高校學生成果管理系統的設計與應用

摘要：隨著教育信息化的快速發展，傳統的學生成果管理方式已無法滿足現代教育的需求，因此，開發一套高校學生成果管理系統顯得尤為重要。本文闡述了系統的需求分析、設計思路和實現過程。在需求分析階段，本文通過用戶調研等方式，收集了學生、專業教師、輔導員和管理者等各方用戶的需求，為系統設計提供了有力支撐。在設計階段，本文采用模塊化設計思想，將系統劃分為系統管理、基礎信息管理、成果管理、統計分析等模塊，并詳細描述了各模塊的功能和交互方式。在實現階段，本文采用了業界主流的編程技術和數據庫管理技術，確保了系統的穩定性和安全性。最后，本文對學生成果管理系統的實際應用效果進行了評估。此外，該系統還具備良好的擴展性和可維護性，為后續的功能升級和系統優化提供了可能性。

關鍵字：學生成果；信息系統分析；系統設計

一、引言

學生管理是高校管理的重要任務之一。近年來，隨著信息技術的快速發展和高校信息化進程的不斷推進，通過信息化的手段和方法管理高校學生在校期間的各類數據已經成為高校管理者的共識。高校學生的學習成果不僅體現了學校的信息化管理水平，更是高等學校人才培養成果的重要體現。當前，大多數高校仍通過非常傳統的人工管理的方式進行數據管理，這種方式存在很大的局限性，一方面，很難避免漏記、錯記、多記等問題；另一方面，培養人才是高等學校的主要任務之一，而學生在校期間完成的各類學術、科研、競賽成果本身就是衡量和評估教學效果的最佳指標之一，人工登記的方式僅能按學年、專業、班級等簡單維度進行統計和匯總，無法進一步挖掘數據背后的深層含義，也無法進一步和學工輔導員、專業教師的工作績效有效聯動。因此，構建一個學生成果管理系統將有效提升對學生各類學習成果的統計匯總工作效率。本文以上海杉達學院信息科學與技術學院為例，闡述學生成果管理系統的設計與實現。

二、系統需求分析

（一）初步用戶調研

在學生成果管理系統規劃建設初期，項目組分別訪談了筆者所在的信息科學與技術學院的管理人員，學工部門的輔導員老師，學院各專業的教師、學院的在校生代表，以確保系統功能全方位滿足各類用戶的需求。

首先，需要識別的是學生成果的類別。通過調研了解到，在校學生的學習成果通常包括獲獎類、認證類等幾種類型，這幾種類型也是系統重點關注和管理的成果信息（注：榮譽類、項目類、著作類暫未劃入系統一期規劃建設范圍）。

1.獲獎類。主要包括學生在各種大學生學科競賽中取得的各類獎項。

2.認證類。主要包括學生在各種職業資格認證考試、水平與技能測試中所獲認證機構頒發的資格認證證書、職業技能證書等。

3.榮譽類。主要包括學生在學校組織的各類評獎評優活動和校外活動中所獲得的榮譽稱號。

4.項目類。主要包括學生參與學校的各類科創項目所取得的成果。

5.著作類。主要包括學生參與發表的學術論文，以及申請的軟件著作權和專利等成果。

其次，是了解到各類受訪者對學生成果管理系統的不同需求。

從學生角度來看，其希望系統易于使用，無數據泄露等信息安全問題。

從輔導員老師角度來看，其希望能夠準確掌握自己所帶班級學生的學習成果數據，為每學年的評獎評優提供數據支撐。

專業老師希望從系統中遴選有專業特長、有成長潛力的學生，以期參與科創項目。

二級學院管理者則希望從各個維度統計評估特定學生群體的成果數據，如橫向比較同學年、同專業、不同班級的學生成果，縱向比較同專業、不同學年在相同學習階段的學生成果，為后續進一步的數據分析提供數據支持。

（二）系統功能分析

以前期用戶調研結果為基礎，確定了系統中的五類目標用戶及其基本用例，用例圖如圖1所示。

五類用戶的用例分別如下：

1.學生用戶

學生用戶登錄系統后，可以添加自己的競賽獲獎信息和資格證書信息，并上傳附件文件作為證明材料。添加完成后可以查詢和修改記錄，但僅限學生本人添加的競賽獲獎信息和資格證書信息。

