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附件2：××省新世纪高等教育教学改革研究项目申请书项目名称：基于中间件技术、面向整合与数据挖掘的教学支持网络平台构建主持人：主持单位：通讯地址：邮政编码：联系电话：传真：电子邮箱：合作单位：负责人：负责人：负责人：负责人：负责人：××省教育厅二○○四年二月制一、简表项目简况项目名称基于中间件技术、面向整合与数据挖掘的教学支持网络平台构建项目类别A、总体研究B、专业大类C、教学管理D、√自选项目是否招标项目否起止年月项目主持人姓名性别出生年月专业技术职务/行政职务最终学位/授予国家所在学校学校名称邮政编码电话通讯地址××省杭州市滨江区滨文路548号主要教学工作简历时间课程名称授课对象学时所在单位主要教学改革和科学研究工作简历时间项目名称获奖情况项目主持单位总人数高级中级初级博士后博士硕士参加单位数51400141主要成员不含主持人姓名性别出生年月职称工作单位分工签章项目合作单位主要成员总人数高级中级初级博士后博士硕士参加单位数单位：姓名性别出生年月职称工作单位分工签章单位：姓名性别出生年月职称工作单位分工签章单位：姓名性别出生年月职称工作单位分工签章单位：姓名性别出生年月职称工作单位分工签章单位：姓名性别出生年月职称工作单位分工签章二、立项依据：（项目的意义、现状分析）1）项目的意义项目着重开展教学支持体系的研究与实践，充分发挥计算机技术和网络技术的优势，为教学提供有力的支持与保障。《××省教育强省建设与“十一五”教育发展规划纲要》的第8项主要领域和任务重点是“教育信息化抓普及。坚持以信息化带动现代化，推动教育思想观念、管理体制、教育内容、教学形式、学习方法的变革，不断提高我省教育信息化水平。……”。对应的第1条主要措施是“加快教育信息化基础建设。……实施电子政务工程，加强高等学校校园网建设，提高校园网运行效率。”××省教育厅《申报2008年新世纪高等教育教学改革项目的通知》的申报基本要求指出“……立足教学工作和教学管理工作第一线，以应用性研究为主……鼓励教学一线的教师申报”。本项目由从事教学和教学管理一线的教师根据多年的工作经验与工作体会提出，力图解决教学工作和教学管理工作第一线的问题——整合工作方式、简化工作程序、提高工作效能；构建统一集中的教学信息存储平台，进而对数据进行挖掘利用，发挥数据潜在的丰富价值；借助计算机与网络技术为师生提供教学支持，不仅打破时空制约，还将有效降低纸张使用、促进节能环保。教学支持网络平台的建成对提升校园网的价值具有重要意义，将为今后的数字化校园建设打下扎实基础。同时，推动了教学工作的变革、提高了教育信息化的水平，与××省“十一五”教育发展规划的工作思路完全吻合。2）现状分析目前的教学与教学管理尚存在一些程序复杂、效率低下的工作方式，也存在一些数据价值得不到充分利用的现象。以×××××大学为例列举部分问题如下：A)如图1所示，教学日历的编制需要教师根据课表、查阅日历手工填写，效率低下且容易出错（比如日期）；编制好的教学日历通过复印分发给学生，浪费大量纸张和人力物力。图1教师手工编制教学日历的过程B)大量的统计工作需要人工进行。比如教学工作量统计就采用人工清点、计算与校对方式，不但费时费力还易出错。每学期的课时人工统计任务就相当繁重，如图2所示。图2教师填写，学院、学校核对的各类课时统计表C)教评学、学评教借助纸质表格开展，分发、回收、统计都需要耗费大量的人力物力，而且浪费纸张，更关键的是被评价方仅能获知得分、却不能看到评价方给出的重要意见建议——组织方若要汇总意见建议将耗费更多人力物力。如图3所示的教评学过程，花费大量人力物力汇总的评学表只有一个得分，却丢失了更有价值的意见建议信息。图3教评学的人工汇总结果只有得分、没有意见建议D)数据资源得不到充分利用，存在许多繁杂的重复劳动。比如教师编制的教学日历蕴含了所有的教学信息，多媒体教室管理人员仍不得不重复编制多媒体授课日历，见图4。