基于云平台的成绩管理系统的设计与实现

仲浩

（江苏省广电有线信息网络股份有限公司，江苏南京，210009）

0 引言

随着互联网技术的不断成熟，各大高等院校纷纷建立了各类信息系统，为高校管理工作带来了便捷。学生成绩作为教学成果的直接体现，学生成绩的信息化管理也成为了高校管理工作的核心环节[1]。在信息化建设过程中，有些高校资金及设备较为完备，但因业务或硬件的需求不同，造成了硬件设施的大量闲置[2]；而在资金匮乏的高校，可能连基础的设备需求也无法满足。

云计算平台作为一种定制化的数字服务平台，兼备数据的计算、存储、维护等功能。云平台供应商将众多物理资源通过网络串接、数据分解的方式，为用户提供云服务。云计算作为一种分布式计算方式，具备规模大、虚拟化、可靠性、通用性、可伸缩性及按需服务等特点[3]。用户在云平台上构建应用，无需购买额外的服务器及存储设备。用户可以利用互联网的便捷，有效利用系统资源、节约运营成本及维修成本。因此，本文主要构建基于云计算平台的学生成绩管理系统，以提高高校对于学生成绩管理工作的效率和品质。

1 系统设计

■1.1 系统架构

基于云计算平台的学生成绩管理系统包含虚拟基础设施层、服务管理层[4]和用户层，其平台架构图如图1 所示。虚拟设施层通过云平台设备对学生成绩数据进行整合和存储，由服务管理层对学生成绩数据进行管理，在用户层进行结果展示。

图1 平台架构图

(1)虚拟设施层：虚拟设施层位于平台架构的底层，包括云计算平台提供的硬件设施、系统镜像、数据的存储及网络服务等模块。该层将物理节点的存储、计算、网络、内存等资源进行采集，通过虚拟化技术将资源虚拟化处理并整合为统一资源池。可以根据用户的需要动态调整资源，实现数据的物理存储，为系统运行提供了保障。

(2)服务管理层：作为系统管理的核心层，其基础数据来源于虚拟设施层。具有元数据服务、资源库服务、学生成绩管理系统门户服务、数据计算服务等模块。通过服务管理层实现学生成绩管理系统的开发、配置、维护等。

(3)用户层：用户层一般由浏览器构成。用户通过域名地址对数据资源进行访问，数据经由虚拟设施层和服务管理层的处理，最终以友好的方式向用户展现。

■1.2 功能设计

通过对学生成绩管理系统的使用场景进行分析，得出该系统的用户角色可以分为教学管理者、老师和学生。各个角色在学生成绩管理系统中的功能点如下：

(1)教学管理者负责成绩系数的管理，对教师提交的学生成绩进行审核，根据课程、班级、学生进行成绩的统计、汇总、打印，学生信息的查询。

(2)教师负责所授课程的成绩录入、修改和查询，学生信息的查询。

(3)学生可以查询个人的课程成绩、成绩排名等。

教学管理者、老师和学生的业务需求包含一定的重复部分，例如各类查询功能等，但角色之间的业务权限各有不同，学生成绩管理系统的系统功能如图2 所示。

图2 系统功能图

1.2.1 成绩系数管理

在学期开始之前，由教学管理者设置平时成绩和期末成绩的占比，学生总成绩由平时成绩和期末成绩综合后得出。可以统一设置所有课程的成绩占比，也可进行单独设置。对于成绩的录入方式和总成绩的显示类型，既可设置为百分制，也可以设置为等第制。对于等第制，可以设置为优（大于等于90 分）、良（80-90 分）、中（70-80 分）、及格（60-70 分）和不及格（小于60 分）等五个等第。

1.2.2 成绩录入

成绩录入以实验班或行政班作为一个录入单元，默认以学号排序列出该班级所有学生。学生信息应包括姓名、学号、班级、是否重修、考试方式等。教师分别录入平时成绩和期末成绩后，系统自动计算出学生的总成绩，总成绩大于60分方可计入学分。对于成绩小于60 分的，应该以特殊颜色高亮显示。学生成绩可以单独手工录入提交，也可批量导入提交。初试成绩和补考成绩应分别录入。

