高校學生信息管理及學業預警系統的設計與實現

李森 馮春勇 張單 屈敬朝 吳則琪

摘要：針對當前高校學生管理系統存在的信息來源混亂、信息維護困難、教師操作煩瑣且權限較低等問題，設計了一款針對教師個人管理的高校學生信息管理及學業預警系統。該系統在考慮大多數教師編程知識較弱的基礎上，以常用辦公軟件Excel作為數據庫，便于對數據庫的輸入和日常維護。在系統操作界面上也盡量做到清晰簡潔，可實現多班級信息快速導入功能、學生學業預警、學生簡要信息快速瀏覽功能、學生完整信息查看功能、班級和個人成績分析功能等。通過對大量學生信息的測試結果表明，該系統各功能實現穩定、信息處理快速準確，達到了輔助高校輔導員等教師快速辦公的目的。

關鍵詞：輔導員;學業預警;成績分析;信息查詢

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）27-0011-04

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 背景

由于我國政府在高等教育上的政策變化，導致高校在校學生人數的急劇增，2000-2015年全國普通本?？圃谛Ｉ倲祻?50.09萬人增長到2625.2968萬人[1]，而忙碌在學生管理工作第一線的輔導員隊伍教量則沒有明顯的變化[2-3]。學生數量的增加，帶來學生信息量的直線上升[4]，為了輔助輔導員管理學生信息，各個高校開發了各種各樣的信息管理系統，如迎新系統、教務管理系統、創新創業系統、畢業管理系統、勤工儉學系統等[5]。這些系統的使用使得學生管理工作越來越信息化、規范化和智能化，極大提高了輔導員的工作效率。

然而，在使用過程中發現，各高校廣泛采用的這種B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務器）學生管理系統[6-7]，在給輔導員帶來便利的同時，仍存在大量的問題。如：1）信息來源較為混亂：學生信息可能來自學生自身填寫、學校相關職能部門填寫、輔導員提供等多個渠道，各個信息之間有時會出現明顯的沖突;2）信息維護困難，并存在明顯的滯后性：學校往往只安排1—2名管理人員對系統進行管理維護，通常對上傳信息的準確性無法進行考證，且由于需要對全校信息進行管理，當學生信息出現變動時，往往存在時間上的滯后性;3）輔導員操作煩瑣，權限較低：由于學生管理系統的多樣性，輔導員通常需要在各個系統之間頻繁切換，并且，由于權限限制，輔導員對學生信息的處理并不方便。

基于以上問題，本文擬開發一款專供高校教師個人操作的高校學生信息管理及學業預警系統，系統使用者擁有全部權限，可實時對學生信息進行輸入、修改、查看和維護，可實現多班級信息的快速導人和數據分析功能，學生常用信息的快速瀏覽功能，學生成績、獎罰、受資助情況的分析功能等。該系統可作為當前高校B/S學生管理系統的補充軟件，為提高工作效率提供極大幫助。

2 高校學生信息管理及學業預警系統的設計

2.1 系統功能分析及設計原則

2.1.1 數據庫操作簡單便于維護

數據庫是系統的核心部分，保證數據的安全性和可靠性尤為重要[8]，因此日常維護數據庫是保證系統正常運行不可或缺的一部分。而對于大部分教師而言，其編程知識較為薄弱，需要專業技術人員的協助才能完成對數據庫的有效維護，極大影響到了工作效率。因此，若能采用常用辦公軟件Excel作為數據庫，將方便輔導員和專業教師輸入學生信息及對數據庫的日常維護。此外，選用Excel作為數據庫的另一個優點在于：學校下達的學生信息都是采用Excel格式，可利用復制粘貼方式快速建立數據庫。并且可以靈活地進行系統增容、功能擴展，而不需要與專業的技術人員進行溝通交流，教師自身就可根據自身需求對數據庫進行修改。因此以Excel作為數據庫具有靈活、方便、快捷、提高工作效率，減少成本的優勢[9]。

