摘 要：工程教育專業(yè)認(rèn)證是保障高校教學(xué)質(zhì)量的非常重要的手段之一。高校檔案是高校教育教學(xué)的原始過程材料，檔案信息的管理在工程教育專業(yè)認(rèn)證中尤為重要。為響應(yīng)國家號召，滿足廣東海洋大學(xué)工程教育專業(yè)認(rèn)證工作開展的需求，廣東海洋大學(xué)數(shù)學(xué)與計算機(jī)學(xué)院科創(chuàng)園學(xué)生團(tuán)隊(duì)ITAEM團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一款適用于工程教育專業(yè)認(rèn)證的信息管理系統(tǒng)，用于對工程教育專業(yè)認(rèn)證工作所需的各項(xiàng)信息進(jìn)行統(tǒng)一的高效率管理。

　　關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認(rèn)證;教育信息管理;信息管理系統(tǒng);軟件開發(fā);信息技術(shù)

　　引 言

　　專業(yè)認(rèn)證指的是專業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)對高等院校所開設(shè)的學(xué)科專業(yè)教育實(shí)施具有專門性、針對性的認(rèn)證，其目的在于做到進(jìn)一步規(guī)范各高等院校在教育教學(xué)中的人才培養(yǎng)工作，提高高等院校專業(yè)教育的教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。作為一種保證高等教育質(zhì)量的模式，認(rèn)證制度已經(jīng)從美國發(fā)展至全球各地的許多國家。工程教育專業(yè)認(rèn)證是針對部分高等院校所開設(shè)的工程類專業(yè)的教育認(rèn)證，它作為世界范圍內(nèi)的一種通用的質(zhì)量保證體系，為工程教育工作的開展以及工程師資格獲得國際認(rèn)可奠定了十分重要的基礎(chǔ)。中國于2016年6月成為《華盛頓協(xié)議》正式成員，這標(biāo)志著中國的工程教育專業(yè)認(rèn)證被國際認(rèn)可[1]。

　　對專業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)而言，在對高校工程類專業(yè)教育進(jìn)行認(rèn)證的過程當(dāng)中，需要高校提供大量的能夠全面展現(xiàn)其教育教學(xué)工作的檔案材料。正因如此，高校對自身教育教學(xué)檔案進(jìn)行科學(xué)合理的管理能夠有效地推動機(jī)構(gòu)對其工程類專業(yè)的認(rèn)證工作的開展。在經(jīng)濟(jì)與科技飛速發(fā)展的今天，高校的檔案管理工作也越發(fā)地與時俱進(jìn)，不斷完善其檔案管理的信息化建設(shè)，可以更好地實(shí)現(xiàn)工程教育專業(yè)認(rèn)證的檔案資料積累[2]。

　　在目前階段，我國的工程教育專業(yè)認(rèn)證仍然處于尚未完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的階段，全國各高等院校之間對工程教育專業(yè)認(rèn)證的理解有所參差，工程教育專業(yè)認(rèn)證的在各校的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)各有不同，缺乏統(tǒng)一的明確標(biāo)準(zhǔn)，這對我國工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的推廣產(chǎn)生了一定的阻力。

　　1 項(xiàng)目背景

　　跟隨著國家教育改革的步伐，廣東海洋大學(xué)于2019年展開工程教育專業(yè)認(rèn)證工作。為了響應(yīng)學(xué)校的號召，廣東海洋大學(xué)數(shù)學(xué)與計算機(jī)學(xué)院在一系列工科專業(yè)之中選擇了“計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)作為該學(xué)院開展工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的第一個試驗(yàn)專業(yè)。工程教育專業(yè)認(rèn)證是保障高等教育教學(xué)質(zhì)量的必要手段，高等學(xué)校檔案是高校教育教學(xué)的原始過程材料[3]。由于學(xué)校目前正處于開展工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的初級階段，工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的具體流程正處于待完善階段，許多老師對于工程認(rèn)證工作的理解不到位、對于其具體要求的認(rèn)識也不清晰，而且學(xué)校內(nèi)部缺少一個完善的、適合用于進(jìn)行工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的信息管理系統(tǒng)，因此，構(gòu)建一個可以滿足專業(yè)認(rèn)證管理信息化要求、自動化高、操作簡單、促進(jìn)認(rèn)證工作中各項(xiàng)程序的流程化和規(guī)范化、方便教師進(jìn)行信息管理的工程教育專業(yè)認(rèn)證信息管理系統(tǒng)具有必要性和緊迫性。

