面向數(shù)字校園的高校教務(wù)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)研究

1、華中師范大學(xué)碩士學(xué)位論文面向數(shù)字校園的高校教務(wù)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)研究姓名:葉飛申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):情報(bào)學(xué)指導(dǎo)教師:王學(xué)東20060501 碩士學(xué)住論文MASTERS THESIs后逐步引出了“數(shù)字城市”、“數(shù)字校園”等各種概念。正由于數(shù)字校園是教育信息化過程中衍生出來的新概念,與教育信息化一樣,數(shù)字校園到目前為止還沒有一個(gè)公認(rèn)成熟的定義,目前學(xué)術(shù)界認(rèn)為比較完整概括數(shù)字校園特征的是清華大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息管理中心沈培華主任的描述:數(shù)字校園是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),利用先進(jìn)的信息化手段和工具,實(shí)現(xiàn)從環(huán)境(包括設(shè)備、教室等、資源(如圖書、講義、課件等到活動(dòng)(包括教、學(xué)、管理、服務(wù)、辦公等的全部數(shù)字化,在傳

2、統(tǒng)校園的基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)數(shù)字空間,拓展現(xiàn)實(shí)校園的時(shí)間和空問維度,提升傳統(tǒng)校園的效率,擴(kuò)展傳統(tǒng)校園的功能,最終實(shí)現(xiàn)教育過程的全面信息化,從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量,科研和管理水平與效率的目的。數(shù)字校園具有網(wǎng)絡(luò)化、開放性、個(gè)性化、資源全球化、教與學(xué)的數(shù)字化等特點(diǎn):在數(shù)字校園中,所有的工作都圍繞著網(wǎng)絡(luò)開展,與肼ERNlT密不可分;教與學(xué)已經(jīng)突破了傳統(tǒng)校園的時(shí)間與空間的限制,具有很強(qiáng)的開放性;學(xué)生在數(shù)字校園中可根據(jù)自己的個(gè)人情況選擇所學(xué)內(nèi)容,教學(xué)者也可以因材施教:學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)輕松地獲得全球的學(xué)習(xí)資源;教與學(xué)也可以采用課件、EMA凡等數(shù)字化方式來進(jìn)行。數(shù)字化方式需求一般分為五個(gè)層次(如圖1.1: 圖1.1數(shù)

3、字校園結(jié)構(gòu)圖網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)層:數(shù)字校園的硬件基礎(chǔ)設(shè)施,也就是校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)基本服務(wù)層:數(shù)字校園的軟件基礎(chǔ)設(shè)施,包括身份認(rèn)證、域名服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)安全、目錄服務(wù)、公共服務(wù)(文件發(fā)布、E.mail、文件傳輸?shù)?。?yīng)用支撐層:主要處理業(yè)務(wù)邏輯,將各類數(shù)據(jù)按照業(yè)務(wù)的邏輯規(guī)范管理、/k怍V碩士學(xué)位論文MASTERS THESIS組織起來,包括辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、數(shù)字圖書館、和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)等,他們是數(shù)字校園的核心支持系統(tǒng)。信息服務(wù)層:主要處理用戶邏輯,將規(guī)范化的數(shù)據(jù)按照用戶的需要提取出來提供給用戶,為用戶停工服務(wù),如后勤服務(wù)、社區(qū)服務(wù)、電子商務(wù)等,是數(shù)字校園的主要使用界面。個(gè)性化校園門戶(虛擬大學(xué):系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最外層,也

4、是總?cè)肟?。用戶從此處登錄后可獲得與其身份相對(duì)應(yīng)的信息與服務(wù)。這樣可以形成一個(gè)沒有地域限制的大學(xué),用戶進(jìn)入門戶就等于進(jìn)入了一個(gè)虛擬大學(xué)。我們認(rèn)為,一個(gè)相對(duì)功能較為完善的數(shù)字校園工作應(yīng)如圖1.2所示: 圖1.2數(shù)字校園工作平臺(tái)示意圖數(shù)字校園是未來大學(xué)發(fā)展的方向,校園數(shù)字化的水平是衡量一所學(xué)校水平的重要標(biāo)志之一。數(shù)字校園建設(shè)將對(duì)傳統(tǒng)的教育思想理念、教育模式等產(chǎn)生巨大的沖擊,“象牙塔”里以教師為主體的“傳導(dǎo)、授業(yè)、解惑”將演變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的個(gè)性化學(xué)習(xí),教師僅僅是學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者,這種學(xué)習(xí)模式更加有利于培養(yǎng)社會(huì)所需要的創(chuàng)新型人才和復(fù)合型人才。在數(shù)字校園中,由于信息技術(shù)的智能化和高效率化,信息的傳遞將由垂直

