教學管理是保障教學秩序正常運行的重要手段，它不僅包括教材管理、人才培養方案調度管理、日常教學運行管理、成績管理等方面，還包括教室、實訓室內的課堂教學活動管理，但為了保證教學秩序，管理人員不能進入教學場所實施監控，導致課堂教學活動管理無法實施，無法獲取有價值的監控數據。
一、課堂教學運行管理信息系統的研究現狀分析
隨著教育信息化進程的推進，教學管理的信息化得到深入發展，很多院校在數字校園建設工程囊括了教室管理，或者院校實驗中心等部門借助網絡技術對課堂教學設備進行管理與監控，實時接受任何一間教室的問題反饋，但大部分教師管理還停留在基礎設施建設層面，無法提供軟性的管理結論。在研究成果方面，張忠玉等部分學者在本科教學實際深入研究的基礎上，開展了基于網絡的課堂教學質量監控系統的研究，借助網絡技術規范化課堂教學質量;徐薇薇等從實踐層面探究高校教師教學質量評價體系;也有部分學者從生態學的角度研究課堂教學管理。
可見，關于課堂教學運行管理的研究不僅有理論層面的研究成果，也有實踐層面的應用案例，但大部分研究和實踐都應用于本科教育，而針對職業教育中靈活的教學方式適用性不強，所以，有必要針對高職教育的特點設計有針對性的課堂教學運行管理與監控系統。
二、課堂教學運行管理信息系統的功能設計
高職教育與其他教育形式存在很大差異，主要體現在三個方面，這些差異也形成了高職教育對課堂教學運行管理信息系統的設計需求：第一、教學形式比較靈活，有短期課程和長期課程，有理論教學和實踐教學，有固定教室和實訓基地等，這些不確定性因素導致教學管理的復雜性;第二、由于學生學習習慣存在明顯差異性，對學生的教學考勤將成為教學運行管理的主要要素之一;第三、高職教育與企業生產緊密銜接，經常由于產教融合等原因導致課程授課計劃無法順利完成，所以課堂教學運行管理同樣注重對授課計劃、教學進程表執行情況的監控與反饋。
在需求分析的基礎上，本文旨在構建具有如下主要功能的課堂教學運行管理信息系統：
1.上課考勤功能的設計
借助日常學生考勤慣例，把考勤分為正常、遲到、曠課、請假和早退等幾種情況，下面按照教室功能的不同分別對固定教室和實訓室等非固定教學場所的考勤功能設計如下。
(1)固定教室的考勤功能設計
在建設數字化校園時，每間教室都裝有一個信息感應點，用于教室的網絡識別，學生校園卡也可以在信息感應點中感應識別，所以每間教室的信息感應點可以用于固定教室授課時的學生考勤。上課前，學生用校園卡感應信息感應點，在課堂教學運行管理信息系統的教師端能自動識別到學生信息，當學生在正常上課時間前感應，記錄為“正?！?當學生在上課時間后感應，記錄為“遲到”;當學生辦理請假手續時，教師手動設置“請假”;當學生未辦理請假手續而曠課時，系統記錄為“曠課”。在上課過程中，如教師發現學生早退，就手動設置為“早退”狀態。
當然，以上功能設計歸根到底是對學生校園卡的直接考勤，并非學生本人，所以，部分學生會抓住這個漏洞找人代替感應校園卡，所以，在系統功能中專門增加了一項功能，名為“誠信標記”，一旦發現學生卡替代感應現象，教師手動標記一次“誠信標記”，即降低學生的誠信分數。系統對學生的所有考勤記錄都進行計數累計和分段統計，以對學生的學期表現和學年表現實施行進式考勤，以整體評價學生的日常表現。
(2)實訓室等非固定教學場所的考勤功能設計
高職教育教學的場所非常多，除固定教室外，還包括實訓室、體育場、餐廳、倉庫等，這些場所中沒有上文所說的信息感應點，針對這種情況，系統引入了二維碼技術。當今時代的學生已經擁有智能手機，上課前，教師編制打印二維碼圖像，學生進入教學場所時用手機掃描二維碼發送個人考勤信息，考勤系統教師端實時記錄學生的考勤狀態。
利用二維碼技術進行考勤也存在漏洞，就是學生可以利用手機拍攝二維碼圖像發送給遠在宿舍或其他場所的同學，協助其完成掃描考勤，針對這個缺陷，考勤系統進一步引入隨機二維碼生成技術，即生成的二維碼隨時都可能失效，這種方式可以有效防止學生的“遠程協助”問題，當然一旦發現沒有到場但考勤正常的學生，教師還是要對學生進行“誠信標記”。
2.過程性提問功能的設計
提問是課堂教學活動中必不可少的反饋手段，但該按照什么順序提問同學呢?這個問題尚存在很多爭論，有人說按座號或學號順序提問比較好，有人說隨機提問比較好，但主觀層面上，老師還是比較傾向于那些認真學習的學生。本文認為，選擇學生的依據是如何最大化地發揮提問手段的價值。提問并不是從學生中獲得某個正確答案，而是引起學生針對這個問題的思考，然后通過學生的回答獲得共識或問題解決的思路。所以，在系統功能設計時，引入了整體控制隨機提問的方式，即提出問題后，課堂教學運行管理信息系統會隨機抽取學生名單供教師選擇，在提問結束后，教師在系統中對學生的回答進行評價，以作為學生行進式考核的依據。
