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统计专业本科毕业论文通常是在统计理论教学结束后,安排在第8学期的实践教学环节过程,计6学分。毕业论文从确立选题到搜集文献资料,从开题研究、分析论证到论文撰写,都需要高度专注、潜心思考,是所有教学活动中,学生独立性、积极性、主动性最强的环节,是学生大学期间专业综合能力最集中的体现。
一、从统计学专业特色看统计专业毕业论文的特点
统计专业的培养目标是:培养社会经济发展需要,具有经济学和数学知识,系统掌握统计学基本理论和方法,熟练使用现代统计软件处理分析数据,理论和实践综合业务素质兼备,具有创新精神,能够在政府机关、经济管理部门、企事业单位,从事社会经济调查、信息管理与咨询、数量分析与预测等工作的高素质应用型人才。财经院校统计专业的特色是依托经济学和管理学学科,将统计学理论和方法与经济学、管理学和现代信息技术交叉融合,注重产、学、研结合,重视社会实践环节,着重提高学生独立组织统计调研活动及运用统计学理论与方法分析解决某一领域实际问题的能力。因此,统计学专业毕业论文与其他各类理科论文及经济学论文相比,有其鲜明的特点:专业性、统计实践性、科学创新性。
二、统计专业本科毕业论文质量的现状及成因
1、本科毕业论文质量的现状
毕业论文的质量直接影响培养学生的质量,然而近几年来毕业论文质量有明显下滑的趋势,主要表现在以下几个方面。
(1)论文缺乏创新性。创新是要求学生通过统计专业理论与方法的学习和积累,很好地将统计理论和方法与其他实质性学科相结合,创造性地加以应用。虽然绝大部分同学在论文中进行了一些文献的综述,或将前人的研究成果进行了阐述,但也只是进行简单地罗列,而大部分论述也只是根据书本或文献资料,进行简单地重复。尽管一些同学阅读了一定量的文献资料,进行了思考和分析,但所写的论文不能很好地结合文献综述内容,阐明自己的写作观点、写作目的,在论点、方法上鲜有创新。
(2)论文数据来源单一,参考资料不充分。本科毕业论文要求学生结合第八学期的社会实践或参加各种类型的统计实践活动去完成。但多数学生没有认真进行社会实践,只满足于年鉴、网络等一些工具资料,闭门造车。撰写的毕业论文要么内容空洞,缺乏说服力,要么也只是参考他人的文章,置换新的数据进行计算,得出不同的结果,根本谈不上解决实际经济问题。在查阅参考资料时,多数同学都能阅读一定数量的中文文献,但外文资料几乎没有看过,随便从网络下载一些外文资料,列示在附后的参考文献中,以应付学校对外文文献阅读量的要求。
(3)专业功底不深。学生论文答辩是就学生论文写作有关的内容,主要涉及论文选题原因、研究价值、主要内容和观点以及创新点进行考察,同时还要考核学生与论文密切相关的知识点的掌握情况以及分析和解决问题的能力。答辩组教师就论文中有关问题向答辩同学提问,而具体体现在答辩中的一些情况是,真正落实答辩的为数不多,一些同学只就自己的论简要的陈述和说明,基本上是有答无辩,更有个别同学对一些统计理论和方法掌握得不够准确和透彻,有些理论回答模棱两可,而对于有些统计方法的适用条件,也是模糊不清,导致方法的误用和滥用。
(4)管理松懈。学生开题现为第七学期末,照理来说,论文已经布置,学生就应着手开始撰写,但学生不是将毕业实习与撰写论文同步进行,而是忙于找工作、考研,加上一部分学生在家就近分散实习,学校难以对毕业生实施有效的管理;另一方面,指导教师与学生见面的机会较少,只能通过网络与其进行简单沟通,因此对毕业生撰写论文缺少必要的指导,加上有些指导教师知识结构老化、科研能力差,对指导学生论文不够得力。
2、影响和制约本科毕业论文质量提高的成因分析
(1)学生本身对毕业论文重视不够,写作态度不够认真。目前,学生毕业后就业实行双向选择,有的毕业生在完成毕业论文之前,就已经考研;有的已落实了工作单位;有的毕业生忙于各类招聘考试,或奔走于就业单位的应聘,无心在撰写毕业论文上花费更多的时间。还有部分学生认为毕业论文成绩对就业没有直接影响,因此根本没有按照学校的要求和开题报告中拟定的写作进度撰写,而是采取消极应付的态度,在临近答辩前一个月,东拼西揍、甚至抄袭等,匆匆应付了事,根本谈不上提高论文质量。
(2)有些教师在指导毕业论文的过程中责任心不强,存在放任自流的现象。在学生写作过程中,指导教师对学生要求不严,交流时间少,见面时间短,缺乏定期交流与审阅制度,甚至有的老师对学生的写作不管不问,任其“自由发展”。
(3)毕业论文撰写过程时间短,质量难以保证。虽然论文在第七学期末就已经布置,但学生要实习、找工作、准备各种考试,毕业论文的实际撰写时间也只有五至六周左右的时间,而且与多数学生毕业找工作同步,这势必导致论文的“拼揍”、“掺水”现象严重,质量下滑。
(4)学生的科研和写作能力欠缺,专业训练不足是制约论文质量提高的重要因素。传统教学方法导致学生完成论文的能力不足,毕业论文质量不高的根本原因是传统的教学方法注重课堂教学,以老师为主体的课堂教学占主导地位。平时任课老师布置学生撰写小论文,或就某一问题撰写文献综述,学生也只是东拼西凑或抄袭,敷衍了事,根本起不到训练的目的,更谈不上能力的提高。学生只会学习课本知识,只会让老师牵着走,一旦放开就无从下手。学生缺乏前期的科研和论文写作能力的训练成为提高毕业论文质量的瓶颈。
三、提升统计专业本科毕业生论文质量的建议和对策
加强管理,凸显专业特色,全面提高统计专业本科毕业论文质量是需要由教师和学生、院方和校方、教学单位和管理部门共同努力才能完成的一项长期而艰巨的任务。
1、树立正确的教学理念,充分认识毕业论文在统计教学中的重要性
高校必须树立正确的教学理念,把培养具有实践能力和创新能力,德、智、体、能全面发展的高素质人才做为统计教育的目标,实现这一目标的最佳时机就是毕业论文教学环节。因此,教学单位除了建立毕业论文工作领导小组外,还要定期召开座谈会,讨论和总结学生撰写论文过程中出现的问题。积极引导学生,使学生对毕业论文有一个正确的认识。只有解决了认识问题,增强双方的责任感和使命感,学校、老师和学生才会重视毕业论文,才会投入更多的时间和精力,以确保毕业论文的质量。
2、积极探索毕业论文指导工作的新模式
