仲浩

（江蘇省廣電有線信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司，江蘇南京，210009）

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，各大高等院校紛紛建立了各類信息系統(tǒng)，為高校管理工作帶來了便捷。學(xué)生成績(jī)作為教學(xué)成果的直接體現(xiàn)，學(xué)生成績(jī)的信息化管理也成為了高校管理工作的核心環(huán)節(jié)[1]。在信息化建設(shè)過程中，有些高校資金及設(shè)備較為完備，但因業(yè)務(wù)或硬件的需求不同，造成了硬件設(shè)施的大量閑置[2]；而在資金匱乏的高校，可能連基礎(chǔ)的設(shè)備需求也無法滿足。

云計(jì)算平臺(tái)作為一種定制化的數(shù)字服務(wù)平臺(tái)，兼?zhèn)鋽?shù)據(jù)的計(jì)算、存儲(chǔ)、維護(hù)等功能。云平臺(tái)供應(yīng)商將眾多物理資源通過網(wǎng)絡(luò)串接、數(shù)據(jù)分解的方式，為用戶提供云服務(wù)。云計(jì)算作為一種分布式計(jì)算方式，具備規(guī)模大、虛擬化、可靠性、通用性、可伸縮性及按需服務(wù)等特點(diǎn)[3]。用戶在云平臺(tái)上構(gòu)建應(yīng)用，無需購(gòu)買額外的服務(wù)器及存儲(chǔ)設(shè)備。用戶可以利用互聯(lián)網(wǎng)的便捷，有效利用系統(tǒng)資源、節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本及維修成本。因此，本文主要構(gòu)建基于云計(jì)算平臺(tái)的學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)，以提高高校對(duì)于學(xué)生成績(jī)管理工作的效率和品質(zhì)。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

■1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

基于云計(jì)算平臺(tái)的學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)包含虛擬基礎(chǔ)設(shè)施層、服務(wù)管理層[4]和用戶層，其平臺(tái)架構(gòu)圖如圖1 所示。虛擬設(shè)施層通過云平臺(tái)設(shè)備對(duì)學(xué)生成績(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和存儲(chǔ)，由服務(wù)管理層對(duì)學(xué)生成績(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，在用戶層進(jìn)行結(jié)果展示。

圖1 平臺(tái)架構(gòu)圖

(1)虛擬設(shè)施層：虛擬設(shè)施層位于平臺(tái)架構(gòu)的底層，包括云計(jì)算平臺(tái)提供的硬件設(shè)施、系統(tǒng)鏡像、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等模塊。該層將物理節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存等資源進(jìn)行采集，通過虛擬化技術(shù)將資源虛擬化處理并整合為統(tǒng)一資源池?？梢愿鶕?jù)用戶的需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)，為系統(tǒng)運(yùn)行提供了保障。

(2)服務(wù)管理層：作為系統(tǒng)管理的核心層，其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于虛擬設(shè)施層。具有元數(shù)據(jù)服務(wù)、資源庫(kù)服務(wù)、學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)門戶服務(wù)、數(shù)據(jù)計(jì)算服務(wù)等模塊。通過服務(wù)管理層實(shí)現(xiàn)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)的開發(fā)、配置、維護(hù)等。

(3)用戶層：用戶層一般由瀏覽器構(gòu)成。用戶通過域名地址對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行訪問，數(shù)據(jù)經(jīng)由虛擬設(shè)施層和服務(wù)管理層的處理，最終以友好的方式向用戶展現(xiàn)。

■1.2 功能設(shè)計(jì)

通過對(duì)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)的使用場(chǎng)景進(jìn)行分析，得出該系統(tǒng)的用戶角色可以分為教學(xué)管理者、老師和學(xué)生。各個(gè)角色在學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)中的功能點(diǎn)如下：

(1)教學(xué)管理者負(fù)責(zé)成績(jī)系數(shù)的管理，對(duì)教師提交的學(xué)生成績(jī)進(jìn)行審核，根據(jù)課程、班級(jí)、學(xué)生進(jìn)行成績(jī)的統(tǒng)計(jì)、匯總、打印，學(xué)生信息的查詢。

(2)教師負(fù)責(zé)所授課程的成績(jī)錄入、修改和查詢，學(xué)生信息的查詢。

(3)學(xué)生可以查詢個(gè)人的課程成績(jī)、成績(jī)排名等。

教學(xué)管理者、老師和學(xué)生的業(yè)務(wù)需求包含一定的重復(fù)部分，例如各類查詢功能等，但角色之間的業(yè)務(wù)權(quán)限各有不同，學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)的系統(tǒng)功能如圖2 所示。

