海创软件组-20200614-用户自定义工程认证调查模板-大创项目申报书

1 研究目的

工程认证是高等教育质量保障体系的重要组成。截止2018年底，全国共有227所高校的1170个专业通过工程教育专业认证。能否申请工程认证成功已经成为并且将在很长一段时间内作为考验各大院校工科本科专业的一个验金石。

工程认证工作的自评是学校组织接受认证专业依照《工程教育认证标准》对专业的办学情况和教学质量进行自我检查，主要检查办学条件、人才培养计划和培养结果是否达到《工程教育认证标准》所规定的要求，以及是否采取了充分措施，以保证教学培养计划的实施。

自评工作应对照指标要求，从学校办学的特点出发，通过举证的方式，详细说明为了达成人才培养目标所开展的具有自身特色的教育教学实践与取得的成效（包括人才培养方案的制定与实施、各教学环节的安排与保障、教学质量保证体系的建立和运行等），阐释其实现专业人才培养目标的途径以及目标达成的程度。撰写自评报告是自评工作的主要内容。自评报告要对专业教育的各项内容进行自我评价、说明并附以证明材料，以供审核。

为了提供真实有效的自评证明材料，同时使得自评证明材料符合自评工作指标要求。工程认证所在院和专业的申请人员不得不拿出大量的时间自己设计符合要求的调查模板，之后花费时间寻找的调查报告生成网站生成的对应的调查报告提供给目标人群进行数据指标填写，但是一般的调查报告生成网站对目标人群的区分具有很大缺陷。

首先很容易导致获取非目标群体的数据反馈，从而导致证明材料的准确性遭到严重质疑。根据工程认证标准，自评证明材料填写对象必须来自本专业或者学院。但是由于现有调查问卷网站没位置匹配相应的反馈对象识别功能，导致可能有非目标群体的恶意填写，从而导致数据反馈真实性和准确性下降无法作为证明材料。

其次，专业教育的自我评价结构和现有各大调查问卷存在严重冲突。比如对工程教育认证标准中的培养目标和毕业要求包含了二级甚至三级模块。而现有的调查模板生成网站并没有任何提供上述嵌套功能。并且为了符合教育部工程认证标准要求，每个模块都会有自己的前置说明文字，用以解释本标准设置的意义，但是现有的调查报告生成网站并没有提供这样的功能。

最后，证明材料的结果统计与现有各大调查问卷网站存在适配问题。由于结构冲突以及目标群体存在缺陷，导致各大调查网站生成的调查结果在还原设计者本来风格之上存在很大缺陷，无法在证明材料中直观的展示各个认证标准模块的含义以及无法准确的展示认证标准分解与组合的体系化。

为了解决各申请工程认证工科专业或者学院通过现有调查网站获取证明材料准确性低，真实度低，还原度低的三低问题，减少工程认证调查模板设计者因为模板结构不匹配而造成材料可用性差的问题。我们希望通过开发专门用于生成自定义工程认证调查模板的网站，从设计，发布，回收全领域契合工程认证要求，帮助开发者减轻工作负担同时提供符合要求的证明材料

2 研究内容

我们的研究内容包括一下三点：

（1）开发符合工程认证要求的调查问卷模板生成器可自定义开发模块控件。
（2）开发符合工程认证要求的调查问卷模板生成器可二次开发模板结构
（3）设计匹配符合工程认证要求的目标群体方法，避免真实性和准确性下降方法。

2.1 自定义工程认证调查问卷模板设计器研究与设计

I.该平台主要有调查问卷模板设计，调查问卷发布，调查问卷回收三部分组成：

调查问卷设计模块：主要通过契合工程认证指标点分解标准设计的嵌入式模块，模块结构以及其他常用控件来组合问卷模板。
调查问卷发布模块：首先通过导入目标填写群体的学号或者教职工号确定目标群体，然后确定问卷填写的开始与结束时间等常用调查问卷发布模块功能
调查问卷回收模块：开发所见即所得的后台数据管理展示页面，同时设计其他格式导出功能。

II.该平台功能组成

调查问卷设计模块：

Ａ．工程认证嵌套模块的展示与选择：我们会设计一个标签+自定义内容的嵌套控件。这个控件。自定义内容可以再次设置这样的嵌套控件，也可以加一个文本框转变成一个意见收集器。
Ｂ．工程认证一般模板二次开发设计与利用：我们针对工程认证调查问卷结构的相似性，特地设置了一套由可编辑标题，可编辑导语，若干嵌套模块与意见收集器组成的可以根据需要二次开发的自定义模板。
Ｃ．与嵌套模块组合的其他调查控件设计：一个嵌入模板如果是一个二级嵌套我们需要的控件有：一个嵌套模块作为父模块，若干个嵌套模块作为二级模块，二级模块中嵌套若干诸如单选多选之类的控件。一个完整的嵌套模块就完成了。因此我们需要设计其他常用控件
Ｃ．自定义外观预览与选择：将固定风格和用户自定义风格以及调色器背景风格开放设计者选择，提供ｌｏｇｏ展示支持。
Ｄ．自定义事件触发逻辑：根据使用者选项选择是否具体的题目跳转逻辑与题目显示逻辑

