基于web的交互式學(xué)生成績(jī)整理和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

林甜甜　黃璐　李亞璇　劉圣勇

摘要：建立交互式、人性化的成績(jī)分析網(wǎng)站，方便教師們對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行批量化、自動(dòng)化的整理和分析。同時(shí)利用完整的成績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，制作了數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，可以進(jìn)行多種排名，可用于人才選拔或保研等。編制了良好的數(shù)據(jù)預(yù)覽和輸出程序，可以利用外部軟件進(jìn)行更深入的數(shù)據(jù)挖掘。

關(guān)鍵詞：交互式成績(jī)分析系統(tǒng)；主成分分析；javascript；vbscript；spss

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）23-0056-03

1 背景

高校每個(gè)學(xué)期都有大量的成績(jī)數(shù)據(jù)需要保存和處理。特別是公共課教師，每個(gè)學(xué)期都要做很多重復(fù)性的工作。有必要改進(jìn)成績(jī)管理系統(tǒng)，減輕教師的工作負(fù)擔(dān)。同時(shí)每個(gè)學(xué)期也積累了大量成績(jī)數(shù)據(jù)，有必要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析。制作一個(gè)交互式的網(wǎng)站，既能完成成績(jī)整理，又能提供數(shù)據(jù)服務(wù)和數(shù)據(jù)分析。

2 交互式數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的建立

我們的網(wǎng)站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)下面所說(shuō)的各項(xiàng)功能，因?yàn)檎撐闹胁环奖憬貓D和篇幅限制，我們沒(méi)有插入具體的截圖。

2.1 構(gòu)建完整和獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)

通過(guò)學(xué)校給的賬號(hào)密碼，登錄學(xué)校的成績(jī)錄入系統(tǒng)。通過(guò)學(xué)校的數(shù)據(jù)庫(kù)接口，用asp或vbs軟件，按學(xué)年批量導(dǎo)出每門(mén)課程的成績(jī)單。建立自己的access數(shù)據(jù)庫(kù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立教師表、學(xué)生表和成績(jī)表。每個(gè)表中建立豐富的關(guān)鍵字，保留完整信息，方便數(shù)據(jù)庫(kù)查詢。把學(xué)校導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，用asp或vbs導(dǎo)入到自己的數(shù)據(jù)庫(kù)中。有針對(duì)性的建立自己的數(shù)據(jù)庫(kù)，提高自己網(wǎng)站的穩(wěn)定性和獨(dú)立性。為了方便學(xué)生快速查詢成績(jī)，用vbs軟件把成績(jī)表重新寫(xiě)入到學(xué)生表下。學(xué)生數(shù)據(jù)采集得非常完整，采集轉(zhuǎn)化程序運(yùn)行了將近2小時(shí)。我們同時(shí)分析了數(shù)據(jù)中的各種問(wèn)題，如轉(zhuǎn)專業(yè)的學(xué)生成績(jī)，某些學(xué)生的某些成績(jī)遺失等。

2.2 構(gòu)建學(xué)生成績(jī)批量打印系統(tǒng)

構(gòu)建期末成績(jī)，平時(shí)成績(jī)，點(diǎn)名表，試題分析報(bào)告和成績(jī)分析報(bào)告5個(gè)版塊，如圖1所示。

1）期末成績(jī)打印，首先設(shè)計(jì)期末成績(jī)的輸出表格，然后按教師姓名，查詢?cè)摻處煹乃痰乃邪嗉?jí)，接著分別統(tǒng)計(jì)每個(gè)班級(jí)的數(shù)據(jù)，計(jì)算出優(yōu)秀率、良好率和及格率等數(shù)據(jù)，最后按輸出格式，一次性導(dǎo)出所有班級(jí)的學(xué)生成績(jī)。2）平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)的制作相似。3）點(diǎn)名表增加拼音提示的功能。4）試題分析報(bào)告，統(tǒng)計(jì)該課程的所有學(xué)生成績(jī)，因?yàn)椴杉瘮?shù)據(jù)非常完整，這里可以辦到。5）成績(jī)分析報(bào)告，統(tǒng)計(jì)分析該授課頭的所有學(xué)生成績(jī)。做好以上5項(xiàng)，基本滿足我校期末成績(jī)的統(tǒng)計(jì)分析，而且基本都是自動(dòng)化的打印輸出。

2.3 提升系統(tǒng)交互性和網(wǎng)頁(yè)展示效果

1）系統(tǒng)采用asp+access構(gòu)建，制作簡(jiǎn)單靈活。2）系統(tǒng)采用側(cè)邊欄的目錄模式，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分類整理，易于操作使用。3）系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)清晰的情況下，設(shè)計(jì)很多選項(xiàng)，提升系統(tǒng)與用戶的交互性?？蛻舳耸褂煤芏鄇avascript，提升系統(tǒng)的交互性和網(wǎng)頁(yè)展示效果。4）asp服務(wù)器端使用vbscript編程，用于上傳和下載數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)分析一般都用Javascript操作，減輕服務(wù)器壓力。處理好javascript和vbscript之間數(shù)據(jù)的傳遞，減輕服務(wù)器端的計(jì)算量，提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率。5）系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)表格的輸出，設(shè)計(jì)了三種模式：網(wǎng)頁(yè)預(yù)覽，保存成excel（或word），返回修改。6）提升網(wǎng)站兼容性，網(wǎng)站當(dāng)前所有功能，都兼容ie、火狐、chrome三大瀏覽器。

