基于java教师课堂教学质量评价系统设计与实现

1. 1. 课题背景

高等学校的根本任务是培养人才，课堂教学是高校完成人才培养的重要环节，因此， 教师教学质量的高低对学生掌握和运用知识的程度有着密不可分的作用，为了保证教师的教学质量，教学评价成为了各高校衡量教师教学质量的重要方式之一。目前，教师“听课”和学生“学期末教师课程评价”是大多数高校的主要评价模式，但是，仅仅通过这两种方式很难得到准确的数据，存在片面性和不公平性。教育部在发布的《教育部关于深化高校教师考核评价制度改革的指导意见》中指出：“完善教学质量评价制度，多维度考评教学规范、教学运行、课堂教学效果、教学改革与研究、教学获奖等教学工作实绩。”因此，完善高校教师教学评价制度，打破传统教学质量评价方式的障碍，构建一个多维、高效的教学评价系统有着很强的必要性。如今，随着网络信息技术的飞速发展， 大数据、云计算等技术已经融入了人们的学习、工作和生活中，在教育领域，利用信息化的技术和手段搭建一个更加完善的，能够对教师教学质量的评价数据作出客观、公正、及时、准确的分析，并给出合理的评价结论的教学质量评价系统，一定会对提高教师教学质量、满足学生学习需求、提升高校人才质量产生不可忽视的作用。 

1. 1. 课题目的

本课题的目的在于建立一个包括教师自评、学生评价、督导评价、同行评价的多维全方位评价；由一次总结性评价变为多次过程性评价；由一次分数评价变为过程性多评价指标体系文字性评价。这样可以杜绝学生敷衍了事的简单评价、使学生可以根据学习过程中的阶段性收获，对教师的课堂教学及时准确的做出评价。文字性评价信息能够更加直观的获得教师教学过程中的优劣，从而更好的帮助教师改进和提高教学质量。加入教师自评是关注教师教学体验，从而更好的检测教学效果，由注重教学过程向注重学生收获成长转变，看学生通过教师课堂教学具都学习到了那些知识，能否灵活运用，制定相关的评价指标，来细化评价体现。加入有经验的教师和督导的监督评价，可以从不同角度来客观评价教学效果，由单一的学校督导听课评价，改变为校级、院级督学双层检查体系。加入同行评价，可以从相关专业同行的评定来对学生学习获得知识的效果与教学目标达成情况作出评价，能够更真实的反馈教学质量，给出更加公正合理的教学效果。 

1. 1. 国内外研究现状

在我国非常重视高校教师的课堂教学，教育部每年都针对不同的学校进行本科教学

审核性评估，评估的一个重要点，就是课堂教学评价保障体系的建设。对于国内教学评价的研究领域，大部分学校采用量化的教学评价表进行教师课堂质量的评价。这种评价方式往往需要占用学生和教师大量的时间进行评价和结果的计算，得到的评价数据也无法保证其准确性。还有部分学校是利用“听课”的方式进行教学质量的评价。这样的方式也存在一个问题，就是教师往往会选择一门能够体现自身教学优势的课程进行讲解， 并且通常会组织学生提前对该课程进行演练，这样不仅打乱了原有的教学计划，还浪费了学生和教师的上课时间，这样的教师课堂教学质量评价方式也根本无法达到预期的目标和结果。 

在国外，已经有大学采用了基于网络平台的方式进行教学评价，如堪萨斯州立大学等。网络教学系统也都具有教师课堂质量评价的功能模块。相比于传统的评价表方法和听课方法，网络信息化评价相比于传统的评价表方法和听课方法更能满足当前全国各大院校对教师课堂教学质量评价的需求，同时能够以高速、快捷和遍历的方式进行评价信息的录入和处理，以得到更为全面和准确的评价结果。 

1. 1. 课题内容

本文对教师课堂教学质量评价系统的需求进行了分析，并以需求分析为依据对教师课堂教学质量评价系统的功能进行了详细的设计与测试，最终完成了教师课堂教学质量评价系统的开发与实现，本文主要围绕以下内容进行说明： 

