綜合素質(zhì)測評系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

丁航奇　薛程元　歐慶峰　王紹卿

【摘 要】為了提高計算學(xué)生綜合測評成績的效率，實現(xiàn)方便快捷的數(shù)據(jù)管理和維護(hù)，開發(fā)了一套功能豐富、使用方便的學(xué)生綜合測評系統(tǒng)。系統(tǒng)可以對學(xué)生提交的Excel格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能抽取、合并、統(tǒng)計，然后存儲到數(shù)據(jù)庫中，可以方便地對數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，最后可以根據(jù)不同需要導(dǎo)出相應(yīng)的報表。本系統(tǒng)利用計算機(jī)進(jìn)行學(xué)生綜合測評管理代替了原有的人工管理方式，節(jié)省人力、物力，并且易于操作，可以更加方便快捷地對學(xué)生成績數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和計算，極大地提高了管理的效率。

【關(guān)鍵詞】綜合測評;管理系統(tǒng);信息抽取

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）16-0129-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.16.055

Design and Implementation of Student Comprehensive Quality Evaluation System

DING Hang-qi XUE Cheng-yuan OU Qing-feng WANG Shao-qing

（School of Computer Science and Technology， Zibo Shandong 255091， China）

【Abstract】In order to improve the efficiency of calculating students comprehensive evaluation results and realize convenient and fast data management and maintenance， a comprehensive and convenient evaluation system for students with rich functions and convenient use has been developed. The system can intelligently extract， merge， and statistically submit the data in Excel format submitted by the student， and then store it in the database， which can conveniently update the data. Finally， the corresponding report can be exported according to different needs. The system uses the computer to carry out the student comprehensive evaluation management instead of the original manual management mode， saves manpower， material resources， and is easy to operate. It can manage and calculate the student achievement data more conveniently and quickly， which greatly improves the management efficiency.

【Key words】Comprehensive evaluation; Management system; Information extraction

隨著社會的發(fā)展進(jìn)步，對于學(xué)生的要求不僅僅是成績優(yōu)異，還需要具備各種各樣的能力，即較高的綜合素質(zhì)[1]。綜合素質(zhì)測評成績是學(xué)生綜合素質(zhì)的一種量化體現(xiàn)[2-3]。在傳統(tǒng)的綜合素質(zhì)測評成績計算方法實施過程中，班委需要將班內(nèi)所有同學(xué)的測評相關(guān)信息進(jìn)行手動匯總，設(shè)定不同比例進(jìn)行計算，此過程費時費力。綜合素質(zhì)測評成績涉及班內(nèi)每個學(xué)生的切身利益，計算周期短、任務(wù)重，包括測評數(shù)據(jù)的收集、整理、錄入、計算、公示和反饋等多個階段，其中必然涉及到個體數(shù)據(jù)的多次修改，這就大大加重了班委的工作負(fù)擔(dān)。每個學(xué)期初，全校每個班級都要做這樣一個繁重的工作，這就迫切需要開發(fā)一個學(xué)生綜合素質(zhì)測評系統(tǒng)，來高效地應(yīng)對這樣一個問題。讓計算機(jī)去計算和統(tǒng)計，不僅能很好地提升效率，而且能宏觀地看到所有學(xué)生的信息，且可以在線修改以及便捷地產(chǎn)生各種報表，可有效地提高班委對同學(xué)的服務(wù)水平。

學(xué)生綜合素質(zhì)測評總分100分，一般包括思想品德素質(zhì)、學(xué)業(yè)成績、身心素質(zhì)、創(chuàng)新實踐能力、學(xué)院特色等五個測評模塊。使用本文提出的綜合素質(zhì)測評系統(tǒng)，學(xué)生只需要在班委下發(fā)的統(tǒng)計模板中填寫自己的相關(guān)信息，然后提交給班委。班委導(dǎo)入系統(tǒng)后，系統(tǒng)自動地進(jìn)行相關(guān)信息的抽取、合并、統(tǒng)計等操作，并可根據(jù)需要選擇不同樣式導(dǎo)出報表。

1 系統(tǒng)的功能設(shè)計

為深入貫徹落實黨和國家的教育方針，全面、客觀、科學(xué)評價學(xué)生綜合素質(zhì)，充分發(fā)揮綜合素質(zhì)測評在大學(xué)生成長過程中的激勵作用和導(dǎo)向作用，促進(jìn)學(xué)生德智體美全面發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生努力成長為復(fù)合型人才，根據(jù)某校本科學(xué)生綜合素質(zhì)測評辦法，綜合素質(zhì)測評系統(tǒng)需要滿足四個功能：班級信息初始化、測評數(shù)據(jù)計算、統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)報表。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.1 班級信息初始化