在新的市场经济条件下,用人单位对统计人才需求观念发生了较大变化,注重学生的综合素质和发展后劲。学校有统计部门和企事业单位等专业实践基地,学生实习时可利用实习单位的统计资源,在实习单位的科研力量与学校指导教师联合指导下,完成毕业论文,这不仅能加强学生综合素质的培养,适应社会发展对统计人才的要求,也给学生提供了一个很好的就业平台。
3、实行毕业论文导师制,是提高毕业论文质量的重要手段
文成于思,思基于学。论文的选题、写作是一个阅读和反复思考的过程。只有大量阅读本学科及相关学科的文献,了解本学科前沿理论,在阅读中得到启发,在学习中不断思考,在阅读和思考的多次反复中才能确定论文选题并加以完成,这样的毕业论文才会有新意、有价值,而这一过程对我国高校本科生来说几乎是空白。为弥补传统教学方法的不足,提高本科生科研能力和论文写作能力,确保本科毕业论文质量,笔者建议对本科生实施集社会实践、社会调研及毕业论文撰写为一体的导师制度。从大二学期末就指派导师,根据专业特点和研究方向一致性原则,组建以导师为核心的包括大三、大四学生在内的调研小组。导师的责任是参与、指导学生的社会实践活动和实践报告的撰写;为学生指定阅读课程之外相关专业的报刊书目,与学生互动交流,及时解决学生在阅读中遇到的问题;让学生参与导师所研究课题的调查、资料搜集、信息分类、加工整理等工作,并训练学生撰写专题文献综述、小论文;指导学生进行实际实验或社会调研,收集、整理原始数据和资料;指导毕业实习和毕业论文的写作。
4、加强对学生专业论文写作的训练,进行毕业论文的创新改革
开设毕业论文写作课,从选题、收集资料、确定论点、布局谋篇,语言表达等各个环节对学生进行指导,使之掌握基本的写作规范。统计专业学生在大二、大三开始,就有统计专业课程论文和社会调查报告的撰写,通过这一过程锻炼学生运用统计专业知识和统计思维方法写作统计学术论文的能力,为撰写毕业论文打下基础。通过这一环节,可以鼓励学生从大四开始,在教师的指导下,结合当前经济形势的热点、难点问题,以及统计工作的实际,撰写能够解决现实问题,对实际部门有参考价值的文章,并可将质量上乘的在统计专业期刊上。如果公开两篇或两篇以上,可免修学分。这在一定程度上,又会大大增强学生的科研能力和创新能力,为走向社会打下坚实的理论基础。
5、加强毕业论文的过程控制,严格规范管理
几乎每个高校都有学生论文选题、开题报告、安排指导教师、论文格式、撰写实习报告、论文中期检查、答辩、成绩评定等具体工作布署、具体要求、完整规范的质量管理和检查评估系统,关键是要规范指导教师的指导责任和管理部门的管理责任。对于指导教师而言,要以严谨科学的工作态度,对学生论文中的所有数据资料和文字资料进行认真核查,对文中计算结果要验算,保证论文的真实性和可靠性。把握好学生论文的初期、中期阶段的检查和定稿的质量关。对于管理部门而言,主管学生工作的老师,应配合教学部门,对学生毕业论文的过程进行监督与检查,既要对学生检查,也要对指导教师检查,发现问题及时解决,为毕业论文工作有序正常地进行,为各项制度与措施的贯彻执行提供保障。另外,还应重视论文答辩这一环节,这样有肋于提高学生对论文的重视程度,鉴别论文自我撰写的真实程度,提高其表达能力。
【参考文献】
[1] 邱鸿江:加强毕业论文(设计)的过程管理,提高毕业论文(设计)的管理[J].学术论坛,2006(6)下.
关键词:评价系统;层次分析法;模糊综合评价法
中图分类号:TP315 文献标志码:B 文章编号:1673-8454(2015)09-0079-04
毕业论文是高等院校学生为完成学业在教师指导下运用所学知识,就所学专业某一现象或问题进行系统研究后对成果加以系统表述形成的具备一定理论和实践价值的学术文本。它是我国高等院校教学计划中重要的实践环节,是培养大学生基本科研和实践工作能力的重要手段。近年来,随着教育教学改革的深入,毕业论文评价工作越来越受各院校和教育界学者重视。笔者对国内研究的检索表明:1998年至2014年,研究论文数量呈明显上升趋势。[1]然而,与外语专业毕业论文评价有关的论文仅有两篇,简要谈及了英语专业毕业论文的重要性及评价原则。加强毕业论文评价工作的科学化是我国《高等学校英语专业英语教学大纲》的要求,也是国际高教质量保障体系的发展趋势。鉴于此,笔者拟从该项工作的现状出发,基于其特征设计一套科学的综合评价体系,希望推动该项工作的科学性、标准化和公正性。
一、我国高等院校外语专业毕业论文评价工作的现状与不足
1.调查发现
笔者对国内30所各层次外语专业院系[2]的毕业论文评价工作进行调查后发现:
(1)大多数院系都采用了科学的工作流程:指导教师评阅―交叉审阅―答辩评审―综合评分。
(2)大多数院系都采用百分制量化评价方式。
(3)总体上,学校层次越高,工作过程也越科学越严谨。
此外,现代信息技术在该项工作中得到了良好应用,大大提高了工作效率,顺应了当代社会对低碳环保的追求。
2.缺陷和不足
(1)忽视评价工作的模糊性
标准的笼统性和评价的主观模糊性导致作为主观决策过程的毕业论文评价本质上不能做到精确量化,但绝大多数高校均要求参评教师给出精确分数,这与评价工作的模糊性相背。
(2)评价维度不全面、指标不完善、权重分配过于主观
虽然多数院系采用了多元评价,涉及语言表达、论证过程、格式规范、答辩表现等,但诸如选题价值、外文资料翻译、开题答辩、工作态度等与论文质量密切相关的指标都未涵盖。评价成绩主要由指导教师、交叉审阅教师和答辩小组评分等三或两部分成绩按主观比例如4:3:3构成,甚至仅由指导教师或答辩小组判定论文成绩。
(3)缺乏过度主观评价防控设计
评价工作固有的主观性加上师生之间因种种原因产生的人情关系容易导致教师对评价对象作出过度评价,导致评价结果失去公正性。遗憾的是没有院系在评价步骤中加入针对此缺陷的防控设计。
二、外语专业毕业论文评价工作的基本特点、原则与方法选择
1.基本特点
(1)主观模糊性
毕业论文评价工作本质上属于主观决策过程,它要求评价主体对评价对象作出尽量客观公正的评价,但评价标准及过程固有的模糊性导致评价主体无法作出精确的量化评价。此外,作为群组决策,不同评价主体的心理标准难免存在差异,加重了评价的主观模糊性。
