过程管理在毕业设计质量监控的应用

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摘要：本科毕业设计是高校在人才培养过程中的重要实践教学环节，但当前本科毕业设计过程中沟通难、监管难和指导质量低等问题日益突出。为加强毕业设计过程管理，在毕业设计活动中引入过程管理技术，给出了毕业设计过程管理模型，设计了基于过程管理的毕业设计质量监控系统。着重研究过程管理技术在毕业设计质量监控系统中的应用，包括过程管理流程、质量监控架构设计、质量监控模型设计和指导流程模板设计。通过系统应用的数据对比分析，各项指标数据大幅提升，有效提高了毕业设计工作效率和质量。

关键词：过程管理；毕业设计；质量监控；指导流程

本科毕业设计是高校在人才培养过程中的重要实践教学环节［1］，其目的是培养学生综合运用所学知识、基本理论和技能进行综合实训来提高分析和解决问题的能力、应用实践能力等。然而毕业设计的过程与实验课不同，正是由于其特殊性，往往全过程管理和质量监控尤为重要。各级教育行政部门和高校十分重视本科毕业设计工作，制定了相关的文件和规范［2］，但依然存在一些客观因素影响着毕业设计的质量。这些因素主要有：第一，毕业设计的时间跨度长，师生都较容易产生松懈，往往存在一些临时抱佛脚甚至无法按时完成的现象；第二，毕业设计课题的业务较繁杂，工程量较大，开展流程不当会大大增加指导老师和学生的工作量；第三，毕业设计工作的管理往往只看结果不重视过程，往往导致出现问题时而无时间更正。针对这些问题，很多学者根据不同专业特点对此进行了研究［3－5］，并基于信息技术研发了毕业设计管理系统，如基于工作流的毕业设计管理系统［6－9］，依照毕业设计过程的业务流程进行柔性管理，提高工作效率。本文针对上述问题，立足于毕业设计质量监控和管理，依照毕业设计工作的特点及流程，基于过程管理技术设计了一个毕业设计监管系统，提出了基于时间监控和进度监控的质量监控模型和算法，能有效提高质量监控管理的效率。

1过程管理技术

过程管理（processmanagement）理论和方法［10－11］目前在企业中开展了实施和应用，取得了很好的成效。是指为了达到某种目的，对企业或组织所涉及的过程，如生产过程、设计过程、商业过程、办公过程、后勤和分发过程等，进行设计、改进、监控、评估、控制和维护等各方面的工作［12］。过程管理包括过程策划、过程实施、过程监测和过程改进等四个阶段，将过程管理技术应用到毕业设计过程管理中，是提高毕业设计效率和质量的重要保障和手段。毕业设计过程管理模型如图1所示。（1）过程策划要求预先制定好毕业设计的各个流程，通过流程管理智能引导，使教师和学生明确毕业设计管理的流程次序，按照制定的流程有序开展工作。（2）过程实施要求毕业设计工作必须严格按照预先制定的流程操作，将每一项指导工作落到实处。（3）过程监测要求对毕业设计各个流程进行质量监控管理，提高工作的实效性。（4）过程改进要求毕业设计强化过程意识，做好及时跟踪和反馈，根据过程监测的异常问题进行实时处理，推动各个过程有序地进行。

2过程管理在毕业设计质量监控系统中的应用

2．1过程管理流程

毕业设计的主线工作是课题录入、学生选题、选题审核、上传任务书、上传论文、指导评分、答辩推荐、评阅评分、答辩评分、答辩汇总。这些工作需要系统管理员、教务员、教师、学生等角色共同参与完成。将毕业设计工作分为毕业设计启动阶段、选题阶段、指导设计阶段和答辩阶段，每个阶段细分若干过程，每个过程对应的角色操作如图2所示。系统流程图从横向和纵向两个维度清晰地描述了毕业设计的阶段发展顺序以及每个阶段的过程环节，过程的角色身份标注明确了各个过程的用户操作权限，从流程图可看出，毕业设计过程操作的主要角色是教师和学生，系统对教师、学生参与的过程进行全程监控是落实过程实施的重要保障。

