職業(yè)院校數(shù)據(jù)共享的教學(xué)管理系統(tǒng)構(gòu)建＊

董 毅

(云南旅游職業(yè)學(xué)院，云南 昆明 650221)

0 引言

職業(yè)院校正在逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校園，各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的引入提高了學(xué)校日常管理的工作效率，減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，涉及教師、學(xué)生的各種數(shù)據(jù)保存在各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，但隨著學(xué)校管理不斷規(guī)范化，各部門對(duì)數(shù)據(jù)的要求越來越綜合化，任何一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)已經(jīng)不能完全滿足學(xué)校對(duì)數(shù)據(jù)的要求。各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)因開發(fā)框架不同、數(shù)據(jù)模式和數(shù)據(jù)格式不同而不能相互共享，解決數(shù)據(jù)共享的根本辦法是構(gòu)建數(shù)據(jù)共享的數(shù)據(jù)中心。

1 校園云數(shù)據(jù)中心的建設(shè)

建設(shè)校園數(shù)據(jù)中心的目的是為了將數(shù)據(jù)統(tǒng)一保存在同一個(gè)位置，便于各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、部門工作人員、教師和學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、查詢和分析。數(shù)據(jù)中心的建設(shè)有兩種方案：一是傳統(tǒng)的以設(shè)備為中心的數(shù)據(jù)中心，二是基于云的數(shù)據(jù)中心?；谠频臄?shù)據(jù)中心采用虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用等虛擬化，使用戶可以按需調(diào)用各種資源[1]，相較于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心其高效率和低成本優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建校園私有云的數(shù)據(jù)中心更能充分利用硬件資源。云數(shù)據(jù)中心的結(jié)構(gòu)模型主要包括以下幾個(gè)層次。

⑴基礎(chǔ)設(shè)施層：包括服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備、輔助設(shè)備，用于構(gòu)成中心機(jī)房的硬件資源。

⑵云計(jì)算平臺(tái)：云計(jì)算平臺(tái)是校園業(yè)務(wù)部署的主要支撐平臺(tái)，通過虛擬化技術(shù)整合服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)的虛擬化，構(gòu)建全校共享資源池。

⑶數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)層既可以將不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)收集、整理、清洗、轉(zhuǎn)換后加載到一個(gè)新的數(shù)據(jù)源，也可按照主題數(shù)據(jù)格式存入大數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和挖掘，其主要應(yīng)用場(chǎng)景就是數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)集市[3]。

⑷業(yè)務(wù)應(yīng)用層：是在數(shù)據(jù)層的基礎(chǔ)上開發(fā)的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，為用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

⑸云服務(wù)統(tǒng)一管理：負(fù)責(zé)云數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行和維護(hù)，通過設(shè)立最高權(quán)限和二級(jí)管理權(quán)限減輕數(shù)據(jù)中心的管理強(qiáng)度，二級(jí)管理權(quán)限對(duì)接相應(yīng)的職能部門和各二級(jí)院部。

⑹數(shù)據(jù)中心安全保障：安全保障層是從物理設(shè)施安全、網(wǎng)絡(luò)安全、主機(jī)安全、虛擬化安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用安全、用戶接入安全、安全管理等多層次為校園業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行提供全面的安全保障。

⑺服務(wù)對(duì)象層：涉及到業(yè)務(wù)應(yīng)用層的使用者，包括了校級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、職能部門管理人員、二級(jí)學(xué)院教學(xué)秘書、教師、學(xué)生，可以通過統(tǒng)一門戶平臺(tái)獲取到相關(guān)的數(shù)據(jù)。

2 教學(xué)管理的數(shù)據(jù)倉庫的構(gòu)建

職業(yè)院校的教學(xué)管理模式主要采用二級(jí)管理模式，二級(jí)院部負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)本部門的數(shù)據(jù)，然后匯總至教學(xué)職能部門。由于大量數(shù)據(jù)主要集中在二級(jí)院部，所以采用自下而上的方法構(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫更加符合職業(yè)院校對(duì)教學(xué)管理數(shù)據(jù)的需求，即數(shù)據(jù)是通過ETL[4]轉(zhuǎn)化為事實(shí)表和維度表導(dǎo)入數(shù)據(jù)集市，形成二級(jí)院部的數(shù)據(jù)集市，再集成數(shù)據(jù)形成校級(jí)數(shù)據(jù)倉庫。

