一流專業建設業績管理系統的設計與應用研究

摘"要：為了有效管理一流本科專業建設取得的成果及狀態數據，文章以景德鎮陶瓷大學信息與計算科學專業為例，研發了一款高校本科一流專業建設業績管理系統。該系統由基礎信息管理、業績管理、業績統計等功能模塊構成，實現了對一流專業建設過程中取得的業績及狀態數據進行信息化管理。同時，系統提出的業績數據查詢及統計算法能夠根據查詢條件完成業績數據的查詢及統計，并以列表或圖表的形式可視化查詢及統計結果。系統運行結果表明，業績查詢及統計算法的結果直觀可靠，其余功能的結果也準確有效，基本實現了一流專業業績數據的有效管理。

關鍵詞：業績數據；一流專業；數據統計

中圖分類號：G642.3""""""文獻標識碼：A""""""文章編號：20959699（2024）03008106

隨著技術的進步以及社會的發展，社會及企業對人才的需求也隨之發生變化，并對國內高校提出“科學化、工程化”的人才培養要求，推動國內高校本科專業人才培養的科學化與工程化研究與實踐進程。2019年4月，教育部發布了《關于實施一流本科專業建設“雙萬計劃”的通知》，啟動了以新工科、新醫科、新農科、新文科建設為代表的雙一流本科建設工作。王建華[1]指出一流本科專業的建設應遵循學科優勢突出、師資力量雄厚、學生發展導向和國際影響力顯著原則。盛紅坤等[2]則認為一流本科專業建設應構建高效教學管理體系，強調專業的科學研究和社會服務屬性，推動國內高校本科專業人才培養質量的提高，服務社會及企業。此外，國內關注一流專業建設的學者還提出，地方高校的一流專業建設應以人才培養為核心，注重學科交叉，并結合地區特色，強化專業優勢，強調專業知識技能，全面提高學生的專業素質和創新能力[37]。如何對一流專業建設獲取的各類業績與數據（以下簡稱業績）進行有效的管理及統計分析，是幫助專業建設者實時掌握建設情況的主要手段。

針對業績的管理與分析方面，國內高校一般將教師取得的業績劃分為科研業績和教學業績兩類，分別由科研業績管理系統和教學業績管理系統進行分類管理。上述系統主要用于收集、組織、管理和分析教師科研和教學活動所產生的業績數據，以便高校的科研或教學管理者做出更明智的決策，提高業績管理的有效性[816]。然而，一流專業建設的業績數據同時包含專業建設期間產生的科研業績、教學業績、學生業績三方面的數據，具有“來源廣、類型雜”的特點，傳統的數據管理系統無法勝任業績數據的綜合查詢與統計分析需求。為解決這個問題，文中提出研發一流專業建設業績管理系統，實現對一流專業建設過程中的教師科研與教學業績以及學生的學業業績進行管理的綜合業績數據管理系統，是管理分析一流專業建設進展與效果的信息化管理手段。

1"系統分析

景德鎮陶瓷大學的信息與計算科學（以下簡稱信計）專業始建于1998年，是江西省高校品牌專業以及江西省一流本科建設專業（2019）。在信計專業的建設過程中，專業建設團隊提出一流專業建設是高校本科人才培養的系統工程，內容涵蓋了師資培養、專業規劃與建設、專業課程建設、科學與教學研究及改革、人才培養實踐等方面[35]。專業建設參與者包括專業建設團隊以及該專業的所有學生，建設內容涵蓋以教師和學生兩類對象為主體，圍繞人才培養目標開展的各種專業建設及教學實踐活動，包括教師的研究項目（科研和教研兩類）、教師獲獎等，學生的競賽獲獎、實踐實訓等。專業建設的業績數據是指專業建設活動中取得的各項數據，包括科研項目、論文、獲獎、教改項目、課程建設項目、學生競賽獲獎、創新創業項目、校企合作項目等。同時，團隊還認識到專業建設情況可以通過業績數據的查詢與統計結果來表示，為專業負責人提供反映專業建設情況的數據支持。

針對上述問題，文中提出研發一流專業建設業績數據管理系統（Firstclass Major Constructure Achievement Management System，FMCAMS），實現對一流專業建設業績數據的管理與分析。系統具有基礎信息管理、業績管理（含教師業績管理、學生業績管理）、業績統計等功能模塊。系統具有以下功能：