第一章，绪论。本章主要介绍本文的课题研究背景，介绍教师课堂教学质量评价系统的国内外现状，并明确本系统的课题目的，为本系统的实现提供思路。 

第二章，需求分析。本章主要围绕学生、教职工、管理员三大用户模块展开功能性分析，为系统的设计与实现提供基本要求。 

第三章，概要设计。本章从系统的主要功能出发，将系统的整体功能分为登录登出、评价和信息管理三大模块，并对各模块的实现进行了概要的设计。 

第四章，详细设计。本章主要根据需求分析的结果对学生模块、教职工模块、管理员模块和数据库的实现进行了详细的设计。 

第五章，系统实现。本章是系统最终实现结果的说明与展示，分别对学生、教职工和管理员三种身份登录系统后的功能进行了介绍。 

第六章，功能测试。本章根据需求分析的内容，对系统的功能实现进行功能测试， 以发现系统的错误，预防系统功能缺陷的发生。

第七章，总结。本章是对本文以及教师课堂教学质量评价系统完成情况的总结。

第 2 章 需求分析

1. 1. 概述

教师课堂教学质量评价系统的用户分为三种：学生、教职工和管理员。学生登录系统后可以对本学期课程进行评价和投诉，对历史课程进行评价，修改个人的基本信息。教职工分为普通教师和督导两种身份，普通教师登录系统后可以查看自己所授课程的评价内容和分数，对自己所授课程进行自评，可以申请听课，同意其他教师的听课申请， 对所听教师课程进行评价，修改个人的基本信息，督导相对于普通教师，还可以查看所有教师的课程评价信息和投诉信息。管理员登录系统后可以对学生、教师及课程信息进行维护，修改问题评价内容，修改评分标准，修改评论时间，生成期末总评。教师课堂教学质量评价系统的结构图如图 1 所示。下面根据系统的三种身份模块分别进行功能需求分析。 

图 1 教师课堂教学质量评价系统结构图

1. 1. 学生模块

学生的功能包括：登录登出、更改密码、重置密码、本学期课程评价、历史学期课程评价和学生投诉。学生模块的用例图如图 2 所示。

图 2 学生模块用例图

1. 1. 1. 课程评价和课程投诉

学生每学期每门课程的评价次数由该课程的课时数所决定，如果该课程的课时数≤ 32 课时，则评价次数为 6 次，否则每多 8 课时，评价次数+1，且上限为 10 次。每门课程只可以投诉一次，每门历史课程可以评价一次。 

1. 1. 教职工模块

教职工分为普通教师和督导，普通教师的功能包括：登录登出、听课申请、听课审核、教师课程自评、同行课程评价、查看被评价课程的内容、更改密码和重置密码，督导在普通教师的基础上能够查看所有教师的课程评价信息和课程投诉信息。教职工模块的用例图如图 3 所示。

图 3 教师工模块用例图

1. 1. 1. 课程评价

课程评价包括：教师自评、同行评价和督导评价。教师自评的次数由该课程的课时数所决定，如果该课程的课时数≤32 课时，则评价次数为 6 次，否则每多 8 课时，评价

次数+1，且上限为 10 次。同行评价的次数即为申请听课的次数，教师每学期能够进行 4

次申请听课，每门课程听完后需要进行评价。督导评价的次数为 3 次，督导在听课前也需要进行听课申请，每门课程听完后需要进行评价。

1. 1. 1. 查看评价信息

普通教师可以实时查看所授课程的文字评价内容，每门课程的评价分数可在学期结束后查看。督导可以在学期结束后查看所有教师的评价信息，可以实时查看所有教师的投诉信息。 

1. 1. 管理员模块

管理员的功能包括：登录登出、查询学生信息、删除学生信息、增加学生信息、修改学生信息、查询教师信息、删除教师信息、增加教师信息、修改教师信息、增加课程信息、修改评价内容、修改评分标准、修改评价时间、生成期末总评和设置登录页面图片。管理员模块的用例图如图 4 所示。