圖2 系統(tǒng)功能圖

1.2.1 成績(jī)系數(shù)管理

在學(xué)期開始之前，由教學(xué)管理者設(shè)置平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)的占比，學(xué)生總成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)綜合后得出?？梢越y(tǒng)一設(shè)置所有課程的成績(jī)占比，也可進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置。對(duì)于成績(jī)的錄入方式和總成績(jī)的顯示類型，既可設(shè)置為百分制，也可以設(shè)置為等第制。對(duì)于等第制，可以設(shè)置為優(yōu)（大于等于90 分）、良（80-90 分）、中（70-80 分）、及格（60-70 分）和不及格（小于60 分）等五個(gè)等第。

1.2.2 成績(jī)錄入

成績(jī)錄入以實(shí)驗(yàn)班或行政班作為一個(gè)錄入單元，默認(rèn)以學(xué)號(hào)排序列出該班級(jí)所有學(xué)生。學(xué)生信息應(yīng)包括姓名、學(xué)號(hào)、班級(jí)、是否重修、考試方式等。教師分別錄入平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)后，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出學(xué)生的總成績(jī)，總成績(jī)大于60分方可計(jì)入學(xué)分。對(duì)于成績(jī)小于60 分的，應(yīng)該以特殊顏色高亮顯示。學(xué)生成績(jī)可以單獨(dú)手工錄入提交，也可批量導(dǎo)入提交。初試成績(jī)和補(bǔ)考成績(jī)應(yīng)分別錄入。

1.2.3 批量導(dǎo)入和導(dǎo)出

學(xué)生成績(jī)的錄入可以通過批量導(dǎo)入的方式進(jìn)行，一般使用excel 表記錄所有學(xué)生成績(jī)，再將excel 數(shù)據(jù)導(dǎo)入到成績(jī)系統(tǒng)。為了防止學(xué)生成績(jī)錄入異常導(dǎo)致成績(jī)導(dǎo)入失敗或錯(cuò)誤，excel 應(yīng)由系統(tǒng)提供。系統(tǒng)按照模板，導(dǎo)出包含學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)、班級(jí)、平時(shí)成績(jī)、期末成績(jī)、總成績(jī)、備注等信息的excel 表。excel 表中只有平時(shí)成績(jī)、期末成績(jī)和備注欄設(shè)置為可編輯，總成績(jī)自動(dòng)計(jì)算，其他字段不可編輯。導(dǎo)入成功后，刷新顯示學(xué)生成績(jī)；導(dǎo)入失敗后，自動(dòng)生成下載excel 表并注明哪一行數(shù)據(jù)導(dǎo)入錯(cuò)誤，何種原因?qū)е洛e(cuò)誤，并且所有成績(jī)都不保存。

1.2.4 成績(jī)修改和審核

教師提交學(xué)生成績(jī)后，經(jīng)由教學(xué)管理者審核通過后向?qū)W生公布。成績(jī)錄入有誤時(shí)不能夠直接修改，必須提交變更申請(qǐng)并由教學(xué)管理者進(jìn)行審核，成績(jī)的修改還應(yīng)滿足以下條件：

(1)不可申請(qǐng)將已錄入的成績(jī)刪除，只可申請(qǐng)成績(jī)的變更。

(2)上學(xué)期成績(jī)的變更申請(qǐng)應(yīng)在新學(xué)期開學(xué)一周內(nèi)完成。

(3)申請(qǐng)成績(jī)變更的應(yīng)提供證明材料，包括整張?jiān)嚲頀呙琛⒊煽?jī)登記冊(cè)等，修改的部分用紅色標(biāo)注。

1.2.5 成績(jī)和排名查詢

學(xué)生可以按學(xué)期查詢本人已審核通過的學(xué)科成績(jī)，可以查詢本人的GPA 成績(jī)排名和年級(jí)專業(yè)成績(jī)排名[5]。能夠下載打印成績(jī)單，成績(jī)單上具有學(xué)校的電子簽章。教師和教學(xué)管理者可以按條件篩選學(xué)年學(xué)、年級(jí)、專業(yè)、班級(jí)等，查詢學(xué)生的成績(jī)排名。成績(jī)排名包括排名、學(xué)號(hào)、姓名、修讀課程門數(shù)、未通過門數(shù)、獲得總學(xué)分、平均分、績(jī)點(diǎn)、平均學(xué)分成績(jī)、平均學(xué)分績(jī)點(diǎn)、班級(jí)排名、專業(yè)排名等信息。

