学生成绩管理系统自我评价与总结

学生成绩管理系统自我评价与总结第一章项目背景与目标1.1场景定位2022年9月，本校教务处提出“成绩管理数字化2.0”需求，要求用一学期时间完成旧系统迁移、数据清洗、权限重构、报表自动化四项硬指标。项目由信息学院“数据治理与可视化”课程组12名大三学生承接，我担任技术组长，直接向教务处副主任李静汇报。1.2量化目标①成绩录入响应时间≤800ms（并发200教师同时提交）；②成绩修改可审计率100%，任意字段变动5分钟内推送审计日志到企业微信；③学期末3小时内生成18种固定报表（含绩点、排名、学分预警、毕业预审）；④系统可用性≥99.9%，单点故障恢复时间≤15分钟；⑤项目预算0元，全部使用开源组件与校内闲置服务器。第二章需求拆解与风险清单2.1需求矩阵|角色|痛点|功能|非功能|验收标准||任课教师|重复录入|一键导入Excel|并发200|JMeter压测通过||教学秘书|人工核对|自动比对培养方案|准确率100%|抽样500条0误差||学生|查询延迟|微信小程序3秒出分|缓存命中率90%|埋点监控||校领导|决策滞后|可视化大屏实时刷新|更新周期30s|演示无卡顿|2.2风险清单R1：旧系统14年历史数据480万条，字符集混杂（Latin1/GBK/UTF-8）。R2：教师端浏览器IE8占比27%，需兼容至ES5。R3：学期中段教师外出调研，集中培训难以组织。R4：学校网络安全法要求等保2.0三级，但无预算购买堡垒机。第三章技术选型与架构设计3.1选型原则“能开源不采购、能容器不裸机、能离线不断网”。3.2架构图（文字描述）浏览器层：Vue2+Vant（兼容IE用Vite插件转ES5）。网关层：Nginx+Lua脚本做IP白名单、防刷限流（令牌桶200req/s）。服务层：SpringBoot2.7+MyBatis-Plus+Undertow（内存占用比Tomcat少38%）。缓存层：Redis6.2哨兵模式，开启keyspace通知用于审计日志。数据层：MySQL8.0主从+分库分表（按学期哈希分8库32表）。离线层：Airflow2.4每日02:00跑ETL，同步到ClickHouse供大屏。3.3开源组件清单|功能|组件|许可证|备注||工作流|Camunda7.19|Apache-2.0|成绩修改审批流||报表|JasperReports|LGPL|模板已上传Git||监控|Prometheus+Grafana|Apache-2.0|钉钉告警webhook||容器|Docker20.10|Apache-2.0|镜像托管到校内Harbor|第四章数据治理实施流程4.1字符集统一①导出旧库SQL时使用mysqldump--default-character-set=binary保持原貌；②写Python脚本chardet探测编码，批量转UTF-8；③建立映射表记录异常字符（如“浣犲ソ”→“你好”），人工确认后入库；④使用MySQLCONVERTTO语法变更表字符集，校验哈希值确保无损。4.2重复成绩去重规则：同一学号+课程代码+学期，成绩非空且相差≤0.5分，取最新录入时间。实现：a.创建临时表insertignore唯一索引；b.用窗口函数ROW_NUMBER()OVER(PARTITIONBY…ORDERBYupdate_timeDESC)标记最新；c.删除非latest记录；d.触发器防新增重复。4.3缺失数据补全来源：教务补充接口、教师手写签字确认扫描件。流程：①OCR识别成绩→人工二次校验→生成CSV；②调用系统/api/score/batch接口，带上补录原因字段；③审计表t_ocr_patch记录图片路径、识别置信度、操作人；④每学期末导出补录清单，教学院长签字存档，保存4年。第五章权限与审计制度5.1RBAC模型角色：超级管理员、教学秘书、任课教师、学生、访客五级。权限颗粒度到按钮级，后端使用SpringSecurity@PreAuthorize("hasRole('TEACHER')and@ss.hasCourse(#courseId)")，防止越权。5.2成绩修改审批流①教师发起申请→填写变动原因→上传佐证（PDF/JPG）；②系统调用Camunda接口，生成任务；③教学秘书收到企业微信卡片，点“同意”后流转到学院负责人；④两级审批通过后，系统执行UPDATE，同时写入t_audit_log（旧值、新值、MD5、IP、UA）；⑤审批拒绝则回退，教师可在“我的申请”查看驳回理由。5.3法规遵循《个人信息保护法》第28条：成绩属敏感个人信息，系统启用国密SM4字段级加密，密钥托管在HashiCorpVault，轮询周期90天。《网络安全法》第21条：日志留存6个月以上，使用Logrotate按200MB切割，加密后转存到冷备份服务器（Ubuntu20.04+LUKS）。第六章部署与上线步骤6.1前置条件服务器：DellR7302台（64vCPU/256GB/RAID102TBSSD），CentOS7.9。域名：成绩系统使用，已申请SSL证书（RSA2048）。时间：2023年1月15日—2月25日寒假窗口，教师离线率低。6.2详细步骤Step1基础环境a.安装Docker、docker-compose、Harbor；b.