（1）對參與專業建設的教師和學生代表（后稱班級學生管理員）進行管理，可以實現建設成員及班級學生管理員的增加、刪除、修改等工作，并為教師和班級學生管理員賦予不同的身份及權限，將用戶身份劃分為專業負責人、普通教師和班級學生管理員三類，且上述身份的用戶均具有錄入各自業績并管理的功能。

（2）實現不同身份及權限的成員對一流專業建設中取得的各類業績數據的部分管理權限，包括業績擁有者對其擁有的業績的管理權限和對相關業績的查詢權限等，系統還可為成員按其權限生成與其相關業績的統計數據及報表。

（3）系統還提供基于多條件約束的業績數據查詢與統計功能，可為用戶提供所需的業績數據查詢與統計功能。

（4）系統為專業負責人提供實時生成的專業建設業績統計及進度報告，專業負責人也可以據此做出更加合理的專業建設計劃或調整建設內容。

2"系統架構

一流專業建設業績管理系統（FMCAMS）的用戶由建設團隊的所有教師和學生代表構成，系統角色共分為三類，分別是學生管理員、教師和學科管理員（亦稱專業負責人）。其中，學生管理員可對以學生為主體取得的業績數據（如競賽獲獎、科研、實訓、論文等）進行管理；教師（亦稱課程負責人）擁有對其個人信息和個人業績的完全管理權限，可對教師個人取得的業績數據進行管理；學科負責人擁有對本專業建設取得的所有業績的瀏覽、審核與統計等權限。FMCAMS系統由教師個人業績管理、學生業績管理、統計分析和業績報表管理四個功能模塊構成，系統數據流分析詳見圖1。

在圖1所示的數據流分析所列功能模塊基礎上，增加用戶管理、權限管理、業績支撐材料管理等功能，以對系統用戶及其權限、業績支撐材料的收集與管理進行全面管理，并將系統功能劃分為系統基礎信息管理、業績管理和業績統計三個模塊，系統的功能模塊結構如圖2所示。

（1）基礎信息管理模塊：該模塊由學生管理和師資管理兩個子模塊構成。其中，學生管理子模塊的主要功能是完成學生競賽以及活動數據的管理與展示，具體功能包括查看、修改學生活動內容以及前臺展示模板等；師資管理子模塊的主要功能是對專業建設團隊教師的基本信息進行管理維護，主要操作包括查看團隊成員并選擇其中教師成員來進行個人信息管理，可在系統中實現對團隊教師個人信息的添加、修改、更新等操作，并可生成教師人員詳細信息清單。

師資管理模塊還可對參與建設的教師（本文稱建設團隊）信息進行管理，包括成員的學歷、年齡、職稱、人才榮譽等信息的管理，同時還對學生的科研、實訓及獲獎信息進行管理。

（2）業績管理模塊：該模塊分為業績數據管理和業績支撐材料管理兩個子模塊。其中，業績數據管理子模塊對于不同角色的用戶有不同的權限設定。學生管理員可以對學生競賽所獲得的一些獎項進行管理（增刪查改），并負責上傳學生競賽獲獎情況數據和佐證材料。教師用戶可以查詢自己主持或參與的科研成績和其他業績信息，并可對主持的科研成果進行增加、修改和刪除等操作。學科管理員可以對整個專業的所有信息進行查詢與管理，包括對學生提交的數據進行審核以及專業教研、科研數據的管理，可以對所有的業績進行增加刪除等操作，并可根據時間、角色、業績分類等條件來對數據進行查詢。業績支撐材料管理子模塊主要是實現以學生、教師等角色來完成業績支撐材料的上傳、查閱、刪除等功能，系統管理員可以對所有支撐材料進行審閱并加入系統。

（3）業績統計模塊：該模塊具有多條件組合的業績數據查詢與統計功能，并可生成指定因素（或條件）限制下的一流專業建設業績統計報表。

一流專業的建設業績統計分析算法是對滿足統計條件的建設業績數據進行查詢及統計，并以分類表格和建設業績分類統計圖表兩種方案可視化算法結果。其中，建設業績分類表格可視化是將算法生成的查詢結果數據分類后以表格形式顯示；建設業績統計圖表可視化是應用算法生成的統計數據生成統計圖表并可視化。此外，建設業績統計報表報告子模塊還可在后臺以WORD格式生成一流專業建設業績統計報表，報表以時間戳+“信息與計算科學建設報告”格式存儲，并同步生成報表鏈接。

