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        圖形化的成績(jī)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2014-11-17 05:23:33李如桃許樂(lè)清
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年33期

        李如桃 許樂(lè)清

        摘 要:圖形化的成績(jī)分析系統(tǒng),試圖采用PHP語(yǔ)言及JpGraph類庫(kù)實(shí)現(xiàn)學(xué)生課業(yè)成績(jī)?cè)赪EB頁(yè)面中的圖形化展示。將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)匯總分析,進(jìn)行橫向、縱向比對(duì),以圖表的表式簡(jiǎn)潔、直觀、清晰地展現(xiàn)出來(lái),為教學(xué)實(shí)施提供指導(dǎo)依據(jù)。研究PHP語(yǔ)言在行業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)布與展示系統(tǒng)中的應(yīng)用,JpGraph類庫(kù)數(shù)據(jù)填圖的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

        關(guān)鍵詞:PHP;JpGraph;圖形;數(shù)據(jù)

        引言

        教師在教學(xué)實(shí)施中累積了大量的數(shù)據(jù),反映了學(xué)生在每一階段的學(xué)習(xí)狀態(tài),可作為形成性考核成績(jī)的一部分。目前這些數(shù)據(jù)表現(xiàn)大都是離散的、滯后的,如何通過(guò)系統(tǒng)的分析,將數(shù)據(jù)以可視化的圖表展現(xiàn)出來(lái),簡(jiǎn)潔易懂、一目了然,為后續(xù)的教學(xué)實(shí)施提供參考。這是本論文研究的重點(diǎn)。

        為了實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)的快速查詢、匯總及圖形化顯示,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了圖形化的成績(jī)分析系統(tǒng)。采用瀏覽器/ 服務(wù)器(B/S)模式,Apache+ PHP+MySQL框架。圖形顯示模塊的實(shí)現(xiàn),是利用基于PHP 語(yǔ)言的JpGraph類庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)填圖,實(shí)現(xiàn)代碼簡(jiǎn)單,大大縮短了軟件代碼開(kāi)發(fā)過(guò)程。文章圍繞JpGraph圖像生成技術(shù)展開(kāi)。

        1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

        圖形化的成績(jī)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是將學(xué)生形成性考核中,每階段的作業(yè)情況,與課程對(duì)應(yīng)的崗位能力需求就行匹配,展示差距,明確后階段學(xué)習(xí)的重點(diǎn)方向??紤]到各崗位對(duì)具體能力的不同需求,成績(jī)不再是一個(gè)籠統(tǒng)的分?jǐn)?shù),而是根據(jù)能力細(xì)分為若干個(gè)指標(biāo)。

        如圖1所示,柱狀圖表示學(xué)生需要達(dá)到的崗位最低要求,折線為學(xué)生現(xiàn)有水平,可以清晰地反映出,其中兩項(xiàng)能力,同學(xué)們己經(jīng)達(dá)到崗位要求,另外四項(xiàng)崗位能力,需要在后續(xù)課程中加強(qiáng)訓(xùn)練。

        圖1

        圖形化的展示模塊是本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn),主要設(shè)計(jì)以下幾個(gè)類型圖表:

        (1)匯總數(shù)據(jù)分析圖,反映學(xué)生平均水平與各崗位能力需求的對(duì)比。將所有考評(píng)成績(jī)按考核指標(biāo)求平均,與各崗位需求數(shù)值比較作圖,對(duì)應(yīng)不同的崗位,系統(tǒng)生成不同的圖形。

        (2)學(xué)情動(dòng)態(tài)圖,反映學(xué)生個(gè)體、整體的學(xué)業(yè)情況,各學(xué)習(xí)階段成績(jī)縱向比較。如:給定學(xué)生姓名和崗位能力,以圖形顯示其在這項(xiàng)指標(biāo)上的進(jìn)步情況。

        (3)崗位匹配圖,綜合學(xué)生多次考核數(shù)據(jù),與各崗位需求對(duì)比,以確定學(xué)生是否能勝任對(duì)應(yīng)工作崗位。

        2 JpGraph庫(kù)介紹

        JpGraph類庫(kù)是基于PHP 語(yǔ)言編寫(xiě)的面向?qū)ο蟮膱D形類庫(kù),其繪圖組件能根據(jù)用戶的需求生成多種類型的圖表,包括折線圖、柱狀圖和餅狀圖等。圖片可以在網(wǎng)頁(yè)上直接顯示,也可保存為多種格式的圖片。首先從數(shù)據(jù)庫(kù)中取得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),定義標(biāo)題、圖表類型等,然后通過(guò)PHP 中的JpGraph類庫(kù), 便可在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上完成各類統(tǒng)計(jì)圖。

        JpGraph可在http://jpgraph.net網(wǎng)站下載,目前常用的版本是jpgraph-3.5.0b1.tar.gz。下載完JpGraph類庫(kù)后解壓縮至PHP存放類庫(kù)的地方,為其文件夾命名為jpgraph,這樣使用JpGraph時(shí)可以通過(guò)以下語(yǔ)句調(diào)用該庫(kù)。

        <?php

        require_once('jpgraph/jpgraph.php');

        ?>

        JpGraph是基于GD 庫(kù)設(shè)計(jì)的,系統(tǒng)中一定要支持GD庫(kù)。需要編輯php.ini配置文件,將“extension=php_gd2.dll”一行前面的分號(hào)去掉,確保啟用GD擴(kuò)展。

        3 圖形處理實(shí)現(xiàn)

