本科畢業設計綜合質量評價系統開發

◆張莉

作者：張莉，臺州學院機械工程學院副教授，主要從事CAD/CAE、優化決策、智能設計技術等研究（318000）。

雖然畢業設計的評審標準（如結構、內容要求、撰寫格式等）具有一系列的規定，但這些標準在執行過程中大打折扣，如不同專業的畢業設計內容相差較大，即使同一專業，不同類型的畢業設計也可能存在很大差異。因此，影響學生畢業設計成績的各因素的重要程度不一樣，而且在評價中存在諸多判斷的模糊性。然而在成績評定中需要直接給出一個精確的分值，這種處理方式往往是片面的、不可靠的；當學生成績有爭議時，往往缺乏標準作為參考來確定學生的最終成績。因此，沒有嚴格的評價標準就很難實現高質量的畢業設計，同時也使得學生在畢業設計執行過程中無法實現自我評價。如何建立詳細的本科畢業設計評價體系，并嚴格執行，是實現高質量畢業設計的重要保證。

1 畢業設計綜合成績評審現狀

本學院目前有3個專業，畢業設計呈現多樣化狀態，因此，畢業設計的形式、內容和周期具有多樣化。如：機電類畢業設計主要以實物制作為主，圖紙量很少；夾具類畢業設計要對一復雜零件設計兩套夾具圖，圖紙量很大，但設計過程比較程序化，學生上手快；產品結構設計類比較靈活，學生不易入門，對整體結構的設計比較迷茫；模具設計類同夾具設計類相似，過程比較程序化，學生易上手。

不同類型的畢業設計內容不同，側重點不同，過程也不同，導致多樣化的畢業設計使畢業設計成績的評價比較困難。由于畢業設計評價指標權重值與畢業設計各類屬性值的不同源性、評價指標的靈活性、評價人員的可變性等，為此把畢業設計質量指標分解為多項詳細的指標，通過畢業設計詳細的評價標準，使學生和教師有的放矢，明確各自在畢業設計過程中的任務及需要達到的最低要求，使教師和學生在畢業設計執行過程中有效地實現評價。

2 評價系統實現的主要技術

畢業設計評價算法評價系統采用層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）[1]進行各畢業生的畢業設計質量評價。

1）建立畢業設計質量的綜合評價層次結構模型。系統采用三層評價體系，最上層為目標層，即畢業設計綜合成績排序；最下層為畢業設計集S={s1，s2，…sn}，集成所有畢業生的畢業設計；中間層可以有一個或幾個層次，稱為指標層F，包含評價畢業設計成績的各種定性或定量指標。

根據畢業設計成績評價的性質、特點和公平等方面進行考慮，其綜合成績從三個方面進行加權求和，即定義第一指標層為三項指標，組成指標集A為：

A={指導老師，評閱老師，答辯小組}

每個指標又有各自的分級指標，具體評價指標的層次遞階結構如表1所示。

2）根據各評價指標對畢業設計綜合成績評判的貢獻，形成指標間相對重要性的評判。按照1～9標度建立判斷矩陣R，其中判斷矩陣的元素rij為指標i相對指標j的重要性標度，滿足rij×rji=1，rii=1等性質，其中指標i和j都屬于同層指標。

采用和法求解判斷矩陣的權重系數，即對判斷矩陣的每一列進行歸一化然后再對歸一化的判斷矩陣

表1 本科畢業設計質量評價層次結構模型

3）由于主、客觀因素的隨意性和不確定性，對同一層次不同因素進行兩兩相對重要性評價時，可能存在較大的區別，這會降低畢業設計綜合成績排序的可靠性。因此，在確定權重因素時，需要對判斷矩陣的最大本征值進行一致性檢驗，若最大本征值小于表2[2]中同階矩陣相應的臨界本征值時，通過一致性檢驗，求得的權重向量有效；否則應重新估計判斷矩陣，直到最大本征值小于臨界本征值。