2.4 構(gòu)建交互式數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

構(gòu)建單科成績(jī)排名，班級(jí)所有成績(jī)排名，可選多科成績(jī)排名，多因素成績(jī)數(shù)據(jù)輸出4個(gè)版塊，如圖2所示。

1）單科成績(jī)排名，通過(guò)輸入課程號(hào)，查詢?cè)撜n程號(hào)的所有成績(jī)，然后用戶可以選擇三種輸出方式：每班按學(xué)號(hào)輸出，每班按成績(jī)排名順序輸出，每班按成績(jī)排名順序輸出每班前5名（或前n名）。2）班級(jí)所有成績(jī)排名，通過(guò)輸入班級(jí)，也有以上三種輸出方式。3）可選多科成績(jī)排名，也可按上面三種方式顯示成績(jī)，同時(shí)還可以選擇需要的科目，方便數(shù)學(xué)建模等比賽選拔參賽隊(duì)員。網(wǎng)站采用了直接簡(jiǎn)單求和的方法排名。后面討論了導(dǎo)出這里的數(shù)據(jù)，用spss來(lái)做排名。4）多因素成績(jī)數(shù)據(jù)輸出，這里做了課程，班級(jí)和教師三個(gè)因素的學(xué)生成績(jī)的數(shù)據(jù)輸出，以方便用R語(yǔ)言、spss和excel等外部軟件來(lái)分析學(xué)生成績(jī)與這三個(gè)因素的內(nèi)在關(guān)系。4個(gè)版塊都可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)，供外部軟件進(jìn)一步分析。

3 用因子分析法選拔數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽隊(duì)員的案例

1）目的：在“環(huán)工13-1”班挑選5名成績(jī)優(yōu)異、綜合能力表現(xiàn)出色的同學(xué)參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。2）指標(biāo)選?。何覀儚膶W(xué)生成績(jī)系統(tǒng)中隨機(jī)抽取班級(jí)-“環(huán)工13-1”班，共28名同學(xué)（其中恩和同學(xué)4科成績(jī)?yōu)?被剔除），選取6門(mén)必修課程考試成績(jī)?yōu)樵紨?shù)據(jù)的指標(biāo)體系：高等數(shù)學(xué)A1（X1）、英語(yǔ)1（X2）、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)1（X3）、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)（X4）、線性代數(shù)A（X5）、概率統(tǒng)計(jì)A（X6）。對(duì)各成績(jī)進(jìn)行初步描述統(tǒng)計(jì)分析符合正態(tài)分布。3）數(shù)據(jù)處理：采用SPSS21統(tǒng)計(jì)分析中的因子分析法。數(shù)據(jù)分析前，為了消除各科成績(jī)難度系數(shù)的差異，對(duì)每位學(xué)生的6門(mén)成績(jī)進(jìn)行中心標(biāo)準(zhǔn)化。

根據(jù)上式可計(jì)算出每個(gè)同學(xué)各科成績(jī)的綜合得分，并可據(jù)此排名。第一到第五名分別為：李曉翔、杜淑雯、楊威、王稼倩和羅天龍。這五名同學(xué)在數(shù)學(xué)專業(yè)知識(shí)能力、編程能力和語(yǔ)言文化能力三方面綜合表現(xiàn)比較出色，老師們可以此作為依據(jù)，挑選這五名同學(xué)參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。而網(wǎng)站用六門(mén)成績(jī)的總和排名，第一到第五名分別為：李曉翔、杜淑雯、羅天龍、梁靖和楊威。這兩個(gè)排名結(jié)果有一定差別，也有很大的相關(guān)性。網(wǎng)站可以精選幾種排名方法，但不能羅列所有排名方法。我們這里設(shè)計(jì)了一些數(shù)據(jù)的導(dǎo)出功能，輸出的數(shù)據(jù)可以利用更多的外部軟件來(lái)統(tǒng)計(jì)分析。

4 結(jié)束語(yǔ)

我們建立了很人性化的學(xué)生成績(jī)系統(tǒng)，用戶與系統(tǒng)的交互性很強(qiáng)，教師們只需要點(diǎn)一些按鈕，就能實(shí)現(xiàn)批量化的辦公，我們把這些按鈕也分類編排，使網(wǎng)站簡(jiǎn)單易用。同時(shí)我們得到了一個(gè)完整的學(xué)生成績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，我們?cè)O(shè)計(jì)了多種成績(jī)排名方式，網(wǎng)站具備較好的統(tǒng)計(jì)功能；同時(shí)還設(shè)計(jì)了一些數(shù)據(jù)輸出方式，為外部統(tǒng)計(jì)軟件預(yù)留了用武之地。后期可以將網(wǎng)站改寫(xiě)成手機(jī)軟件，那樣更加實(shí)用。

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