5、傳輸模式演變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)互聯(lián)模式,可以使原來為高聳型的管理結(jié)構(gòu)趨于扁平形,廣大師生得到了管理學(xué)校的權(quán)利,學(xué)校與師生之間的信息不對(duì)稱將大大減輕,更加有利于精 碩士學(xué)位論文MASTERS THESIS標(biāo)志著中山大學(xué)正式啟動(dòng)數(shù)字校園工程。2003年完成數(shù)字校園重點(diǎn)項(xiàng)目工程招標(biāo), 2004年5月啟動(dòng)教育技術(shù)博學(xué)工程,2004年6月數(shù)字學(xué)習(xí)平臺(tái)確定。除清華大學(xué)、中山大學(xué)以外,在數(shù)字校園建設(shè)方面啟動(dòng)較早的高校還有北京大學(xué)、廈門大學(xué)、大連理工大學(xué)、華中科技大學(xué)、東南大學(xué)等重點(diǎn)高校。這些學(xué)校由于學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)重視,再加上依靠國家“211工程”建設(shè)資金的投入,數(shù)字校園已經(jīng)初具雛形。 圖1.3清華大學(xué)信息門戶界面1.2選題的

6、背景和意義從1977年恢復(fù)高考以來,我國的高等教育一直是一種精英型教育,只有小部分的高中畢業(yè)生可以升入高等院校繼續(xù)深造,1998年,我國高校開始擴(kuò)大招生,從此中國的高等教育發(fā)展開始駛?cè)肟燔嚨?步入大眾型教育。2004年,我國高校招生總數(shù)達(dá)420萬,大約是1998年的4倍,全國在校大學(xué)生超過了2000萬人。2005年高校計(jì)劃招生人數(shù)超過了510萬,其中普通高校本專科計(jì)劃招生475萬人。目前,我I蓍高等教育在校生數(shù)量居世界第一,人民群眾接受高等教育的機(jī)會(huì)在短短6年內(nèi) 碩士學(xué)位論文MASTERS THESlS行的,因此一定要保證該數(shù)據(jù)庫的嚴(yán)肅性。教務(wù)管理信息系統(tǒng)中教學(xué)計(jì)劃管理模塊的系統(tǒng)流程圖如圖3.

7、6所示:圖3.6教學(xué)計(jì)劃管理模塊系統(tǒng)流程圖教務(wù)管理信息系統(tǒng)中教學(xué)計(jì)劃管理模塊的Gs客戶端維護(hù)界面如下: 圖3.7C/s模式下教學(xué)計(jì)劃維護(hù)窗口教務(wù)管理信息系統(tǒng)中教學(xué)計(jì)劃管理模塊的B/s查詢界面如下:碩士學(xué)住論文MASTERS THESIS 圖3_8B,s模式下教學(xué)計(jì)劃查詢窗口在實(shí)際的教學(xué)管理中,一般來說,由于學(xué)科的發(fā)展和教學(xué)理念的進(jìn)步,每四年會(huì)修改一次專業(yè)教學(xué)計(jì)劃(人才培養(yǎng)方案。但是在學(xué)分制和選課制為主的學(xué)校中,學(xué)生有可能會(huì)同時(shí)跨越兩個(gè)版本的教學(xué)計(jì)劃修習(xí)課程,也就是說他能同時(shí)選修了兩個(gè)教學(xué)計(jì)劃中的課程。所以為了保證教務(wù)管理信息系統(tǒng)的可適應(yīng)性和發(fā)展,在教學(xué)計(jì)劃管理模塊中應(yīng)該有一個(gè)機(jī)制可以將兩個(gè)版本

8、的教學(xué)計(jì)劃打通,使其學(xué)分可以被互相承認(rèn)。為此,我們?cè)跀?shù)據(jù)庫中設(shè)計(jì)了一個(gè)“新老計(jì)劃課程對(duì)照”的數(shù)據(jù)表,將兩個(gè)計(jì)劃中實(shí)質(zhì)相同的課程一一對(duì)應(yīng)起來,系統(tǒng)對(duì)某一門課進(jìn)行處理之前會(huì)先遍歷這個(gè)表,獲取相關(guān)信息后才進(jìn)行處理。3-2.4教學(xué)執(zhí)行計(jì)劃管理模塊分析設(shè)計(jì)所謂教學(xué)執(zhí)行計(jì)劃就是課表,執(zhí)行計(jì)劃模塊主要是指按照教學(xué)計(jì)劃的規(guī)定,組織和安排教學(xué)進(jìn)程和教學(xué)任務(wù),并處理由此衍生的相關(guān)業(yè)務(wù)。教學(xué)執(zhí)行計(jì)劃管理模塊的結(jié)構(gòu)圖如圖3.9所示: MASTERS THESIS每門課程應(yīng)該開設(shè)多少個(gè)課堂,各院系據(jù)此開設(shè)課堂并按照教務(wù)處規(guī)定時(shí)間段確定每個(gè)課堂具體丌課時(shí)間及任課教師。第四步:各院系將課堂信息及申請(qǐng)教室條件(如是否需要多媒