2．2质量监控架构设计

毕业设计质量监控系统面向高校服务，用户多、业务繁杂、数据信息量大，采用多层体系架构设计的质量监控架构，分为持久层、数据层、业务层。如图3所示。持久层为系统提供Redis缓存数据库、系统文件储存信息数据库；数据层提供数据缓存和读写数据库的访问服务；业务层提供给系统用户使用的过程监控业务功能模块。毕业设计各个过程的监控流程，如图4所示。图4质量监控流程图

2．3质量监控模型设计

毕业设计各个过程的有效实施通过质量监控来捕获过程的异常情况，及时处理和改进，以获得毕业设计质量的整体提高。过程管理的质量监控用过程的业务流程形式化表示，描述过程定义的形式化模型用有向图、对象模型和带有约束条件的文法表示等，有向图中的结点表示过程的执行流程，有向边表示各流程之间的约束条件及数据流向，突出过程的数据流动性。（1）时间监控模型定义1：每个活动过程的事件触发的条件是通过相关参数来约束的，参数v是一个三元组＜d，b，t＞，其中d是一个常量，表示缓冲时间基数，它描述的是在过程控制时间结束前的天数，为整数，如1、2；b表示可发送提醒消息的缓冲时间；t为系统当前时间。用V表示活动过程参数构成的集合。定义2：每个过程与用户交互通过消息推送及时提醒，参与活动过程的用户u是一个二元组＜r，t＞，其中r为接收消息用户名；t为用户角色。U表示参与某个活动过程所有用户构成的集合。定义3：某个活动过程a是一个四元组＜n，s，e，U＞，其中n为过程名；s为过程开始条件；e为过程结束条件，U为参与到此过程的所有用户集合。用A表示系统维护的所有活动过程a构成的集合。定义4：活动过程a的过程实例s是一个七元组＜n，U，b，e，s，V，A＞，其中n为活动实例对应的活动过程名称；U为定义2的参与此项活动所有用户的集合；b为开始时间；e为结束时间；s为当前活动流程的状态：未开始、已开始、进行中、预警、已结束，分别用0、1、2、3、4表示；V为该活动过程实例所用到定义1的参数，A为定义3中系统维护的所有活动过程构成的集合。用户在参与某个过程活动的时间控制算法描述。①用户u从定义3中系统维护的所有活动过程A中选择待启动的活动过程a；②从定义4中获得该过程实例名称n，建立一个新的过程实例结构p，其中Ap＝na，bp＝开始时间；ep＝结束时间；Vd←缓冲时间基数；Vt←系统当前时间；③当Vt＜bp，sp←0；④当As＝Vt＝bp，Up＝rp），sp←1，Up←告警消息；⑤当Vt∈［bp，ep），sp←2；⑥当Ae＝Vb＝Vt，Up＝rp），sp←3，Up←告警消息，其中Vb通过PHP的时间处理函数“date（"Y－m－d"，（strtotime（es）－3600＊24＊Vd））”获得缓冲日期时间。⑦当Vt＞＝ep，sp←4，Ap←Anext。（2）进度监控模型定义5：过程进度监控的参数v是一个七元组＜n，b，d，t，w，c，h＞，其中n为过程名称；b表示缓冲时间，d是一个常量，表示缓冲时间基数；t表示系统当前时间；w表示该过程用户的任务总数；c表示用户已经完成的任务数；h表示用户未完成的任务数。用V表示所有过程进度监控的参数构成的集合。定义6：接受活动过程进度监控的用户u是一个元组＜r，t＞，其中r为接收消息用户名；t为用户角色。U表示参与某个过程监控的所有用户构成的集合。定义7：定义某个活动过程a是一个二元组＜n，U＞。其中n为过程名；U为定义6参与到此过程的所有用户集合。用A表示系统维护的所有监控过程。定义8：定义过程监控实例s是一个五元组＜n，s，e，V，U，A＞，其中n为监控实例对应的过程名；s表示任务完成状态：任务完成中、已完成、未完成三种，分别用0、1、2表示；e为该过程结束时间；V为该过程监控所用到的定义5的参数集合；U为定义6参与监控的所有用户构成的集合；A为定义7中系统维护的所有监控过程。用户在参与某个过程活动的进度监控算法描述。①管理员从定义7中系统维护的所有监控过程A中选择启动受监控的活动过程a；②从定义4中获得该过程实例名称n，建立一个新的过程实例结构s。其中Ps＝na；Vt←任务总数；Vc←已完成任务数；es＝结束时间；Vd←缓冲时间基数；Vt←系统当前时间；③当Vh＝Vt－Vc＝0，ss←1；④当Vh＝Vt－Vc≠0，且当Vb≠Vt，ss←0；⑤当Vh＝Vt－Vc≠0，且当Vb＝Vt，ss←2，Us←告警消息。从时间监控和进度监控执行的算法过程可看出，设计的质量监控模型具有一定的自动化监控功能，在实现时将质量监控模型封装成组件提供活动过程监控服务。质量监控模型如图5所示。