(2)系统综合性、指标及权重差异性
评价工作是一项综合的系统工程,必须尽可能涵盖各相关评价维度。就某一维度来讲,指标设计也必须具备科学性、差异性和明确性,方可让评价主体有章可循。此外,各指标贡献率并不相同,必须尽可能赋予合理权重。
(3)评价结果量化要求
尽管评价工作具有不可避免的模糊性,但为了确定毕业论文的优秀率和合格率,绝大多数院系均要求为评价对象打出百分制分数。因此,在进行系统设计时必须将模糊定性操作转化为精确的定量操作。
(4)严肃性和公正性
毕业论文评价是对学生四年学业能力的终极评定,不仅关乎学生能否获得毕业证和学位证等切身利益,而且对我国高等教育质量监控与发展也有重要影响,必须确保严肃性和公正性。
2.基本原则
(1)专业性原则
外语专业毕业论文不同于理工科论文,如表达符号为外语、更注重逻辑推理与系统建构等。其评价体系构建必须考虑专业特殊性来设计评价指标并为其分配合理权重。
(2)静态与动态评价相结合
毕业论文写作是一个阶段性动态过程,评价体系既要涉及对论文的静态评价还应包括对工作过程的动态监控性评价,即做到静态与动态评价相结合。
(3)公平公正原则
鉴于评价工作的主观模糊性及评价主体可能作出的过度主观性评价。评价步骤设计必须想方设法减少种种主观随意性,尽最大努力保证评价结果严肃公正。
(4)可操作性原则
指标设计必须具备可测性、精细性和完整性,避免不必要的要素交叉。同时,具备经济可操作性和信息化优势,以充分发挥现代信息技术的效率优势和绿色环保等特性。
3.方法选择
据此,笔者整合了层次分析法和模糊综合评价法来设计外语专业毕业论文评价体系,并加入了过度主观评价防控设计。层次分析法(AHP)是美国著名运筹学家塞蒂于上世纪70年代创立的一种定性和定量分析相结合的决策方法。该方法充分利用专家级决策人员的丰富经验和精准判断力根据问题性质和决策目标将问题分解为不同的结构要素,并按照要素间隶属关系和相互作用将因素按不同层次聚合为一个递阶模型,从而将决策问题归结为指标层对目标层的相对权重值定量化。模糊综合评价法(FCE)是一种基于模糊数学的综合评价方法。该方法根据模糊数学的隶属度理论,整合主观逻辑分析与客观精确运算把定性评价转化为定量评价,从而对受多种因素制约的现象做出评价。前者能有效避免毕业论文评价体系设计不够全面、指标权重分配过于主观的缺陷;后者可以将主观模糊评价转化为量化评价。整合两种方法系统性强和结果明晰等特点可有效解决外语专业毕业论文评价过程中存在的问题。
三、外语专业毕业论文评价系统的步骤设计
1.建立评价递阶模型
该模型由目标层、准则层和指标层组成。目标层是对评价对象题的概述,准则层是隶属于目标层的具体描述,指标层则是各准则层下属的细化评价内容。
2.建立专家判断矩阵并检验其随机一致性
(1)根据递阶模型相邻层次间的隶属关系,请K位行业专家依据两两比较法对各层指标的重要性比较标度进行打分,构造出判断矩阵。设矩阵有i个元素,则判断矩阵为Pk(1)。
(2)检验各矩阵的随机一致性。由于判断矩阵易受个体认知模糊性及评价系统复杂性的影响,必须对各矩阵的随机一致性进行检验。计算过程如下:首先计算各矩阵的最大特征值λmax。鉴于该计算过程比较繁琐,此处建议直接在Matlab7.1中输入各矩阵Pk后,调用最大特征值计算函数max(eig(Pk))即可获得各矩阵的最大特征值;计算各矩阵的一致性指标CI=(λmax-n)/(n-1);查询平均随机一致性指标对应的RI值,计算各矩阵的随机一致性指标CR=CI/RI。当n=1或2时,判断矩阵具有完全一致性;当n>2时,若CR
(3)计算各指标权重。计算指标权重的方法有和积法、最小对数二乘法等方法。合积法计算过程如下:归一化各矩阵[1],将归化矩阵按行相加[2]后再次进行归一化处理[3],计算各个专家的权重[4],组成专家权重矩阵后将之归一化[5],然后计算各指标的最终权重[6]。
3.设定模糊评语集及对应评语分值向量集
设评语等级集E={e1, e2, …, eh}, h为评语等级子集的个数。与E相对应,令评语分值向量集F=[f1, f2, …, fh]。
4.构造模糊评价矩阵并检验其离散程度
请R位评价主体按递阶模型为评价对象打分构造出各指标的模糊评价矩阵Ri(2),由于评价结果可能受评价主体特定情感因素的影响,因此必须检验Ri的离散程度。令E={5, 4, 3, 2, 1}。依次计算R位评价主体对各指标评价结果的离散系数CVi(i=1, 2, …, n)[7]及其平均值AVG(CVi)。经过计算,在评价主体少于10人时,若AVG(CVi)>0.15,则说明各评价主体对该指标层的评价存在不公正极值。计算各分值与均值之间的标准差,标准差最大者即为极值,更换该评价主体重新评价,直至评价结果满足要求。
5.计算各准则层的评价结果向量
若模糊评价矩阵Ri通过离散程度检验则将之归一化后计算评价对象在各准则层的评价结果向量Ai[8]。
6.计算评价对象的最终模糊评价结果
综合各准则层的评价结果向量Ai,建立针对目标层的模糊评价矩阵A(3),然后利用准则层的权重矩阵计算评价对象的最终模糊评价结果G[9]。结合不同评语分值向量集F计算评价对象的最终精确得分S[10]。本段提到的矩阵和计算公式如表1所示。
四、应用实例
1.构建评价递阶模型
根据层次分析法原理,笔者整合了国内已有毕业论文评价体系研究成果和校内外专家和专任教师的意见,构建出如下外语专业毕业论文综合评价递阶模型,如表2所示。
2.建立专家判断矩阵并检验其随机一致性
请校内外8位专家和教师对各层指标打分构造出判断矩阵,因篇幅所限,笔者仅对准则层U5对应的矩阵Pk=8为例演示计算过程,如表3所示。
运用Matlab7.1计算各判断矩阵的最大特征值,依次为{3.0092, 3, 3, 3.0092, 3.0092, 3, 3.0037, 3}。计算P1的一致性指标CI=(3.009200-3)/2=0.0046,各专家矩阵的λmax依次为{0.0046, 0, 0, 0.0046, 0.0046, 0, 0.0019, 0};据公式CR=CI/RI,各专家判断矩阵的随机一致性指标值依次为{0.0079, 0, 0, 0.0079, 0.0079, 0, 0.0032, 0},均小于0.1,通过检验。
