教育技术研究所

1. 解决方案 可持续的大学教学管理系统的研究与设计 报告人：刘英群 博士 清华大学 教育技术研究所 教育技术研究所

2. 报告纲要 • 教务管理系统复杂性分析 • 教务管理系统软件架构设计要素分析 • 教务管理系统关键设计探讨

3. 业务复杂性 应用复杂性 集成复杂性 教务管理复杂性分析 教务管理系统的复杂性

4. 业务复杂性分析

5. 学生 教师 管理员 教学秘书 业务复杂性分析——以成绩维护为例 成绩变动审批 成绩维护 发布成绩 成绩统计 成绩录入设置 成绩变动申请 成绩维护 成绩录入 成绩提交 成绩变动申请 查成绩

6. 业务复杂性分析——以成绩维护为例 • 设计目标 • 针对教师，提高录成绩的易用性 • 针对学生，提高查成绩的效率 • 针对教学秘书，提供有限的成绩修改和查询权限 • 针对管理员，提供成绩录入、变更和发布的过程控制、提供成绩变动的可追踪服务、提供丰富的成绩统计和可定制的成绩报表

7. 教务管理系统的业务复杂性 • 人员构成多样性，需要分析不同类型人员的需求和设计目标 • 业务流程的复杂性，需要提供灵活的流程定义和流程控制 • 业务涉及面广，难以确定系统边界

8. 差异性（院校之间，同一院校的不同院系之间，不同类型学生之间），需要提供灵活的功能定制方式差异性（院校之间，同一院校的不同院系之间，不同类型学生之间），需要提供灵活的功能定制方式 变化性（理念、标准、制度、流程、人员），使得需求不断发生变化，需要保证系统的可扩展性和可维护性 信息输出与统计的多样性和不确定性，需要提供更强大的信息输出和统计功能 …… 教务管理系统的业务复杂性

9. 各级领导 管理员 教务管理系统应用复杂性分析 信息管理 信息采集、加工和处理 数据的正确性和完整性 教师 流程控制和事务控制 数据的一致性和业务完整性 决策支持 学生 面向不同角色的信息发布 和输出 数据的安全性和有效性 过程管理 信息服务 统计分析和数据挖掘 数据中所蕴藏的知识 校外用户

10. 全国学位授予信息报盘系统 保卫科 就业 全国研究生网上报名系统 人事 财务 学工 图书馆 招生 数字校园 出国留学管理系统 教育部 注册中心 教学平台 论文指导 质量监控 校友会 集成复杂性分析 …… 教学管理系统

11. 教务系统架构设计要素分析 可扩展性 • 组件式设计架构 安全性 协同性 • 异常诊断和任务提醒 • 细粒度的多级安全控制策略 • 服务整合与数据共享 • 统计分析与信息输出 流程性及事务性 可追踪性 时效性 开放性 设计要素 设计架构

12. THEOL 系统解决方案 技术路线 • 面向对象需求分析及设计 • 开发框架：轻量级J2EE架构 • 表现层Struts：基于MVC的设计模式 • 业务层Spring：基于AOP的编程模式 • 数据层Hibernate：基于ORM的数据存取模式 • 操作系统：Unix • 数据库：Oracle

13. 关键设计一：组件式架构 设计要素 个性化定制：满足不同学校管理机制的差异 可扩展性：满足同一学校改革过程中产生的管理差异 松散耦合：底层采用统一数据接口，功能上松散耦合

14. 系统管理 基础库管理 主要业务 扩展模块 本科教务管理系统组件构成 • 教学计划 • 开课计划 • 排课管理 • 选课管理 • 考试管理 • 成绩管理 • 重修重考 • 教学评价 • 教学运行 • 综合审查 • 角色管理 • 用户管理 • 日志管理 • 密码管理 • 在线监控 • 系统设置 • 课程管理 • 教师管理 • 学籍管理 • 教学设施 • 校历安排 • 课程异动 • 学籍异动 • 新生管理 • 注册管理 • 收费管理 • 等级考试 • 归档管理 • 综合查询 • 报表库 • 教学质量监控 • 完整组件— 支持本科学生入学、培养以及毕业大部分环节