调查问卷发布模块：

Ａ．生成调查问卷链接：包括ＨＴＴＰ链接分享，二维码链接分享，网站嵌入分享以及海报链接分享
Ｂ．导入目标群体学号教职工号：通过导入ｓｑｌ或者ＥＸＣＷＬ格式的唯一性信息，我们可以自动构建若干符合要求的账户，如果填写者不符合系统设置的目标群体要求则不可填写。
Ｂ．设置填写限制：包括填写次数限制，填写时间限制，基于导入目标群体信息的填写者设置，问卷查询设置
Ｃ．分享终止设置：发布者根据实际情况设置定时停止或者　在后台随时停止

调查问卷数据统计模块：

Ａ．数据筛选设置：支持对工程认证目标群体的一致属性进行筛选，比如说计科就业调查就可以根据班级查询等
Ｂ．数据展示：在数据筛选的基础上支持符合工程认证需要的更加直观图表类型展示与所见即所得的展示；支持通过具体目标群体的筛选条件和具体题目条件进行符合工程认证的列表和具体信息展示。
Ｃ．数据导出功能：支持对ＣＳＶ，ＳＰＳＳ以及符合工程认证标准要求的图表，列表以及其他可见即可得形式的数据导出。
Ｄ．数据对比功能：支持同一类型不同年份或同一目标群体的模板数据进行数据比对，并支持比对结果图表展示，提高工程认证作用的直观可见性

ＩＩＩ．本模块相关设计原型展示

图１自定义嵌入式控件

图２自定义模板结构

图３自定义嵌入式控件的选择开发形式
图４目标对象识别流程

3 国内外研究现状和发展动态

如今，申请工程认证的高校和专业数量依旧在不断攀升，并且因为工程认证的期限有效性，需要申请方日常积累很多证明材料，为日后再次申请做好准备。因此我们项目的基本市场用户基数是庞大而且不断增加的，业务是稳定而且持续的。所以我们认为这是一个值得尝试的项目。

我们项目所作的研究工作主要是在工程认证自测这一方面为申请专业和院校提供符合工程认证标准分解要求的工程认证自定义调查报告模板，同时提供配套的设计，发布以及回收方面工作。概括起来说就是开发专门为工程认证调查而准备的自定义调查报告模板。

据我们了解，现在各大调查模板网站并没有专门适配工程认证的模板和相关控件，同时对其需要的精确受众范围也没有很好的过滤拦截方法。其中既有认为市场比较小的原因也同样存在二次开发的难度。

因此本次项目既是对现有调查网站现有业务范围的一次开拓，也是紧抓当前工程认证的热点真正做出能够为目标客户带来方方便以及落地使用的新产品。

4 创新点与项目特色

1.创新自定义嵌入式模块控件。基本结构是标签＋自定义控件。通过对该自定义控件进行二次开发，实现契合工程认证详细标准分解的相关子模块生成。

2.创新自定义二次开发模板结构。通过题目，卷首语，嵌入式模块的组合设置符合证明材料要求的一般模块，并且支持对题目，卷首语，嵌入式模块的文字，数量，位置进行调整。

3.创新常用工程认证模块控件的设计与保存。支持对多层嵌套选择题模块，多层嵌套填空题模块等常用模块进行设计保存，以便之后的快速开发。

4.创新问卷数据比对分析，针对工程认证效果检验需要，实现不同学年以及其他条件数据对比功能，并通过图表展示，提高数据直观程度。

5.创新问卷发布途径，除去简单的发布链接，支持二维码扫描，生成二维码海报，支持网站嵌入发布。

5 研究方案（技术路线）和拟解决的关键问题

需要完成的技术点如下：

（1）设计三个模块的对应的MySQL数据库系统与物理集群。采用多模块多数据库方式，同时实现多服务器数据库主从模式，优化并发查询与写入，同时加入Redis关系数据库，实现查询数据与权限数据高速缓存。其中最重要的依旧是数据表的设计以及对多对多关系表构建方案的解决。

