基于web的交互式学生成绩整理和数据分析系统

林甜甜　黄璐　李亚璇　刘圣勇

摘要：建立交互式、人性化的成绩分析网站，方便教师们对学生成绩进行批量化、自动化的整理和分析。同时利用完整的成绩数据库，制作了数据分析系统，可以进行多种排名，可用于人才选拔或保研等。编制了良好的数据预览和输出程序，可以利用外部软件进行更深入的数据挖掘。

关键词：交互式成绩分析系统；主成分分析；javascript；vbscript；spss

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）23-0056-03

1 背景

高校每个学期都有大量的成绩数据需要保存和处理。特别是公共课教师，每个学期都要做很多重复性的工作。有必要改进成绩管理系统，减轻教师的工作负担。同时每个学期也积累了大量成绩数据，有必要对这些数据进行挖掘和分析。制作一个交互式的网站，既能完成成绩整理，又能提供数据服务和数据分析。

2 交互式数据分析系统的建立

我们的网站已经实现下面所说的各项功能，因为论文中不方便截图和篇幅限制，我们没有插入具体的截图。

2.1 构建完整和独立的数据库

通过学校给的账号密码，登录学校的成绩录入系统。通过学校的数据库接口，用asp或vbs软件，按学年批量导出每门课程的成绩单。建立自己的access数据库，在数据库中建立教师表、学生表和成绩表。每个表中建立丰富的关键字，保留完整信息，方便数据库查询。把学校导出的数据，用asp或vbs导入到自己的数据库中。有针对性的建立自己的数据库，提高自己网站的稳定性和独立性。为了方便学生快速查询成绩，用vbs软件把成绩表重新写入到学生表下。学生数据采集得非常完整，采集转化程序运行了将近2小时。我们同时分析了数据中的各种问题，如转专业的学生成绩，某些学生的某些成绩遗失等。

2.2 构建学生成绩批量打印系统

构建期末成绩，平时成绩，点名表，试题分析报告和成绩分析报告5个版块，如图1所示。

1）期末成绩打印，首先设计期末成绩的输出表格，然后按教师姓名，查询该教师的所教的所有班级，接着分别统计每个班级的数据，计算出优秀率、良好率和及格率等数据，最后按输出格式，一次性导出所有班级的学生成绩。2）平时成绩和期末成绩的制作相似。3）点名表增加拼音提示的功能。4）试题分析报告，统计该课程的所有学生成绩，因为采集数据非常完整，这里可以办到。5）成绩分析报告，统计分析该授课头的所有学生成绩。做好以上5项，基本满足我校期末成绩的统计分析，而且基本都是自动化的打印输出。

2.3 提升系统交互性和网页展示效果

1）系统采用asp+access构建，制作简单灵活。2）系统采用侧边栏的目录模式，对项目进行分类整理，易于操作使用。3）系统在结构清晰的情况下，设计很多选项，提升系统与用户的交互性。客户端使用很多javascript，提升系统的交互性和网页展示效果。4）asp服务器端使用vbscript编程，用于上传和下载数据，而数据分析一般都用Javascript操作，减轻服务器压力。处理好javascript和vbscript之间数据的传递，减轻服务器端的计算量，提升系统的运行效率。5）系统对数据表格的输出，设计了三种模式：网页预览，保存成excel（或word），返回修改。6）提升网站兼容性，网站当前所有功能，都兼容ie、火狐、chrome三大浏览器。

2.4 构建交互式数据分析系统

构建单科成绩排名，班级所有成绩排名，可选多科成绩排名，多因素成绩数据输出4个版块，如图2所示。

1）单科成绩排名，通过输入课程号，查询该课程号的所有成绩，然后用户可以选择三种输出方式：每班按学号输出，每班按成绩排名顺序输出，每班按成绩排名顺序输出每班前5名（或前n名）。2）班级所有成绩排名，通过输入班级，也有以上三种输出方式。3）可选多科成绩排名，也可按上面三种方式显示成绩，同时还可以选择需要的科目，方便数学建模等比赛选拔参赛队员。网站采用了直接简单求和的方法排名。后面讨论了导出这里的数据，用spss来做排名。4）多因素成绩数据输出，这里做了课程，班级和教师三个因素的学生成绩的数据输出，以方便用R语言、spss和excel等外部软件来分析学生成绩与这三个因素的内在关系。4个版块都可以导出数据，供外部软件进一步分析。

3 用因子分析法选拔数学建模竞赛队员的案例

1）目的：在“环工13-1”班挑选5名成绩优异、综合能力表现出色的同学参加数学建模竞赛。2）指标选取：我们从学生成绩系统中随机抽取班级-“环工13-1”班，共28名同学（其中恩和同学4科成绩为0被剔除），选取6门必修课程考试成绩为原始数据的指标体系：高等数学A1（X1）、英语1（X2）、计算机应用基础1（X3）、思想道德修养与法律基础（X4）、线性代数A（X5）、概率统计A（X6）。对各成绩进行初步描述统计分析符合正态分布。3）数据处理：采用SPSS21统计分析中的因子分析法。数据分析前，为了消除各科成绩难度系数的差异，对每位学生的6门成绩进行中心标准化。

根据上式可计算出每个同学各科成绩的综合得分，并可据此排名。第一到第五名分别为：李晓翔、杜淑雯、杨威、王稼倩和罗天龙。这五名同学在数学专业知识能力、编程能力和语言文化能力三方面综合表现比较出色，老师们可以此作为依据，挑选这五名同学参加数学建模竞赛。而网站用六门成绩的总和排名，第一到第五名分别为：李晓翔、杜淑雯、罗天龙、梁靖和杨威。这两个排名结果有一定差别，也有很大的相关性。网站可以精选几种排名方法，但不能罗列所有排名方法。我们这里设计了一些数据的导出功能，输出的数据可以利用更多的外部软件来统计分析。

4 结束语

我们建立了很人性化的学生成绩系统，用户与系统的交互性很强，教师们只需要点一些按钮，就能实现批量化的办公，我们把这些按钮也分类编排，使网站简单易用。同时我们得到了一个完整的学生成绩数据库，我们设计了多种成绩排名方式，网站具备较好的统计功能；同时还设计了一些数据输出方式，为外部统计软件预留了用武之地。后期可以将网站改写成手机软件，那样更加实用。

参考文献：

[1] 王佩红， 刘慧婷. 基于VB的学生成绩管理系统的设计与实现[J]. 计算机技术与发展， 2007（12）： 169-172.

[2] 宣华， 付小龙， 刘玉玲， 等. 学生成绩管理系统的研究与创新[J]. 实验技术与管理， 2011（2）： 101-103，116.

[3] 张启贤， 陈欣， 刘新平. 基于因子分析下的学生成绩综合评价模型研究[J]. 西安文理学院学报：自然科学版， 2008（2）： 1-6.

[4] 徐则中. 基于变权的学生成绩综合评价[J]. 中国电力教育， 2010（19）： 50-52.

[5] 陆梅芳. 高校学生成绩综合评价研究[J]. 池州学院学报， 2010（3）： 121-123.