高校教务信息化系统创新研究

苏家莉

[摘要]高等学校教学改革工作的不断推进以及办学规模的日渐扩大，为高校信息化建设及创新提供了一定的条件及机会。文中尝试从高校教务信息化系统的设计与构建层面入手分析，在提出并总结高校信息化教务系统设计原则、组织架构的构建方式等后，从高校信息化教务管理系统使用过程中存在的问题角度反观高校教务信息化系统创新要求及必要性。

[关键词]高校教务；信息化；系统创新

高校信息化教务系统的建立及应用的高效便捷与否，直接关系到高等学校教育的信息化质量。借助高校教务信息化系统的建设和创新，高校日常教学工作的管理与控制可逐步从人工化过渡到现代化、规范化、网络化。这也是高等院校教育信息化改革发展到一定历史阶段的成果及必然选择。

一、高校信息化教务系统的设计原则

（一）实用性原则

高校教务系统的信息化发展基本以为全校教学运行提供服务为前提。因此，高校教务信息化系统的建设必须考虑到教学管理人员和师生的切实需求，以提升系统使用效率和适用性为目标。也正因为如此，在高校教务信息化系统设计之处时，就需要考虑到如何精准锁定高校教务系统使用者的需求，如何增加调查的实效性，如何立足本校的实际情况，有针对性地设计和检测。

（二）数据整体性原则

按照教务管理信息系统的覆盖面广的特征，可从数据的整体性入手，保障高校信息化教务系统中各项信息流动的顺利性。这不仅是高校信息化管理和建设的要求，同样也是高校信息化教务系统作为承上启下的基础环节，辅助高校教学改革避开信息孤岛的重要途径。因此，任何有可能导致高校信息化教务系统数据不完整、缺乏整体性的因素都需要采取措施避开。

（三）易用性原则

高校信息化教务系统需要兼顾学生学籍、选修课、课程与教学计划、排课、师生考勤、课室、信息查询、课程学习情况等管理工作的信息化建设和应用需求。以上每一部分的信息化应用需求均不具有趋同性，但是均需要操作方式和流程简洁、方便易于学习和操作。因此在高校信息化教务系统设计和建立时，各项功能的设计必须考虑到易用性要求。

（四）可升级性原则

高校信息化教务系统用户在使用该系统的过程中的愉快、便捷、自如、轻松感是趋同的。这就要求高校信息化教务系统必须响应迅速，随着各个系统用户使用要求的不断变化可以不断添加新功能和修改已有功能，具有可升级性和可更新性。此项要求反应在高校信息化教务系统的设计和规划中时，表现为要求高校信息化教务系统具有可延展性和可成长性。

二、高校信息化教务系统的功能性设计要求

（一）高校信息化教务系统子系统的基本构成

高校信息化教务系统按照切实应用要求，可分为教学运行管理子系统、教学资源管理子系统、教务办公自动化系统三个部分。其中，教学运行管理子系统以全校教学管理人员的办公需求为设计前提，在归纳总结高校日常教务工作内容及要求后，使用网络办公自动化系统来完成传统办公系统的规范化管理；教学运行管理子系统包含学生情况管理、教师情况管理、课程与教学计划管理三类，并使用三级权限管理方式来着手教学运行常态化管理、教学各环节管理；教学资源管理子系统主要包含教学资源、教师教辅人员、专业培养方案、硬件设施等的设置及应用；教学管理系统内部信息共享、审批报表、公文流转、文件流动等的信息化运作，需要对高校日常教务管理质量及教学管理效率的提升负责。

（二）高校信息化教务系统子系统的功能性设计要求

1.教学资源管理子系统功能设计要求

从教学资源管理子系统的应用需求角度来看，教学资源管理子系统的教学资源信息设置功能应该作为整个教学资源管理子系统所有功能的基础性功能，借助集中调用方式和统一设置方式，来满足各个功能模块数据高度共享的要求。

“发布教学信息”功能的实现方面，需要调查该校教学信息发表渠道的种类和可用性。常态下高校的教学信息多通过教务网站、教学信息自助查询终端、手机短信发送、校园LED电子屏幕等多个渠道发布，因此在“发布教学信息”功能模块设计时也需要提供以上信息发布渠道的选项。这也是保障高校信息化教务系统可准确及时发布动态教学信息，保障有信息需求的学生或教师等可随时自主查询到教学资源信息的前提。

课程排课及教室的使用方面，需要考虑到上课时间及地点的相关性，学生上课地点的是否集中直接会影响到学生上课的积极性和出勤率。排课和教室功能设计时，还需要考虑到系统的选课功能能夠计量选修课程和必修课程排课的合理性。功能设计时，可考虑将各类课程表单超文本格式的自动形成需求能否被满足，这也是学生登录选课系统后自助查询课表及下载课表的基础。考虑到高校信息化教务系统的可生长性需求，可将教学考核和教师上课情况的记录同期纳入到此功能模块下。

教学信息分析功能模块中的现有功能设计需要满足上课时间、地点的动态调整要求，在与排课和教室安排不冲突的前提下，满足学生和教师的课表输出需求。

2.教学运行管理子系统功能设计要求

与教学资源管理子系统相比，教学运行管理子系统的功能设计要求较为简单。仅需要满足各个年级、专业、课程的必修课和选修教学计划设定以及对应学分和学时配备，教师授课所需权限的赋予与学生学习所需权限授予即可。教师授课权限授予方面，需要为教师提供账号注册、密码设置、密码修改的功能，教师在进入“教师情况管理”模块中，需要描述自己的课程信息，使之成为学生选课的客观参考依据。

