面向数字校园的高校教务管理信息系统设计与开发研究

1、华中师范大学硕士学位论文面向数字校园的高校教务管理信息系统设计与开发研究姓名:叶飞申请学位级别:硕士专业:情报学指导教师:王学东20060501 硕士学住论文MASTERS THESIs后逐步引出了“数字城市”、“数字校园”等各种概念。正由于数字校园是教育信息化过程中衍生出来的新概念,与教育信息化一样,数字校园到目前为止还没有一个公认成熟的定义,目前学术界认为比较完整概括数字校园特征的是清华大学计算机与信息管理中心沈培华主任的描述:数字校园是以网络为基础,利用先进的信息化手段和工具,实现从环境(包括设备、教室等、资源(如图书、讲义、课件等到活动(包括教、学、管理、服务、办公等的全部数字化,在传

2、统校园的基础上构建一个数字空间,拓展现实校园的时间和空问维度,提升传统校园的效率,扩展传统校园的功能,最终实现教育过程的全面信息化,从而达到提高教学质量,科研和管理水平与效率的目的。数字校园具有网络化、开放性、个性化、资源全球化、教与学的数字化等特点:在数字校园中,所有的工作都围绕着网络开展,与肼ERNlT密不可分;教与学已经突破了传统校园的时间与空间的限制,具有很强的开放性;学生在数字校园中可根据自己的个人情况选择所学内容,教学者也可以因材施教:学生可以通过网络轻松地获得全球的学习资源;教与学也可以采用课件、EMA凡等数字化方式来进行。数字化方式需求一般分为五个层次(如图1.1: 图1.1数

3、字校园结构图网络基础层:数字校园的硬件基础设施,也就是校园网络设施。网络基本服务层:数字校园的软件基础设施,包括身份认证、域名服务、网络安全、目录服务、公共服务(文件发布、E.mail、文件传输等。应用支撑层:主要处理业务逻辑,将各类数据按照业务的逻辑规范管理、/k怍V硕士学位论文MASTERS THESIS组织起来,包括办公自动化系统、数字图书馆、和网络教学系统等,他们是数字校园的核心支持系统。信息服务层:主要处理用户逻辑,将规范化的数据按照用户的需要提取出来提供给用户,为用户停工服务,如后勤服务、社区服务、电子商务等,是数字校园的主要使用界面。个性化校园门户(虚拟大学:系统结构的最外层,也

4、是总入口。用户从此处登录后可获得与其身份相对应的信息与服务。这样可以形成一个没有地域限制的大学,用户进入门户就等于进入了一个虚拟大学。我们认为,一个相对功能较为完善的数字校园工作应如图1.2所示: 图1.2数字校园工作平台示意图数字校园是未来大学发展的方向,校园数字化的水平是衡量一所学校水平的重要标志之一。数字校园建设将对传统的教育思想理念、教育模式等产生巨大的冲击,“象牙塔”里以教师为主体的“传导、授业、解惑”将演变为以学生为主体的个性化学习,教师仅仅是学习的引导者,这种学习模式更加有利于培养社会所需要的创新型人才和复合型人才。在数字校园中,由于信息技术的智能化和高效率化,信息的传递将由垂直

5、传输模式演变为网络互联模式,可以使原来为高耸型的管理结构趋于扁平形,广大师生得到了管理学校的权利,学校与师生之间的信息不对称将大大减轻,更加有利于精 硕士学位论文MASTERS THESIS标志着中山大学正式启动数字校园工程。2003年完成数字校园重点项目工程招标, 2004年5月启动教育技术博学工程,2004年6月数字学习平台确定。除清华大学、中山大学以外,在数字校园建设方面启动较早的高校还有北京大学、厦门大学、大连理工大学、华中科技大学、东南大学等重点高校。这些学校由于学校领导重视,再加上依靠国家“211工程”建设资金的投入,数字校园已经初具雏形。 图1.3清华大学信息门户界面1.2选题的

6、背景和意义从1977年恢复高考以来,我国的高等教育一直是一种精英型教育,只有小部分的高中毕业生可以升入高等院校继续深造,1998年,我国高校开始扩大招生,从此中国的高等教育发展开始驶入快车道,步入大众型教育。2004年,我国高校招生总数达420万,大约是1998年的4倍,全国在校大学生超过了2000万人。2005年高校计划招生人数超过了510万,其中普通高校本专科计划招生475万人。目前,我I蓍高等教育在校生数量居世界第一,人民群众接受高等教育的机会在短短6年内 硕士学位论文MASTERS THESlS行的,因此一定要保证该数据库的严肃性。教务管理信息系统中教学计划管理模块的系统流程图如图3.