        在WEB 頁(yè)面上創(chuàng)建和使用JpGraph圖片的主要步驟為:

        (1)創(chuàng)建腳本,獲得數(shù)據(jù)。

        (2)生成圖片,指定圖片如何構(gòu)建、圖形大小、顏色、字體以及要在圖片上展示的其他內(nèi)容。

        (3)在Web頁(yè)面上以img標(biāo)簽顯示圖像。

        3.1 獲取數(shù)據(jù)

        為與一般辦公軟件兼容,成績(jī)數(shù)據(jù)初始文件為excel電子表格,以csv格式保存,可通過(guò)本系統(tǒng)導(dǎo)入到mySQL數(shù)據(jù)庫(kù)中,主要代碼為:

        <?php

        mysql_query("LOAD DATA INFILE 'import.csv' INTO TABLE `score1` character set gbk FIELDS TERMINATED BY ',' ENCLOSED BY '\"' ESCAPED BY '\"' LINES TERMINATED BY '\r\n' IGNORE 1 LINES;") or die ('Error: '.mysql_error ());

        ?>

        上段代碼中,character set gbk參數(shù)是關(guān)鍵,用于將csv編碼格式與mySQL中表格編碼格式相匹配,確保中英文字符的正確導(dǎo)入。

        3.2 生成圖片

        以圖1所示崗位達(dá)標(biāo)圖為例,以下為主要代碼。生成的圖片反映了學(xué)生平均水平與指定崗位之間的對(duì)比,圖表由柱狀圖與折線圖二部分組成,填圖部分代碼如下所示。

        <?php

        require_once ('..\jpgraph\src\jpgraph.php');

        require_once ('..\jpgraph\src\jpgraph_bar.php');

        require_once ('..\jpgraph\src\jpgraph_line.php');

        //生成圖表

        $graph = new Graph(450,220,'auto');

        $graph->SetScale("textlin");

        $graph->yaxis->SetTickPositions(array(0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20), array(1,3,5,7,9,11,13,15,17,19));

        $graph->SetBox(false);

        $graph->ygrid->SetFill(false);

        $graph->xaxis->SetTickLabels(array('layout','integrity','details','color','norm','innovation'));

        $graph->yaxis->HideLine(false);

        $graph->yaxis->HideTicks(false,false);

        //創(chuàng)建柱狀圖

        $b1plot = new BarPlot($datay);

        $graph->Add($b1plot);

        $b1plot->SetColor("white");

        $b1plot->SetFillGradient("#4B0082","white",GRAD_LEFT_REFLECTION);

        $b1plot->SetWidth(22);

        //創(chuàng)建折線圖

        $p1 = new LinePlot($standardline);

        $graph->Add($p1);

        $p1->SetColor("#55bbdd");

        $p1->mark->SetType(MARK_FILLEDCIRCLE,'',1.0);

        $p1->mark->SetColor('#55bbdd');

        $p1->mark->SetFillColor('#55bbdd');

        $p1->SetCenter();

        // 顯示圖片,生成圖片文件。

        $myfile = "picture-01.png";

        if (file_exists($myfile)) {

        $result=unlink ($myfile);

        }

        $graph->Stroke('picture-01.png');

        ?>

        3.3 在Web頁(yè)上顯示圖表

        嵌入SQL語(yǔ)句,從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀入成績(jī)數(shù)據(jù),并傳遞給填圖文件,生成的圖片在頁(yè)面中顯示。

        <?php

        require('connect.php');

        //獲取柱狀圖的數(shù)據(jù),datay

        $str_sql="select avg(layout),avg(integrity),avg(details),avg(color),avg(norm),avg(innovation) from score1";

        $result=$conn->query($str_sql);

        $datay=$result->fetch_row();

        //獲取折線圖的數(shù)據(jù),standardline

        $str_sql="select layout,integrity,details,color,norm,innovation from standard where worknamelike '%一類崗位%'";

        $result=$conn->query($str_sql);

        $standardline=$result->fetch_row();

        //調(diào)用圖表生成模塊

        require("picture.php" );

        ?>

        4 結(jié)束語(yǔ)

        本系統(tǒng)針對(duì)課業(yè)成績(jī)數(shù)據(jù)的分析匯總,設(shè)計(jì)各類直觀的圖表格式。通過(guò)研究JpGraph在WAMP架構(gòu)網(wǎng)站下的繪圖模板及繪圖函數(shù)調(diào)用,方便快捷地實(shí)現(xiàn)了折線圖、柱狀圖、餅狀圖、雷達(dá)圖等數(shù)據(jù)圖形的自動(dòng)生成。協(xié)助教師直觀得了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),把控教學(xué)進(jìn)度;幫助學(xué)生了解各項(xiàng)知識(shí)技能的掌握情況,明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。系統(tǒng)具用一定的實(shí)用價(jià)值。

        參考文獻(xiàn)

        [1]徐章韜.圖表:構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的一種可視化工具[J].中國(guó)數(shù)學(xué)教育,2013.

        [2]趙利平.使用PHP技術(shù)構(gòu)造Web服務(wù)器日志分析軟件[D].天津大學(xué),2007.

        [3]魏丹丹.論基于B/S結(jié)構(gòu)的DAQ數(shù)據(jù)庫(kù)信息查詢與圖形顯示系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].鄭州大學(xué),2010.

        [4]張金區(qū).面向統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的三位一體可視化關(guān)聯(lián)分析[J].計(jì)算機(jī)工程,2012.

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