3.教务办公自动化子系统功能设计要求

为满足高校教学学管理的系统化需求，与教务办公自动化相关的内容及对信息流转顺畅性的需求都需要纳入到此系统的设计和规划中来。比如学籍管理和管理员信息管理功能模块的设计等。其中学籍管理模块归属于教务处的学籍专门工作人员或不同学院专门工作人员来操作。在具体应用过程中，考虑到不同学院在学籍管理过程中，有可能对学生学籍信息的使用需求不同，因此在教务办公自动化系统的此项功能设计时，部分高校需要增加插口，链接各个学院学籍管理的差异性子模块。但常态下，学籍管理方面的功能需要包含毕业审核、毕业生名册输出、与毕业生信息库的链接、计算学费、退费、取消学籍和修改学籍、学生转专业时信息修改操作、在籍学生信息查询等功能。管理员的信息功能设计方面需要设定学生用户权限和教师用户权限在后台还需要添加“查询”、“修改”、“删除”、“添加”功能，以及教务课程信息、账户信息、考勤信息、课程表、课室使用信息的汇总功能。endprint

三、高校信息化教务系统设计技术及算法

（一）虚拟化集群技术

教务信息化系统子系统以基于Portal的认证方式为基础，以Web服务器端为平台，使用统一设计原则，以VmwareInfrastructure虚拟化集群技术为解决方案的设计技术，以最大限度的满足硬件资源使用要求，保障信息化教务系统在7*24小时内稳定运作为前提进行设计。这也是教务信息化系统子系统可统一提升大量用户集中访问系统效率的主要依据之一。

（二）自适应蚁群算法

自适应蚁群算法是教学运行管理中，在考虑教室资源信息、课程信息、学生信息、上课时间、人数限制、教师信息、上课地点等多项因素之后，以生成更为优化合理的课程表为目的，而选择使用的计算方式。其优势在于可充分发挥教师资源和教学资源效益。

（三）数据挖掘技术

数据挖掘技术是高校教务信息管理系统中教学信息分析模块得以有效设计，并挖掘学生心理测评信息、助学贷款信息、教师教学信息、成绩信息、学生基本信息的技术支撑。需要加载、转化、抽取不同的教学信息数据后，按照聚类算法和关联规则的要求，应用到高校教务信息管理系统的数据挖掘中，继而分析隐藏在数据背后的不可轻易察觉的信息，如各专业和各年级的学生教学效果、哪门课程中教师的教学效果更好，学生信息受到心理问题和家庭环境影响的程度等。在使用数据挖掘技术系统性挖掘之后，最终所得的数据将成为辅助学生就业指导、综合成绩评定等工作有序进行的依据。这些分析数据对确定学生培养方向和改进教学工作等均有辅助作用。

四、高校信息化教务系统框架的设计

（一）高校信息化教务系统的框架分层

高校信息化教务系统框架需要包括两方面要素，首先具有全局性的规划及多元件功能的划分描述，对于多个元件与软件架构之间的关联性也需要梳理清楚。其次，在系统构建之前需要明确系统模块的设计可行性，通过慎重严谨的研究和考察确定设计架构，以此作为实施阶段架构设计的基本保障。

高校信息化教务系统结构设计时各个部分之间的基本关系如下，第一层为统一用户Portal登录模块需要与教学运行管理子系统、教学资源管理子系统、教务办公自动化子系统一一对应链接，而第二层是三个子系统与数据抽象层和核心数据库链接。从其层次性设计来看，还可将其分为三个层次，第一层为“用户Portal登录模块”，第二層为“教学运行管理子系统、教学资源管理子系统、教务办公自动化子系统”所构成的子系统层，第三层为数据层，即“数据抽象层和核心数据库”层。

高校信息化教务系统的功能模块及功能的设计可以Portal技术下的网络管理系统的B/S结构为创建基础，统一身份认证，使用多层软件架构，借助互联网和校园网，来保障其运作的顺畅性。

（二）子系统的框架设计及分层

三大子系统中教学运行管理子系统的架构最为复杂，因此以教学运行管理子系统框架及分层为例，其要求及呈现方式基本可归纳如下：

教学运行管理子系统的框架及工作流程按照三级权限管理要求，教学运行管理子系统的框架可分为四个层次，第一层为自培养方案管理、教学任务管理、编排课程表向学生选课管理的逐层过度，第二层为“生成临班课表备选”、“选课操作”、“选课查询管理层”，此三个元素之间是并列关系，第三个层面是选课控制管理单和课表查询管理层，此层的建立需要使用者在第一层的“编排课程表”完成后“生成临班课表备选”，继而通过“选课操作”过渡到第三层。

除“编排课程表”切入口外，“学生选课管理”也可作为“选课操作”和“选课控制管理单”之间关联性构建的基础。第四层在第三层和“选课控制管理单”和“课表查询管理”工作完成后得以建立，其覆盖范围包含“毕业管理”、“学籍管理”、“成绩管理”、“重修管理”、“考试管理”几个子环节。如果学生按照“培养方案管理”、“教学任务管理”、“编排课程表”、“学生选课管理”的顺序化流程过渡到“课表查询管理”环节时，同样可以直接进入“毕业管理”、“学籍管理”、“成绩管理”、“重修管理”、“考试管理”几个子环节。以上各个环节的关联性必须在此系统设计和规划时界定清楚。

综上所述，高校信息化教务系统在创新设计的过程中，不仅需要考虑使用者的需求，还需要考虑能否满足当前高校教务系统信息化改革需求，以及高校信息化教务系统自身动态发展、升级、完善的需求。在实践设计和现有功能优化的过程中，还需要顾及目前高校信息化教务系统应用阶段存在的数据安全性有待加强、现网络拥堵现象时有出现等问题。endprint