面向工程认证的实践教学管理及数据挖掘

发布时间：2020-10-24 00:54

　　 近年来,我国高度重视本科生教育质量,加入《华盛顿协议》并制定教育工程认证标准是我国为实现高等教育国际化、并与国际接轨的重要措施。工程认证对高校工程教育提出了新的要求,带来了新的挑战。为了保证本科生教育质量,我们不能单纯地关注学生的文化课成绩,而应该将更多的精力放到学生的实践教学管理当中。改善实践教学现状,加强实践教学管理,实践教学管理系统的开发势在必行。实践教学管理系统的开发基于B/S三层体系架构,使用java语言开发,开发框架使用SSH框架,服务器使用Tomcat,数据库采用Oracle数据库。系统整体上符合J2EE规范。本文重点从系统架构的角度,分析了作为企业级项目面临的数据表设计,代码冗余、可重用性低,并发等问题。着眼于系统的稳定性、灵活性、重用性和可维护性,提供了符合本校系统开发现状的解决方案,为后续的开发提供了成功的参考依据。系统的运行实现了实践教学管理工作的信息化,满足了教务老师、学生等不同角色用户的需求,提高了教师工作效率,规范了实践教学的过程管理,降低了实践教学管理工作的难度。由于工程认证是长期的工作,实践教学系统的开发同样不是一蹴而就的。随着时间的推进,实践教学系统必将产出大量的数据,在其基础上进行数据挖掘,通过聚类算法分析学生的综合素质或者找出隐藏在其中的信息,并通过反馈机制获得反馈信息,同时基于反馈信息对实践教学工作及教育质量进行持续的改进,确保实践教学工作能够真正行之有效地开展。本文采用改进的FCM聚类算法分别对学生成绩数据,以及结合了课外培养计划学分的成绩数据进行聚类,并对聚类结果进行比较。我们发现增加了课外培养计划学分的成绩数据成簇效果更加明显,同时解释性更强,这也证明了实践能力在学生个人能力体现上不可分割的重要作用以及实践教学系统的开发的必要性。我们根据成绩区间划分方法将结合了课外培养计划成绩的数据离散化,采用改进过的Fp-growth算法获得频繁项集,并计算对应的置信度,从而得到有效的关联规则。我们发现课外培养计划产出的成绩与工程认证标准中的很多毕业要求存在关联,即课外培养计划成绩在很大程度上能够反映学生是否满足毕业要求。实践教学管理系统的开发,在一定意义上能够形象的反映学生的各项要求的达标进度,有效的督促学生积极参与实践教学活动。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：G647;TP311.13
【部分图文】：

B/S（浏览器/服务器模式）是对 C/S 架构的改进。在这种结构下，用户工作界面览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在端（Server）实现，形成如图 2.1 所示的三层结构。简化了客户端电脑载荷，减统维护与升级的成本和工作量[13]。服务端（Server）基于统一的 HTTP 协议。和传统的 C/S 架构使用自定义的应用不同，B/S 架构使用的都是统一的 HTTP 协议。使用统一的 HTTP 协议也为服务简化了开发模式，使得服务器开发者可以采用相对规范的开发模式，这样可以大省开发成本。由于使用统一的 HTTP 协议，所以基于 HTTP 协议的服务器就有很如 Apache、IIS、Nginx、Tomcat、JBoss 等，这些服务器可以直接拿来使用，不务开发者单独来开发。不仅如此，连开发服务的通用框架都不需要单独开发，服发者只需要关注提供服务的应用逻辑，其他一切平台和框架都可以直接拿来使用 B/S 架构同样简化了服务器提供者的开发，从而出现了越来越多的互联网服务。

图 2.2 实践教学管理系统服务器结构图Oracle 数据库racle 是一个功能强大的大型分布式数据库管理系统，其具有良好的可移植性和兼容性；支持大型数据库及多个用户的高性能的事务处理；具备完制和实施安全性控制。因此我们选择 Oracle 作为实践教学系统的数据库几个优点：.引入了共享 SQL 和多线索服务器体系结构。这减少了 ORACLE 的资源占 ORACLE 的能力，使之在低档软硬件平台上用较少的资源就可以支持更在高档平台上可以支持成百上千个用户。.提供了基于角色(ROLE)分工的安全保密管理。在数据库管理功能、完整性、一致性方面都有良好的表现。.支持大量多媒体数据，如二进制图形、声音、动画以及多维数据结构等。.提供了与第三代高级语言的接口软件 PRO*系列，能在 C,C++等主语言中

图 3.1 数据表拆分图 并发安全系统中存在很多高并发的情景，譬如毕业论文模块中选择毕业论文、选排实验中等。在抢课时，会有大量的学生登录网站、查看课程内容并进行选课。当访问量时，数据库和网络服务器会由于内存不足或者网络连接过多而变得缓慢甚至崩溃在抢课之类的高并发操作通常有以下几种解决方式：（1）通过使用前端对流量进制，使用随机的方式，让一部分人的提交延后。（2）限制每个服务器中允许访问数，比如允许每个服务器实例中可以执行一定数量的操作。（3）通过消息队列等件把同步转化成异步操作，用户抢课时把请求发送到服务器，并把用户重定向到的查询界面。因为前两种方式可能有不公平性或者容易被操控等缺陷，本系统选择使用如图 3.的消息队列的方式来实现并发安全。设计上通过使用消息队列来分开前后端，使
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本文编号：2853786