本科畢業設計協同監管系統研究與開發

張政 唐杰 袁鍵 任勝兵

摘? 要： 本科畢業設計是本科生人才培養的關鍵階段，由于管理工作的繁瑣復雜，目前仍缺乏有效的監督管理。本文采用輕量級Flask Web應用開發框架，提出了基于MVT架構的設計方案。系統采用flask-security進行權限控制，提高系統的安全性。論文詳細闡述了畢業設計流程中信息錄入、選題管理、任務書管理、日志管理、任務管理、文件管理、成績分析和賬號管理等八大功能模塊的設計與實現關鍵技術和理念需求。系統測試與應用表明，本科畢業設計協同監管系統能夠明顯提高畢業設計的管理效率，有利于提高人才培養質量。系統實現了在線管理畢業設計整個流程，避免工作重復，明顯簡化管理和提高效率，同時在后期也可以對學生數據進行分析自動形成評價報告供指導老師參考。

關鍵詞： 畢業設計;在線管理;協同監管;分析評價

中圖分類號： TP315? ? 文獻標識碼： A? ? DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.10.014

本文著錄格式：張政，唐杰，袁鍵，等. 本科畢業設計協同監管系統研究與開發[J]. 軟件，2020，41（10）：5558+69

【Abstract】： Undergraduate graduation design is the key stage of undergraduate talent training. Due to the complexity of management， there is still a lack of effective supervision and management. In this paper， a lightweight Flask Web application development framework is adopted to propose a design scheme based on MVT architecture. The system adopts flask-security for permission control to improve the security of the system. This paper describes in detail the design and realization of eight functional modules in the process of graduation design， such as information input， topic management， task book management， log management， task management， document management， performance analysis and account management. The system test and application show that the collaborative supervision system can significantly improve the management efficiency of graduation design and the quality of talent cultivation. The system realizes the whole process of the online management of graduation project， avoids the repetition of work， significantly simplifies the management and improves the efficiency. At the same time， it can also analyze the student data and automatically form the evaluation report for the reference of the instructor.

【Key words】： Graduation project; On-line management; Synergy regulation; Analysis evaluation

0? 引言

本科畢業設計是本科生人才培養的關鍵階段。本科生畢業設計旨在培養學生綜合應用所學知識解決實際工程問題，培養正確的系統設計思想，進一步提升學生調查研究、查閱文獻和使用技術等各方面能力[1]。它不僅是對大學四年的專業知識的全面考核，也是一次對本科生實踐能力、創新能力和綜合素質的訓練。但是現有的畢業設計管理還存在一些弊端，導致許多學生最終完成的畢業設計論文存在質量欠缺等一些問題[2-5]。近年來，教育部也在努力深化本科教育教學改革，提出要嚴把本科生畢業出口關，本科生畢業設計也正是其中關鍵階段。提高本科畢業設計的質量、完善本科畢業設計過程的問題迫在眉睫。

1? 畢業設計監管問題分析

1.1? 研究現狀

通過對最新的國內和國外研究文獻進行調研發現，國內的許多高校依舊沿用傳統的方法來進行畢業設計管理，大多數的學校教務系統也缺乏一個完整的畢業設計監督系統，仍然采用人工的線下管理模式，不僅效率低、缺乏有效的監督，還加深了導師的負擔。而在國外，由于大學管理制度的不同，例如在美國，由于平時對論文訓練的比較多，平時監管就比較嚴格，在畢業的時候，大多數大學反而不需要提交畢業設計論文。在另一些國家，例如日本，則需要花一年的時間完成畢業設計論文，在論文實施期間，會安排小答辯并且還會有平時的研討會考核。雖然國外的大學畢業設計實施方針不同，但其實都反映了一個重要的問題，那就是本科畢業設計過程需要實現過程監督。只有平時的實施過程質量提高了，最終學生提交的論文質量更有效得到提高。這也正是我們畢業設計協同監管系統的核心主旨，通過設計和實現對學生的畢設過程協同監督，提高學生畢業設計的質量[6]。

1.2? 當前畢業設計過程中待解決的問題

學生的畢業設計實施階段缺乏有效的監督，許多學生往往到了實施后期才匆匆忙忙開始畢業設計的真正實施，亦或是在實習或考研復習，未將心思放在畢業設計上面，最后導致畢業設計質量低下，更有甚者還未完成[7]。在調查和分析的過程中，許多學生認為有必要設置關于論文（設計）進度的調查。畢業設計實施過程文件紛多繁雜，師生之間的文件交流往往存在諸多的問題，也沒有對文件進行統一的管理。在文件歸檔階段，需要提交的文件很多，提交信息也比較繁雜，這個時候，也急需一個統一分文件提交和管理平臺。學生和指導教師之間缺乏溝通，許多學生到畢業設計實施完成后期也沒與指導教師進行平時工作的溝通，造成了指導老師無法了解學生進度、學生不找指導老師問畢業設計過程中遇到問題[8-9]。在畢業設計完成后，老師無法對學生的畢業設計情況進行直觀有效的評估，在最后的階段，往往只能通過印象，來對學生的表現進行評分，缺乏有力的評估材料。整個畢設流程信息龐雜，缺乏一個平臺對整個流程的信息、文件進行統一直觀的管理。