3"數據庫分析與設計

系統數據庫的ER分析結果詳見圖3。該系統數據庫包含多個實體，包括教師（Teacher）、學生（Student）、項目（Project）、教學工程（Instructional Engineering，簡寫IE）、專著（Monograph）、教材（Textbook）、專利（Patent）、論文（Thesis）、實訓（Practical training，簡稱PT）、競賽（Contest）等。在系統中，存在多種關系。其中，“多對多”關系包括：“教師—項目（TeacherProject）”的參與及獲獎等關系，“教師—項目—論文（TeacherProjectThesis）”的發表關系，“教師—教學工程（TIE）”的參與關系，“教師—學生—競賽（TeacherStudentContest）”的獲獎及指導關系，“教師—專利（TeacherPatent）”的申請關系，“教師—教材（TeacherTextbook）”的編寫關系。此外，“一對多”的關系包括“教師—專著”的出版關系。

最終，在系統中設計并實現了包含上述16種實體及其關系的一流專業建設業績數據庫（詳見圖3）。

4"業績數據的查詢與統計算法

在進行一流專業建設業績的統計分析時，需要根據業績的取得時間、級別、參與人員及其角色（指學科管理員、課程管理員和學生管理員三類）等因素進行查詢、統計與分析。例如，論文的查詢條件包括發表時間、論文級別、作者及其角色等，可以根據統計分析的目的對論文進行按時間、級別、作者和作者角色等條件或多條件組合進行查詢與統計。此外，系統進行業績統計分析的目的是為專業負責人或操作者提供一流專業建設情況的業績數據統計分析結果，以便于他們實時了解一流專業建設的進度。

一流專業建設業績常用的查詢與統計的條件包括時間（Time，簡稱T）、實體及實體聯系（簡稱實體因素，Entity Relationship Factor，簡稱E）、業績獲得者的身份（Role，簡稱R）。其中，實體及實體聯系E是建設業績數據庫中的表或查詢，決定了數據統計分析的范圍；時間T是對建設業績數據設定時間條件進行篩選與統計；業績獲得者的身份R包括教師和學生兩類，身份條件是按業績獲得者的身份來統計相關的業績數據。

文中提出的多條件約束的業績數據查詢與統計算法將業績數據視為一個具有時間T、實體因素E、身份R三個維度的數據集。算法首先根據給定的查詢條件來從業績數據中篩選出滿足條件的業績數據，然后對查詢的結果進行統計，最后調用數據可視化算法生成數據表格或統計圖表，以完成統計數據的可視化。多條件約束的業績數據篩選與統計算法的運行步驟如下：第一步獲取業績篩選條件里的時間T、實體因素E和角色R數據；第二步是以時間T為條件，從業績數據中篩選出符合要求的業績數據；第三步對第二步篩選出的數據，按實體因素E進一步篩選，找出同時滿足時間T要求的數據；第四步對第三步篩選出的數據，按業績取得者身份R條件篩選出所有符合R要求的業績數據，最終得到同時滿足時間T、實體因素E和身份R三重查詢條件的業績數據；第五步對第四步查詢出的業績數據進行統計處理，并將統計結果或查詢結果以表格或圖表的格式進行可視化顯示。

算法根據結果可視化形式的不同分為業績查詢和業績統計兩類場景，其中，業績查詢分為單項業績查詢和綜合業績查詢；業績數據統計主要指按人、按角色或者按專業來統計建設業績。以下為算法在教學成果獎查詢和一流專業建設業績數據統計兩個案例中的應用場景。

4.1"一流專業建設業績數據查詢

一流專業建設業績特指以教師和學生為主體取得的業績數據總稱。以教學成果獎項查詢為例，提出一種一流專業建設業績數據查詢算法，以獲取一流專業建設者在建設期間獲得的教學成果獎數據。本案例將整個查詢過程分為查詢條件設置、數據查詢和結果可視化三個階段，具體查詢算法如下：

第一，查詢條件設置

（1）查詢的時間條件T選擇：如果未指定待查詢的教學成果獎的取得時間，則默認的業績的時間條件T為業績數據庫內包含的所有業績數據x（x∈X，X為所有業績數據）的日期t的范圍，即T=minx∈Xd（x），maxx∈Xd（x）。其中，函數d（x）為提取數據庫內業績的取得時間的函數。

（2）角色R（或身份）條件設置：教學成果獎的取得者一定為教師，因此本次查詢的取得者角色為教師，即系統內所有具有教師身份的用戶P均為符合本次查詢角色R條件的獲得者。