3.计算各指标的最终权重
本节以第一位专家的判断矩阵为例演示计算过程。首先归一化P1;按行相加得M1=[0.2678 1.7608 0.9713]T;再次归一化得1=[0.0893 0.5869 0.3238]T。其他各专家的打分归化矩阵依次为:2=[0.1111 0.2222 0.6667]T、3=[0.1667 0.1667 0.6667]T、4=[0.1638 0.2973 0.5390]T、5=[0.1066 0.1935 0.6999]T、6=[0.1000 0.3000 0.6000]T、7=[0.1299 0.1381 0.732]T、8=[0.1429 0.1429 0.7143]T。计算第一位专家最终权重W1=1/(1+10×CR1)=1/(1+10×0.007931)=0.9265;其他专家的最终权重依次为{1, 1, 0.9265, 0.9265, 1, 0.9691};归一化各专家权重组成矩阵k=[0.1196 0.1291 0.1291 0.1196 0.1196 0.1291 0.1251 0.1291]T;计算U5各指标的权重值为:W1=k*k=[0.126441, 0.253472, 0.620088]。其他指标的计算结果请见表2。
4.模糊评价过程示例
下面说明运用该递阶模型对某位英语专业学生毕业论文进行模糊评价的过程。因篇幅所限,此处以准则层U1为例演示计算过程。
(1)设定模糊评语集和对应评语向量集为:V={e1, e2, e3, e4, e5}={优,良,中,合格,差},F=[f1, f2, f3, f4, f5]=[5, 4, 3, 2, 1](五分制)或[100, 85, 70, 60, 40](百分制)。
(2)由3位老师对U1各指标按V打分,构造出隶属度矩阵R1;计算该矩阵离散程度AVG(CVi)=0.0787
[11]
(3)归一化矩阵R1,计算该论文在准则层U1下的评价结果为:
A1=WT
1×R1=[0.3223, 0.2239, 0.2749, 0.0977, 0.0308, 0.0505]T×R1=[0.2858, 0.4563, 0.2579, 0, 0]
A1可解读为:所有评价主体认为准则层U1为优的概率为28.58%、良为45.63%、中为25.79%、及格和差的概率为0%。其他各层评价结果依次为:A2=[0, 0.6667, 0.3333, 0, 0]; A3=[0.1751, 0.4075, 0.4174, 0, 0]; A4=[0.0327, 0.2925, 0.6748, 0, 0]; A5=[0.0845, 0.5822, 0, 0, 0]。
(4)构造总目标下模糊关系矩阵A,利用准则层权重计算最终模糊评价结果G。
[12]
结合不同评语分值向量集F计算评价对象的等级分或百分制分数:
S=GT×FT=[0.1336, 0.4144, 0.4373, 0, 0]T×[5, 4, 3, 2, 1]T=3.637133≈3.64;S∈[3.5, 4.5)。
S=GT×FT=[0.1336, 0.4144, 0.4373, 0, 0]T×[100, 85, 70, 60, 40]T=79.187≈79.2。
必须指出,运用本法求得的论文最低分为1或40,即本法对质量更差的论文不具备区分度,但这并不影响其适用性,不达标的论文必须退回修改,对学位证发放不会产生决定性影响。
五、结束语
本文从我国高等院校外语专业毕业论文评价工作的现状出发,讨论了该项工作的基本特征和工作原则,在整合AHP和FCE优势的基础上,设计了一种具备良好操作性的评价体系。该体系能有效地解决该项工作中存在的问题,调动学生毕业论文写作的积极性,进一步提高该项工作的科学性、标准化和公正性。此外,鉴于本系统计算过程的数学规律性极强,可以设计基于大型数据库的网络系统,实现全部计算过程的自动化,更好地提高工作效率,为创建节约型社会贡献一份力量。
参考文献:
[1]高等学校外语专业教学指导委员会英语组编.高等学校英语专业英语教学大纲[M].北京:外语教学与研究出版社,2000.
[2]Saaty T L. Decision making with the analytic hierarchy process [J].Int.J.Services Sciences 2008(1): 83-98.
关键词:计算机应用技术;全面质量管理;毕业论文;SharePoint;工作流
中图分类号:TP315文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)19-4611-03
The Research and Construction of University Graduation Thesis Information Management System Based on TQM
YANG Tao, XU Dong-min, WANG Yi-wu
(Educational Technology Center, Chengdu Medical College, Chengdu 610083, China)
Abstract: This paper presents the introduction of project management to the design process of graduation thesis. the use of TQM thinking and the method of PDCA process management to establish the quality management system based on thesis workflow. And build the thesis information management system under this quality system on the Microsoft SharePoint enterprise collaboration platform.
