五邑大学
毕业设计（论文）开题报告
(适用于理、工科类专业)
题 目：
学院（部）
专 业
学 号
学生姓名
指导教师
日 期
五邑大学教务处制
填 表 说 明
一、毕业设计（论文）开题报告及工作计划应按要求逐项认真撰写，各栏空格不够时请自行加页。
二、毕业设计（论文）开题报告及工作计划经指导教师审阅通过后，由交叉双盲小组审核通过。
三、毕业设计（论文）开题报告及工作计划经审核合格后，装订成册，一式三份，学生本人、指导教师及所在院部各一份。
四、学位论文开题报告打印格式：
1．打印用纸：A4。
2．页面设计：上边距2.5cm，下边距2cm，左边距2.5cm，右边距2.5cm，行间距22磅。字体、字号：宋体、小4号，于左侧装订成册。
1、立论依据（课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的、理论意义和实际应用价值）
（1）课题来源与选题依据
随着高校招生规模的持续扩大，学生个体差异日益显著，学业管理难度也随之提升[1]。在实际教学过程中，部分学生可能因学习动力不足、学习方法不当或课程难度较大等原因出现学业困难。为了及时发现并解决这些问题，提高学生的学业质量，开发一个高效、精准的学业预警系统显得尤为重要。本课题旨在通过构建一个整合多方面信息（如班级、教师、学生、课程、成绩等）并能实现个性化预警功能的学业预警系统，以探寻出适合不同学生群体的预警机制[2]。
（2）背景情况
当前，高校在学业管理方面面临着诸多挑战。传统的人工管理方式存在效率低、易出错、数据分散难以统一分析等问题。而信息技术的快速发展为高校学业管理提供了新的解决思路。通过引入先进的信息技术手段，构建学业预警系统，可以实现对学生学业情况的实时监测、分析和预警，为学校的教学管理和学生的学业发展提供有力支持[3]。
（3）课题研究目的
本课题的研究目的是开发一个基于SpringBoot和Vue的学业预警系统，该系统能够自动收集、整合和分析学生的学业数据，根据预设的预警规则生成预警信息，并通知相关管理人员和学生。通过该系统，学校可以及时了解学生的学业状况，采取有效的干预措施，帮助学生解决学业问题，提高学生的学业成功率[4]。
（4）理论意义
本课题的研究在理论方面具有重要意义。它有助于完善教育管理信息化领域的理论体系，特别是在如何综合多类信息源（班级、教师、学生、课程、成绩等）进行预警机制构建方面的理论研究。其次，通过深入分析学业预警系统的需求和设计原则，可以进一步丰富和拓展教育管理信息化的相关理论。
（5）实际应用价值
本课题的研究在实际应用方面也具有显著价值。通过开发一个高效、精准的学业预警系统，学校可以更加有效地利用管理资源，更好地帮助学生解决学业问题。其次，该系统可以为学生提供个性化的学习指导和建议，帮助他们正视学业问题，为后续改进提供方向。该系统还可以为教务处提供可视化数据分析功能，帮助管理员直观了解学业预警情况，优化学业预警系统和工作流程。
2、文献综述（国内外研究现状、发展动态）
（1）国内研究现状
近年来，随着国内高等教育的大众化进程加速，学业预警机制的研究逐渐受到重视。研究者们根据学生的具体状况、学籍管理中的规定及日常的课堂考勤，将学业困难的等级分成不同级别（如一级预警、二级预警等），并针对大学生学业预警机制的启动、范畴、行为方式以及效果进行深入分析[5]。此外，国内研究者还关注预警系统的技术研究，包括数据采集、数据分析和预测算法等方面，以提高预警系统的准确性和可靠性[6]。例如，华中科技大学开发的“智能学业预警”系统，通过建模预测学生的学业情况，取得了较高的准确率，并建立了协同帮扶机制，有效促进了学生学业的顺利完成[7]。
（2）国外研究现状