1.2.6 考試質(zhì)量分析

教師可以對(duì)所授課程進(jìn)行考試質(zhì)量分析以檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，包括最高分、最低分、平均分、及格率、優(yōu)秀率、標(biāo)準(zhǔn)差等各項(xiàng)指標(biāo)。按照分?jǐn)?shù)段統(tǒng)計(jì)優(yōu)、良、中、及格和不及格的人數(shù)及比例，以餅狀圖或柱狀圖的方式進(jìn)行可視化展示。教學(xué)管理者可以對(duì)全部課程的考試質(zhì)量進(jìn)行匯總分析。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)采用前后端分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)，后端核心采用Spring Boot，同時(shí)集成ΜyBatis、Redis 等框架，前端集成Vue、Echarts、Element-UI 等框架,數(shù)據(jù)庫(kù)使用ΜySQL。

■2.1 登錄模塊

學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)的數(shù)字化管理是高校教學(xué)管理的重要手段，涉及的內(nèi)容是保密性的數(shù)據(jù)。因此，系統(tǒng)必須具有嚴(yán)格的用戶權(quán)限、身份認(rèn)證功能，避免數(shù)據(jù)泄露。在登錄認(rèn)證時(shí)面不單獨(dú)區(qū)分角色，教學(xué)管理者、教師用戶使用工號(hào)登錄，學(xué)生用戶使用學(xué)號(hào)登錄。系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)賬號(hào)判斷其角色，并分配相應(yīng)的角色權(quán)限菜單。對(duì)于某一用戶既有教學(xué)管理者角色也有教師角色的，默認(rèn)登錄教學(xué)管理者角色，同時(shí)提供用戶身份切換功能。對(duì)于信息化建設(shè)較為完善的學(xué)校，也可以使用統(tǒng)一身份認(rèn)證進(jìn)行登錄。

統(tǒng)一身份認(rèn)證采用SSO，由于系統(tǒng)采用了前后端分離模式，因此還需要支持跨域過濾操作，其代碼如下：

■2.2 成績(jī)錄入模塊

在成績(jī)錄入模塊，教師可以自由選擇正常成績(jī)錄入或者補(bǔ)考成績(jī)錄入。系統(tǒng)提供學(xué)年學(xué)期的切換功能，默認(rèn)選擇當(dāng)前學(xué)期并篩選出該學(xué)期教師所授課程，如圖3 所示。教師選擇需要錄入的課程后，跳轉(zhuǎn)到成績(jī)錄入頁(yè)面，如圖4 所示。該頁(yè)面可以按照姓名、學(xué)號(hào)等對(duì)學(xué)生進(jìn)行排序。對(duì)于特殊原因缺考、緩考、作弊等特殊情況的學(xué)生，可以進(jìn)行特殊情況說明。通過導(dǎo)入成績(jī)功能，可以下載該班級(jí)學(xué)生信息的excel 表。在excel 表中錄入學(xué)生成績(jī)后再將excel 表上傳，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別成績(jī)并保存。下載的excel 應(yīng)設(shè)計(jì)為只有成績(jī)欄可以編輯，可以有效防止用戶隨便更改學(xué)生信息而造成的錄入問題。成績(jī)錄入完成后，提交至教學(xué)管理者處進(jìn)行成績(jī)審核。其中，將數(shù)據(jù)填充到excel 表的代碼如下：

圖3 班級(jí)列表頁(yè)面

圖4 成績(jī)錄入頁(yè)面

■2.3 考試質(zhì)量分析模塊

對(duì)于教師和教學(xué)管理者而言，學(xué)生的考試成績(jī)既體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)的能力，也體現(xiàn)了教師教的能力，合理有效的對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行分析就尤為重要。在班級(jí)列表頁(yè)面中，可以對(duì)班級(jí)的考試成績(jī)進(jìn)行成績(jī)分析。通過餅狀圖，列出各個(gè)分段的分布情況，如圖5 所示。本系統(tǒng)的餅狀圖使用Echarts 進(jìn)行繪制，使用全局引入的方式進(jìn)行導(dǎo)入，其代碼為：

圖5 課程考試質(zhì)量分析頁(yè)面

3 結(jié)論

隨著高校院校招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，學(xué)生成績(jī)管理的信息化需求也越加強(qiáng)烈。本文利用云計(jì)算平臺(tái)的高效性，將學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)部署在云平臺(tái)上。力求依托于該系統(tǒng)以滿足高校學(xué)生成績(jī)管理的業(yè)務(wù)需要，同時(shí)節(jié)約高校管理成本，為學(xué)生成績(jī)管理提供一種新的思路。促使高校的學(xué)生成績(jī)管理工作越來越信息化、智能化，以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的新變化。