本科毕业设计协同监管系统研究与开发

张政 唐杰 袁键 任胜兵

摘  要： 本科毕业设计是本科生人才培养的关键阶段，由于管理工作的繁琐复杂，目前仍缺乏有效的监督管理。本文采用轻量级Flask Web应用开发框架，提出了基于MVT架构的设计方案。系统采用flask-security进行权限控制，提高系统的安全性。论文详细阐述了毕业设计流程中信息录入、选题管理、任务书管理、日志管理、任务管理、文件管理、成绩分析和账号管理等八大功能模块的设计与实现关键技术和理念需求。系统测试与应用表明，本科毕业设计协同监管系统能够明显提高毕业设计的管理效率，有利于提高人才培养质量。系统实现了在线管理毕业设计整个流程，避免工作重复，明显简化管理和提高效率，同时在后期也可以对学生数据进行分析自动形成评价报告供指导老师参考。

关键词： 毕业设计;在线管理;协同监管;分析评价

中图分类号： TP315    文献标识码： A    DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.10.014

本文著录格式：张政，唐杰，袁键，等. 本科毕业设计协同监管系统研究与开发[J]. 软件，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

本科畢业设计是本科生人才培养的关键阶段。本科生毕业设计旨在培养学生综合应用所学知识解决实际工程问题，培养正确的系统设计思想，进一步提升学生调查研究、查阅文献和使用技术等各方面能力[1]。它不仅是对大学四年的专业知识的全面考核，也是一次对本科生实践能力、创新能力和综合素质的训练。但是现有的毕业设计管理还存在一些弊端，导致许多学生最终完成的毕业设计论文存在质量欠缺等一些问题[2-5]。近年来，教育部也在努力深化本科教育教学改革，提出要严把本科生毕业出口关，本科生毕业设计也正是其中关键阶段。提高本科毕业设计的质量、完善本科毕业设计过程的问题迫在眉睫。

1  毕业设计监管问题分析

1.1  研究现状

通过对最新的国内和国外研究文献进行调研发现，国内的许多高校依旧沿用传统的方法来进行毕业设计管理，大多数的学校教务系统也缺乏一个完整的毕业设计监督系统，仍然采用人工的线下管理模式，不仅效率低、缺乏有效的监督，还加深了导师的负担。而在国外，由于大学管理制度的不同，例如在美国，由于平时对论文训练的比较多，平时监管就比较严格，在毕业的时候，大多数大学反而不需要提交毕业设计论文。在另一些国家，例如日本，则需要花一年的时间完成毕业设计论文，在论文实施期间，会安排小答辩并且还会有平时的研讨会考核。虽然国外的大学毕业设计实施方针不同，但其实都反映了一个重要的问题，那就是本科毕业设计过程需要实现过程监督。只有平时的实施过程质量提高了，最终学生提交的论文质量更有效得到提高。这也正是我们毕业设计协同监管系统的核心主旨，通过设计和实现对学生的毕设过程协同监督，提高学生毕业设计的质量[6]。

1.2  当前毕业设计过程中待解决的问题

学生的毕业设计实施阶段缺乏有效的监督，许多学生往往到了实施后期才匆匆忙忙开始毕业设计的真正实施，亦或是在实习或考研复习，未将心思放在毕业设计上面，最后导致毕业设计质量低下，更有甚者还未完成[7]。在调查和分析的过程中，许多学生认为有必要设置关于论文（设计）进度的调查。毕业设计实施过程文件纷多繁杂，师生之间的文件交流往往存在诸多的问题，也没有对文件进行统一的管理。在文件归档阶段，需要提交的文件很多，提交信息也比较繁杂，这个时候，也急需一个统一分文件提交和管理平台。学生和指导教师之间缺乏沟通，许多学生到毕业设计实施完成后期也没与指导教师进行平时工作的沟通，造成了指导老师无法了解学生进度、学生不找指导老师问毕业设计过程中遇到问题[8-9]。在毕业设计完成后，老师无法对学生的毕业设计情况进行直观有效的评估，在最后的阶段，往往只能通过印象，来对学生的表现进行评分，缺乏有力的评估材料。整个毕设流程信息庞杂，缺乏一个平台对整个流程的信息、文件进行统一直观的管理。