国外的学业预警研究起始于上世纪90年代，相较于国内，其研究更为广泛和深入。国外高校对于在校学生的学习状态进行分级，在日常学习和生活过程中密切关注学生动态，当学生频繁出现预警诱导行为时，主动介入，及时予以预警警示8]。这种预警机制有助于避免学生的滞后性学业问题的发展。此外，国外研究者还将预警系统与应急管理、社交媒体分析等领域相结合，探索更高效、快速的应急响应系统和预警系统的构建方法。例如，通过监测社交媒体上的信息和用户行为，提前预测事件的发生和演变，从而为学生提供更及时的学业预警[9]。
（3）发展动态
随着大数据、人工智能等技术的快速发展，学业预警系统的技术基础将更加坚实。通过运用先进的算法和模型，系统可以更加准确地预测学生的学业情况，并为学生提供个性化的学习建议和指导。除了传统的学业预警功能外，未来的学业预警系统还将拓展更多的应用场景。例如，可以与其他教育管理信息系统进行集成，实现数据的共享和交换；还可以与在线教育平台相结合，为学生提供在线学习资源和辅导服务。随着国家对高等教育质量的日益重视，相关政策将引导学业预警系统的规范化、标准化发展。这将有助于推动系统的普及和应用，提高高校的教学管理水平[10]。
综上所述，国内外在学业预警系统的研究方面已经取得了一定的进展，但仍存在一些挑战和待解决的问题。未来，随着技术的不断发展和政策的持续引导，学业预警系统将更加完善、高效，为高校的教学管理和学生的学业发展提供有力支持。
3、研究内容（毕业设计（论文）的主要研究内容、构想与思路、可能出现的工作难点以及拟解决的方法）
（1）主要研究内容：
班级信息管理：管理班级基本信息，包括班级名称、班导师等。
学生信息管理：管理学生基本信息，包括学号、姓名、班级、专业等信息。支持学生数据批量导入，提高数据录入效率。
课程成绩管理：管理学生各科成绩，支持批量导入。根据成绩数据自动更新学生学业情况，如挂科状态、绩点、学分等。实时监控学生学业状态，一旦达到预警条件，自动触发预警机制。
学业预警类型管理：可定制预警类型，依据挂科门数、必修选修、绩点和学分等设置不同预警类型。适应不同学院的预警需求，提供灵活的预警设置。
学业预警生成：系统根据成绩数据自动生成学业预警名单。按预警类型分类列出预警学生名单，便于管理员快速定位问题学生。
学生确认预警：学生登录系统确认预警信息，并选择预警原因（如挂科原因、学业压力等）。帮助学生正视学业问题，为后续改进提供方向。
预警谈话名单分配：将预警学生分配给班导师或辅导员进行后续跟进。支持谈话名单的分配和记录，确保每个学生都能得到适当的关注和指导。
学业指导管理：记录学业预警谈话的详细信息，包括谈话时间、地点、参与人员和指导意见等。为后续追踪学生的学业改进情况提供有力支持。
学业指导记录表生成与打印：支持生成并打印学业指导记录表（预警谈话记录）。方便管理员和辅导员后续追踪学生的学业改进情况，并作为工作记录的一部分。
学业预警通知书生成与打印：系统可根据预警数据生成学业预警通知书。使用统一模板，支持打印功能，便于正式通知学生及其家长。
用户密码管理：教务处管理员可重置系统内的用户密码。保障用户账号安全，防止信息泄露。
预警谈话录入进度查看：教务处管理员及辅导员可查看各班预警谈话录入进度。方便督促工作落实情况，确保预警机制的有效运行。
可视化数据分析：支持按预警类型分类列出预警学生名单。教务处管理员可根据成绩统计各年级、各院系、各班级的学业预警学生信息。提供可视化图形展示，帮助管理员直观了解学业预警情况。
图1 功能模块图
（2）构想与思路：
为了构建一个高效、稳定且易于维护的高校学业预警系统，需广泛收集并分析关于高校学业管理的相关信息。这一过程涵盖查阅相关文献以获取坚实的理论基础，设计并实施问卷调查以直接收集广大师生的反馈意见，以及进行深度访谈以深入挖掘潜在需求和痛点。这些调研活动将为理解高校学业管理现状与挑战提供全面视角。