图 4 管理员模块用例图

1. 1. 1. 学生信息管理

管理员可以查看所有学生的信息，也可以通过以学生年级、专业和班级为条件查找特定学生信息，并可以对单条学生信息进行修改和删除，同时可以添加单条的学生信息或导入多条学生信息。 

1. 1. 1. 教师信息管理

管理员可以查看所有教师的基本信息，也可以对单条教师的信息进行修改和删除， 并且可以通过以教师身份为条件查找特定的教师信息，同时可以添加单条的教师信息或导入多条教师生信息。 

1. 1. 1. 课程信息管理

管理员可以添加单条的课程信息或导入多条课程信息。2.4.4 评价信息管理

管理员可以修改学生、教师和德育评价问题，对评价问题的内容进行修改、删除和增加，且每条问题的分值相同；可以修改评分标准，即学生评分、同行评分、督导评分和教师自评所占总分数的比例；可以修改评价时间，包括春季学期和秋季学期的评论开始和结束时间；可以生成期末总评，管理员生成期末总评后，系统会根据评分标准计算每门课程的总评分。 

2.4.5 登录页图片管理

管理员可以添加或删除登录页面的图片。

第 3 章 概要设计

1. 1. 概述

教师课堂教学质量评价系统主要包括三大功能模块，即登录登出模块、评价模块和信息管理模块，接下来分别概述各个模块的实现流程。 

1. 1. 登录登出模块

该模块的功能包括：用户登录和用户登出，用户登录时，需要在登录界面输入用户名、密码和验证码，学生和教师第一次登录时的用户名为学号或工号，密码为身份证号后六位，管理员登录有特定的用户名和密码，前端 js 首先会判断用户输入的信息是否完整，其次判断验证码是否正确，最后会将数据传输到对应的 Controller 层中的登录方法， 然后通过调用Service 层和DAO 层获取数据库中的数据并在Controller 层中进行数据验证，最后将验证结果返回给前端，用户登录时序图如图 5 所示。用户登出时，Controller 层清空session 中的数据并返回登录页面。 

图 5 用户登录时序图

1. 1. 评价模块

该模块的功能包括：学生评价、同行评价、督导评价和教师自评，评价内容包括教学评价、德育评价以及文字评价，教师自评时只需进行教学评价即可。同行评价和督导评价前，需要先进行听课申请，当被申请人教师同意后，可进行课程评价。 

用户在进行课程评价时，有三种情况：第一种，当前时间不在可评价时间范围内， 用户在进入评价页面前，Controller 层会通过调用 Service 层和 DAO 层获取数据库中的可评价时间数据，并在 Service 层中对当前时间和可评价时间进行比较，并将比较结果返回给 Controller 层，如果当前时间不在可评价时间范围内，则无法评价；第二种，评价次数已满，用户在进入评价页面前，Controller 层会对用户已评价次数进行判断，如果已评价次数已达到上限，则无法评价；第三种，可以评价，用户在评价时首先进入相关课程的评价页面，分别对各个问题进行打分和文字评价，用户提交评价后，Controller 层会收到从前端传来的数据，对数据进行封装后通过调用 Service 层和DAO 层将数据保存到数据库中相应的表中。同行和督导在对教师进行评价前需要先申请教师及其课程， 被申请教师可以同意或拒绝申请，在被申请教师同意后，同行和督导才可以对所申请的课程进行听课评价，为了确保每位教师被听课次数的公平性，同行和督导在选择听课教师时只能从当前被听课次数最少的教师中选择。用户评价时序图如图 6 所示。