2.1 教學(xué)管理數(shù)據(jù)集市的數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)集市的數(shù)據(jù)來源總體可以劃分成三種類型：各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、外部Word 文檔和Excel 表格、分布式數(shù)據(jù)庫文檔[2]。數(shù)據(jù)主要與以下教學(xué)管理有關(guān)。

⑴教研室管理：包括課程進(jìn)企業(yè)、頂崗實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）、畢業(yè)答辯等一系列教學(xué)計(jì)劃。教研室的各項(xiàng)數(shù)據(jù)一部分保存在現(xiàn)有的教務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，另一部分以Word或Excel文檔形式保存。

⑵教務(wù)管理：包括排課、選修課、考務(wù)、試卷、成績(jī)、教材、調(diào)停換課等管理，數(shù)據(jù)主要保存在現(xiàn)有的教務(wù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。

⑶評(píng)教管理：包括學(xué)生評(píng)教、教師互評(píng)、督導(dǎo)聽課，數(shù)據(jù)保存在教學(xué)質(zhì)量評(píng)估系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。

⑷教師管理：包含了教師信息、科研、進(jìn)修培訓(xùn)，數(shù)據(jù)主要保存在人事管理系統(tǒng)中和Excel表格中。

⑸學(xué)生日常管理：包含了實(shí)習(xí)崗位、學(xué)生資格證書、學(xué)生考勤日志，頂崗實(shí)習(xí)日常數(shù)據(jù)保存在頂崗實(shí)習(xí)管理系統(tǒng)中，學(xué)生資格證書、學(xué)生考勤主要保存在Excel文檔中。

2.2 二級(jí)院部教學(xué)管理的數(shù)據(jù)集市

從二級(jí)院部教學(xué)管理中涉及到的服務(wù)對(duì)象分析，二級(jí)院部教學(xué)管理的數(shù)據(jù)集市主要包含了與學(xué)生、教師、課程、教學(xué)秘書等有關(guān)的主題[6]，例如學(xué)生綜合素質(zhì)測(cè)評(píng)主題、教師教績(jī)考核主題、專業(yè)課程設(shè)置主題、教師工作量統(tǒng)計(jì)主題等，下面以教師工作量統(tǒng)計(jì)為例說明主題的設(shè)計(jì)。

⑴主題設(shè)計(jì)

教師的工作量是由課堂教學(xué)工作量、實(shí)訓(xùn)工作量、實(shí)習(xí)工作量和考務(wù)工作量組成。結(jié)合職業(yè)院校所出臺(tái)的教師工作量核算管理辦法，建立二級(jí)院部教師工作量統(tǒng)計(jì)主題。

⑵維表的設(shè)計(jì)

①班級(jí)維：包含了班級(jí)代號(hào)、班級(jí)名稱、班級(jí)人數(shù)等。

② 教師維：包括了教師工號(hào)、教師名稱、職稱編號(hào)、部門編號(hào)、崗位類別代號(hào)。

③課程維：包括了課程編號(hào)、教師職工號(hào)、課程名稱、課程類別、開課部門編號(hào)、學(xué)時(shí)。

④實(shí)訓(xùn)維：包括實(shí)訓(xùn)編號(hào)、實(shí)訓(xùn)名稱、教師工號(hào)、教師名稱、實(shí)訓(xùn)周數(shù)。

