圖形化的成績分析系統設計與實現

李如桃 許樂清

摘 要：圖形化的成績分析系統，試圖采用PHP語言及JpGraph類庫實現學生課業成績在WEB頁面中的圖形化展示。將數據經過匯總分析，進行橫向、縱向比對，以圖表的表式簡潔、直觀、清晰地展現出來，為教學實施提供指導依據。研究PHP語言在行業數據發布與展示系統中的應用，JpGraph類庫數據填圖的技術實現。

關鍵詞：PHP；JpGraph；圖形；數據

引言

教師在教學實施中累積了大量的數據，反映了學生在每一階段的學習狀態，可作為形成性考核成績的一部分。目前這些數據表現大都是離散的、滯后的，如何通過系統的分析，將數據以可視化的圖表展現出來，簡潔易懂、一目了然，為后續的教學實施提供參考。這是本論文研究的重點。

為了實現對教學過程數據的快速查詢、匯總及圖形化顯示，設計開發了圖形化的成績分析系統。采用瀏覽器/ 服務器（B/S）模式，Apache+ PHP+MySQL框架。圖形顯示模塊的實現，是利用基于PHP 語言的JpGraph類庫進行數據填圖，實現代碼簡單，大大縮短了軟件代碼開發過程。文章圍繞JpGraph圖像生成技術展開。

1 系統的設計方案

圖形化的成績分析系統的設計理念是將學生形成性考核中，每階段的作業情況，與課程對應的崗位能力需求就行匹配，展示差距，明確后階段學習的重點方向。考慮到各崗位對具體能力的不同需求，成績不再是一個籠統的分數，而是根據能力細分為若干個指標。

如圖1所示，柱狀圖表示學生需要達到的崗位最低要求，折線為學生現有水平，可以清晰地反映出，其中兩項能力，同學們己經達到崗位要求，另外四項崗位能力，需要在后續課程中加強訓練。

圖1

圖形化的展示模塊是本系統開發的重點，主要設計以下幾個類型圖表：

（1）匯總數據分析圖，反映學生平均水平與各崗位能力需求的對比。將所有考評成績按考核指標求平均，與各崗位需求數值比較作圖，對應不同的崗位，系統生成不同的圖形。

（2）學情動態圖，反映學生個體、整體的學業情況，各學習階段成績縱向比較。如：給定學生姓名和崗位能力，以圖形顯示其在這項指標上的進步情況。

（3）崗位匹配圖，綜合學生多次考核數據，與各崗位需求對比，以確定學生是否能勝任對應工作崗位。

2 JpGraph庫介紹

JpGraph類庫是基于PHP 語言編寫的面向對象的圖形類庫，其繪圖組件能根據用戶的需求生成多種類型的圖表，包括折線圖、柱狀圖和餅狀圖等。圖片可以在網頁上直接顯示，也可保存為多種格式的圖片。首先從數據庫中取得統計數據，定義標題、圖表類型等，然后通過PHP 中的JpGraph類庫， 便可在統計數據的基礎上完成各類統計圖。

JpGraph可在http：//jpgraph.net網站下載，目前常用的版本是jpgraph-3.5.0b1.tar.gz。下載完JpGraph類庫后解壓縮至PHP存放類庫的地方，為其文件夾命名為jpgraph，這樣使用JpGraph時可以通過以下語句調用該庫。

<？php

require_once（'jpgraph/jpgraph.php'）；

？>

JpGraph是基于GD 庫設計的，系統中一定要支持GD庫。需要編輯php.ini配置文件，將“extension=php_gd2.dll”一行前面的分號去掉，確保啟用GD擴展。