7、6所示:图3.6教学计划管理模块系统流程图教务管理信息系统中教学计划管理模块的Gs客户端维护界面如下: 图3.7C/s模式下教学计划维护窗口教务管理信息系统中教学计划管理模块的B/s查询界面如下:硕士学住论文MASTERS THESIS 图3_8B,s模式下教学计划查询窗口在实际的教学管理中,一般来说,由于学科的发展和教学理念的进步,每四年会修改一次专业教学计划(人才培养方案。但是在学分制和选课制为主的学校中,学生有可能会同时跨越两个版本的教学计划修习课程,也就是说他能同时选修了两个教学计划中的课程。所以为了保证教务管理信息系统的可适应性和发展,在教学计划管理模块中应该有一个机制可以将两个版本

8、的教学计划打通,使其学分可以被互相承认。为此,我们在数据库中设计了一个“新老计划课程对照”的数据表,将两个计划中实质相同的课程一一对应起来,系统对某一门课进行处理之前会先遍历这个表,获取相关信息后才进行处理。3-2.4教学执行计划管理模块分析设计所谓教学执行计划就是课表,执行计划模块主要是指按照教学计划的规定,组织和安排教学进程和教学任务,并处理由此衍生的相关业务。教学执行计划管理模块的结构图如图3.9所示: MASTERS THESIS每门课程应该开设多少个课堂,各院系据此开设课堂并按照教务处规定时间段确定每个课堂具体丌课时间及任课教师。第四步:各院系将课堂信息及申请教室条件(如是否需要多媒

9、体、位于哪个校区等条件输入计算机后,计算机在教室信息库中搜寻该时间段空闲教室中符合该课堂教室所需条件且人数最接近的教室,并分配给该课堂。第五步:各院系课程排定以后,教务处在空闲时间段及空闲教室安排公共课程。 硕士学位论文MASTERS THESIs 图3.10执行计划管理界面选课制是高校学分制管理的重要组成部分,它允许学生在教学计划(人才培养方案和导师的指导下,根据自身的能力、条件、兴趣有选择地自主安排自己的学习进程,这对充分利用教学资源,加强学生对本专业的整体了解,扩大学生知识面,提高学生独立能力都起了极为重要的作用。华中师范大学从1997年开始实行学分制选课,选课模式由原来的C/S模式集中

10、选课演变到现在的学生通过矾11弧NI玎选课,学生可以在任何一个可以登录选课网站的地方选课,管理人员通过c搐客户端进行管理和监控。选课管理模块的系统结构图如图: 硕士学位论文MASTERS THESIS 图3.15选课管理模块学生用户界面正是由于某些热门课程欲选课的人数远远大于可容纳学生数,所以系统在初选结束后会按照预先设定的优先级将优先级较低的同学从该课堂筛出。比如对一门课来说,本专业的同学优先级大于外专业的同学,本专业本年级同学的优先级又大于本专业其他年级的同学,其他年级同学中高年级优先级大于低年级等等,该流程操作界面如图3.16。最后一次改选是指在系统完成筛选之后再进行的一次选课,主要是将

11、筛选后的选课结果让学生审核更正,以便最后确定。在本次改选中,对每一课堂的人数是严格限定的,严禁超出既定人数,人数已满的课堂不允许再选入。硕士学位论文MASTERS THESIS 图3.16选课系统管理员客户端筛选界面4.开发原则实时性选课系统的数据库不一定要越大越好,程序也不一定要越复杂越好,最关键是要保证学生在选课时实时性较高,响应速度较快,从而提高选课效率。可扩充性选课数据的网络能力和可处理数量必须能够扩充,尤其是连接数量(可同时在线最大人数。由于受目前硬件和网络速度的限制,我们必须对同时登录人数作一个限制,但由于在校生人数增加较快,网络、硬件条件也会逐步改善,因此留出合理的扩充空间是有必要的。安全性由于选课结果关系着学生一学期的时间安排和学分计算,因此保证网络上的传输不丢失数据,系统能不被恶意攻击是非常重要的。稳定可靠性本选课系统是一种开