⑤實(shí)習(xí)維：包括實(shí)習(xí)編號(hào)、實(shí)習(xí)名稱、教師工號(hào)、教師名稱、學(xué)生人數(shù)。

⑥時(shí)間維：包括學(xué)年、學(xué)期、周數(shù)、月份。

⑦監(jiān)考維：監(jiān)考編號(hào)、監(jiān)考名稱、課程類型、監(jiān)考類別。

⑧門數(shù)系數(shù)維：包括課程代號(hào)、課程名稱、課程類型、班級(jí)代號(hào)、門數(shù)系數(shù)。

⑨課程類型系數(shù)維：包括課程代號(hào)、課程名稱、課程類別、課程系數(shù)。

⑩人數(shù)系數(shù)維：包括班級(jí)代號(hào)、班級(jí)名稱、班級(jí)人數(shù)、人數(shù)系數(shù)。

⑶教師工作量事實(shí)表設(shè)計(jì)

教師工作量的事實(shí)表與課堂工作量維表、實(shí)訓(xùn)工作量維表、實(shí)習(xí)工作量維表和考務(wù)工作量維表相關(guān)，由各相關(guān)維表的外鍵和工作量總計(jì)值構(gòu)成；課堂、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)、考務(wù)等維表又與下一級(jí)其他維表相關(guān)聯(lián)，教師工作量統(tǒng)計(jì)主題的雪花維度模型[5]如圖1所示。

圖1 教師工作量統(tǒng)計(jì)的維度模型

2.3 校級(jí)數(shù)據(jù)倉庫的構(gòu)建

校級(jí)教學(xué)管理的數(shù)據(jù)倉庫目的是匯總各二級(jí)院部的主題數(shù)據(jù)形成全校性的數(shù)據(jù)，再通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析和挖掘完成教學(xué)管理的分析與決策[7]。從院校的信息化規(guī)劃角度上看，教學(xué)管理是學(xué)校整個(gè)管理的一部分，因此教學(xué)管理是校級(jí)倉庫中的一個(gè)主題域，學(xué)生、教師、課程是教學(xué)管理主題域下的子主題域。在學(xué)生子主題域中包含了學(xué)生的成績(jī)、素質(zhì)測(cè)評(píng)等所有有關(guān)信息；教師子主題域中包含了教師的基本信息、科研、授課等相關(guān)數(shù)據(jù)；課程子主題域中包含了公共課、專業(yè)課和選修課，用于對(duì)專業(yè)課程設(shè)置的合理性進(jìn)行分析。各子主題域包含的數(shù)據(jù)信息存在相互重疊，但各主題域具有獨(dú)立內(nèi)涵。教學(xué)管理數(shù)據(jù)倉庫主題域的數(shù)據(jù)信息如表1所示。

表1 教學(xué)管理的數(shù)據(jù)倉庫主題域

3 結(jié)束語

在當(dāng)前大數(shù)據(jù)時(shí)代的背景下，高職院校通過構(gòu)建數(shù)據(jù)共享的云數(shù)據(jù)中心，將外部和內(nèi)部教學(xué)管理數(shù)據(jù)整合，統(tǒng)一向不同部門、各級(jí)人員提供數(shù)據(jù)服務(wù)，滿足數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析和決策需求。隨著數(shù)據(jù)整合不斷深入，職業(yè)院校的學(xué)工、人事、后勤管理、辦公等數(shù)據(jù)也會(huì)集成到數(shù)據(jù)中心，將構(gòu)建出一個(gè)完整的數(shù)字化校園信息平臺(tái)。數(shù)據(jù)倉庫作為數(shù)據(jù)集成和共享的核心，需要保存哪些數(shù)據(jù)，清洗哪些數(shù)據(jù)是需要對(duì)數(shù)據(jù)倉庫的粒度進(jìn)行設(shè)計(jì)的，粒度是數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)單元保存數(shù)據(jù)的細(xì)化或綜合程度的級(jí)別，深刻地影響存放在數(shù)據(jù)集市和倉庫中的數(shù)據(jù)體量，此外數(shù)據(jù)倉庫中數(shù)據(jù)來源于各業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的遷移需要通過ETL 工具實(shí)現(xiàn)，如何設(shè)計(jì)符合教學(xué)管理數(shù)據(jù)倉庫需求的ETL 工具是需要進(jìn)一步解決的問題。