（2）设计负载均衡的分布式文件存储系统。采用NTFS文件服务器存储文件，之后进行文件服务器集群部署，同时采用NGINX使得服务器实现负载均衡。其中最重要的是文件服务器集群的搭建，因为之后可能扩展文件类型的数据，需要保持服务器响应速度。

（3）设计安全高效的单点登陆与权限管理系统。采用Spring Coud Oauth2+JWT实现对微服务系统的保护，单点登录设置一个授权服务器，同时根据业务需求设置若干个文件资源服务器。使用token存储用户数据，去掉对数据库查询步骤，。其中最重要的是授权服务器的搭建，因为要获取用户权限信息，同时token失效时长短，建议使用Redis缓存用户权限。最后建议，提高授权服务器带宽最好做成负载均衡集群。

（4）设计格式正确的导出文件系统。现在主流的数据导出格式包括CVS，SPSS以及可见即可得的调查问卷格式。其中CVS是文本格式的EXCEL也即是体积小导入速度快方便我们二次开发利用。SPSS则是提供全套的SPSS数据分析软件所需要的数据格式。至于所见即所得则十分清晰明确。其中最重要的就是集成相关的SDK与maven依赖自定义实现该功能

（5）设计微信小程序使用微信登陆功能。我们的主要平台也即是小程序端需要集成微信登陆的功能，来绑定手机号与学号，为PC端的开发省去注册步骤。直接使用账户登陆即可。这其中最重要的是通过微信开发平台，导入SDK进行二次开发。

（6）设计基于docker+docker Registry+Jenkins+Gitlab的微服务体系部署与运维体系。Docker能够节省大量的服务器内存资源，是在服务器资源紧张的情况下的运维与部署神器。Docker部署registry仓库能够实现运行jar包版本控制，服务器部署gitlab代替github实现源文件版本控制，本地部署更加安全同时避免github不稳定的因素。采用Jenkins
pipeline二代版本，实现在服务器上对源文件进行打包编译，Jar包推送以及实现在docker上的部署。该体系需要稳定数量与运行的服务器，分别作为仓库服务器，docker部署服务器，jenkins打包服务器以及gitlab版本控制服务器。大概需要三台左右。难点主要是整个部署与运维系统的搭建过程与稳定运情况。

6 研究基础和条件

6.1 研究基础

针对调查模板的开发工作我们已经具有一定的基础，能够对现在主流的模板设计器进行功能复刻，对模板控件的开发同样具有一定的经验

针对工程认证调查模板和基本结构的自定义开发，我们查阅了大量关于工程认证标准分解项文档，对于与之匹配的自定义模板控件和结构进行预开发

3.本团队已经针对本学校工程认证中针对毕业生就业的调查问卷进行了尝试性开发，取得相关开发经验

4.本团队针对调查模板现今最为流行和最好用的的微信小程序开发模式进行了深入研究，相关方向队员已经对相关技术进行了可观的储备

5.本团队针对管理后台安全考虑能够为项目提供单点登陆权限保护以及为项目目标群体提供发布前目标群体导入与相关账户生成操作

6.本团队具有丰富的自动化测试部署以及运维经验，能够保证项目持续稳定的运行。

6.2 已经具备条件：

1.团队各方面开发人员齐全，技术能力有保障，业务水平高

2.团队拥有进行该项目单机开发的基本硬件资源

6.3 尚缺少条件

1.团队缺少足够服务器资源经进行完整项目开发和长期维护的服务器资源

2.团队缺少深入开发自定义模板的技术资料

3.团队缺少足够运行内存的主机资源

6.4 解决方法

1.通过自筹和项目经费申请，购买项目相关服务器

2.通过自筹和项目经费申请，购买相关技术书籍以及技术视频

3.通过自筹和项目经费申请，提高主机配置以及购买新的主机进行组装

7 实施进度安排

（1）参照现有平台与工程认证给你要求分解设计出否和标准的嵌入式控件与常用模板结构，开发自己的调查问卷设计器

（2）如果开发顺利，则继续开发调查问卷器发布与回收相关功能模块

（3）开发数据文件存储系统，搭建文件服务器与异步文件上传系统

（4）开发通过导入ＥＸＣＥＬ或者ＳＱＬ目标信息，识别是否为目标群体的模块。

（5）开发用户权限体系，包括微信小程序接入功能，单点登陆接入功能。

（6）将设计器模块，存储模块，权限模块进行整合，并测试上线

8 预期成果

1.项目申报成功，取得相关经费完成项目开发部署

2.项目落地使用后为工程认证方带来切实的便利，使得项目能够具备实用性

9 项目经费预算

1.服务器购置花费----12000

2.开发主机购置以及升级花费—5000

3.技术书籍视频花费—2000

4.技术测试以及软件购置花费-12000

总计花费两万元