2.1.2 學生信息的快速查詢

輔導員對學生的生活和學習進行管理是工作中的重要組成部分，經常需要和學生進行面對面的溝通交流[10]，因此對學生的手機號、寢室號、學號等信息是輔導員經常查詢的內容，系統在讀取數據庫后應以列表形式顯示所有學生的學號、姓名、寢室、手機號等基本信息，并支持學號搜索快速查詢功能，幫助輔導員快速檢索所需信息。

對學生所在信息行雙擊鼠標可進入學生完整信息界面。該界面包含更加詳細的學生信息，如學生頭像、班級職務、政治面貌、出生年月、家庭地址、考生號、身份證號等。此外，還包括獎罰情況及受資助情況等內容。在成績顯示專欄，能詳細顯示學生每個學期的課程名稱、課程性質及學分、學生的考試成績等內容，并將不及格成績進行標紅處理。具備成績分析功能，可對學生的掛科學總分數、掛科科目進行統計分析。

2.1.3學生學業預警

目前高校中學分制是以學生取得的學分數作為衡量其學業完成情況的基本依據[11]，因此學生的掛科總學分往往是輔導員的重點關注對象。若能對學生的學業進行預警，就能及時發現學生的學習問題、進而將問題扼殺在搖籃中[12]。所以本系統根據學生掛科總學分的不同，進行不同等級的學業預警，達到幫助輔導員及時了解班級同學的學業情況的目的。

2.1.4多班級信息導入及班級數據分析

系統導人信息時不限班級和學生數量，且具備班級數據分析功能，在讀取完數據庫后，可自動對數據進行統計分析.顯示輸入的班級數量、學生總人數、每個班級的人數、男女比例等信息。具備班級成績分析功能，可統計出班級當前的掛科情況，對每學期具體的掛科學生名單及每個學生相應的掛科課程進行顯示，并統計出掛科人數最多的學期及人數、掛科率最高的學科及人數、掛科數量最多的學生及科目數等信息。輔助輔導員對班級整體情況進行分析和總結，輔導員只有在對學生的思想、學習等信息和足夠了解的基礎上，學生工作才能更加主動和精確[13]。

2.2 系統架構設計

系統架構分為數據讀取、數據處理、數據顯示三個層面，數據讀取：由于系統以Excel作為數據庫，因此加載數據庫即將Excel表格數據讀人系統，在讀取過程中首先根據加載數據庫的文件名對其類型進行判斷，其次根據數據庫的類型區分班級，將相同班級的學生信息緩存為一個鏈表，再次根據表頭信息確定表格的列數據類型，最后根據學生的姓名和學號信息將每名學生信息緩存為一個結構體;數據處理：將讀取的數據進行分析處理，包括班級數據分析和學生數據分析;數據顯示：將數據處理結果，按照系統操作響應顯示到相應的功能窗口。系統架構如圖1所示。

2.3 系統的功能模塊設計

高校學生信息管理及學業預警系統使用Visual Studi0 2013作為開發平臺，根據功能的不同將系統分為四大功能模塊，分別為用戶管理模塊、系統數據導人模塊、信息查詢模塊、數據分析模塊等，各模塊又包括不同功能的執行模塊，這將極大提高系統的靈活性、易擴展性和穩定性。系統功能結構如圖2所示。

2.3.1 用戶管理模塊

用戶在首次登錄必須進行新用戶注冊，在注冊成功后才能實現系統的登錄、用戶信息的修改。該模塊主要功能是對用戶的身份信息進行驗證，從而保障學生信息的安全。

2.3.2 系統數據導入模塊

系統登錄成功后會進人數據庫信息加載界面，點擊添加按鈕可以瀏覽電腦的任意文件夾，選取要添加的數據庫，添加完畢后數據庫的詳細信息將會顯示在界面的列表框中，按此方法可依次添加多個數據庫，此時點擊完成按鈕即可將數據庫信息加入系統。若數據庫添加重復系統會發出警告進行提醒，避免將重復的數據庫加入系統，若要刪除數據庫信息顯示列表框中的信息，使用鼠標選中數據庫信息所在行，點擊刪除按鍵即可刪除數據庫信息。