Key words: computer application technology; total quality Management; graduation thesis; SharePoint; workflow
高校毕业论文已成为全面检验学生专业学习成果和分析能力、综合能力以及独立科研能力的一种重要方式。是高校实践教育的重要组成部分。如何通过提高毕业设计教学质量,成为高等院校亟需研究解决的一个重要课题。使毕业设计管理更加科学化、规范化,增强毕业设计的透明性和可控性。
1 影响当前论文质量的因素
1.1 单机手工管理方式
目前高校论文管理大多是基于单机的办公软件结合纸质文件的管理方式,从论文的整个管理范围来看,是一个个离散孤立的管理体系,缺乏统一的数据管理和调度,同时由于办公软件之间存在版本差异,造成产生的数据常常以不同的格式和介质存储,始终无法得到有效统一的归档以及查询,效率低下且容易出错。
1.2 论文干系人之间缺乏有效沟通
高校的论文设计时间一般都安排在毕业阶段,很多学生在外地进行实习或者忙于找工作,而导师也往往在繁重的授课任务下难以抽出更多的时间来指导论文设计,管理人员则面临在学生和导师之间协调难,沟通难的困境。
1.3 缺乏统计数据支撑无法对结果进行分析改进
由于缺乏一致的管理平台对论文过程中产生的数据和信息进行搜集,管理人员往往无法对论文过程中产生的非预期结果进行追溯,也就无法对论文过程的问题进行改进。
2 建立论文全面质量管理体系
2.1 全面质量管理
全面质量管理(Total Quality Management, TQM)的理念最早由美国通用公司的A.V.Feigenbaum博士提出。ISO9000对TQM的定义是:一个组织以质量为中心,以全员参与为基础,目的在于通过让顾客满意和本组织所有成员及社会受益而达到长期成功的管理途径。TQM的核心理念是:树立全面质量意识,全员参与,全程监控,质量持续改善[1]。TQM通过PDCA循环作为其质量控制手段,PDCA循环是指质量提高过程的四个阶段,即计划阶段(Plan)、实施阶段(Do)、检查阶段(Check)、处理阶段(Action),构成的一个环状的模型,通过循环反复地执行PDCA来持续改进质量。这个模型是由美国统计学家W.E.Deming提出的。
2.2 建立论文质量管理体系
在论文管理过程中实施全面质量管理,必须遵循全面质量管理的核心理念和基本方法,建立科学的质量保证体系,运用PDCA环把论文管理工作衔接起来,构成一个严密的有机整体。
2.2.1 基于PDCA循环的论文管理过程阶段工作内容
计划阶段:计划阶段制定全局性的论文管理和论文实施工作方案,包括设置论文进度表、里程碑、关键时间检查点等。指导性的工作原则和工作方针,保障实施的规章制度。
执行阶段:按照工作方针和具体工作方案开展论文工作,完成任务布置,选题,开题,中期报告,结题等一系列工作。
检查阶段:根据工作方案安排,在每个检查点根据里程碑标识递交的文档、进度表对论文过程进行检查,对进度延后、文档不齐的论文要进行追溯,查找原因,形成检查表。
处理阶段:根据检查表列出的问题,根据工作方案中的处理方法进行处理,对于成功处理的问题,应当使处理过程标准化、文档化。对于没有解决的问题,应当提交到下一个循环的计划阶段,采取予以解决。
按照PDCA方法进行论文质量管理,使各个论文干系人在论文的实施过程中都有一个PDCA循环,上一层的循环的输出又作为下一层循环的输入,使整个论文质量体系呈现出螺旋上升的态势。
3 基于论文全面质量管理体系构建论文管理信息系统
在完成论文过程全面质量管理体系的建立后,需要基于该体系构建论文管理信息系统,利用信息化手段来为质量管理工作提供更严谨的控制,同时也实现论文过程的电子化、网络化、自动化,论文管理信息系统应该根据论文管理的工作流程,提供基于质量体系的过程控制,根据PDCA方法,抽象各个环节的数据关系,将每一个环节的数据结果作为下一个环节的数据基础。
3.1 论文过程框架
为了通过论文管理信息系统精确控制整个管理过程,在系统设计时需要对论文流程进行梳理和规范,找出关键过程域,设置里程碑以及过程输出文档,得到论文关键过程框架表(表1)。[2]
论文过程框架由一系列的论文活动构成,在每个活动中由处于不同角色的论文干系人按照规定通过完成特定任务,生成特定文档来驱动论文进程,整个论文过程框架行成一条任务驱动的工作流系统。
3.2 论文管理信息系统实现
选择Visual Studio 2008集成开发工具基于微软企业级门户服务Windows SharePoint Service来进行论文管理信息系统的开发,选择SQL Server 2005作为数据库管理工具,系统部署于Windows Server 2003操作系统之上。图1展示了论文管理信息系统结构图。
图1 论文管理信息系统结构图
3.3 主要模块功能解析
3.3.1 论文过程管理模块
基于论文过程框架,通过SharePoint工作流引擎来实现论文过程管理模块,SharePoint工作流引擎构建于Windows Workflow Foundation(WWF)之上,它是一种Microsoft Windows平台组件,为开发和执行基于工作流的应用程序提供编程基础结构和工具[3]。
论文过程管理模块通过工作流审批机制来控制流程的运转,例如在开题阶段,导师对学生递交的《开题报告》进行审查,可以看做一个工作流的审批行为,对于通过审批的论文,导师填写并递交《论文开题评阅表》,从而推动工作流进入到论文设计阶段,对于未通过审批的论文,导师执行退回操作,工作流重新回到开题报告撰写阶段。这样既实现了对论文流程的规范化管理,又能将控制粒度精确每个活动。
3.3.2 论文内容管理模块
论文内容管理模块主要是对论文电子文档的信息化管理, SharePoint平台通过文档库方式来进行并增强了传统的电子文档管理,基于SharePoint文档库,论文内容管理模块可以通过文档模板功能帮助管理部门制定并控制文档格式的规范化,通过文档签入签出功能以及内建Microsoft Office支持实现文档的完全在线编辑,通过版本控制功能实现对文档修改过程交互和沟通的记录管理。从而实现整个论文文档管理规范化,网络化,可交互、可记录。
3.3.3 论文数据统计模块
论文信息统计模块对论文处理过程中产生的具有统计意义的数据进行汇总,数据分为两个层次,一个是全局性数据,例如年度论文数量、论文平均完成时间、论文平均得分等,一个是过程性数据,例如论文修改次数、学生导师交互次数、平均修改间隔时间等。这些源数据汇聚到SharePoint报表中心,最后报表中心将这些数据以报表、列表以及关键性能指标的方式进行,SharePoint报表中心是一个为存储报表而提供中心位置的网站,能够通过设定权限来保证数据访问的安全性,可以设定统计数据只能由特定的管理决策部门进行访问,从而实现关键数据保密性,以及对决策的支持。
4 结束语
在论文过程中实施全面质量管理,通过PDCA循环,将经验性工作方法转变成现代科学管理方法,增强管理的科学性和具体工作的活力[4],带来质量的持续改进,同时还要认识到,在实施质量管理的过程中,不能照搬书本上的管理思想与管理方法,要根据论文管理业务流程的特点和相关规章制度进行合理变更,使过程更加易于操作,从而保障实施效果。
参考文献:
[1] 郑葵阳.大学生学习策略的相关研究[J].中国高等医学教育,2009(9).
[2] 董玮.加强过程控制,提高计算机专业毕业设计(论文)质量的探索与实践[J].教育与教学研究,2008(22):121-122.
[3] 冀勇.基于Windows SharePoint Server工作流技术的应用研究[D].西安:西安理工大学,2008.