　　2 總體需求概述

　　本系統(tǒng)是為本校“計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)”2017級學(xué)生定制的符合工程教育專業(yè)認(rèn)證需求的信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用于實(shí)現(xiàn)計算課程目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度、畢業(yè)最終學(xué)位、實(shí)現(xiàn)用戶信息管理的要求、權(quán)限管理、課程信息管理、學(xué)生信息管理、課表管理(時間表管理)、畢業(yè)需求管理、課程目標(biāo)管理、課程評估設(shè)置、課程成績管理、課程成績管理、畢業(yè)需求分析等功能。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

　　3 詳細(xì)功能介紹

　　3.1 基本信息管理

　　在基本信息方面，本系統(tǒng)對用戶信息、課程信息、學(xué)生信息、課程考核目標(biāo)、課程成績和畢業(yè)要求等信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)了對各種信息的錄入、刪除、修改和查詢功能，滿足了作為一個信息管理系統(tǒng)的基本要求。通過統(tǒng)一化的信息管理，用戶可以利用本系統(tǒng)輕松對各類信息進(jìn)行分類管理以及整理保存，在這種標(biāo)準(zhǔn)化地對信息資源進(jìn)行收集和處理的流程下，學(xué)校對各類信息資源的把握和應(yīng)用擁有了更加完善的手段，大幅度地提高了各類信息資源的利用效率，工程教育專業(yè)認(rèn)證中所需要的基礎(chǔ)信息管理得到了極大的便利。

　　3.2 信息關(guān)聯(lián)及數(shù)據(jù)計算

　　作為信息管理系統(tǒng)，不僅需要實(shí)現(xiàn)其基本功能，更重要的是針對其具體的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行功能完善，利用計算機(jī)的強(qiáng)大計算能力代替人類進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜的運(yùn)算。本系統(tǒng)為了滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證的需求，通過大量的復(fù)雜運(yùn)算使得數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生緊密聯(lián)系，并通過簡潔明了的方式向用戶展示所需的關(guān)鍵信息。

　　以課程的總達(dá)成度為例，課程的總體達(dá)成度是根據(jù)某個班級中所有學(xué)生在單門課程中每次的考試、作業(yè)和實(shí)驗(yàn)等教學(xué)測試中得到的分?jǐn)?shù)所計算得出，它可以以百分比的形式反映出該班級的學(xué)生對本課程的總體學(xué)習(xí)情況，從而利用數(shù)據(jù)客觀公正地為每個教師在課程中的教學(xué)行為進(jìn)行輔助評價，也可以利用該數(shù)據(jù)對各學(xué)校開展的相同課程進(jìn)行比對，或者對該數(shù)據(jù)進(jìn)行拓展計算其他方面的指標(biāo)。

　　課程總體達(dá)成度的計算需要涉及學(xué)生表、成績表、課程表、課程目標(biāo)表、班級表、課程的考核表共計6個表。學(xué)生課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度實(shí)際上是課程的實(shí)際總分除以目標(biāo)分?jǐn)?shù)，即第一步是計算課程目標(biāo)的實(shí)際總分?jǐn)?shù)，然后將兩者除以得出結(jié)果。

　　課程的實(shí)際總分為該課程門下的各種考核的實(shí)際得分分別乘以該門考核所占的權(quán)重之和。以包含包括“作業(yè)”“實(shí)驗(yàn)”和“考試”三個考核方式的“計算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”這門課的目標(biāo)一的實(shí)際總分計算為例：

　　實(shí)際總分=考試實(shí)際得分×考試在該門課程的考核方式中所占的權(quán)重+作業(yè)實(shí)際得分×作業(yè)在該門課程的考核方式中所占的權(quán)重+實(shí)驗(yàn)實(shí)際得分×實(shí)驗(yàn)在該門課程的考核方式中所占的權(quán)重。

　　該課程的總目標(biāo)分?jǐn)?shù)=該課程每次評核的總分?jǐn)?shù)×該次評核的權(quán)重數(shù)之和。

　　故而，設(shè)課程的總體達(dá)成度為result，課程目標(biāo)點(diǎn)總數(shù)為nTarget(個)，單門課程目標(biāo)點(diǎn)得分為tScore(分)，滿分為tFull(分)，其對應(yīng)權(quán)重為weight，單門課程中每個學(xué)生的得分為sScore(分)，學(xué)生總數(shù)為nStudent(人)，公式為：

　　本系統(tǒng)利用了大量的計算，為各數(shù)據(jù)間提供了可靠的聯(lián)系，確保每個輸入到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都可以加以合理利用，充分發(fā)揮系統(tǒng)的高效性和可靠性。