基于调研结果，将对信息进行细致整理与分析，旨在明确系统的功能需求，包括学生信息管理（涉及学号、姓名、班级、专业等信息的录入与查询）、课程成绩管理（支持成绩的录入、查询、统计与更新，以及挂科状态、绩点、学分的自动计算）、学业预警生成（依据预设条件自动生成预警名单，并按预警类型分类展示）等。同时，关注非功能需求，如系统的稳定性、可扩展性、易用性、安全性及与其他系统的兼容性等，形成详尽的需求文档，为后续开发工作奠定坚实基础。
根据需求文档，进行技术选型，选择Spring Boot作为后端开发框架，Vue.js作为前端开发框架，并选用合适的数据库（MySQL）存储系统数据。Spring Boot以其简洁配置、强大依赖管理和便捷的微服务支持，适合构建复杂且需高稳定性的企业级应用；Vue.js则以其轻量级、易上手和高效数据绑定能力成为前端开发的优选。同时，设计合理的数据库ER图以明确数据关系。在技术选型基础上，设计系统整体架构与功能模块。整体架构采用前后端分离模式，确保系统可维护性和可扩展性。前端利用Vue.js构建用户界面，提供友好交互体验；后端使用Spring Boot构建业务逻辑层和数据访问层，实现核心功能。功能模块按功能需求划分，并设计接口实现模块间通信与数据交换。设计系统界面原型，展示用户交互方式，包括用户登录、学生信息管理、课程成绩管理、学业预警生成与查看等关键界面。界面设计遵循简洁明了原则，确保用户轻松上手并快速定位功能。
系统技术架构图：
图2 架构图
构想与思路：
图3 用户登录图
图4 用户管理图
（3）可能出现的工作难点：
需求变动管理挑战：在毕业设计进程中，可能会面临来自指导反馈或深入理解项目后所带来的新需求或原有需求的调整。这种需求的不确定性可能扰乱开发进度，导致时间资源的重新分配问题。由于是个人项目，缺乏团队协作来迅速调整策略或重构系统架构，需求变动的管理变得尤为关键。需建立有效的需求管理流程，确保需求记录、评估、优先级排序及变更实施的有序进行。
技术难题与障碍：开发基于SpringBoot和Vue的学业预警系统时，将遭遇性能优化、数据库设计、数据安全、系统兼容性等技术挑战。这些难题要求具备深厚的编程基础、项目经验及独立解决问题的能力。个人开发者在没有即时团队支持的情况下，更需注重自我学习和知识积累，以迅速应对技术难题。
应对策略：
对于需求变动，建立详尽的需求文档，保持与指导老师的紧密沟通，确保需求变动时的及时反馈与指导。合理规划开发时间表，预留缓冲期以应对潜在的需求变动。
针对技术难题，强化自我学习，利用书籍、在线课程、技术论坛等资源提升技术水平。遇到难题时，利用搜索引擎查找解决方案，或向同行、导师、专业社区寻求帮助。同时，确保代码质量和系统架构设计，保障系统的可扩展性、可维护性和安全性。
（4）拟解决的方法：
加强需求管理：与用户保持密切沟通，及时了解需求变更情况，并评估其对项目进度的影响。同时，通过版本控制等方式管理需求变更。
技术攻关：攻克技术难题。通过查阅文档、请教专家、参加技术培训等方式提升技术水平。
4、研究基础（所需研究条件和实验条件）
（1）所需研究条件：
硬件设备：需要配备足够的服务器和存储设备，用于系统的部署和数据存储。同时，还需要配备开发所需的电脑、打印机等设备。
软件环境：需要安装SpringBoot、Vue等开发框架和相关工具软件，如数据库管理工具、版本控制工具等。
网络环境：需要稳定的网络连接，以便进行远程协作和数据交换。
（2）实验条件
软件开发环境：
代码编辑器：选用功能强大且易于上手的编辑器，如IntelliJ IDEA，以支持Java（SpringBoot）和Vue.js的开发工作。
版本控制系统：采用Git作为版本控制工具，结合GitHub等平台进行代码托管与协作，确保代码的版本管理和团队协作效率。