超宽带(UWB,Ultra Wide Band)无线技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景,因此被认为是未来几年电信热门技术之一。1990年,美国国防部首先定义了“超宽带”概念,超宽带无线通信开始得到美国军方和政府部门的重视。2002年4月,美国FCC通过了超宽带技术的商用许可,超宽带无线通信在民用领域开始受到普遍关注。目前“超宽带”的定义只是针对信号频谱的相对带宽(或绝对带宽)而言,没有界定的时域波形特征。因此,有多种方式产生超宽带信号。其中,最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲(又称为冲激脉冲)的频谱特性来实现[1]。
超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。几十年来,无线通信都是以正弦载波为信息载体,而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面,具有独特的优势,尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。由于脉冲持续时间很短,多径分量在时域上不易重叠,多径分辨能力高,通过先进的多径分离技术或瑞克接收机,可以充分利用多径分量。
目前,典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主,本论文中,介绍超宽带无线通信中的调制技术,主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理,并且对比调制技术的优缺点,性能的好坏,并进行动态的仿真,从仿真图中较清楚的研究调制方式,从而得出正确的结论,细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。
关键字:超宽带 调制方式 PPM调制 PAM调制 OFDM调制
2 概述
2.1 总述
近几年来,超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。FCC(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在- 10dB 点处) (fH - fL)/fc > 20 %(fH ,fL ,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽BW> 500MHz。[1]它与现有的无线电系统比较,在花费更小的制造成本的条件下,能够做到更高的数据传输速率(100~500MbPs) 、更强的抗干扰能力(处理增益50dB 以上) ,同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内) 。
2.2 UWB基本原理
发射超宽带(UWB) 信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0. 5 %) 的冲激脉冲。这种传输技术称为“冲击无线电( IR) ”.UWB - IR 又被称为基带无载波无线电,因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上,而是用基带信号直接驱动天线输出的[6];由信息数据对脉冲进行调制,同时,为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。
2.2.1 脉冲信号
从本质上讲,产生脉冲宽度为纳秒级的信号源是UWB 技术的前提条件。目前产生脉冲信号源的方法有两类: ①光电方法,基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿,所以得到的脉冲宽度可达到皮秒(10 - 12 ) 量级。另外,由于光导开关是采用集成方法制成的,可以获得很好的一致性,因此是最有发展前景的一种方法。②电子方法,利用微波双极性晶体管雪崩特性,在雪崩导通瞬间,电流呈“雪崩”式迅速增长,从而获得具有陡峭前沿的波形,成形后得到极短脉冲。在电路设计中,采用多个晶体管串行级联,使用并行同步触发的方式,加快了雪崩过程,从而达到进一步降低脉冲宽度的目的[7]。
冲激脉冲通常采用单周期高斯脉冲,典型的单周期高斯脉冲的时域和频域数学模型分别表示为:
(2-1)
(2-2)
单周期脉冲的宽度在纳秒级(0. 1~1. 5ns) ,重复周期为25~1000ns ,具有很宽的频谱,如图2-1 所示。实际通信中使用的是一长串的脉冲,由于时域中信号的周期性造成了频谱的离散化,周期性的单脉冲序列频谱中出现了强烈的能量尖峰。这些尖峰将会对信号构成干扰,通过数据信息和伪随机码来进行编码P调制,改变脉冲与脉冲间的时间间隔,可以降低频谱的尖峰幅度[2]。
图2-1 单周期脉冲的时间域和频率域的表示
2.2.2 UWB的调制技术
超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制( PPM) 和脉冲幅度调制(PAM) 是UWB 最常用的两种调制方式。通常UWB信号模型为:
(2-3)
其中,w ( t) 表示发送的单周期脉冲, dj , tj 分别表示单脉冲的幅度和时延。
a PAM- UWB
PAM是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。在PAM调制系统中,一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。任何形状的脉冲都是通过其幅度调制使传输数据在{ - 1 , + 1}之间变化(对于双极性信号) 或在M 个值之间变化(对于M 元PAM) 。增加传输脉冲所占的带宽或减少脉冲重复频率,都可以增加一个固定平均功率谱密度的UWB 系统所能达到的吞吐量和传输距离,可以看出这一效果与增加传输功率的峰值的效果是相似的。[8]
采用脉冲幅度调制(PAM)的超宽带信号波形如下:[4]
(2-4)
其中, dj 是信息序列, Tf 是脉冲重复周期。根据dj 的不同取值, 可将PAM调制方式分为以下三种:
(1) OOK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为0) ;
(2)PPAM(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为β1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为β2) ;
(3)BPSK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为- 1) 。
对于这三种方式,在超宽带的PAM调制方式中多采用BPSK方式。
b PPM- UWB
脉冲位置调制(PPM) 又称时间调制(TM) ,是用每个脉冲出现的位置落后或超前某一标准或特定时刻来表示某个特定信息的[3]。二进制PPM 是超宽带无线通信系统经常使用的一种调制方法,相对其它调制方法来说也是较早使用的一种方法。采用PPM的一个重要原因是它能够使用零相差的相关接收机来接收检测信号,而这种接收机有着非常好的性能。采用脉冲位置调制( PPM) 的超宽带信号波形如下:
(2-5)
其中, dj 取0 或1 ,δ为调制因子, 与脉冲宽度Tm (1/Tf ) 是一个数量级。当发送数据为1 时脉冲就会相应滞后一个时延δ。
图2-2 给出了上述四种调制方法的信号波形图,对这四种调制方式给出了一个比较直观的描述。