2.專業教師用戶

專業教師用戶登錄系統后，可以添加、修改、刪除各類學科競賽信息和職業資格考試認證機構，同時也可以查看教師本人所在二級學院所有學生的競賽獲獎信息和資格證書信息。

3.學工輔導員用戶

學工輔導員用戶登錄系統后，可以查詢輔導員本人所帶班級學生的獲獎信息和證書信息，并且可以批量導出數據和學生上傳的附件證明材料。

4.二級學院管理員用戶

二級學院管理員用戶登錄系統后，可以添加、修改、刪除所在二級學院的各個下屬部門，如系、所、專業、辦公室、實驗室等；可以添加、修改、刪除所在二級學院的各年級班級、學生和各專業教師信息；可以查詢本人所在二級學院所有學生的獲獎信息和證書信息，并且可以批量導出數據和學生上傳的附件證明材料。

5.系統管理員用戶

系統管理員用戶登錄系統后，可以進行系統管理工作，包括用戶基本信息管理、用戶狀態管理、角色管理、權限管理、菜單管理等（部分功能用例在用例圖中未標出）。

（三）數據權限需求

確定系統五類用戶及其基本用例后，按照基于角色的權限控制（RBAC）設計了系統中的五種用戶角色，即：學生、專業教師、學工輔導員、學院管理員、系統管理員。各類角色除了在功能權限方面有所區別之外，在數據權限方面也有一些差異。例如，專業教師角色的用戶登錄系統后，僅能查看本人所在二級學院的數據，無法修改、刪除和導出數據。學工輔導員角色用戶登錄系統后，可新增、修改、刪除和導出數據，但數據范圍僅限該輔導員所帶班級學生的相關數據。學院管理員角色用戶可查看本學院所有的數據。各角色的數據權限如表1所示。

三、系統設計

（一）系統概要設計

學生成果管理系統的功能模塊結構如圖2所示。基于需求分析結果對系統的功能模塊劃分：

1.系統管理

包含用戶管理、角色管理、菜單管理等。主要面向系統管理員進行用戶賬號管理，用戶狀態管理，角色權限設置，添加、修改、刪除菜單等操作。

2.基礎數據

包含部門管理、班級管理、學生管理、教師管理、學科競賽管理、認證機構管理等。主要面向二級學院管理員、學工輔導員和專業教師。二級學院管理員可以從校情系統、教職工信息系統導出部門、班級、教師等信息，并將其導入學生成果管理系統作為基礎數據；學工輔導員可以從學工系統中導出班級和學生信息，并將其導入學生成果管理系統作為基礎數據；專業教師可以添加、修改、刪除學科競賽、認證機構等基礎數據。

3.成果管理

包含競賽獲獎、資格證書等。主要面向在校學生、學工輔導員和二級學院管理員。學生可以根據個人所獲獎項和資格證書分別添加相關信息并上傳附件作為證明材料。每個學生僅能查看、修改、刪除自己添加的成果數據；學工輔導員可以查看自己所帶班級學生添加的成果數據，并可將數據和附件文件批量導出；二級學院管理員的功能權限和學工輔導員的基本相同，但數據權限擴大到用戶所在二級學院的所有學生添加的數據。

圖2 系統功能模塊圖

（二）系統架構設計

系統架構采用目前業界主流的基于B/S的前后端分離式架構，該架構支持用戶通過PC瀏覽器或者手機、平板電腦瀏覽器訪問系統。

前端技術?；赩ue框架。Vue是目前使用最廣泛的JavaScript框架之一，可以輕松處理大多數的web應用場景；頁面布局采用Element UI。Element UI 提供了諸如表單、按鈕、彈窗、導航等常用Web頁面組件，還有一些高級組件，如日期選擇器、輪播圖等。它還支持國際化和響應式布局，非常適合構建中大型Web應用程序。

后端技術棧采用基于Java技術的Spring框架、大幅簡化Spring配置的Spring Boot、提供Web前端框架的Spring MVC，以及提供基于角色用戶權限控制的Spring Security等框架。數據訪問采用了My Batis框架提供半自動化的ORM、主要處理數據校驗的Hibernate Validation和數據庫連接池Alibaba Druid。在基礎服務中，關系型數據庫采用了Maria DB；緩存采用Redis；文件服務采用本地文件服務，但也對切換為分布式文件服務做了功能預留。

運行部署環境：前后端組件和數據庫均運行在CentOS 7.0版本的服務器上。其中，前端Web服務器使用Nginx；后端Servlet容器為嵌入式Tomcat，Java運行時為Java 18版本；數據庫端MariaDB版本為5.5，Redis版本為3.0。