15. 本科生教务管理系统功能架构

16. 公共管理 基础库管理 主要业务 扩展模块 研究生教务管理系统组件构成 • 角色管理 • 用户管理 • 日志管理 • 密码管理 • 在线监控 • 系统设置 • 课程管理 • 教师管理 • 导师管理 • 学籍管理 • 培养方案管理 • 学籍异动 • 培养计划 • 教学任务 • 排课管理 • 选课管理 • 成绩管理 • 论文答辩 • 毕业管理 • 学位管理 • 新生管理 • 注册管理 • 等级考试（支持学位英语考试） • 论文开题 • 论文中期检查 • 培养环节 • 非学历教育 • 校历安排 • 完整组件— 支持研究生招生、入学、培养、论文研究以及毕业大部分环节

17. 研究生教务管理系统功能架构

18. 关键设计二：安全控制策略 设计要素 • 事前预防 • 基于角色的认证和授权 • 支持多种管理权限设置，以适应不同院校不同级别的管理模式 • IP控制 • 事后追溯 • 详细完备的日志记录 安全性：根据角色细分组件权限 可追踪性：根据日志找到事件责任人，并恢复数据 工作量合理分配：实现学校—院系—教研组三级管理

19. 关键设计二：安全控制策略 • 多种管理权限设置 • 管理功能权限：可限定不同部门教务管理员实际管理的功能范围 • 管理范围权限：可以限定各院系教务管理员管理的学生范围或课程范围 • 管理字段权限：可限定不同类型的用户可编辑的字段

20. 关键设计二：安全控制策略 • 事后追溯：详细完备的日志记录 • 登录日志 • 操作会话日志 • 操作业务日志 • 成绩修改日志 • 选课日志

21. 关键设计三：异常诊断和任务提醒 • 可检测异常状态：面向某个业务目标的数据不完整、不一致和冲突 • 设计目标 • 自动检测 • 业务级事务状态的控制 • 有效事件的监测与事件流控制 设计要素 流程性和事务性：通过事件流分析和诊断来控制业务级事务工作流的状态 可追踪性：根据事件流找到异常产生的线索和过程 松散耦合：事件流与组件间采用同步或异步的消息机制，实现松散耦合 可扩展性：事件流和异常状态可自定义

22. 关键设计三：异常诊断和预警 事件发现与检测 事件流控制引擎 • 采用基于事件驱动的设计架构 事件流 基础数据 系统日志 业务日志 业务数据

23. 任务提醒 • 针对四类角色 • 学生 • 教师 • 院系教学秘书 • 管理员 • 只对权限范围内的任务提醒

24. 关键设计四：服务整合，数据共享 构件式 集成 Web服务集成 统一身份认证与授权 同步策略 同步过程 同步结果

25. 同步数据策略 同步时间策略 数据同步控制中心 同步策略 全表同步——数据量较小或变更频率较小 实时同步 定时同步 变更同步——数据量较大 按需同步 手工同步

26. 学生 成绩查询 成绩统计 成绩统计构件 注册结果控制 注册结果维护 管理员 统一身份认证 系统集成案例分析 成绩查询服务 远程服务 注册系统 教务系统 公共构件 学籍及异动信息 数据视图 注册名单生成 数据同步

27. 查询和输出 统计分析 定制报表 关键设计五：报表库及可定制输出 • 教务系统中的信息输出 通用可定制输出组件 报表库 多维统计分析组件

28. 通用可定制输出组件 • 支持定制常用查询 • 支持与或式复杂查询逻辑 • 支持定制输出项及其排序方式 • 支持excel、html、dbf等多种输出方式

29. 多维统计分析组件 • 允许自定义统计分组（如学籍统计中的院系、民族、性别、年龄段等） • 允许自定义统计指标（如总数、百分比、平均值、方差等） • 支持简单表、分组表和复合表 • 支持多种输出格式，包括横行表、纵向表、饼图、直方图等

31. 报表样式 报表格式 报表类型 报表库 • 样式一 • 样式二 • 样式三 • …… • PDF • EXCEL • WORD • …… • 考勤 • 成绩单 • 记分册 • 试卷分析 • 成绩统计 • 考试相关 • 等级考试 • 学籍 • 教学 • 课表 通用报表 定制报表 • 报表库 报表库

33. 谢谢大家！ 欢迎提出批评指导意见！