1. 1. 1. 提交用户和课程信息

1. 1. 1. 查询用户评课信息
      2. 返回用户评课信息

1. 1. 1. 验证课程是否可评

1. 1. 1. 返回课程评价界面

1. 1. 1. 用户评价并提交

1. 1. 1. 提交评价信息

10.返回评价成功界面

1. 1. 1. 保存评价信息

1. 1. 1. 1. 退出
         2. 提交用户退出

图 6 用户评价时序图

1. 1. 信息管理模块

该模块的主要功能为数据的增、删、改、查，主要包括：个人信息管理、课程信息管理、用户信息管理、评价信息管理和登录页图片管理。 

用户在增加数据时，首先需要在前端相应页面输入数据，提交后，前端页面会通过js 判断所输入数据是否完整，若不完整则需重新输入，若完整则将数据传输到对应的Controller 层，然后 Controller 层将数据进行封装后调用 Service 层和DAO 层将数据存入数据库，并返回给用户添加结果的页面。 

用户在删除数据时，前端页面将需要删除的数据传输到对应的 Controller 层，然后Controller 层通过调用 Service 层和 DAO 层将数据库中的对应数据删除，并返回给用户删除结果的页面。

用户在修改数据时，首先在前端页面输入修改后的数据，提交后，前端页面会通过js 判断所输入数据是否完整，若不完整则需要重新输入，若完整则将数据传输到对应的Controller 层，然后 Controller 层通过调用Service 层和DAO 层将修改后的数据存入数据库中的相应字段处，并返回给用户修改结果的页面。

用户在查找数据时，首先在前端页面输入查找条件，提交后，前端页面将数据传输到对应的 Controller 层，然后 Controller 层通过调用 Service 层和 DAO 层按照用户所输入的条件从数据库中查找相应的数据，Controller 层再根据查找到的结果返回给用户。 

第 4 章 详细设计

1. 1. 概述

本章对教师课堂教学质量评价系统的三大用户模块，即学生模块、教职工模块和管理员模块的设计以及数据库的创建进行详细的介绍。

1. 1. 学生模块设计

学生模块的主要功能包括课程评价、课程投诉、更改密码和重置密码，因学生模块 各功能的实现流程相同，则此处以学生评价本学期课程为例介绍学生类之间的调用关系， 学生评价类图如图 7 所示，学生类中 StudentController 类与 StudentService 接口为依赖关系，StudentService 接口与 StudentServicImpl 类为实现关系，StudentServicImpl 类实现StudentService 接口中的各个方法，StudentServicImpl 类与 JudgeTimeRange 类为依赖关系。

图 7 学生评价类图

学生在进行本学期课程评价前，前端调用类 StudentController 中的getCurrentCourse()

方法，该方法首先调用 StudentService 中的 getEvaluateCurrentCourse()方法从数据库的course 表中获取本学期的课程信息，然后通过调用JudgeTimeRange 类中的 getInScope()

方法判断当前时间是否在可评价时间范围内，并将数据返回给前端，学生可在所有的课程信息中对评价时间未结束且评价次数未满的课程进行评价，学生在前端点击某课程的评价按钮后，前端会调用类 StudentController 中的 evaluation()方法，并将学生号和课程号传给该方法，evaluation()方法通过调用 StudentService 中的 getEvaluateProblem()方法和 getMoralEducationProblem()方法从数据库的 evaluateproblem 表中获取学生教学评价问题和德育评价问题，并将数据返回给前端，学生评价完成后点击提交按钮，前端通过js  判断“文字评价”是否为空，若为空则提示学生“需填写文字评价”，若不为空，则调用类StudentController 中的evaluationScoreCaculate()方法，该方法先调用 StudentServic 中的evaluateCurrentCourse()方法将学生评价信息存入数据库中的evaluate 表中后再调用StudentService 中 的 updateCourseTimeByStudentIdAndCourseId() 方 法 修 改 数 据 库student_course 表中对应学生和课程的评价次数字段+1，学生评价成功。学生评价活动图如图 8 所示。

图 8 学生评价活动图

1. 1. 教职工模块设计

教职工模块的主要功能包括课程评价、提交听课申请、审核听课申请、查看评价信息、查看投诉信息、更改密码和重置密码，因教职工模块各功能的实现过程相同，则此处以教职工提交听课申请、审核听课申请为例介绍教职工类之间的调用关系，教职工听

