设从以下两方面展开：（1）其与教学相关系统之间数据的交换；（2）兼顾多层次、多方面的教学质量评估。教学系统主要是围绕教学过程展开，故其产生的数据主要面向教学过程业务；教学质量评估主要是针对教学结果，是以结果考核指标为导向。因此，教学数据中心的建设要遵循结果与过程相结合的原则。

教学业务数据（简称业务数据）直接来自于教学业务系统，其特点是以业务流为主导；教学质量评估所需数据（简称评估数据）来自于各级评估报告中的质量评估指标，其特点是以分类、分级为前提，以便服务于质量评估；教学数据中心数据（简称基础数据）来源于教学相关系统，其既能为教学相关系统及教学质量评估提供准确、唯一的数据，又能提供便捷的数据共享和交换，其特点是面向评估和数据交换。图1详细给出了三者之间的相互关系。

从数据交互的角度（如图中的实线所示），现有的教学相关业务系统既为数据中心基础数据库提供数据，又需要从数据中心索取必要的数据，以便支持系统运行；评估数据来自于教学数据中心基础数据，但多数需要对基础数据进行统计处理或分析。

从构建基础数据的角度（如图中的虚线所示），基础数据的构建受限于评估数据需求以及业务数据。也即，根据教学质量评估的要求，结合教学过程业务，整理出所需的基础数据。

2 数据模块设计及实践

2.1 基础数据模块设计

以服务于教学质量评估和数据交换为最终目的，构建教学数据中心基础数据库。因基础数据是教学质量评估的基础，故要求满足统一、准确、可用、规范。

鉴于此，首先需要认真分类总结从教育部至学校的各方面的教学质量报告所需的数据，形成分类、分级的数据项。图2左半部分给出了一个示例，一级数据分为学校基本数据、学科专业、人才培养、教学条件及利用、教学成果、教学管理及质量监控六大部分。在此基础上，进一步总结出二级数据，如图2中给出属于“人才培养”的培养方案、教学计划、教学任务和选课4个二级数据。然后，给出二级数据包括的数据项，由其最终组成教学基础数据。

上述分类、分层的数据整理是建立在教育部、省市教育主管部门、学校对课程、专业等的多方面评估的基础上的。这项工作是兼顾评估的教学数据中心建设成败的关键因素之一，其需要投入大量的时间和精力展开这项工作，要求人员除了熟悉数据库系统的设计之外，还得熟悉教学过程及评价工作，需要系统开发人员和教学管理人员共同参与完成。

此外，需要依照国家代码标准、教育部代码标准、高校代码标准和学校代码标准，并参照当前教务系统中各应用系统的代码，建立统一的教务系统代码标准。统一制定数据表的中英文名称和对表的文字说明，以及表中字段的中英文名称、类型、长度、取值范围、字段说明等属性的描述。

2.2 数据模块实践

完成基础数据的设计之后，需要完成：（1）从业务数据中抽取数据，进而生成基础数据；（2）在基础数据的基础上，根据质量评估指标计算生成评估数据。图2右半部分给出了基础数据、业务数据及评估数据之间的流转关系。有的基础数据可以从业务数据中直接得到，有的需要通过业务数据间的某种运算得出；同样，有的评估数据可以从基础数据中直接得到，有的需要通过基础数据间的某种运算或统计分析得出。

为此，需要将基础数据中的每个数据项找到业务数据的对应数据项，或者给出计算模型及在业务数据中对应的输入数据。从基础数据到评估数据也需要实现同样的对应关系。之后通过中间件实现数据的抽取和转换。

该项工作的工作量同样特别大，最困难的地方是从各教学相关业务系统中抽取出基础数据所需的支撑数据。同样，这项工作是兼顾评估的教学数据中心建设成败的关键因素之一。

3 数据交换方式选择及实践

以统一数据标准为依据，在涵盖全校相关教学业务的基础数据上，构建通用、灵活、高效的数据交换体系。一方面，实现基础数据的抽取、过滤、存储、管理，从而形成完整、统一的全校教学数据视图；另一方面，为包括基于不同平台、采用不同技术、异构的应用系统提供松耦合的数据交换。

数据交换的核心问题是信息的标准化，也即人和机器对数据的可理解性问题。目前常用的数据交换技术包括数据集中复制法、ETL（ExtractTransform Load）工具、中间数据库、Web service等方法。这些方法各有优、缺点，就缺点而言，数据集中复制的缺点是交互性与实时性较差；ETL工具的缺点是可维护性较低且成本高；中间数据库的缺点是缺乏良好的复用性和扩展性；Web service的缺点是交换效率低且开发成本较高。

现实情况是各教学相关业务系统是建设于不同时期的、基于不同开发平台的、封闭、自治、异构系统。鉴于此，要求数据实时同步共享，在整个数据推送、共享过程中确保正在运行的教务管理相关业务系统的安全稳定，同时确保共享平台中的数据与业务系统中数据的一致性和准确性，实现定期或根据请求进行数据实时更新。

结合现实情况和各数据共享技术的优缺点，最终采用了Web service和中间数据库两种方式。其中，基于Web service的数据交换采用了标准的协议，且提供开放的标准接口，具有广泛适用性和良好的扩展性。但由于其需要在应用系统和数据交换平台中开发相应的服务，且交换效率较低，故还提供了中间数据库的数据交换方式，为相应要求的系统提供数据交换服务，主要涉及用户权限管理、交换机注册、业务库、普通交换配置的相关逻辑、定时器、事务化配置逻辑、交换日志到等几部分。

4 结论

本文给出了兼顾教学质量评估的高校教学数据中心数据模块的设计与实践。其目的是使得教学数据中心的数据既能支持教学相关业务系统之间的数据交换和共享，又能很好地支撑各级主管部门对各个教学方面的评估。从我们的建设情况来看，取得了很好的效果。