在概念模型設計階段，根據需求分析階段已識別的實體，如學生、班級、教師、部門、學科競賽、認證機構等，設計了系統中各主要實體之間的聯系，如圖3所示：一個部門（專業）下有多個班級，一個班級中有多個學生，每個學生都歸屬于一個班級，每個班級都歸屬于一個部門（專業）；一個部門下有多個教師（包括專業教師和學工輔導員），每個教師都歸屬于一個部門；一位學工輔導員可以管理多個班級，每個班級都僅有一位專屬的學工輔導員；每個學生都可以參加并通過多個認證機構舉辦的資格認證考試，同一認證機構舉辦的資格認證考試通常有多個學生參加并通過考試。每個學生都可以參加各類學科競賽，并且通常參加這類大學生學科競賽都需要至少一位指導老師參與；每個學科競賽通常都有多個學生參加并獲獎。

基于以上數據庫的ER模型進行關系模式設計，可以得到如下關系模式：

學生表（學生編號，姓名，學號，班級編號）；

教師表（教師編號，姓名，工號，部門編號，教師分類）；

班級表（班級編號，班級名稱，部門編號，教師編號）；

部門表（部門編號，部門名稱，上級部門編號）；

認證機構表（認證機構編號，認證機構名稱，認證機構類型）；

學科競賽表（競賽編號，競賽名稱，競賽級別，競賽主辦單位）；

學生證書表（學生編號，認證機構編號，證書名稱，頒發時間，證明附件）；

學生獎項表（學生編號，競賽編號，獲獎等級，獲獎時間，指導老師編號，團隊，證明附件）。

四、系統實現

（一）統一用戶身份認證

在用戶身份認證方面，筆者所在的上海杉達學院使用了中央身份認證服務（Central Authentication Service，以下簡稱“CAS”）。CAS是針對Web的企業級多語言單點登錄解決方案，它是耶魯大學發起的一個開源項目，旨在為 Web 應用系統提供一種可靠的單點登錄方法。成果管理系統出于信息安全和方便用戶管理的考慮，作為CAS Client接入到CAS Server，接入統一用戶身份認證中心示意圖如圖4所示。一方面，通過將用戶身份認證的工作委托給統一用戶身份認證中心完成，交由學校信息中心統一管理用戶身份信息，減少了系統日常運營和維護用戶信息的大量工作；另一方面，通過單點登錄提高了用戶體驗，即用戶無需注冊即可跳轉到統一用戶身份認證中心登錄，登錄完成后自動轉到學生成果管理系統。

圖4 接入統一身份認證中心示意圖

（二）業務功能實現

根據系統設計階段完成的系統架構設計、功能模塊設計和數據庫設計，進行系統業務功能開發，并在專業教師指導下組織學生團隊完成業務功能的測試。系統發布上線后，運行狀況良好。

基本的業務功能包括用戶管理、權限管理、部門管理、班級管理、教師管理、學生管理、學科競賽管理、認證機構管理、學生獎項管理、資格證書管理等?；赟pring Security實現了用戶功能權限管理，學生用戶在首次登錄系統時，根據統一認證中心返回的用戶名（通常為學生的學號）就可以確定學生身份，分配給學生角色權限即可。教師用戶則需在首次登錄后人工授權設置角色。數據權限通過在后端組件中使用Spring AOP注解動態加載數據過濾條件實現。為了方便管理，系統也為管理員提供了從前端頁面修改數據權限的功能。

（三）數據統計匯總

在實現了基本的業務功能后，系統還分別按專業、年級、班級、教師等維度統計并匯總了學生的各項成果數據。通過詳細的數據統計和分析，得出了一系列有價值的結果。這些結果不僅有助于學校相關管理人員深入了解各個學科的教學現狀和教學效果，還為未來進一步的研究和分析提供了有益的參考。當然，因數據體量有限，樣本數據的選擇也存在一定的局限性，數據價值尚未得到充分發揮。

隨著管理人員將歷史數據悉數導入系統，并增加時間維度的統計數據，系統將能得到更為全面的數據統計分析結果，并為學校的學生管理工作提供更大的便利與數據價值。

五、結束語

通過規劃并建設學生成果管理系統，將原本以人工登記方式管理的學生成果信息通過信息系統有效管理起來，既可為后續學生的評獎評優工作提供相對準確的數據支持，同時也可為二級學院考核學工輔導員和專業教師的人才培養工作提供詳細的數據證明。

后續，系統將提升其在移動端的用戶體驗，方便各級用戶通過移動端完成各類權限內操作，從而進一步提升系統的易用性。

作者單位：李野 周丹 張圣篩 上海杉達學院信息科學與技術學院

參考文獻

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