除了这些对脉冲的调制方法外,用伪随机码或伪随机噪声(PN) 对数据符号进行编码以得到所产生信号的频谱时,根据编码的不同即扩频和多址技术不同,超宽带系统又被分为跳时的超宽带系统(TH - UWB) 、直扩的超宽带系统(DS - UWB) 、跳频的超宽带系统(FH - UWB) 和基带多载波超宽带系统(MC - UWB) 等[9]。
图2-2 不同调制方式的信号波形[4]
2.3 UWB 技术特点
由于UWB 与传统通信系统相比,工作原理迥异,因此UWB 具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点[4]:
(1)系统容量大。香农公式给出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,带宽增加使信道容量的升高远远大于信号功率上升所带来的效应,这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。超宽带无线电系统用户数量大大高于3G系统。
(2)高速的数据传输。UWB 系统使用上GHz 的超宽频带,根据香农信道容量公式,即使把发送信号功率密度控制得很低,也可以实现高的信息速率。一般情况下,其最大数据传输速度可以达到几百Mbps~1Gbps。
(3)多径分辨能力强。UWB 由于其极高的工作频率和极低的占空比而具有很高的分辨率,窄脉冲的多径信号在时间上不易重叠,很容易分离出多径分量,所以能充分利用发射信号的能量。实验表明,对常规无线电信号多径衰落深达10~30dB 的多径环境,UWB 信号的衰落最多不到5dB。
(4)隐蔽性好。因为UWB 的频谱非常宽,能量密度非常低,因此信息传输安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 设备对于其他设备的干扰就非常低。
(5)定位精确。冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,可在室内和地下进行精确定位,而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内。与GPS 提供绝对地理位置不同,超短脉冲定位器可以给出相对位置, 其定位精度可达厘米级。
(6)抗干扰能力强。UWB 扩频处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。UWB 的占空比一般为0. 01~0. 001 ,具有比其它扩频系统高得多的处理增益,抗干扰能力强。一般来说,UWB 抗干扰处理增益在50dB 以上。
(7)低成本和低功耗。UWB 无线通信系统接收机没有本振、功放、锁相环( PLL) 、压控振荡器(VCO) 、混频器等, 因而结构简单,设备成本将很低。由于UWB 信号无需载波,而是使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0. 20ns~1. 5ns之间,有很低的占空因数,所以它只需要很低的电源功率。一般UWB 系统只需要50~70mW 的电源,是蓝牙技术的十分之一[10]。尽管如此,UWB 在技术上面临一定的挑战, 还有诸多技术的问题有待研究解决,比如需要更好地理解UWB 传播信道的特点,建立信道模型,解决多径传播;需要进一步研究高速脉冲信号的生成、处理等技术;研究新的调制技术,进一步降低收发结构的复杂度等。
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2.4 UWB发射机和接收机组成框图
2.4.1 UWB发射机组成框图
UWB发射机直接发送纳秒级脉冲来传输数据而不需使用载波电路。所以,UWB发射机比现有的无线发射设备要简单得多。TH-UWB发射机组成框图如图2-3所示[5]。
图2-3 UWB发射机组成框图
调制后的数据与伪码产生器生成的伪码一起送入可编程延迟电路,可编程延迟电路产生的时延控制脉冲信号发生器的发送时刻,脉冲信号发生器输出的UWB信号由天线辐射出去。脉冲信号产生电路的一个关键部分是天线,它的作用相当于一个滤波器。
2.4.2 UWB接收机组成框图
TH-UWB接收机采用相关接收方式,接收机框图如图4所示。图4中虚线内的部分是相关器。它由乘法器、积分器和取样/保持电路三部分组成[5]。
接收机与发射机类似,两者的区别在于接收机的基带信号处理器从取样/保持电路中解调数据,基带信号处理器的输出控制可编程时延电路,为可编程时延电路提供定时跟踪信号,保证相关器正确解调出数据。
图2-4 UWB接收机组成框图
2.5 UWB 技术的应用前景
UWB 系统在很低的功率谱密度的情况下,UWB具有巨大的数据传输速率优势,最大可以提供高达1000Mbps 以上的传输速率,使UWB 同其它短距离无线通信系统的技术优势非常明显,如表1 所示。现有的各种无线解决方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 则在10m 左右的范围之内打破了这一限制,UWB 的应用将使人们可以摆脱更多线缆的牵绊,通信因而变得更为方便[6]。
2.6 结束语
无线通信已经迅速渗入我们的生活当中,对容量不断增长的要求需要一种不对现有的通信系统造成影响的新的无线通信方案,超宽带脉冲无线电系统正好满足了这一要求。UWB 技术对于无线短距离的高速数据通信是非常有竞争力的,随着研究的深入,凭借多方面的优势,它将在很多领域占有一席之地。特别是短距离传输的后3G领域,UWB 将有广阔的发展空间[8]。
表1 几种短距离无线通信比较
家庭和办公室互连
笔记本、台式电脑、掌上电脑、因特网网关
无线电视、DVD , 高速因特网网关
3 MATLAB 软件工具介绍
3.1 MATLAB语言的概述
MATLAB是一种科学计算软件,适用于工程应用各领域的分析设计与复杂计算,它使用方便,输入简捷,运算高效且内容丰富,很容易由用户自行扩展。因此,它已成为大学教学和科学研究中最常用且必不可少的工具。
MATLAB是“矩阵实验室”(MATrix LABoratoy)的缩写,它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言,着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。与其他计算机语言相比,其特点是简洁和智能化,适应科技专业人员的思维方式和书写习惯,使得编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作,键入程序立即得出结果,人机交互性能好,为科技人员所乐于接受。特别是它可适应多种平台,并且随计算机硬、软件的更新而用时升级。因而,MATLAB语言是数值计算用得最频繁的电子信息类学科工具。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。
3.2 MATLAB的历史
在1980年前后,美国的Cleve Moler博士在New Mexico大学讲授线性代数课程时,发现应用其他高级语言编程极为不便,便构思并开发了MATLAB(MATrix LABoratory,矩阵实验室),它是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统,经过在该大学进行了几次的试用之后,于1984年推出了该软件的正式版本。它是以著名的线性代数软件包LINPACK和特征计算软件包EISPACK中的子程序为基础发展而成的一种开放型程序设计语言,其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵,这就允许用户可以根据数值计算问题的复杂程序,对问题进行分段甚至逐句编程处理,显然这与C、FORTRAN等传统高级语言完全不同。在MATLAB下,矩阵的运算变得异常的容易,后来的版本中又增添了丰富多彩的图形图像处理及多媒体功能,使得MATLAB的应用范围越来越广泛,Moler博士等一批数学家与软件专家组建了名为MathWorks的软件开发公司,专门扩展并改进MATLAB。
