馬千雯

摘要：隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，如何應用現(xiàn)代信息技術的成果來分析大量考試成績數(shù)據(jù)并指導教學工作，是值得探索和研究的一個方向。為指導教學工作，系統(tǒng)量化并實現(xiàn)了學科有效分與教師業(yè)績得分的計算。該系統(tǒng)使用Struts2框架實現(xiàn)MVC模式，并用Hibernate框架完成數(shù)據(jù)持久化操作。該系統(tǒng)設計并實現(xiàn)了考試數(shù)據(jù)的電子化管理，支持Excel直接導入學生和成績信息，并實現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化，以直觀、生動可交互的圖表展示對考試數(shù)據(jù)進行多維度的統(tǒng)計與分析的結果。

關鍵詞：Hibernate+Struts2；電子化管理；Excel導入；數(shù)據(jù)可視化；多維度成績分析

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

1 研究內容及特點

1.1 背景

隨著信息社會的發(fā)展，教育領域的數(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重要應用領域，大數(shù)據(jù)分析將給教育帶來革命性的變化。中學為了檢測教學質量，提高升學率，總會進行許多考試（如月考、模擬考、期中考、期末考等）。這些考試會產生大量成績數(shù)據(jù)，然而如何對這些數(shù)據(jù)進行有效、便捷地分析呢？ 目前大多中學采用Excel或其他類似軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析，操作繁瑣、分析結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：“能實現(xiàn)預期目的的”。有效分是“能實現(xiàn)預期目的的考分”。 考試的目的就是甄別與選拔，結合當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。可見，在考試中有效分始終存在特定的價值，它確立了各學科進行比較的邏輯起點，在指導教學管理工作與學生全面發(fā)展，促進學校內部的均衡教育有重要意義。

系統(tǒng)可幫助學生及時掌握個人成績情況，并設定階段性目標；也可指導教師的教學管理工作，并幫助老師關注個別學生；還可以指導學校發(fā)展優(yōu)勢學科，治理跛腳學科來促進均衡教育以及擬定獎勵制度。

1.3 特點

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

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

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

4）學科有效分及教師業(yè)績得分計算：量化并實現(xiàn)了學科有效分及教師業(yè)績得分的計算。

1.4 目標

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

2） 根據(jù)量化指標，計算出學科有效分與教師業(yè)績得分；

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

① 學科平均分、學科有效分

② 學科成績分段累計人數(shù)、總分分段累計人數(shù)

③ 任課教師成績排名得分與排名

④對學生單科成績分數(shù)變化及總分排名的漲跌進行分析

2 系統(tǒng)設計

2.1 系統(tǒng)功能模塊

本系統(tǒng)從教育教學管理的實際需求出發(fā)，從基本信息管理及成績分析兩大方面設計系統(tǒng)功能。

2.2 數(shù)據(jù)庫設計

1）根據(jù)成績分析系統(tǒng)的需求分析及功能模塊，進行概念結構設計，可以畫出實體聯(lián)系圖（E-R圖）

2）由E-R圖轉換為MySQL數(shù)據(jù)庫支持的數(shù)據(jù)模型。再對數(shù)據(jù)模型進行修改、優(yōu)化，可得到最終的數(shù)據(jù)表存儲結構及表之間的結構關系。（注：為了方便業(yè)務邏輯操作，各個數(shù)據(jù)表的主鍵均使用代理主鍵）

2.3 主要算法設計

2.3.1 學科有效分

概念介紹：預先確定錄取人數(shù)，上線人中最后一名的總分成績即為總有效分?？赏ㄟ^設定不同的上線（錄?。┤藬?shù)，取得不同的總有效分，從而計算出不同的學科有效分。

計算公式：學科有效分=（總有效分-總分平均分）×學科標準差÷各學科標準差之和+學科平均分；

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)學科有效分的概念，統(tǒng)計教師授課班級的學生學科成績超過學科有效分的人數(shù)，用此數(shù)據(jù)反映教師業(yè)績。學科有效分有兩類，一是一本學科有效分（A分），另一個是二本有效分（B分）。

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

算法流程：見下圖。

2.3.3 學生成績分段算法

概念：采用五段法進行學生成績分段，低于滿分60%的為不合格，分數(shù)介于滿分60%與70%之間的為合格，分數(shù)介于滿分70%與80%之間的為達標，分數(shù)介于滿分80%與90%之間的為良好，分數(shù)介于90%與滿分之間的為優(yōu)秀。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 JSP+Hibernate+Struts2技術

系統(tǒng)是基于B/S結構的四層體系：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)功能的實現(xiàn)

系統(tǒng)可通過左側導航菜單選擇或切換功能，首頁展現(xiàn)了基本數(shù)據(jù)統(tǒng)計及多維度分析結果。

用戶只需通過下拉菜單選擇或是輸入即可獲得分析結果（以成績分段為例）。

4 小結

本文設計和實現(xiàn)了基于B/S結構的考試成績分析系統(tǒng)，其在功能方面，信息管理便捷、實現(xiàn)了學科有效分與教師業(yè)績得分的計算且數(shù)據(jù)分析功能全面，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化使得分析結果直觀；在人機交互方面，系統(tǒng)交互性良好、圖表直觀生動 易于分析使用；在應用價值方面，系統(tǒng)可幫助學生及時掌握個人成績情況，并設定階段性目標，也可指導教師的教學管理工作，并幫助老師關注個別學生，系統(tǒng)可指導學校發(fā)展優(yōu)勢學科，治理跛腳學科來促進均衡教育以及擬定獎勵制度等，故而有較高應用價值；在移植性方面，系統(tǒng)可推廣用于各個高中或初中的成績分析，也可與其他成績管理系統(tǒng)結合使用。

參考文獻：

[1] 李寧， 劉巖， 張國平. Java Web編程實戰(zhàn)寶典[M]. 北京： 清華大學出版社， 2014.

[2] 孫衛(wèi)琴. 精通Hibernate：Java對象持久化技術詳解[M]. 2版.北京： 電子工業(yè)出版社， 2010.

[3] Don Brown， Chad Davis， Scott Stannic. Struts2實戰(zhàn)[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2010.

[4] Ben Forta. MySQL必知必會[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2009.

[5] 林峰， 趙庶， Erik，等. ECharts參考手冊[EB/OL]. http：//echarts.baidu.com/echarts2/doc/doc.html.