3 圖形處理實現

在WEB 頁面上創建和使用JpGraph圖片的主要步驟為：

（1）創建腳本，獲得數據。

（2）生成圖片，指定圖片如何構建、圖形大小、顏色、字體以及要在圖片上展示的其他內容。

（3）在Web頁面上以img標簽顯示圖像。

3.1 獲取數據

為與一般辦公軟件兼容，成績數據初始文件為excel電子表格，以csv格式保存，可通過本系統導入到mySQL數據庫中，主要代碼為：

<？php

mysql_query（"LOAD DATA INFILE 'import.csv' INTO TABLE `score1` character set gbk FIELDS TERMINATED BY '，' ENCLOSED BY '＼"' ESCAPED BY '＼"' LINES TERMINATED BY '＼r＼n' IGNORE 1 LINES；"） or die （'Error： '.mysql_error （））；

？>

上段代碼中，character set gbk參數是關鍵，用于將csv編碼格式與mySQL中表格編碼格式相匹配，確保中英文字符的正確導入。

3.2 生成圖片

以圖1所示崗位達標圖為例，以下為主要代碼。生成的圖片反映了學生平均水平與指定崗位之間的對比，圖表由柱狀圖與折線圖二部分組成，填圖部分代碼如下所示。

<？php

require_once （'..＼jpgraph＼src＼jpgraph.php'）；

require_once （'..＼jpgraph＼src＼jpgraph_bar.php'）；

require_once （'..＼jpgraph＼src＼jpgraph_line.php'）；

//生成圖表

$graph = new Graph（450，220，'auto'）；

$graph->SetScale（"textlin"）；

$graph->yaxis->SetTickPositions（array（0，2，4，6，8，10，12，14，16，18，20）， array（1，3，5，7，9，11，13，15，17，19））；

$graph->SetBox（false）；

$graph->ygrid->SetFill（false）；

$graph->xaxis->SetTickLabels（array（'layout'，'integrity'，'details'，'color'，'norm'，'innovation'））；

$graph->yaxis->HideLine（false）；

$graph->yaxis->HideTicks（false，false）；

//創建柱狀圖

$b1plot = new BarPlot（$datay）；

$graph->Add（$b1plot）；

$b1plot->SetColor（"white"）；

$b1plot->SetFillGradient（"#4B0082"，"white"，GRAD_LEFT_REFLECTION）；

$b1plot->SetWidth（22）；

//創建折線圖

$p1 = new LinePlot（$standardline）；

$graph->Add（$p1）；

$p1->SetColor（"#55bbdd"）；

$p1->mark->SetType（MARK_FILLEDCIRCLE，''，1.0）；

$p1->mark->SetColor（'#55bbdd'）；

$p1->mark->SetFillColor（'#55bbdd'）；

$p1->SetCenter（）；

// 顯示圖片，生成圖片文件。

$myfile = "picture-01.png"；

if （file_exists（$myfile）） {

$result=unlink （$myfile）；

}

$graph->Stroke（'picture-01.png'）；

？>

3.3 在Web頁上顯示圖表

嵌入SQL語句，從數據庫中讀入成績數據，并傳遞給填圖文件，生成的圖片在頁面中顯示。

<？php

require（'connect.php'）；

//獲取柱狀圖的數據，datay

$str_sql="select avg（layout），avg（integrity），avg（details），avg（color），avg（norm），avg（innovation） from score1"；

$result=$conn->query（$str_sql）；

$datay=$result->fetch_row（）；

//獲取折線圖的數據，standardline

$str_sql="select layout，integrity，details，color，norm，innovation from standard where worknamelike '%一類崗位%'"；

$result=$conn->query（$str_sql）；

$standardline=$result->fetch_row（）；

//調用圖表生成模塊

require（"picture.php" ）；

？>

4 結束語

本系統針對課業成績數據的分析匯總，設計各類直觀的圖表格式。通過研究JpGraph在WAMP架構網站下的繪圖模板及繪圖函數調用，方便快捷地實現了折線圖、柱狀圖、餅狀圖、雷達圖等數據圖形的自動生成。協助教師直觀得了解學生的學習狀態，把控教學進度；幫助學生了解各項知識技能的掌握情況，明確學習目標。系統具用一定的實用價值。

參考文獻

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[4]張金區.面向統計數據的三位一體可視化關聯分析[J].計算機工程，2012.