为了准确地把一个控制系统的复杂模型输入给计算机,然后对之进行进一步的分析与仿真,1990年MathWorks软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图形输入与仿真工具,并定名为SIMULAB,该工具很快在控制界得致函广泛的使用。但因其名字与著名的软件SIMULA类似,所以在1992年正式改名为SIMULINK。此软件有两个明显的功能:仿真与连接,亦即可以利用鼠标在模型窗口上画出所需的控制系统模型,然后利用该软件提供的功能来对系统直接进行仿真。很明显,这种做法使得一个很复杂系统的输入变得相当容易。SIMULINK的出现,更使得MATLAB的控制系统的仿真与其在CAD中的应用打开了崭新的局面。
3.3 MATLAB语言的特点
MATLAB语言有以下特点。
(1) 起点高
每个变量代表一个矩阵,以矩阵运算见长。当前的科学计算中,几乎无处不用矩阵运算,这使它的优势得到了充分的体现。
(2) 人机界面适合科技人员
MATLAB的语言规则与笔算式相似。MATLAB的程序与科技人员的书写习惯相近,因此,易写易读,易于在科技人员之间交流。矩阵的行列数无需定义。MATLAB不必有阶数定义,输入数据的行列数就决定了它的阶数。键入算式立即得到结果,无需编译。MATLAB是以解释方式工作的,即它对每条语句解释后立即执行,若有错误也立即做出反应,便于编程者立即改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。
(3) 强大而简易的做图功能
能根据输入数据自动确定坐标绘图,能规定多种坐标系,(极坐标系、对数坐标系等),能绘制三维坐标中的曲线和曲面,可设置不同颜色、线型、视角等。如果数据齐全,通常只需一条命令即可出图。
(4) 智能化程度高
绘图时自动选择坐标,大大方便了用户;做数值积分时自动按精度选择步长;自动检测和显示程序错误的能力强,易于调试。
(5) 功能丰富,可扩展性强
MATLAB软件包括基本部分和专业扩展两大部分。
基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分等等。可以充分满足大学理工科学生的计算需要。
扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集,用于解决某一方面的专门问题,或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等工具箱,并且向公式推导、系统仿真和实时运行等领域发展。
MATLAB的核心内容在于它的基本部分,所有的工具箱子程序都是用它的基本语句编写的。
3.4 MATLAB仿真
通过利用所学的理论知识,建立一个完整、准确的需求说明,清楚、准确地提出仿真试验所要解决的问题。
对所提出的仿真系统给出详细定义,明确系统中的模块、系统构成、模块之间的相互关系,系统的输入输出、边界条件以及系统的约束条件,并明确仿真所要达到的目标。
根据仿真系统分析的结果,确定系统中的参数、变量及其互之间的关系,并以数学形式将这些关系描述出来,从而构成仿真系统的数学模型。数学建模是系统仿真中最关键的一步,所建立的数学模型必须尽可能准确地反映所关心的真实系统的特性,而又不能过于复杂,以免降低模型的效率,增加不必要的计算过程,即建模需要根据求解问题的要求,在模型的近似程度与复杂程度之间折中。电子与通信系统的数学模型通常以方框图形式或数学方程形式来表达。
根据建立的数学模型所需要的数据元素,收集与模型系统有关的数据。根据数学模型建立系统的计算机仿真模型,收集数据,确定其中各子模块的结构,输入输出接口,输入输出的数据表达形式,数据的存储方式等。然后编制相应的程序流程,用MATLAB语言实现。
仿真模型验证的目的是确定计算机仿真模型是否准确表达了数学模型。仿真模型验证通常的方法是将数学模型的解析结果(或理论结果)与仿真所得到的数值结果相比较来完成的;或通过已知的系统输入输出结果,对比在相同条件下的系统仿真结果来验证仿真模型的正确性。
1系统功能设计
计算机专业毕业设计管理系统的操作对象有学生、教师和毕业设计系统管理员,主要完成毕业设计的选题、审批、毕业设计各个阶段的管理、论文提交、答辩管理、统计管理以及查看公告、留言信息等功能。系统功能模块包括学生模块、教师模块和管理员模块。
2系统的数据库设计
MYSQL是一个开放源码的中小型数据库管理系统,其体积较小,性能高效,使用成本低廉,针对毕业设计管理系统业务需求和系统规模,选择MySQL作为系统的数据库。本系统同时使用JSP技术,Tomcat服务器,这三者的组合将会使系统的性能得到很大提升。数据库的物理设计主要就是数据表的设计,主要内容包括数据表名、主要功能、字段名称、字段类型、字段属性、主键等。本系统包含的数据表有角色表、管理员表、学生信息表、指导教师信息表、课题信息表、开题报告信息表、中期检查信息表、评阅分组表、学生综合评定表、文件上传信息表、公告信息表。
二、系统的实现
1系统架构本系统采用B/S架构。B/S架构是一种以HTTP协议为基础,基于浏览器的请求和服务器的响应为基本事件的网络结构模式,只需要一个服务器,用户只要上网,就可以通过浏览器的地址栏访问到相应的服务,无需下载和安装客户端,提高了资源的利用率,简化了系统的相关维护操作。考虑到系统的使用人数,采用目前主流的SHH框架进行系统开发,底层采用JavaBean构造数据操作对象,采用DAO封装数据操作,Action对象控制请求和处理页面的显示;另外,采用Hibernate的缓存机制,可以控制系统首页实现页面缓存,减少了访问数据的次数,节省了系统资源,便于后期的修改和维护。
2系统关键功能模块实现
(1)选题管理模块
学生登录系统后,选择选题管理功能,选择选题。学生可以查看到已经公布、自己所在院系所有的课题信息。课题有两种状态,可选和不可选。学生选择状态可选的课题,一旦选中,不可再进行选题,等待教师确认后完成课题的选择;也可提前与某个教师进行沟通,在教师进行课题申报时就可以指定学生,提前完成选题。学生在Input标签输入筛选条件,点击Button按钮,从课题表Subjects中找到符合条件的课题信息,放到一个List集合里面,并使用JSTL标签遍历该集合,将每一项课题信息显示到JSP页面上,每个学生只可以选择某个教师的状态为可选的课题,在规定时间未完成选题的学生,由院系管理员根据情况进行调剂选题。
(2)文档提交模块
学生可以根据提交文档的类型进行选择,然后填写相应的文档相关信息,选择提交论文即可。通过Select标签选择要提交的文档类型,显示学生填写一个Form表单页面,使用Type为File的Input标签实现文件上传,将表单的信息提交给处理文件上传的Action,采用Fileupload插件保存相应的文件。
(3)审批管理模块
审批管理对教师的课题进行审批操作,只有院系管理员审批通过的课题,才会显示在学生选题的列表中;对学生提交的文档,当教师审批通过后,院系管理员会对文档再次进行审批,确保文档质量。管理员选择该功能时,管理员通过教师List列表,选择课题选项之后,会转入被选择教师的所有申报待审核的课题列表中,通过点击教师课题列表中的审核选项,选择通过即可完成课题的审核,将数据库中的Subjects表中的状态字段设为1,审核通过的课题将在学生的选题列表中显示。学生文档审批和教师的课题审批功能与此类似,在此就不进行赘述。
3系统运行结果
毕业设计管理系统主界面,其中显示了毕业设计过程的相关情况说明,最新动态,管理规定,通知公告及系统登录等信息。
三、结束语