2? 基于MVT的畢業設計協同監管架構設計

2.1? 系統功能

系統功能方面主要包含八大模塊，分別是錄入人員、選題管理、畢業設計任務書管理、日志管理、任務管理、文件管理、成績分析和賬號管理，其系統用例圖見圖1。

基于上述背景和現狀，本系統為本科生畢業設計協同監管與評價系統（以下簡稱本系統）。本系統有以下幾個重要特點。

2.2? 系統特色

（1）統一的畢業設計信息管理平臺

本系統可以實現從選題到畢業設計結束的所有過程管理[10-11]，默認設置選題管理、畢業設計任務書管理、日志管理、文件管理。文件管理可以對學生和指導老師在畢業設計過程中所有的文件進行保存和管理。對于未設定的功能，設置了的任務機制，指導老師可以隨時給學生發布任務[12]，學生通過任務提交教師所需的文件，從而規范了學生上傳文件的入口，并且通過任務機制，也便于教師下載、對不符合要求的文件進行打回重做、評閱等。并且實現了統一的文件管理系統，教師可以去文件管理統一下載、查找學生文件、自己上傳的文件、并且增刪自己的文件和對文件權限進行管理。

（2）利用日志管理對學生行為進行監督管理

本系統中設計了日志管理功能，從而實現對學生的過程監督。從指導老師下發畢業設計任務書開始，學生需每日填寫日志，日志內容主要為今日完成的工作、遇到的問題和接下來的安排。這樣不僅能讓指導老師了解學生每日的完成情況，同時也可間接地督促學生完成每日的工作。在完成日志的同時，日志系統還為教師提供了回復的功能，教師可以根據學生的完成情況進行督促、在完成畢設過程中遇到的問題提出自己的意見，從而達到加強師生交流的效果。并且，日志也作為指導教師評估學生畢設完成的一大數據來源，指導教師通過對批閱的每篇日志進行評分，最終成績評估進行匯總，從而來對學生整個畢設流程進行評判。

（3）設計學生自選題和指導老師批閱

在畢業設計選題階段，指導老師可以發布選題，學生可以進行選題，每題僅限個人選擇。倘若沒有學生合適的題目，學生可以發布自選題，之后指導老師進行查看批閱[3]。如果通過則可以選擇，未通過可以參考指導老師的批閱意見重新發布自選題。對于未通過的選題，教師可以給出不通過的理由與自己的意見，用以幫助學生進行更好的選題，這樣就實現了選題的多元化和自主化。

（4）畢業設計的任務書由師生共同完成

在選題階段結束后，學生可以根據自身的能力、時間等各種情況制定自定義的畢業設計任務書，之后上傳給指導老師。指導老師接下來就可以參考學生的自規劃再結合自己對學生的能力等各方面情況確定最終的畢業設計任務書，達到人盡其才的目標。這樣既能使得畢業設計任務書在學生能力范圍之內，又能充分展示指導老師對學生的能力評估，最終達到學生在畢業設計中充分體現個人能力和綜合素質的目標。

（5）基于大數據的自動化成績分析

本系統將根據學生在畢業設計開始到結束期間所有的日志、指導老師對日志的滿意度評價、學生任務完成的情況和指導老師對學生任務完成情況的評價等各類數據自動生成學生最終的評價分析圖表、評分和數據信息，這些信息可以充分展示學生在畢業設計階段的表現，作為指導老師評價學生的參考。詳細頁面信息見圖2。

3? 系統功能模塊設計與實現

3.1? 系統技術實現

本系統利用Python語言技術進行開發，采用B/S設計模式[11]，以及輕量級易擴展的Flask框架，其中Flask的結構圖見圖3。既能實現快速開發，也方便以后對系統的擴展。不同的用戶角色采用flask-security進行權限控制，使用藍圖進行項目結構的劃分，根據用戶劃分設置不同的blue進行函數調用。數據庫設計采用ORM技術的flask-sqlalchemy插件進行處理。對于不同的業務邏輯編寫不同的函數及頁面進行處理。用戶在調用對應的頁面展示時會先經過jinja2渲染，然后調用對應的blue中的函數處理后再顯示給用戶。通過ORM進行數據操作，從而方便并確保了數據的一致性和完整性。

本系統采用了面向流程的設計思想、MVT設計模塊，從邏輯上將系統分為模型、視圖和模板三層，使得系統易擴展、易維護[13]。其中模型層使用與Flask適配良好的SqlAlchemy數據庫工具，主要是負責與數據庫的相關交互;視圖層是用python語言以及Flask框架實現服務器端業務邏輯，進行數據處理;模板層則是將處理結果和頁面內容展示給用戶，使用了HTML、CSS、JavaScript、JQuery、BootStrap框架技術以及jinja2模板引擎，同時利用Ajax異常技術提高了頁面響應速度。