2．4指导流程模板设计

毕业设计流程的指导设计阶段是过程管理的关键阶段，该阶段指导的细节和质量将对答辩阶段产生影响。指导流程模板是针对指导设计阶段定制的，以适应不同专业学科或不同选题的毕业设计流程。比如理论研究性的课题只需要提交毕业论文，设计性的课题需要设计开发作品。根据课题性质建立不同的指导流程模板，其指导步骤也不尽相同。设计的指导流程模板数据项，如表1所示。教师根据定制的指导流程通过质量监控模型对学生毕业设计活动进行全程监控，而监管者依据指导流程对教师进行监控。从上到下形成监控者→教师→学生层层监控环节。

3系统应用

通过对过程管理技术在毕业设计质量监控系统中的应用研究，设计开发了基于过程管理的毕业设计质量监控系统。目前系统已经部署投入使用，系统能够适应不同专业学科的毕业设计管理需求。在制定毕业设计流程的基础上，通过质量监控将毕业设计过程的实施、监测、改进等阶段落到实处，而且有较高的自动化管制能力。答辩推荐过程监控界面如图6所示。在对答辩推荐过程设置起始时间后，即进入自动监控过程，过程的各个状态在客户端实时显示，并通过AJAX调用短信模板进行实时提醒。在答辩推荐进度监控界面，系统根据用户的总任务数和已推荐（完成）的任务数作对比运算，结果为0，则完成状态为“完成”；结果不为0时，再判断该过程是否处于结束时间临界点，如果没达到临界点，状态显示“任务完成中”；如果处于临界点，则状态显示为“未完成”，同时操作员可进行消息提醒。系统经过两年的运行维护，各功能已经非常完善，性能稳定，深受为广大师生好评，目前已推广到全院各系应用。近三年系统应用情况的对比如表2所示。其中质量监控指标表示是否应用系统进行质量监控；学生选题满意度指标是学生所选的课题是否与学生的学术积累和学生素养相符；学生对指导过程满意度指标反映指导质量情况；一次答辩通过率指标是第一次答辩通过率；系统使用满意度指标是反映师生对系统的方便易用性、稳定性和提高工作效率等方面的满意度情况。由表2可看出，在毕业设计活动过程中，通过系统的全程质量监控，各项指标数据大幅提升。学生选题满意度的数据从侧面体现出毕业设计选题质量的提升，通过毕业选题审核环节，保证了选题符合学生专业领域，具有研究价值和实用性。学生对指导过程满意度的数据体现出系统在毕业设计过程环节管理中加强了教师的指导积极性，学生在毕业设计的每个过程环节获得良好的指导服务，解决了沟通难和监管难的问题。一次答辩通过率的数据体现了教师的指导力度、指导质量和学生能力的提升。系统使用满意度的数据体现出系统的实用性、便利性、实时性和及时性。

4总结

通过对过程管理技术分析，在毕业设计中引入过程管理技术，设计了毕业设计过程管理模型。深入研究了过程管理技术在毕业设计质量监控系统中的应用。其中毕业设计过程管理流程是过程管理策划的体现；指导流程模板是过程管理实施的主体；质量监控架构、质量监控流程和质量监控模型是对过程管理实施进行监测和改进的手段和保障。通过实践应用以及对各项指标数据的分析，结果表明，系统有效地解决了本科毕业设计沟通难、监管难和指导质量低等问题。充分调动了监管者、教师、学生三者的协作关系，加强了教师在毕业设计过程中的指导力度和积极性，提高了毕业设计工作效率和质量。

作者：覃忠台 张明军 单位：广州大学华软软件学院