2  基于MVT的毕业设计协同监管架构设计

2.1  系统功能

系统功能方面主要包含八大模块，分别是录入人员、选题管理、毕业设计任务书管理、日志管理、任务管理、文件管理、成绩分析和账号管理，其系统用例图见图1。

基于上述背景和现状，本系统为本科生毕业设计协同监管与评价系统（以下简称本系统）。本系统有以下几个重要特点。

2.2  系统特色

（1）统一的毕业设计信息管理平台

本系统可以实现从选题到毕业设计结束的所有过程管理[10-11]，默认设置选题管理、毕业设计任务书管理、日志管理、文件管理。文件管理可以对学生和指导老师在毕业设计过程中所有的文件进行保存和管理。对于未设定的功能，设置了的任务机制，指导老师可以随时给学生发布任务[12]，学生通过任务提交教师所需的文件，从而规范了学生上传文件的入口，并且通过任务机制，也便于教师下载、对不符合要求的文件进行打回重做、评阅等。并且实现了统一的文件管理系统，教师可以去文件管理统一下载、查找学生文件、自己上传的文件、并且增删自己的文件和对文件权限进行管理。

（2）利用日志管理对学生行为进行监督管理

本系统中设计了日志管理功能，从而实现对学生的过程监督。从指导老师下发毕业设计任务书开始，学生需每日填写日志，日志内容主要为今日完成的工作、遇到的问题和接下来的安排。这样不仅能让指导老师了解学生每日的完成情况，同时也可间接地督促学生完成每日的工作。在完成日志的同时，日志系统还为教师提供了回复的功能，教师可以根据学生的完成情况进行督促、在完成毕设过程中遇到的问题提出自己的意见，从而达到加强师生交流的效果。并且，日志也作为指导教师评估学生毕设完成的一大数据来源，指导教师通过對批阅的每篇日志进行评分，最终成绩评估进行汇总，从而来对学生整个毕设流程进行评判。

（3）设计学生自选题和指导老师批阅

在毕业设计选题阶段，指导老师可以发布选题，学生可以进行选题，每题仅限个人选择。倘若没有学生合适的题目，学生可以发布自选题，之后指导老师进行查看批阅[3]。如果通过则可以选择，未通过可以参考指导老师的批阅意见重新发布自选题。对于未通过的选题，教师可以给出不通过的理由与自己的意见，用以帮助学生进行更好的选题，这样就实现了选题的多元化和自主化。

（4）毕业设计的任务书由师生共同完成

在选题阶段结束后，学生可以根据自身的能力、时间等各种情况制定自定义的毕业设计任务书，之后上传给指导老师。指导老师接下来就可以参考学生的自规划再结合自己对学生的能力等各方面情况确定最终的毕业设计任务书，达到人尽其才的目标。这样既能使得毕业设计任务书在学生能力范围之内，又能充分展示指导老师对学生的能力评估，最终达到学生在毕业设计中充分体现个人能力和综合素质的目标。

（5）基于大数据的自动化成绩分析

本系统将根据学生在毕业设计开始到结束期间所有的日志、指导老师对日志的满意度评价、学生任务完成的情况和指导老师对学生任务完成情况的评价等各类数据自动生成学生最终的评价分析图表、评分和数据信息，这些信息可以充分展示学生在毕业设计阶段的表现，作为指导老师评价学生的参考。详细页面信息见图2。

3  系统功能模块设计与实现

3.1  系统技术实现

本系统利用Python语言技术进行开发，采用B/S设计模式[11]，以及轻量级易扩展的Flask框架，其中Flask的结构图见图3。既能实现快速开发，也方便以后对系统的扩展。不同的用户角色采用flask-security进行权限控制，使用蓝图进行项目结构的划分，根据用户划分设置不同的blue进行函数调用。数据库设计采用ORM技术的flask-sqlalchemy插件进行处理。对于不同的业务逻辑编写不同的函数及页面进行处理。用户在调用对应的页面展示时会先经过jinja2渲染，然后调用对应的blue中的函数处理后再显示给用户。通过ORM进行数据操作，从而方便并确保了数据的一致性和完整性。

本系统采用了面向流程的设计思想、MVT设计模块，从逻辑上将系统分为模型、视图和模板三层，使得系统易扩展、易维护[13]。其中模型层使用与Flask适配良好的SqlAlchemy数据库工具，主要是负责与数据库的相关交互;视图层是用python语言以及Flask框架实现服务器端业务逻辑，进行数据处理;模板层则是将处理结果和页面内容展示给用户，使用了HTML、CSS、JavaScript、JQuery、BootStrap框架技术以及jinja2模板引擎，同时利用Ajax异常技术提高了页面响应速度。