图4目前缺少各教学日历与多媒体安排表数据共享的支持系统E)教学数据缺少有效发挥内在价值的手段，教学决策不能及时准确获得客观数据支持。如：有关职能部门不便及时准确获取诸如实验室、教室的利用率等数据。教学计划修订缺少历史客观数据的支持，比如旧版教学计划各学年课时分布合理度。院系领导不便直观了解各位教师的教学安排——以便多级听课或开展集体活动。F)现用的一些教学管理系统虽然改进了部分教学问题，但缺乏对教学工作的全面深入支持。图5示意了现用教学管理系统为师生服务的情况，显然还存在很多不足。图5现用系统中教师、学生的参与使用程度很低以上现象不是个例，其他许多高校也或多或少存在类似情况。之所以存在以上诸多问题，其中的重要原因是目前尚缺少一个充分利用计算机与网络技术、数据完备、业务齐全的教学支持网络平台的支持——而这正是本项目力图解决的问题和研究的重点。三、项目实施方案及实施计划1.具体改革内容、改革目标和拟解决的关键问题1）具体改革内容该项目将在充分调研与需求分析的基础上构建一个教学支持网络平台，利用这个平台协调学校各部门工作，促进各项业务整合，简化程序，提升效能。同时，发挥平台拥有丰富数据资源的优势，借助计算机开展数据挖掘，为学校有关职能部门提供教学保障的决策支撑。教学支持网络平台接入层校园网络移动网络业务层数据层教学数据库教学日历维护与查阅管理层用户管理校情数据库业务数据库移动增值服务教学分布绘制与查阅教-学互评与反馈各类统计与分析教学保障决策支持闲置资源查询与预约中间件访问接口数据管理业务管理中间件管理学校已在用的相关数据系统图6教学支持网络平台体系结构教学支持网络平台体系结构如图6所示，由接入层、数据层、中间件、管理层、业务层构成。A)接入层接入层提供了校园网络和移动网络两种接入方式，用户可以利用计算机或手持移动设备享受教学支持网络平台提供的服务。B)数据层数据层是平台能够提供各项业务服务的基础，包括了三个数据库。a)校情数据库，主要包括以下数据：各种数据字典，比如职称系列（讲师、副教授、教授等）、授课形式（理论、实验、见习等）、教室类型（普通、多媒体、实验室等）。学校院系结构与专业年级班级数据和授课教师（包括本校、外聘等）数据。各项基础数据，比如学校校历、教室信息等。b)教学数据库，主要是教学日历数据。c)业务数据库，主要是各项业务相关数据。C)中间件中间件提供对学校已投入使用的其他相关系统的支持。教学支持网络平台利用访问接口可以直接使用已有系统的数据库，避免了数据重复造成的维护成本和可能出现的不一致性。D)管理层管理层为平台的正常运行和用户的合理访问提供保障。主要涉及四个方面的管理：a)用户管理，包括用户的权限管理、角色管理，以及组管理等等。b)数据管理，负责校情数据库的初始化与维护。c)业务管理，涉及业务服务启停、业务参数配置等等。d)中间件管理，管理和维护平台与其他系统的访问接口。E)业务层业务层直接为全校师生提供服务。可以提供以下各项业务：a)教学日历维护与查阅i.教学日历维护“教学日历维护”主要为教师提供一种简洁高效的教学日历生成维护解决方案。图7目前编制教学日历的一种变通办法如图7所示，项目主持人目前编制教学日历采用了一种变通的办法——利用自己编写的一个计算机小软件替代了手工输入各项数据的传统做法，然后只要编辑教学内容即可。将这种思路引入本项目则可显著提高教学日历编制效率，而且不易出错。ii.教学日历查阅通过教学日历生成解决方案创建了教学信息库后，便可以提供简洁高效的教学日历查阅服务。根据目的和用处不同，查阅可以从不同角度切入：以课程角度查阅——适用于教师、学生某了解课程的教学安排。以时间角度查阅——适用于各级领导、教学督导安排多级听课。以地点角度查阅——适用于实验室、多媒体教室管理人员课前准备。以教师角度查阅——适用于教研室开展教学观摩等活动。多角度组合查阅——便于精确选择所需信息。根据接入方式，查阅服务可以从多种途径获得：使用计算机查阅——可以全面了解课程信息。