数据库管理系统：选择MySQL等关系型数据库，用于存储和管理系统所需的数据，如学生信息、课程成绩等。
系统测试环境搭建：
性能测试：利用Apache JMeter等工具，模拟高并发访问场景，评估系统的响应速度、吞吐量和稳定性。
安全测试：采用OWASP ZAP等安全测试工具，检测系统潜在的漏洞，如SQL注入、跨站脚本攻击等，确保系统的安全性。
单元测试与集成测试：借助JUnit（针对Java）和Jest（针对Vue.js）等测试框架，编写并执行单元测试与集成测试，验证代码的正确性和系统的功能完整性。
5、查阅文献资料目录清单
序号 | 文献目录（作者、题目、刊物名称、卷数、期号、年份、起止页码） | |
[1] [2] [3 [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] | 张炜,李小涛,刘存杰,等.面向未来学习中心的大学生学业预警模型研究[J].江苏科技信息,2024,41(15):78-83. 徐小婷.大数据背景下高职院校学生学业预警研究[J].湖北开放职业学院学报,2024,37(05):164-166. 刘祖清.基于大数据分析的高校学生学业帮扶机制探索[J].产业与科技论坛,2023,22(24):280-282. 林梦,王撼撼.高校学业预警管理成熟度实践探索——以广西教育学院文学院学业预警工作为例[J].广西教育学院学报,2023,(06):227-232. 叶玉萍.数据挖掘技术在高职院校学业预警系统中的应用研究[J].电脑与信息技术,2023,31(05):94-96.DOI:10.19414/j.cnki.1005-1228.2023.05.011. 唐雪峰.基于深度学习的学业预警研究[J].西安文理学院学报(自然科学版),2023,26(02):34-38. 黄方亮,许欢庆,沈同平,等.基于数据挖掘的智能学习效果预警管理系统设计与实验研究[J].通化师范学院学报,2022,43(12):84-89. 但金凤,王正青.数据支持帮扶：美国中学早期学业预警系统的发展轨迹与运行特色[J].现代远距离教育,2022,(06):30-38.DOI:10.13927/j.cnki.yuan.2022.0010. Jie Y ,Shimin H ,Qichao W , et al.Discriminable Multi-Label Attribute Selection for Pre-Course Student Performance Prediction[J].Entropy,2021,23(10):1252-1252. Luo J ,Jing L .Study on academic Early Warning System for Information Engineering Vocational students[J].Journal of Physics: Conference Series,2020,1682(1):012017-. | |
6、工作计划
序号 | 阶段及内容 | 起始日期 |
1 | 选题 | 第七学期第11周 |
2 | 开题 | 第七学期第13周 |
3 | 课题研究，系统设计与实现，说明书撰写 | 第七学期第15周-第20周，第八学期第1-2周 |
4 | 中期检查 | 第八学期第3周 |
5 | 系统修改及说明书定稿 | 第八学期第4-8周 |
6 | 校内盲检 | 第八学期第9-10周 |
7 | 毕业设计评审、答辩准备 | 第八学期第11-12周 |
8 | 毕业设计答辩 | 第八学期第13周 |
7、评审意见
指导教师对本开题报告的评价（含：选题意义；研究条件；技术方案可行性；研究计划合理性等） 指导教师签名 年 月 日 |
审查结论： ○同意开题○修改后，同意开题○不同意开题 组长签名 年 月 日 |
