馬千雯

摘要：隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，如何應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的成果來分析大量考試成績數(shù)據(jù)并指導(dǎo)教學(xué)工作，是值得探索和研究的一個(gè)方向。為指導(dǎo)教學(xué)工作，系統(tǒng)量化并實(shí)現(xiàn)了學(xué)科有效分與教師業(yè)績得分的計(jì)算。該系統(tǒng)使用Struts2框架實(shí)現(xiàn)MVC模式，并用Hibernate框架完成數(shù)據(jù)持久化操作。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了考試數(shù)據(jù)的電子化管理，支持Excel直接導(dǎo)入學(xué)生和成績信息，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化，以直觀、生動(dòng)可交互的圖表展示對考試數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度的統(tǒng)計(jì)與分析的結(jié)果。

關(guān)鍵詞：Hibernate+Struts2；電子化管理；Excel導(dǎo)入；數(shù)據(jù)可視化；多維度成績分析

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）16-0020-03

1 研究內(nèi)容及特點(diǎn)

1.1 背景

隨著信息社會(huì)的發(fā)展，教育領(lǐng)域的數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)出爆炸式的增長。有專家指出，教育將是大數(shù)據(jù)可以大有作為的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)分析將給教育帶來革命性的變化。中學(xué)為了檢測教學(xué)質(zhì)量，提高升學(xué)率，總會(huì)進(jìn)行許多考試（如月考、模擬考、期中考、期末考等）。這些考試會(huì)產(chǎn)生大量成績數(shù)據(jù)，然而如何對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效、便捷地分析呢？ 目前大多中學(xué)采用Excel或其他類似軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析，操作繁瑣、分析結(jié)果較為抽象且有很大局限性。

1.2 研究意義

什么是“有效”？現(xiàn)代漢語詞典這樣解釋：“能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的的”。有效分是“能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的的考分”。 考試的目的就是甄別與選拔，結(jié)合當(dāng)今具有明顯選拔功能的中高考來看，有效分就是按政策劃定的最低錄取分?？梢?，在考試中有效分始終存在特定的價(jià)值，它確立了各學(xué)科進(jìn)行比較的邏輯起點(diǎn)，在指導(dǎo)教學(xué)管理工作與學(xué)生全面發(fā)展，促進(jìn)學(xué)校內(nèi)部的均衡教育有重要意義。

系統(tǒng)可幫助學(xué)生及時(shí)掌握個(gè)人成績情況，并設(shè)定階段性目標(biāo)；也可指導(dǎo)教師的教學(xué)管理工作，并幫助老師關(guān)注個(gè)別學(xué)生；還可以指導(dǎo)學(xué)校發(fā)展優(yōu)勢學(xué)科，治理跛腳學(xué)科來促進(jìn)均衡教育以及擬定獎(jiǎng)勵(lì)制度。

1.3 特點(diǎn)

1） 數(shù)據(jù)可視化：系統(tǒng)以直觀、生動(dòng)可交互的圖表展示了對考試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析的結(jié)果。

2） 電子化信息管理：系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了考試數(shù)據(jù)的電子化管理，支持Excel直接導(dǎo)入學(xué)生和成績信息。

3） 多維度分析：本系統(tǒng)對考試成績進(jìn)行多維度的分析比較，數(shù)據(jù)分析功能全面、多樣。

4）學(xué)科有效分及教師業(yè)績得分計(jì)算：量化并實(shí)現(xiàn)了學(xué)科有效分及教師業(yè)績得分的計(jì)算。

1.4 目標(biāo)

1） 考試數(shù)據(jù)的電子化管理 （可將學(xué)生及成績信息的Excel文件直接導(dǎo)入系統(tǒng)）；

2） 根據(jù)量化指標(biāo)，計(jì)算出學(xué)科有效分與教師業(yè)績得分；

3） 對以下考試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，并以直觀、可交互性圖表顯示出來：

① 學(xué)科平均分、學(xué)科有效分

② 學(xué)科成績分段累計(jì)人數(shù)、總分分段累計(jì)人數(shù)

③ 任課教師成績排名得分與排名

④對學(xué)生單科成績分?jǐn)?shù)變化及總分排名的漲跌進(jìn)行分析

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)功能模塊

本系統(tǒng)從教育教學(xué)管理的實(shí)際需求出發(fā)，從基本信息管理及成績分析兩大方面設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能。