2.3.3 信息查詢模塊

信息查詢包括班級信息查詢和學生個人信息查詢，數據庫信息加載完成后系統將自動轉入信息查詢模塊界面，班級信息查詢界面可清楚地顯示目前所加載學生的總人數、各班級的總人數及男生、女生人數;學生個人信息查詢界面會顯示所有學生的信息，在此界面的編輯框內輸入所要尋找學生的學號，點擊搜索按鈕在列表框內將會顯示被搜索學生的信息。

2.3.4 數據分析模塊

數據分析功能模塊主要包括班級成績分析、學生詳細信息、學生成績分析等。班級成績分析界面可顯示掛科率最高的學期及掛科人數、掛科率最高的學科及人數、掛科數量累計最高的學生及數量，界面下方的列表框中可顯示該班級截至目前學期，每學期的掛科人數及所有掛科學生的姓名及掛科科目的詳細信息;學生信息查詢界面可顯示學生的詳細信息（照片、身份證號、家庭地址、政治面貌、考生號等重要信息），也可顯示學生的獎罰情況、受資助情況，及該生目前的所修學科的詳細信息;學生成績分析界面可顯示該生目前掛科的數量、掛科的總學分，并顯示在每學期掛科的學科名稱、課程屬性及成績。并且系統制定相應的學業預警等級，當學生掛科總學分在0-4學分為綠色預警、4-8學分為藍色預警、8-16學分為橙色預警，大于16學分為紅色預警。輔導員在登錄系統后，根據班級信息欄中學生信息背景色的不同，即可迅速掌握班級學生的學習成績分布。

2.4 系統功能實現

2.4.1 數據庫信息的讀取與緩存

由于系統以Excel為數據庫，因此對Excel表格數據的讀寫，及數據的分類處理是該系統面對的主要問題。由于在讀取班級學生時不能確定該班級的學生人數，故在本系統中把單個班級信息設置為一個鏈表，使用鏈表結構可以克服數組鏈表需要預先知道數據大小的缺點，并且鏈表結構可以充分利用計算機內存空間，實現靈活的內存動態管理。

2.4.2 成績分析

對已結束課程的學期進行成績分析，統計出已修學分，未修學分、選修課成績、學位課成績、掛科學分等信息。首先對一個學期的課程成績進行遍歷，如果該課程成績為不及格、缺考、小于60分就認為該課程為掛科，就存儲該課程的學期、學分、課程屬性等信息，掛科數量加一，并存儲該生的姓名學號，循環判斷第二個學期的課程成績;程序流程如圖3所示。

2.4.3 學業預警

學業預警程序是通過判斷學生的掛科總學分判斷預警等級，根據預警等級對學生信息行背景色進行相應的設置，從而達到快速預警的目的。

3 系統功能實現

3.1 用戶管理模塊的實現

首次使用該系統，首先按獲取按鍵，獲取所安裝電腦的機器碼，使用機器碼獲取注冊碼，將注冊碼輸入到相應的編輯框中，點擊注冊按鈕注冊完成，界面如圖4所示。

在系統登錄界面點擊設置按鈕可以進入系統維護界面，在此界面下可以修改用戶名和密碼，當原始的用戶名和密碼輸入正確的情況下才可獲得修改用戶名和密碼的權限，否則將發出警告提醒修改失敗。

3.2 系統數據導入模塊的實現

系統登錄成功后會進人數據庫信息加載界面，點擊添加按鈕可以瀏覽電腦的任意文件夾，選取要添加的數據庫，添加完畢后數據庫的詳細信息將會顯示在界面的列表框中，按此方法可依次添加多個數據庫，此時點擊完成按鈕可將數據庫的信息添加入系統，系統界面將自動跳入學生信息查詢模塊的界面。其界面如圖5所示。

3.3 信息查詢模塊的實現

在信息查詢模塊可以看到已加人數據庫所有學生的信息，在學生信息欄點擊相應的學生可進行學生詳細信息的查詢，在搜索框內輸入相應學生的學號可實現對學生的快速檢索，如圖6所示。在班級信息顯示可以看到相應的班級信息，如班級人數，男女比例等基本信息，點擊相應的班級，可彈出詳細的班級信息，如圖7所示。