关闭SELinux、firewalld，改用iptables脚本仅开放80/443/22/9090；c.修改/etc/security/limits.conf，*softnofile65535。Step2数据库主从a.主节点f添加server-id=1，binlog_format=ROW；b.从节点server-id=2，开启replica_parallel_workers=8；c.使用gtid_mode=ON，xtrabackup热备份，每天01:00全量。Step3中间件a.Redis哨兵三节点，sentineldown-after-milliseconds5000；b.Nginx配置lua-resty-limit-req，burst50，nodelay；c.申请免费OpenLDAP，同步教师工号、学生学号，减少重复注册。Step4应用容器a.编写multi-stageDockerfile，alpine基础镜像仅87MB；b.使用GitLabCI，.gitlab-ci.yml定义build→unittest→dockerbuild→push→deploy四阶段；c.部署脚本docker-compose-fprod.ymlup-d，health-check间隔30s，失败3次自动重启。Step5灰度发布a.流量比例10%→30%→100%，每阶段观察Prometheus指标：P99延迟、错误率、Pod重启次数；b.若错误率>1%或P99>1s，自动触发rollback：kubectlrolloutundo；c.教学秘书在微信群发公告，教师端强制刷新Ctrl+F5获取最新静态资源。第七章性能优化实录7.1索引优化原始SQL：SELECT*FROMt_scoreWHEREcourse_code='A101'ANDterm='2022-2023-2'；问题：全表扫描1.2s。解决：建立联合索引(course_code,term,score)，覆盖查询，降至18ms。7.2缓存预热写Python脚本每日06:00把本学期热点课程平均成绩、排名1000条预加载到Redis，使用pipeline批量，降低首次查询90%延迟。7.3报表加速JasperReports原先生成8000人成绩单需240s；改为异步：①前端点击“导出”→后端生成taskId→立即返回；②Airflow调度Jasper服务器渲染→输出到NFS→回写下载链接到Redis；③前端轮询，3min内完成，教师感知“秒开”。第八章培训与推广方案8.1分层培训|对象|形式|时长|内容|考核||教学秘书|线下机房|2h|审批流、报表|上机实操100分||教师|腾讯会议|1h|Excel导入、修改申请|在线问卷≥90分||学生|微信小程序推文|图文|查询、异议申诉|阅读完成率80%|8.2激励措施①前50名完成培训的教师赠送16G金士顿U盘；②系统运行首月无差错的学院，年终考核加2分；③学生端发现有效Bug奖励50元话费。第九章运维与应急预案9.1日常巡检每日08:30值班同学查看Grafana大盘，填写《巡检表》：CPU、内存、磁盘、主从延迟、Redis命中率，异常30分钟内处理。9.2数据灾难演练场景：主库RAID卡损坏，数据目录丢失。预案：a.立即切换VIP到从库，应用层感知30s；b.使用xtrabackup最新备份+binlog恢复到新主；c.通知教师暂停录入30min，完成后验证50条随机数据；d.填写《演练报告》，李静签字，扫描PDF存档。9.3安全事件响应若发现SQL注入或越权下载，启动二级响应：①5分钟内封禁IP、下线容器；②30分钟内溯源日志，保存证据；③2小时内向学校网络中心提交《事件说明表》；④24小时内修复漏洞，复测后上线。第十章项目成果与量化复盘10.1数据成果截至2023年7月1日，系统共录入成绩5,736,420条，修改14,092次，审计日志100%覆盖；平均查询耗时380ms；学期末报表生成最长时间2h11min，满足3h指标。10.2用户满意度问卷回收1,188份，满意度94.7%，较去年旧系统提升17个百分点。教师端最满意功能：Excel一键导入；学生端最满意：微信小程序推送成绩。10.3个人收获①技术：第一次完整实施MySQL分库分表，踩坑主键雪花算法与BI报表兼容问题；②管理：学会用甘特图+燃尽图双轨跟踪，把12人团队拆成“数据、后端、前端、测试、运维”五个虚拟小组，每日15min站会，需求变更率控制在5%以内；③法规：通读《个人信息保护法》并落地SM4加密，意识到“技术不是免责牌”，合规需写进需求文档。第十一章后续改进路线11.12023秋季学期引入ClickHouse替换Jasper实时汇总，实现“秒级”大屏；对接学校统一身份认证OAuth2，废除单独密码；增加学业预警AI模型，用历史5年成绩训练，提前一学期预测不及格概率，辅助辅导员精准帮扶。11.22024春季学期建设双活数据中心，采用MySQLGroupReplication+Orchestrator自动切换；上线区块链成绩存证，使用Fabric2.4将毕业审核哈希写入ledger，防止学历造假；开放API给第三方教务应用，建立开发者门户，签署《数据使用协议》，按调用量阶梯计费，反哺项目经费。第十