　　3.3 系統(tǒng)權(quán)限管理

　　信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中儲存著大量有關(guān)個人的信息，所以設(shè)置系統(tǒng)的訪問權(quán)限顯得至關(guān)重要。合理設(shè)置用戶權(quán)限不但有利于數(shù)據(jù)的安全，更有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，降低系統(tǒng)由于不規(guī)范操作導(dǎo)致的損壞或者崩潰的情況出現(xiàn)。本系統(tǒng)做到對數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格管理，合理分配各級管理員和用戶的使用權(quán)限，將用戶角色分為超級管理員、普通教師、課程負(fù)責(zé)人和課程建設(shè)者(大綱編撰者)四類，各級用戶在系統(tǒng)中各司其職，保障系統(tǒng)合理穩(wěn)定運(yùn)行。用戶操作權(quán)限圖如圖2～圖5所示。

　　4 系統(tǒng)架構(gòu)

　　4.1 開發(fā)總體方案

　　在著手進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)和數(shù)據(jù)庫的搭建之前，我們通過書籍和互聯(lián)網(wǎng)查閱工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的有關(guān)資料和咨詢學(xué)校工程教育專業(yè)認(rèn)證相關(guān)負(fù)責(zé)人的方式明確工程教育專業(yè)認(rèn)證信息管理系統(tǒng)的具體需求，對工作的開展形成較為系統(tǒng)的認(rèn)知，確保后期的系統(tǒng)開發(fā)工作可以符合需求，隨后對系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)行總體構(gòu)思和分析，包括可行性分析和需求分析，通過討論不斷修改更新構(gòu)思，最終確定一個較為完整的終版方案。

　　在開發(fā)系統(tǒng)的過程中，我們以軟件工程學(xué)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論、算法導(dǎo)論等理論為基礎(chǔ)，采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的方法對系統(tǒng)主體進(jìn)行設(shè)計實(shí)現(xiàn)，同時根據(jù)系統(tǒng)開發(fā)的需要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的搭建。

　　在完成系統(tǒng)的出版設(shè)計開發(fā)之后，我們在項(xiàng)目后期對系統(tǒng)進(jìn)行了各項(xiàng)指標(biāo)的測試，包括對系統(tǒng)各項(xiàng)功能進(jìn)行測試以及對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行壓力測試，科學(xué)評估測試的結(jié)果，根據(jù)測試結(jié)果對系統(tǒng)及時進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，在系統(tǒng)滿足預(yù)期要求之后交付使用。

　　4.2 具體方案實(shí)現(xiàn)

　　4.2.1 前端設(shè)計

　　本系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計開發(fā)，其中，B指客戶端，S指服務(wù)器。系統(tǒng)在服務(wù)器和客戶端上分別運(yùn)行服務(wù)端程序以及安裝客戶端軟件。在這個架構(gòu)之中，服務(wù)端和客戶端在運(yùn)行的時候會分別完成系統(tǒng)所分配的不同的任務(wù)?？蛻舳颂幚碛脩舻那岸私缑婧徒换ゲ僮?，服務(wù)端處理后臺業(yè)務(wù)邏輯和請求數(shù)據(jù)，這使得兩端的通訊速度和通訊的效率大大地提高[4]。

　　為了提高開發(fā)效率、降低系統(tǒng)設(shè)計的耦合度以及提高系統(tǒng)處理復(fù)雜業(yè)務(wù)的能力，本系統(tǒng)采用了前后端分離的開發(fā)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，在前端方面采用當(dāng)下流行的Vue + Element-UI進(jìn)行開發(fā)，引用了Echarts組件用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。開源可視化庫Echarts利用了Javascript進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，在PC端和移動端設(shè)備上都可以流暢地運(yùn)行，它還可以兼容當(dāng)前市面上例如微軟的IE瀏覽器、谷歌的Chrome瀏覽器、Safari以及火狐等大多數(shù)的瀏覽器。而且，它依賴于一個被稱為Zrender的輕量級矢量庫，從而做到可以給用戶提供直觀的、交互式的以及可以高度個性化定制的數(shù)據(jù)可視化圖表。Echarts提供了常規(guī)的折線圖、柱狀圖、散點(diǎn)圖、餅圖、K線圖，以及用于統(tǒng)計的盒形圖，用于地理數(shù)據(jù)可視化的地圖、熱力圖、線圖，用于關(guān)系數(shù)據(jù)可視化的關(guān)系圖、旭日圖，多維數(shù)據(jù)可視化的平行坐標(biāo)，還有用于BI的漏斗圖，儀表盤，且支持圖與圖間的混搭[5]。