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

1）根據(jù)成績分析系統(tǒng)的需求分析及功能模塊，進(jìn)行概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以畫出實(shí)體聯(lián)系圖（E-R圖）

2）由E-R圖轉(zhuǎn)換為MySQL數(shù)據(jù)庫支持的數(shù)據(jù)模型。再對數(shù)據(jù)模型進(jìn)行修改、優(yōu)化，可得到最終的數(shù)據(jù)表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及表之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。（注：為了方便業(yè)務(wù)邏輯操作，各個(gè)數(shù)據(jù)表的主鍵均使用代理主鍵）

2.3 主要算法設(shè)計(jì)

2.3.1 學(xué)科有效分

概念介紹：預(yù)先確定錄取人數(shù)，上線人中最后一名的總分成績即為總有效分。可通過設(shè)定不同的上線（錄?。┤藬?shù)，取得不同的總有效分，從而計(jì)算出不同的學(xué)科有效分。

計(jì)算公式：學(xué)科有效分=（總有效分-總分平均分）×學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)差÷各學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)差之和+學(xué)科平均分；

算法流程：見圖4。

2.3.2 教師業(yè)績得分

概念介紹：依據(jù)上一節(jié)學(xué)科有效分的概念，統(tǒng)計(jì)教師授課班級的學(xué)生學(xué)科成績超過學(xué)科有效分的人數(shù)，用此數(shù)據(jù)反映教師業(yè)績。學(xué)科有效分有兩類，一是一本學(xué)科有效分（A分），另一個(gè)是二本有效分（B分）。

計(jì)算公式：任課教師業(yè)績得分=1.5x+y（x， y分別為教師授課班級中，學(xué)科成績不低于A、B分的學(xué)生人數(shù)）

算法流程：見下圖。

2.3.3 學(xué)生成績分段算法

概念：采用五段法進(jìn)行學(xué)生成績分段，低于滿分60%的為不合格，分?jǐn)?shù)介于滿分60%與70%之間的為合格，分?jǐn)?shù)介于滿分70%與80%之間的為達(dá)標(biāo)，分?jǐn)?shù)介于滿分80%與90%之間的為良好，分?jǐn)?shù)介于90%與滿分之間的為優(yōu)秀。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 JSP+Hibernate+Struts2技術(shù)

系統(tǒng)是基于B/S結(jié)構(gòu)的四層體系：第一層為客戶端的web瀏覽器，用戶使用支持JS的瀏覽器即可；第二層為MVC模式層，采用struts框架，其遵循MVC模式，將視圖、業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)訪問操作清晰的分離開；第三層為數(shù)據(jù)持久化層，采用Hibernate實(shí)現(xiàn)持久化操作，簡化代碼編寫工作；第四層數(shù)據(jù)模型層，采用開源、靈活快速的MySQL數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)。

3.2 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)可通過左側(cè)導(dǎo)航菜單選擇或切換功能，首頁展現(xiàn)了基本數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及多維度分析結(jié)果。

用戶只需通過下拉菜單選擇或是輸入即可獲得分析結(jié)果（以成績分段為例）。

4 小結(jié)

本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于B/S結(jié)構(gòu)的考試成績分析系統(tǒng)，其在功能方面，信息管理便捷、實(shí)現(xiàn)了學(xué)科有效分與教師業(yè)績得分的計(jì)算且數(shù)據(jù)分析功能全面，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化使得分析結(jié)果直觀；在人機(jī)交互方面，系統(tǒng)交互性良好、圖表直觀生動(dòng) 易于分析使用；在應(yīng)用價(jià)值方面，系統(tǒng)可幫助學(xué)生及時(shí)掌握個(gè)人成績情況，并設(shè)定階段性目標(biāo)，也可指導(dǎo)教師的教學(xué)管理工作，并幫助老師關(guān)注個(gè)別學(xué)生，系統(tǒng)可指導(dǎo)學(xué)校發(fā)展優(yōu)勢學(xué)科，治理跛腳學(xué)科來促進(jìn)均衡教育以及擬定獎(jiǎng)勵(lì)制度等，故而有較高應(yīng)用價(jià)值；在移植性方面，系統(tǒng)可推廣用于各個(gè)高中或初中的成績分析，也可與其他成績管理系統(tǒng)結(jié)合使用。

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