3.日常教學日志監控功能的設計
教學日志是對教師日常教學任務完成情況的監控，課堂教學運行管理信息系統與教務管理系統數據共享，實時讀取教務管理系統中的課表安排和教師授課計劃，教師上完每一節課后在課堂教學運行管理信息系統中輸入該課程當日當時的教學日志，包括授課內容、完成情況、存在問題及學生困難等方面。
4.教學進程表的功能設計
教學進程表是編制課程安排和組織教學活動的依據，各專業班級首先要確定該學期各個教學周次的教學任務，然后才能編制課程安排表。從教學管理的角度看，教學進程表確定后，還要看各個班級的實際執行情況，所以，在教師填寫每次授課的教學日志后，課堂教學運行管理信息系統可以分析整個學期或某個時間段內各個專業班級的進程表執行情況，以便于管理者及時干預，保證順利完成教學進程。
5.權限管理功能設計
課堂教學運行管理信息系統不僅是為了學期末的總結，更大的作用是在教學實施過程中反映出各專業各班級各位老師的教學執行情況，對出現的問題及時給予管理方面的干預，所以設置不同級別的管理權限是必須的，包括院級管理員、系(部)級管理員、專業管理員和班級管理員，通過層層監控與管理干預，加大日常教學管理力度。
6.數據統計分析功能設計
課堂教學運行管理信息系統是教學管理實施的手段，它在運行中接收來自教師、學生、管理者各方面的反饋數據，但這些只是教學管理數據的源頭，管理信息系統需要有強大的數據處理與分析功能，通過對給定數據的處理分析，得到相關結論，為管理決策者提供決策依據，如通過對教學日志填寫數據的處理，系統能夠分析出某老師的教學任務完成率。
三、課堂教學運行管理信息系統研發的關鍵技術
1.數據同步技術
為了保證系統監控數據的準確性，課程安排表、教師信息等數據要與教務系統數據同步，校園卡感應數據要與一卡通系統進行同步，同步技術一律采用WebService方式進行，但由于不同數據的時效性不同，其同步過程也有所不同。
(1)對于變化不頻繁的數據，如課程安排、教師信息等，使用定時器進行數據同步，固定在每天凌晨進行，這可以減少系統在執行時的壓力，加快系統執行效率。
(2)對于實時性要求較高的數據，如學生校園卡感應數據，則采用實時數據訪問，在每次考勤候，直接通過WebService從一卡通系統中獲取數據，保證考勤的準確性和實時性。
2.二維碼生成技術
為了解決學生在實訓室等非固定教學場所的考勤問題，引入二維碼進行學生考勤，當前有不少技術實現這個功能，本系統采用第三方庫SwetakeQRCode進行二維碼生成，通過該類庫，教師可手動在系統中生成該課堂的二維碼，二維碼信息主要由課程、任課教師等信息組成，學生通過掃描二維碼實現自主考勤。
3.權限管理技術
系統的權限管理建立在RBAC(Role Based Access Control 基于角色的訪問控制)模型之上。在RBAC模型中，用戶不再與具體權限直接關聯，而是通過角色關聯具體的權限，即針對具體的用戶授予不同的角色以達到權限控制的目的，角色是為了完成各種工作而創造，用戶則依據它的責任和資格被指派相應的角色，用戶可以很容易從一個角色換成另一個角色。角色可依新的需求和系統的合并而賦予新的權限，權限也可根據需要從某角色中回收，做到用戶與權限分離，當用戶職位角色變更時不需要進行過多權限修改，只需調整角色即可，降低了系統管理復雜度，節省管理成本。
四、以考勤功能為例說明課堂教學運行管理信息系統的應用效果
課堂教學運行管理信息系統在我院課堂教學中已在試用，本節以學生考勤功能應用為例，闡述該系統的實踐應用效果。系統每天都生成大量學生考勤數據，通過對考勤數據的處理分析，得出我們所需要的數據分析結果。
1.系部、專業、班級學生出勤率排行榜
監控系統通過對學生校園卡感應和二維碼掃描數據的處理，能夠從系部、專業及班級、課程等四個層次生成學生出勤數據，如圖1所示，當然，由于系統在試用階段，也能看出有些老師沒有執行考勤，有些學生也沒有參與考勤。
2.生成曠課、誠信危機等學生數據
對學生的曠課數據，系統進行統計分析，這為老師的管理提供了便利，如能及時對學生進行輔導干預，了解學生的近期狀態，防止意外發生等，如圖2所示。
通過系統試運行效果來看，基于高職教育教學規律和學生特點設計研發的課堂教學運行管理信息系統隨著功能的進一步完善將成為管理者實施管理的有效手段，在不干擾課堂教學秩序的情況下獲取課堂教學運行情況的基本數據，該系統與相關管理制度配套使用，督促教師和學生參與，將會為管理決策提供有價值的參考依據，提高管理效率。