（3）實體條件E確定：教學成果獎數據一般依托一到多項教改或課程建設類項目的成果獲獎，因此確定查詢的實體條件為“教師—項目關系（TeacherProject）中的獲得獎勵關系A”，記為：E←{A}。

第二，數據查詢

在數據查詢時，首先根據身份條件R的設置，從業績系統所有成員P中篩選出所有具有教師身份的成員，形成教師成員集Y←σrole='teacher'（P）；然后執行如下算法，從“教師—項目關系（TeacherProject）的獲得獎勵關系A”中篩選出獲獎人為教師集Y的教學成果獎獲獎數據：//業績數據查詢

Ω←φfor e in E do

//對業績數據e執行時間選擇

e'←σd（e）∈［minx∈ed（x），maxx∈ed（x）］（e）

//將教師業績數據中的教學成果獎選擇出來

〗t←σtype（e'）='教學成果獎'（Y獎勵e'）

Ω←Ω∪{'教學成果獎'：t}end

算法執行后，對象Ω即為符合查詢條件的教學成果獎數據。

第三，查詢結果可視化

文章采用將第二步查詢返回的教學成果獲獎數據Ω渲染到flask前端模板中來實現數據的列表顯示，如表1所示。

4.2""一流專業建設業績數據統計

一流專業建設業績數據統計算法由數據時間條件確定、數據統計對象確定、業績擁有者角色確定、數據統計及可視化五個步驟構成，算法如下：

（1）在業績數據統計時，如果沒有明確指定被統計的業績數據的時間T，則默認取所有業績數據x（x∈X）的取得時間t的范圍作為算法的時間因素，即T=minx∈Xd（x），maxx∈Xd（x），其中，d（x）函數為提取數據庫內業績的取得時間的函數；否則以指定的時間T為查詢條件。

（2）業績數據的類型選擇所有業績數據實體E，包括項目、教學工程、專著、專利、論文、實訓、競賽，以及實體間的多對多關系產生的數據實體。

（3）業績的身份設置為全體專業建設參與者，有教師和學生兩種身份，記為P←{Teacher，Student}。

（4）業績數據查詢及統計過程，記為：qc（T，E，P），結果為符合查詢條件（T，E，P）要求的所有業績數據集合。具體算法實現如下：

業績數據統計算法：qc（T，E，P）

輸入T：查詢的業績數據的取得時間

E：業績數據類型，此處可選擇所有的業績實體

P：業績獲得者，指所有的教師及班級學生管理員。

1Ω←φ //查詢結果初始化

//業績數據查詢2

for p in P do3

Γ←φ

4for e in E do

//查詢指定時間范圍的業績e

5t←σT（pe）

6Γ←Γ∪{Πname（e）：||t||}

7end

8Ω←Ω∪Γ

9End

11returnΩ

（5）數據可視化。系統調用多因素約束下的業績數據統計算法來進行統計，并基于ECharts實現統計數據的可視化顯示，統計結果及可視化效果，如圖4所示。

5"結論

一流本科專業建設是推進高校本科教育體系改革、提高本科教學質量的重要舉措。文章研發的一流專業建設數據管理系統，以一流專業建設業績管理為核心，通過多條件約束的業績查詢與統計算法，實現了及時有效的業績數據查詢與統計。該系統準確直觀地可視化展示查詢及統計結果，為高校一流本科專業建設效果評價提供了一個直觀、迅捷的數據匯總分析及可視化處理的渠道。

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責任編輯：洪麗

Research on the Design and Application of AchievementManagement System for FirstClass Major Construction

PENG Yongkang， ZHENG Junchang

（Jingdezhen Ceramic University， Jingdezhen， 333403， China）

Abstract：In order to effectively manage the achievements and status data associated with the construction of an firstclass undergraduate program， this article employs Information and Computing Science major of Jingdezhen Ceramic University as a case to develop an achievement management system for the construction of firstclass undergraduate programs in universities. The system is comprised of three functional modules， including fundamental information management， performance management， and performance data statistics， which facilitate the informatization management of performance and status data throughout the process of firstclass professional construction. Additionally， the system proposes the algorithm to query and statistical analysis of performance data， which can complete the querying and statistical analysis of performance data on userspecified query conditions. These results can be visualized in the form of lists or charts. The system's operational results indicate that the proposed performance query and statistical algorithms yield intuitive and reliable results， and the outcomes of the system's other functionalities are also accurate and effective. Thus， the system essentially achieves effective management of firstclass major performance data.

Keywords： achievement data; firstclass undergraduate majors; data statistics