使用手持设备查阅——方面师生即时获取特定数据。b)教学分布绘制与查阅相比于表，图的最大优势就是直观明了。虽然教学日历表记录了丰富的教学信息，但是不能清晰地展现课时分布情况。教学分布图则很好地弥补了这点不足。图8教学分布的效果示意图图8给出了教学分布的效果示意图。通过这样一份教学分布图，师生可以直观地看出一个学期中什么时间有教学安排，什么时候是课余时间；通过鼠标的选择可以进一步获得课程的详细信息；而且从中还能出略地估计出本学期教学任务比重。教学分布图可以从以下多种角度绘制，从而产生不同的用途：从教师角度绘制——适用于教师了解教学任务分布，便于安排教学、科研等工作。从班级角度绘制——适用于学生了解学习任务分布，便于协调学习与其他活动关系。从地点角度绘制——适用于有关管理人员了解教室、实验室的使用分布。以教师组角度绘制——适用于相应组织（如教研室）选择共同的课余时间开展活动。c)闲置资源查询与预约以充足的教学信息库作为后盾，可以方便地查找空闲资源并加以利用。比如：特定时间空闲教室查询——方便各级组织与个人预约教室召开班会、开展讲座等活动；也便于学生课余时间选择合适的自修地点。指定时间实验室查询——方便安排开放实验室、学生预约课外实验。d)教-学互评与反馈有了教学任务信息，在其上开展教-学互评将会非常便捷。教师评价班级——有关部门可以及时了解评价结果，学生可以获得反馈意见。学生评价教师——有关部门可以及时了解评价结果，教师可以获得反馈意见。e)各类统计与分析图9统计分析示例如图9所示，有了数据层的支持，便能方便的获取各种统计分析数据，比如：i.教学工作量统计，可以从以下各种角度进行：按时间（学期、学年、年度）统计。按授课形式（理论、实验等）统计。按教师职称（正高、副高、中级等）统计。按部门（各院系、部门）统计。按教师来源（本校、外聘等）统计。多条件组合统计。在工作量统计基础上，可以方便地按照适当规则折算出每位教师的课时加权值。ii.教室利用率统计，可以从以下各种角度进行：按时间（学期、学年、年度）统计。按教室类型（普通、多媒体、实验室等）统计。f)教学保障决策支持在统计分析的基础上，教学支持网络平台能够为学校有关职能部门提供决策支持，从而保障教学工作的正常、顺利开展。比如：研究各年度多媒体授课率的变化趋势，分析现有多媒体教室数是否满足教学需求。通过观察实验室使用率，分析实验室改扩建、仪器设备损耗添置的需求。教室的使用率为基建工作提供参考依据。教师教学任务统计便于人事部门制定合理的进人计划。某专业各年级课程分布密度的合理性将指导今后教学计划的修订和课表的编排。g)移动增值服务可以为教学支持网络平台开发一些移动增值业务。比如为师生提供教学任务包月定制服务——每天由平台定时为师生发送当天的教学信息。如果建成了教学支持网络平台，今后还可以在其基础上拓展更多的业务，为学校教学提供全面的服务。2）改革目标通过该项目的研究，设计一个富含教学相关信息的数据库，并在此基础上构建一个教学支持网络平台。教学支持网络平台将围绕学校教学工作提供一些有意义的业务服务，改进一些教学相关工作的工作方式、简化有关工作程序、降低教学成本、提高工作效能。并且，平台还将在一些新的领域拓展业务，比如提供决策支持、移动增值服务等。同时，教学支持网络平台的建成将为今后在其基础上进一步研究打下扎实的基础，有利于学校教学工作的全面无纸化、网络化、信息化。3）拟解决的关键问题该项目中拟解决的关键问题主要有以下几点：利用中间件技术提供对学校已有数据系统的支持采用中间件技术，开发针对学校各类在用系统的访问接口，充分利用已有的数据资源。降低数据重复带来的维护成本和由此可能产生的数据不一致问题，同时有效保护学校的早期投资。为业务层提供统一的数据访问方案设计一种合理的数据组织和使用策略，对数据层访问和中间件技术进行抽象，为业务层的数据访问提供统一的接口。改变数据载体多样化、数据组织分散、耗费大量纸张、数据使用不便的现状，为业务的整合与