课申请审核类图如图 9 所示，教职工类中 TeacherController 类与 TeacherService 接口为依赖关系，TeacherService 接口与 TeacherServicImpl 类为实现关系，TeacherServicImpl 类实现 TeacherService 接口中的各个方法， TeacherServicImpl 类与 JudgeTimeRange 类为依赖关系。

图 9 教职工听课申请审核类图

教职工在进行课程评价之前，需要先提交听课申请，申请被同意后便可进行评价。教职工进入提交听课申请页面后，可以选择听课教师及对应的课程名，点击提交后，js 首先会判断提交数据是否为空，若为空则提示“需输入完整信息”；若不为空，则将调用 TeacherController 类中的insertListen()方法，该方法首先调用JudgeTimeRange 类中的getInScope()方法判断当前时间是否在可评价时间范围内，若不在则输出“听课时间已结束”信息；若在，则首先调用 TeacherService 类中的 getListenedTimeByTeacherId()方法获取教师的已申请听课次数，判断听课次数是否已达上限，若已达上限，则输出“申请听课次数已达上限”；若未达上限，则调用 TeacherService 类中的 submitApplication()方法，该方法将听课申请信息存入数据库的 classApplication 表中，并输出“提交申请成功”。提交听课申请活动图如图 10 所示。

图 10 提交听课申请活动图

被申请听课教师在得到听课申请后，可以同意或拒绝申请，若拒绝听课申请，则前 端调用TeacherController 类中的rejectApplication()方法，该方法调用 TeacherService 类中的 updateRejectApplication()方法，该方法将数据库的 classApplication 表中的 isAgree 字段修改为-1，并输出“拒绝申请成功”；若同意听课申请，则前端调用 TeacherController 类中的 agreeApplication()方法，该方法首先调用 JudgeTimeRange 类中的 getInScope()方 法判断当前时间是否在可评价时间范围内，若不在则输出“听课时间已结束”信息；若 在，则调用 TeacherService 类中的 updateAgreeApplication()方法，该方法将数据库的classApplication 表中的isAgree 字段修改为 1，并输出“同意申请成功”。此外，教职工在登录后，前端 js 会连接 WebSocket 服务，WebSocket 类在后台实时查询数据库classApplication 表中的提交听课申请情况，若有教师提交听课申请，则WebSocket 类将消息通过sendMessage()方法传给前端，前端以数字标志提示教职工有新的申请听课消息。审核听课申请活动图如图 11 所示。

图 11 审核听课申请活动图

1. 1. 管理员模块设计

管理员模块的主要功能包括编辑学生信息、编辑教师信息、编辑课程信息、编辑评价信息和设置登录页图片，因管理员模块各功能的实现过程相同，则此处以管理员生成期末总评为例介绍管理员类之间的调用关系，管理员生成期末总评类图如图 12 所示， 管理员类中 AdministratorController 类与 AdministratorService 接口为依赖关系， AdministratorService 接 口 与 AdministratorServicImpl 类 为 实 现 关 系 ， AdministratorServicImpl 类实现AdministratorService 接口中的各个方法。

图 12 管理员生成期末总评类图

管理员进入“生成期末总评” 页面后，点击“确认生成”按钮后，前端调用AdministratorController 类 中 的 calculateFinalScore() 方 法 ， 该 方 法 第 一 步 调 用AdministratorService 中的 calculateFinalScore()方法，该方法通过从数据库中获取本学期所有课程信息、评分标准，并根据每一门课程的学生评分情况、同行评分情况、教师自评情况、督导评分情况和被投诉次数来计算每一门课程的德育评价总分、教学评价总分和整体评价总分并将结果存入数据库的 course 表中；第二步调用 AdministratorService 中的 updateCourseEndingInfo1()方法，该方法修改数据库 course 表中的 courseEnding 字段 为 1 ， 表 示 该 课 程 已 结 束 ； 第 三 步 调 用 AdministratorService 中 的updateIsCurrentCourseInto0() 方 法 , 该 方 法 修 改 数 据 库 classApplication 表 中 的isCurrentCourse 字段为 0，表示该课程非本学期课程；第四步调用 AdministratorService 中的 updateGraduationInto1()方法，该方法首先判断当前日期是否为春季学期结束，若是则获取所有学生年级为“当前年份-1”的学生信息，并修改数据库 student 表中对应毕业年级学生的 graduation 字段为 1，表示该学生已毕业；第五步调用 AdministratorService 中的updateHistoryInto1()方法，该方法修改数据库 student_course 表中的history 字段为1， 表示该课程为历史课程，最后输出“期末总评生成成功”。生成期末总评活动图如图 13 所示。