綜合測評是以班級為一個測評單位，需要導(dǎo)入班級的學(xué)生名單。而不同班級所開設(shè)的課程是不同的，進(jìn)而計算過程有所區(qū)別，所以需要為每個班級自定義統(tǒng)計模板。統(tǒng)計模板包含2個：課程信息模板和個人明細(xì)模板。其中，課程信息模板主要包括課程名稱和學(xué)分，課程信息模板示例如表1所示。個人明細(xì)模板用于學(xué)生上報個人的綜合素質(zhì)得分明細(xì)，表2所示是某位同學(xué)根據(jù)個人明細(xì)模板填寫并上報后的結(jié)果。

另外，在設(shè)定比例模塊，設(shè)置思想品德素質(zhì)、學(xué)業(yè)成績、身心素質(zhì)、創(chuàng)新實踐能力、學(xué)院特色五個測評模塊的分別占比?，F(xiàn)階段，分別占比為10%、70%、5%、10%、5%。

1.2 測評數(shù)據(jù)計算

把每位同學(xué)個人明細(xì)逐個或批量導(dǎo)入到系統(tǒng)中，系統(tǒng)自動抽取相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的合并、統(tǒng)計等計算，并把計算結(jié)果存儲到數(shù)據(jù)庫中。可以通過學(xué)號或姓名查詢?nèi)我庖粋€同學(xué)的測評數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計完畢，進(jìn)行公示。公示過程中，有任何反饋意見，都可以方便地對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。

1.3 統(tǒng)計分析

統(tǒng)計分析功能主要針對學(xué)生的學(xué)業(yè)成績進(jìn)行計算。包括班級內(nèi)每門課程的成績分布情況、每門課程的最高分學(xué)生名單、每門課程不及格學(xué)生名單等。這些統(tǒng)計結(jié)果有助于班級管理人員或班委制定相關(guān)的激勵或幫助措施，從而更好地為同學(xué)們服務(wù)。

1.4 數(shù)據(jù)報表

數(shù)據(jù)報表功能是展示整個班級的綜合素質(zhì)測評計算結(jié)果。包括用于班級內(nèi)部公示和用于學(xué)院存檔兩類樣式。

2 數(shù)學(xué)模型

2.1 學(xué)業(yè)成績數(shù)學(xué)模型

學(xué)生的學(xué)業(yè)成績G根據(jù)每個科目的成績vi及其學(xué)分wi來計算，如公式（1）所示。其中，m表示當(dāng)前學(xué)期用于綜合素質(zhì)測評計算科目的個數(shù)。

2.2 綜合素質(zhì)測評成績計算模型

已知學(xué)業(yè)成績在綜合素質(zhì)測評中所占比例為q，假設(shè)學(xué)生的思想道德素質(zhì)得分n1、身心素質(zhì)得分n2、實踐創(chuàng)新能力得分n3、學(xué)院特色得分n4，則，學(xué)生的綜合素質(zhì)成績計算的數(shù)學(xué)模型如公式（2）所示。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 構(gòu)建班級學(xué)生信息庫

Python中內(nèi)置了Sqlite數(shù)據(jù)庫[4]，該數(shù)據(jù)庫是一個輕型的嵌入式數(shù)據(jù)庫引擎，占用資源非常低，處理速度比Mysql數(shù)據(jù)庫快，完全滿足計算班級綜測成績的需要。連接到Sqlite數(shù)據(jù)庫后，需要打開游標(biāo)Cursor，通過Cursor執(zhí)行SQL語句，即可獲得執(zhí)行結(jié)果。

首先，導(dǎo)入學(xué)號、姓名、班級等信息，系統(tǒng)自動生成students數(shù)據(jù)表來存放信息。然后，設(shè)定課程信息模板，存到到courses數(shù)據(jù)表中。最后，導(dǎo)入學(xué)生的測評明細(xì)數(shù)據(jù)到students數(shù)據(jù)表。至此，一個完整的數(shù)據(jù)庫已經(jīng)搭建完畢。用戶可根據(jù)需要方便地對測評數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、修改、導(dǎo)出等操作。

3.2 學(xué)生測評明細(xì)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入

學(xué)生測評明細(xì)數(shù)據(jù)包括各科目成績信息、加分、減分信息。班級負(fù)責(zé)人將班級所有同學(xué)信息收集起來之后，通過系統(tǒng)的“導(dǎo)入數(shù)據(jù)”功能將本班級成員的數(shù)據(jù)逐個或批量導(dǎo)入。對于未上報數(shù)據(jù)的學(xué)生，在數(shù)據(jù)展示界面對其名字進(jìn)行加粗處理，以便班級負(fù)責(zé)人對其進(jìn)行督促。若班級有掛科同學(xué)，其掛科成績會做加紅處理，名字高亮顯示，以便于引起班級管理人員的特別關(guān)注。導(dǎo)入之后，系統(tǒng)啟動計算程序，按照綜合素質(zhì)測評成績計算模型計算綜測成績。