1.2.3 批量导入和导出

学生成绩的录入可以通过批量导入的方式进行，一般使用excel 表记录所有学生成绩，再将excel 数据导入到成绩系统。为了防止学生成绩录入异常导致成绩导入失败或错误，excel 应由系统提供。系统按照模板，导出包含学生姓名、学号、班级、平时成绩、期末成绩、总成绩、备注等信息的excel 表。excel 表中只有平时成绩、期末成绩和备注栏设置为可编辑，总成绩自动计算，其他字段不可编辑。导入成功后，刷新显示学生成绩；导入失败后，自动生成下载excel 表并注明哪一行数据导入错误，何种原因导致错误，并且所有成绩都不保存。

1.2.4 成绩修改和审核

教师提交学生成绩后，经由教学管理者审核通过后向学生公布。成绩录入有误时不能够直接修改，必须提交变更申请并由教学管理者进行审核，成绩的修改还应满足以下条件：

(1)不可申请将已录入的成绩删除，只可申请成绩的变更。

(2)上学期成绩的变更申请应在新学期开学一周内完成。

(3)申请成绩变更的应提供证明材料，包括整张试卷扫描、成绩登记册等，修改的部分用红色标注。

1.2.5 成绩和排名查询

学生可以按学期查询本人已审核通过的学科成绩，可以查询本人的GPA 成绩排名和年级专业成绩排名[5]。能够下载打印成绩单，成绩单上具有学校的电子签章。教师和教学管理者可以按条件筛选学年学、年级、专业、班级等，查询学生的成绩排名。成绩排名包括排名、学号、姓名、修读课程门数、未通过门数、获得总学分、平均分、绩点、平均学分成绩、平均学分绩点、班级排名、专业排名等信息。

1.2.6 考试质量分析

教师可以对所授课程进行考试质量分析以检验教学质量，包括最高分、最低分、平均分、及格率、优秀率、标准差等各项指标。按照分数段统计优、良、中、及格和不及格的人数及比例，以饼状图或柱状图的方式进行可视化展示。教学管理者可以对全部课程的考试质量进行汇总分析。

2 系统实现

本系统采用前后端分离技术实现，后端核心采用Spring Boot，同时集成ΜyBatis、Redis 等框架，前端集成Vue、Echarts、Element-UI 等框架,数据库使用ΜySQL。

■2.1 登录模块

学生成绩管理系统的数字化管理是高校教学管理的重要手段，涉及的内容是保密性的数据。因此，系统必须具有严格的用户权限、身份认证功能，避免数据泄露。在登录认证时面不单独区分角色，教学管理者、教师用户使用工号登录，学生用户使用学号登录。系统自动根据账号判断其角色，并分配相应的角色权限菜单。对于某一用户既有教学管理者角色也有教师角色的，默认登录教学管理者角色，同时提供用户身份切换功能。对于信息化建设较为完善的学校，也可以使用统一身份认证进行登录。

统一身份认证采用SSO，由于系统采用了前后端分离模式，因此还需要支持跨域过滤操作，其代码如下：

■2.2 成绩录入模块

在成绩录入模块，教师可以自由选择正常成绩录入或者补考成绩录入。系统提供学年学期的切换功能，默认选择当前学期并筛选出该学期教师所授课程，如图3 所示。教师选择需要录入的课程后，跳转到成绩录入页面，如图4 所示。该页面可以按照姓名、学号等对学生进行排序。对于特殊原因缺考、缓考、作弊等特殊情况的学生，可以进行特殊情况说明。通过导入成绩功能，可以下载该班级学生信息的excel 表。在excel 表中录入学生成绩后再将excel 表上传，系统自动识别成绩并保存。下载的excel 应设计为只有成绩栏可以编辑，可以有效防止用户随便更改学生信息而造成的录入问题。成绩录入完成后，提交至教学管理者处进行成绩审核。其中，将数据填充到excel 表的代码如下：

图3 班级列表页面

图4 成绩录入页面

■2.3 考试质量分析模块

对于教师和教学管理者而言，学生的考试成绩既体现了学生学的能力，也体现了教师教的能力，合理有效的对学生成绩进行分析就尤为重要。在班级列表页面中，可以对班级的考试成绩进行成绩分析。通过饼状图，列出各个分段的分布情况，如图5 所示。本系统的饼状图使用Echarts 进行绘制，使用全局引入的方式进行导入，其代码为：

图5 课程考试质量分析页面

3 结论

随着高校院校招生规模的不断扩大，学生成绩管理的信息化需求也越加强烈。本文利用云计算平台的高效性，将学生成绩管理系统部署在云平台上。力求依托于该系统以满足高校学生成绩管理的业务需要，同时节约高校管理成本，为学生成绩管理提供一种新的思路。促使高校的学生成绩管理工作越来越信息化、智能化，以适应时代发展的新变化。