表2 n階矩陣的臨界本征值

系統訪問安全策略由于系統集成了大量的數據信息，因此該系統訪問的安全性非常重要。根據有限元分析服務系統的特點，采用基于角色—任務的訪問控制策略（roletask-based access control，RTBAC）[3]。RTBAC克服了基于角色的訪問控制（role-based access control，RBAC）動態適應性差的不足，在RBAC的框架下加入任務的概念，實現了動態的管理權限。

系統訪問授權管理器根據用戶的登錄角色，確定用戶的訪問權限。當用戶以注冊用戶的角色登錄，便可以參與評審相應畢業生的畢業設計，只有用戶參與評審，才有資格獲得訪問權限。例如，用戶只有評審了某個學生的畢業設計，才會被允許查看該學生的評審結果，且訪問權限不是固定不變的，它隨著執行畢業設計評審任務的上下文環境的改變而變化，對不同畢業設計評審任務實行不同的訪問控制策略。同時，畢業設計評審任務具有時效性，因此對于用戶的訪問權限的使用也是具有時效性的。

無組件文件上傳技術利用開發工具中自帶的FileSystemObject，對象只能上傳一些較簡單的文件（如*.txt文件、*.bmp文件等），導致文件上傳低效問題。針對此情況，基本上是通過安裝第三方上傳組件來解決問題，常見的文件上傳組件有Posting Acceptor、SA-FileUp、AspUpload等，但第三方組件存在一些問題，如網頁加載速度慢、組件本身的限制等。

因此，該系統采用一種新的無組件文件上傳方法，使得開發文件上傳的程序變得更簡單，并可上傳任意類型的文件，其程序包為upload_5xsoft.inc，其功用主要包括上傳和下載文件。

通過建立一個上傳對象，程序自動執行Class_Initialize方法，將上傳文件的信息如文件名、文件路徑等讀取到類upload_5xsoft中，并提交到服務器，部分代碼如下：

3 評價系統的開發

采用Windows 2000 Professional操作系統、IIS Web 服務器，以VBScript為開發工具開發畢業設計綜合成績評價系統。該評價系統采用基于結構化查詢語言（SQL）和多線程的關系型數據庫管理系統Microsoft SQL Server作為后臺數據庫管理系統，建立智能決策數據庫，所建數據庫中具有多張相對獨立的數據表，各數據表均有確定的字段及字段數據類型，數據表的每一行描述一個知識單元，各數據表之間具有關聯性，系統采用主鍵/外鍵約束關系來表示。這種關聯性使得數據庫的錄入、檢索和更新等操作變得更便捷，而且數據庫的改變不會影響系統程序的執行，從而保證數據庫具有良好的開放性、動態性和累積性。

本文給出畢業設計綜合成績評價系統的部分代碼，如下所示：

如圖1所示為畢業設計綜合成績評價系統中第一層次評價指標的評價界面，通過界面的文本框選擇輸入相應的指標值，點擊下方的按鈕，便可完成該指標層的計算。

4 結論

圖1 畢業設計綜合成績評價操作界面之一

針對本科畢業設計質量決策問題的特點和需要，采用層次分析法對各畢業生的畢業設計綜合成績的優劣進行評價和排序。并開發了相應的評價系統，此系統能準確有效地完成畢業設計評價過程；借助計算機存貯了大量的數據和知識，通過服務器后臺完成計算評價過程，實現畢業設計成績決策過程的智能化和自動化，保證評價結果正確、可信，提高決策質量。

[1]李莉，等.虛擬企業伙伴選擇中的多目標決策問題[J].計算機集成制造系統-CIMS，2002(2)：91-94.

[2]岳超源.決策理論與方法[M].北京：科學出版社，2003.

[3]鄭小林，雷宇，陳德人.面向網絡化制造系統的用戶訪問控制研究[J].浙江大學學報：工學版，2005(11)：1735-1739.