3.3 學(xué)生信息的查詢與修改

系統(tǒng)支持按學(xué)號或者姓名查詢?nèi)我馔瑢W(xué)的測評數(shù)據(jù)，也支持在數(shù)據(jù)展示界面直接雙擊打開某位同學(xué)的測評數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。若執(zhí)行按姓名進(jìn)行查詢操作，則在輸入窗口在獲取輸入值value后傳遞給后臺數(shù)據(jù)庫搜索此同學(xué)信息，即，執(zhí)行SQL語句："SELECT "+columns_select[：-1]+"from students where姓名='"+value+"'"，其中columns_select列表中存放的是數(shù)據(jù)庫所有列名。查詢到信息之后彈出該學(xué)生信息窗口，用戶可任意修改學(xué)生信息，保存后會自動更新展示界面。

4 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

4.1 測評明細(xì)數(shù)據(jù)的抽取

學(xué)生提交的測評明細(xì)數(shù)據(jù)，全部使用符號“+”或者“-”作為分隔符來分隔具體名目和數(shù)值。如表2中思想品德素質(zhì)明細(xì)值為“基本分+8輔導(dǎo)員助理+0.9學(xué)習(xí)委員+1.2衛(wèi)生-0.2”。不同學(xué)生在錄入數(shù)據(jù)時，可能會有多種結(jié)果。比如，在分隔符前后插入一些空格，在數(shù)值后面增加回車符等等。為相對智能地處理可能出現(xiàn)的問題，本系統(tǒng)采用的是正則表達(dá)式[5]對字符串進(jìn)行處理。

正則表達(dá)式是一個特殊的字符序列，它可以方便地檢查一個字符串是否與某種模式匹配。正則表達(dá)式的靈活性、邏輯性、功能性、容錯性非常強(qiáng)，可以迅速地用極簡單的方式達(dá)到對字符串的復(fù)雜控制。在Python語言中，re模塊提供各種正則表達(dá)式的匹配操作。本系統(tǒng)設(shè)計的正則表達(dá)式是“＼s*[＼+|＼-]＼s*＼d+＼.？＼d*＼s*”。使用上述正則表達(dá)式從明細(xì)數(shù)據(jù)中抽取出字符串類型的數(shù)值后，再使用eval函數(shù)可以把字符串表達(dá)式轉(zhuǎn)化為數(shù)值。對于思想道德素質(zhì)得分、身心素質(zhì)得分、實踐創(chuàng)新能力得分、學(xué)院特色得分，直接求和即可得到對應(yīng)的n1、n2、n3和n4的值。而對于學(xué)業(yè)成績G需要使用公式（1）進(jìn)行計算。

4.2 學(xué)生測評數(shù)據(jù)的驗證

綜合測評成績構(gòu)成復(fù)雜，但總成績限定為100分，且模塊分類明顯，每個模塊占比例是不同的，這就導(dǎo)致每個模塊有其最高得分。系統(tǒng)自動對其模塊內(nèi)加分明細(xì)進(jìn)行求和，得到各模塊總分，若模塊總分超過其可最高得分，則取其最高分。這樣避免了模塊所得分超過理論最高分這種不合理情況的出現(xiàn)。例如某學(xué)生的身心素質(zhì)得分明細(xì)為“基本得分+4校運會儀仗隊+0.5運動會觀眾+0.2畢業(yè)晚會主持+0.5”，系統(tǒng)對其得分進(jìn)行求和為5.2分。但由于身心素質(zhì)得分所占綜合測評成績比重為5%，所以實際的身心素質(zhì)得分總分為5分。

5 結(jié)束語

本文提出學(xué)生綜合素質(zhì)測評系統(tǒng)已在某校部分班級試運行一年，從系統(tǒng)運行情況來看，大大縮短了班委計算綜合素質(zhì)測評成績的時間，提高了工作效率，得到了學(xué)生管理人員的一致好評，為日后學(xué)生綜合素質(zhì)測評系統(tǒng)的完善奠定了良好的基礎(chǔ)，并且為開發(fā)其它成績計算系統(tǒng)提供了參考模型，具有一定的參考價值。

【參考文獻(xiàn)】

[1]檀慧玲.新時代我國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測的向度轉(zhuǎn)變[J]. 教育研究，2018（6）：98-104.

[2]楊榮.基于互聯(lián)網(wǎng)的綜合素質(zhì)自動化測評系統(tǒng)設(shè)計[J]. 自動化與儀器儀表，2019（2）：88-91.

[3]何福保，陳搖.大學(xué)生綜合測評管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].福建電腦，2018（12）：143，150.

[4]鄧英，夏幫貴.Python3基礎(chǔ)教程[M].北京：人民郵電出版社，2016：179-184.

[5]re-正則表達(dá)式操作[EB/OL].https：//docs.python.org/3/library/re.html.