图 13 生成期末总评活动图

1. 1. 数据库设计
      1. 总体设计

教师课堂教学质量评价系统使用 MySQL 数据库，数据库名称为 education_system， 采用 utf8mb4/ utf8mb4_general_ci 编码，该数据库中所建的表包括：Administrator 管理员信息表、Student 学生信息表、Teacher 教师信息表、Student_Course 学生课程信息表、Complaint 投诉信息表、Course 课程信息表、Evaluate 评价信息表、EvaluateProblem 评价问题信息表、classApplication 听课信息表、evaluateTime 评价时间表、scoringStandard 评分标准表、photo 图片信息表，E-R 图如图 14 所示。

图 14 系统E-R 图

1. 1. 1. 表结构
2. 管理员信息表 

管理员信息表由主键、管理员账号和登录密码等字段组成。管理员信息表如表 1 所示。 

表 1 Administrator 表

1. 学生信息表 

学生信息表由学号、密码、班级号、身份证号、学生号、年级、院系和是否毕业标志位等字段组成。学生信息表如表 2 所示。 

表 2 Student 表

1. 教师信息表 

  教师信息表由工号、密码、教师名、教师标志位、领导标志位、督导标志位、上次登陆时间和身份证号等字段组成。教师信息表如表 3 所示。 

表 3 Teacher 表

1. 学生课程信息表 

  学生课程信息表由学号、课程号、评价次数和是否是历史课程的标志位等字段组成。学生课程信息表如表 4 所示。 

表 4 Student_Course 表

1. 投诉信息表 

  投诉信息表由学号、课程号、投诉内容和投诉时间等字段组成。投诉信息表如表 5 所示。 

表 5 Complaint 表

表 5 续表： 

1. 课程信息表 

  课程信息表由课程号、课程名、教师工号、当前课程所属学期、评价总分、课程属性、课程所属班级、课程开始时间、课程结束时间、总课时数、课程是否结束标志位、教学评价总分和德育评价总分等字段组成。课程信息表如表 6 所示。 

表 6 Course 表

1. 评价信息表 

    评价信息表由主键、课程号、评价内容、评价总分、评价人身份标志（学生、教师和督导）、评价人 ID、教学评价分数和德育评价分数等字段组成。评价信息表如表 7 所示。 

表 7 Evaluate 表

1. 评价问题信息表 

  评价问题信息表由主键、评价内容、评价问题所属对象和评价分数等字段组成。评价问题信息表如表 8 所示。

表 8 EvaluateProblem 表

1. 听课信息表 

  听课信息表由申请教师 ID、被听课教师 ID、课程 ID、课程名、是否同意标志位和是否为本学期课程标志位等字段组成。听课信息表如表 9 所示。 

表 9 classApplication 表

1. 评价时间表 

  评价时间表由主键、秋季学期开始时间、秋季学期结束时间、春季学期开始时间和春季学期结束时间等字段组成。评价时间表如表 10 所示。 

表 10 evaluateTime 表

1. 评分标准表 

  评分标准表由评价标准所属对象、学生评价、同行评价、教师自评、督导评价、教学评价、德育评价和投诉 1 次所扣分数等字段组成。评分标准表如表 11 所示。

表 11 scoringStandard 表