摘要：工程教育认证的目的是为相关工程技术人才进社会提供预备教育的质量保证。其中重要的一个环节是学生毕业要求达成评价。本文介绍了毕业要求达成评价及分析系统的实现技术，分析了系统的功能、实现流程及数据库设计，阐述了系统主要功能的业务逻辑。经验证，该系统能够降低教育工作者构建毕业要求达成体系的难度，帮助教师快速、便捷地构建课程目标及其与毕业要求的关联关系，能对学生数据进行全自动、全方位的统计分析，并将数据以可视化方式呈现。
关键词：工程教育认证；毕业要求达成；分布式；数据分析
1引言
工程教育认证是专业认证机构针对高等教育开设的工程类专业教育实施的专门性认证[1-2]。本文研究的系统的终极目标是根据专业学生的培养目标达成度确定毕业达成度[3]，通过追踪学生的学习规律、学习表现，来反映毕业要求达成的总体情况，发现学生能力与社会经济发展需求之间的差距，最终通过系统反馈修订培养方案，改进教学制度、教学内容等，进一步提高教学质量，实现毕业要求达成评价及分析系统与高校教学改革的良性循环。
2技术选型
该系统进行技术选型时主要考虑的因素包括实际业务场景、数据量、数据处理性能、网络环境、开发生态、开发效率以及系统维护成本等。最终确定系统微服务架构使用Apache开源Rpc框架SpringCloud分布式微服务[4]。注册中心使用阿里开源框架Nacos。业务系统采用Spring、SpringMVC、Mybatis架构[5-6]。权限用户系统采用Spring、SpringMVC、SpringJPA架构。数据库使用关系型数据库MySQL以及非关系型数据库Redis。前端使用Vue、Element、Echarts构建。项目整体使用前后端分离开发技术。系统使用Log4j开源日志框架，使用阿里开源数据库连接池技术Druid。在业务处理中，表格处理使用Apache开源POI框架。
3系统设计
3.1系统功能设计
系统的主要功能模块为毕业要求达成度体系模块、课程模块、成绩管理模块、数据可视化模块、用户权限模块等，如图1所示。
3.2系统功能流程设计
（1）登录业务。用户登录业务主要流程为用户输入账户密码、验证账户密码合法性、用户敏感数据加密处理、用户名及密码校验、用户权限查询、用户数据封装加密处理、跳转系统首页。（2）课程管理。该模块主要包括添加删除课程，课程管理员指派，课程可编辑开关功能等主要功能模块。（3）毕业要求管理。该模块的主要功能有添加毕业要求、删除毕业要求、编辑毕业要求等。（4）指标点管理。该模块的主要功能有添加指标点、删除指标点、编辑指标点等。（5）课程目标管理。该模块的主要功能涉及添加课程目标、编辑课程目标、删除课程目标等。（6）考核环节管理。该模块的主要功能涉及添加课程目标考核环节、编辑课程目标考核环节、删除考核环节等。
3.3数据库设计
根据系统的功能模块图，可以快速分析出软件工程专业毕业要求达成评价及分析系统的实体，以及实体与实体之间的关系。毕业要求达成评价及分析系统部分主要实体之间的具体关系如图2所示。
4系统功能实现
4.1系统功能流程设计
登录功能的实现使用双重验证设计。首先前台发起预备登录请求。后台响应唯一MD5加密字符串。前台使用加密串与加密后的用户密码再次进行多次MD5加盐加密，生成不可逆加密串，最终进行比对。如果比对正确则查询用户拥有权限，加载用户主界面并跳转；如果错误则提示相应信息。登录之后的后台界面如图3所示。
4.2权限服务
4.2.1角色管理
系统管理员可以为系统添加角色。添加角色时首先编辑角色基本信息后提交，前后台验证数据的合法性。系统管理员还可以修改和删除角色信息，需先验证输入的合法性，再添加或更新角色信息。
4.2.2用户管理
系统管理员可以添加新用户。添加新用户时首先设置必要基本信息。系统管理员可以为用户设置角色，然后后端将角色分配给相应的用户。还可以修改和删除用户信息。当删除用户信息时，后台将数据进行逻辑删除，数据库将会保留用户信息。
4.3业务管理
4.3.1毕业要求管理
教研室主任用户可以按照年份添加毕业要求信息。此时，后端首先检验数据合法性。合法则将相应数据存入数据库，构建毕业要求达成度体系。教研室主任用户还可以对毕业要求信息进行修改和删除，验证数据的合法性后，将数据存入数据库。系统最终可以通过教研室主任搭建的毕业要求体系，对学生的成绩进行可视化分析，如图4所示。
4.3.2指标点管理
教研室主任用户可以按照年份添加指标点信息。首先验证数据合法性，再验证指标点支撑的毕业要求是否存在。如果验证通过则将相应数据加入数据库，否则提示信息。此外，还可以对指标点信息进行修改和删除。修改时须验证数据的合法性。删除指标点信息时，需先删除指标点支撑毕业要求信息。系统可以根据教研室主任用户搭建的指标点体系，对其学生的成绩数据进行可视化的分析。指标点数据详细分析界面如图5所示。
4.3.3课程管理
教研室主任用户需要对课程信息进行维护，如添加和删除课程信息，以及为课程分配课程管理员、开闭课程信息编辑开关等操作。课程可编辑功能是教研室主任角色添加相应课程后，可以编辑课程可编辑开关，数据库将修改课程可编辑状态。
4.3.4课程目标管理
教研室主任角色将指标点指派到课程支撑后，需要课程管理员对相应课程目标进行添加。提交后系统首先验证数据的合法性，检测所设定的课程目标支撑单个指标点权重系数之和是否为1。如果合法，后端将课程目标信息加入数据库，否则提示错误。删除课程目标也是首先检测课程目标下的成绩数据，删除成绩数据再删除课程目标数据。系统最终会依据课程管理员搭建的课程目标体系对学生的成绩进行可视化分析，如图6所示。
4.3.5考核环节管理
课程管理员需要为每个课程目标添加相应的考核环节。添加考核环节时，前后端首先检查数据合法性。如果过合法则添加相应数据到数据库，否则提示错误信息。后端会检查考核环节的支撑权重系数，总权重系数必须为1。若不为1则提示错误信息，否则执行修改。
4.3.6成绩管理
课程管理员需要为每个课程的考核环节录入相应的学生成绩。系统支撑手动录入和Excel导入成绩，后端将统计成绩，同时检测成绩是否重复及是否大于目标成绩。
4.3.7问卷管理
课程管理员对课程的目标信息以及考核环节进行编辑后，可以问卷调查。通过二维码或网址邀请学生参与调查问卷。由课程管理员课程问卷，系统将查询该课程的课程目标，生成问卷页面，再生成相应链接或二维码。学生作答后将数据写入学生成绩数据库，统计各课程目标成绩数据。
4.3.8成绩分析管理
在教研室主任角色将达成度体系搭建完成及课程管理员将课程目标体系搭建完成并录入相应学生成绩后，教研室主任与课程管理员角色可以通过系统自动分析成绩数据，并将成绩数据以可视化的图表方式呈现。
作者：王凯琪 兰全祥 单位：攀枝花学院数学与计算机学院