3.4 數據分析模塊的實現

數據分析模塊主要包含對班級成績的分析、學生個人成績的分析和學生學業預警三個方面，其數據分析界面分別如圖8、9、10所示。

4 實驗結果與分析

4.1 系統基本功能測試

針對系統的用戶注冊、系統登錄、用戶信息修改、數據庫加載、信息顯示等功能進行測試，每項功能均進行百次以上測試，測試方法為手動測試。測試結果如表1所示。從表1中可以看出，系統各項功能均能穩定實現，無出錯，達到預期效果，因此該系統運行正常。

4.2 數據庫加載和數據分析所用時間

系統在加載數據庫的過程中，不僅將Excel中的數據讀入系統中，而且對數據進行分析處理，所以當系統調用相應功能時，僅對數據進行相應顯示，這就避免了系統使用過程中對數據重復運算，從而使系統運行更加流暢，提升系統的用戶體驗。

實驗中通過逐步增加加載數據庫的數量，檢驗系統的穩定性、流暢性和容錯性。實驗檢驗指標為：加載信息所用時間、加載信息的準確度等。實驗使用的計算機為64位操作系統、Windows7旗艦版、Intel（R） Core（TM） i5-6500 CPU@3.20GHz處理器。測試結果如表2所示。

5 結束語

本系統能夠輔助高校教師快速管理學生信息，對學生信息的提取、查找更加方便快捷，減少輔導員對學生信息文檔的操作時間，提高了工作效率，減輕了工作負擔。能對班級、學生、學科成績等信息進行自動分析處理，為輔導員等教師及時掌握學生的日常狀態及學習成績提供支持，進而有利于幫扶差生，提高班級的學習氛圍。

本系統在鄭州輕工業大學建筑環境工程學院已進行實際測試，系統運行穩定，實際應用價值較高，切實幫助輔導員等教師解決了在管理班級中的一系列問題，具有較高的推廣價值。

參考文獻：

[1]陳政霖，夏青.高校在校生數量影響因素分析——以中國大陸地區為例[J].經貿實踐，2018（8）： 331.

[2]張莉，李美清.高校輔導員隊伍職業化建設的問題與對策[J].思想理論教育導刊，2018（1）： 156-159.

[3]焦艷，高校優秀輔導員培育機制研究[J].學校黨建與思想教育，2018（2）： 94-96.

[4]肖立中，胡婷，劉云翔，等.基于雜交聚類算法的學生狀態分析系統研究[J].計算機應用研究，2012，29（6）： 2168-2171.

[5]馮潤民.基于SSH的高校學生管理系統設計與實現[J].計算機工程，2009，35（6）： 280-282.

[6]黃敏.基于B/S架構的學生公寓管理系統設計與實現[J].電腦知識與技術，2019，15（21）： 72-74.

[7]楊小國.基于B/S模式的實踐性教學管理平臺的構建和應用[J].電腦知識與技術，2019，15（18）： 173-174.

[8]李陽，毛世峰，葉民友.基于依賴管理的CFETR文檔管理系統的設計與實現[J].計算機應用與軟件，2018，35（11）： 112-117， 172.

[9]蔣有為，于存.基于EXCEL服務器的設備檔案管理系統[C]//天津市電子工業協會2018年年會論文集.天津，2018： 141-143.

[10]劉文.“互聯網+”時代高校輔導員工作的思路與創新研究[J].電腦知識與技術，2020，16（16）： 126-127.

[11]王倩，許成鵬，惠小強.基于node.js的學習管理系統的設計與實王見[J].電子設計工程，201 8，26（4）： 24-28.

[12]王克朝，王甜甜，王知非，等.基于遺傳編程的學生程序修正方法[J].計算機應用研究，2018，35（6）： 1773-1777.

[13]楊軍，管群英，以“互聯網+”視角打造輔導員工作系統[J].科教文匯（下旬刊），2018（5）： 137-138.

【通聯編輯：謝媛媛】

作者簡介：李森（1987-），男，河南遂平人，講師，博士，研究方向為火場環境偵測技術研究、輔導員快速辦公系統研究;馮春勇，男，碩士;張單，講師，博士;屈敬朝，男，碩士;吳則琪，講師，博士。