9、體、位于哪個(gè)校區(qū)等條件輸入計(jì)算機(jī)后,計(jì)算機(jī)在教室信息庫中搜尋該時(shí)間段空閑教室中符合該課堂教室所需條件且人數(shù)最接近的教室,并分配給該課堂。第五步:各院系課程排定以后,教務(wù)處在空閑時(shí)間段及空閑教室安排公共課程。 碩士學(xué)位論文MASTERS THESIs 圖3.10執(zhí)行計(jì)劃管理界面選課制是高校學(xué)分制管理的重要組成部分,它允許學(xué)生在教學(xué)計(jì)劃(人才培養(yǎng)方案和導(dǎo)師的指導(dǎo)下,根據(jù)自身的能力、條件、興趣有選擇地自主安排自己的學(xué)習(xí)進(jìn)程,這對(duì)充分利用教學(xué)資源,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的整體了解,擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面,提高學(xué)生獨(dú)立能力都起了極為重要的作用。華中師范大學(xué)從1997年開始實(shí)行學(xué)分制選課,選課模式由原來的C/S模式集中

10、選課演變到現(xiàn)在的學(xué)生通過礬11弧NI玎選課,學(xué)生可以在任何一個(gè)可以登錄選課網(wǎng)站的地方選課,管理人員通過c搐客戶端進(jìn)行管理和監(jiān)控。選課管理模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖: 碩士學(xué)位論文MASTERS THESIS 圖3.15選課管理模塊學(xué)生用戶界面正是由于某些熱門課程欲選課的人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于可容納學(xué)生數(shù),所以系統(tǒng)在初選結(jié)束后會(huì)按照預(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級(jí)將優(yōu)先級(jí)較低的同學(xué)從該課堂篩出。比如對(duì)一門課來說,本專業(yè)的同學(xué)優(yōu)先級(jí)大于外專業(yè)的同學(xué),本專業(yè)本年級(jí)同學(xué)的優(yōu)先級(jí)又大于本專業(yè)其他年級(jí)的同學(xué),其他年級(jí)同學(xué)中高年級(jí)優(yōu)先級(jí)大于低年級(jí)等等,該流程操作界面如圖3.16。最后一次改選是指在系統(tǒng)完成篩選之后再進(jìn)行的一次選課,主要是將

11、篩選后的選課結(jié)果讓學(xué)生審核更正,以便最后確定。在本次改選中,對(duì)每一課堂的人數(shù)是嚴(yán)格限定的,嚴(yán)禁超出既定人數(shù),人數(shù)已滿的課堂不允許再選入。碩士學(xué)位論文MASTERS THESIS 圖3.16選課系統(tǒng)管理員客戶端篩選界面4.開發(fā)原則實(shí)時(shí)性選課系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫不一定要越大越好,程序也不一定要越復(fù)雜越好,最關(guān)鍵是要保證學(xué)生在選課時(shí)實(shí)時(shí)性較高,響應(yīng)速度較快,從而提高選課效率。可擴(kuò)充性選課數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)能力和可處理數(shù)量必須能夠擴(kuò)充,尤其是連接數(shù)量(可同時(shí)在線最大人數(shù)。由于受目前硬件和網(wǎng)絡(luò)速度的限制,我們必須對(duì)同時(shí)登錄人數(shù)作一個(gè)限制,但由于在校生人數(shù)增加較快,網(wǎng)絡(luò)、硬件條件也會(huì)逐步改善,因此留出合理的擴(kuò)充空間是有必要的。安全性由于選課結(jié)果關(guān)系著學(xué)生一學(xué)期的時(shí)間安排和學(xué)分計(jì)算,因此保證網(wǎng)絡(luò)上的傳輸不丟失數(shù)據(jù),系統(tǒng)能不被惡意攻擊是非常重要的。穩(wěn)定可靠性本選課系統(tǒng)是一種開