系统的设计与实现南京大学软件学院Word文档格式.docx

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作者:

指导教师:

　丁二玉教授

南京大学研究生毕业论文

南京大学软件学院

2011年11月

TheDesignandImplementationofacollegethesismanagementsystemBasedonthesharingdatacenterplatform

Chen,Haichao

SubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineering

Supervisedby

ProfessorDing,Eryu

SoftwareInstitute

NANJINGUNIVERSITY

Nanjing,China

Nov,2011

摘要

毕业论文是现代教育非常重要的环节，高校毕业论文管理工作具有信息量大、流程复杂、时间要求紧等特点。

传统的手工方式管理繁琐、易出错、效率低，较难适应实际需求。

在计算机与软件技术飞速发展的今天，利用计算机软件技术开发一套工作系统，用以协同高校教师、学生、教务管理员的毕业论文工作，在数字化校园共享数据中心平台中实现高校毕业论文工作流程的信息化。

信息是论文系统的基石，能否实现对毕业论文工作流程中各种信息高效有序地管理，是论文系统提高毕业论文工作效率的关键。

文章以此为切入点，阐述了在数字化校园的环境下，如何利用共享数据中心实现学生的毕业论文管理系统的设计方法与实现过程。

首先讨论分析了论文管理中所涉及的主要用户角色，并划定不同用户的操作内容与范围。

按照学校对毕业论文管理的流程规范，整理系统所提供的主要功能内容，同时制定业务流程的处理方法。

然后按照分层结构模型设计系统的主要框架，将系统划分为数据访问层、数据模型层、业务逻辑层和用户界面层等结构。

按照共享数据中心的设计要求，定义接口数据的格式与内容描述。

最后使用ASP.NET的WEB应用程序技术，实现论文管理系统的主要功能。

使用WebService技术完成了与共享数据中心的数据交互接口的实现。

通过设计与开发基于共享数据中心的论文管理系统，实现毕业论文工作的网络化跟踪，以及毕业论文的电子化管理，并通过网络搭建起学生、教师间的交流平台，改变教学管理人员的信息中转站地位，使毕业论文工作的管理更加科学高效。

关键词：

数字化校园，共享数据中心，毕业论文管理，ASP.NET

Abstract

GraduationThesisisaveryimportantpartinmoderneducation.ThetaskinhighschoolworkingwithUniversityThesishasfollowingfeatures:

processcomplex,time-tightandsoon.It’ssohardtodealwiththatworkbytraditionalmanualmanagementwhichiscomplex,error-proneanddifficulttomeettheactualdemand.Today,alongwithrapiddevelopmentofcomputerandsoftwaretechnology,wedecidetodevelopacooperationsystem,whichcanhelpuniversityteachers,students,andadministrators’workandrealizetheDigitalCampusSystems.

Informationisthecornerstoneofthesissystem,thekeypointtoimprovetheefficiencyiswhetherthissystemcanmanageinformationefficientlyandorderlyornot.Mythesiswillbeginatthispoint,mainlyresearchthedesignandimplementationofinformationmanagementmodule.

First,themanagementdiscussionandanalysisofthepapersinvolvedinthemainuserroles,anddesignateadifferentcontentandscopeoftheuser'

soperation.Organizethemainfunctionsprovidedbythesystemcontentsanddevelopbusinessprocessesbasedontheschoolmanagementprocessspecificationsforthesis.Thenfollowthehierarchicalstructureofthemainframeworkformodelingsystems.Thesystemisdividedintothedataaccesslayer,datamodel,businesslogicanduserinterfacelayer.Definethedataformatandcontentoftheinterfacedescriptionaccordingtoshareddatacenterdesign.Finally,weusetheASP.NETtechnologytobuildupthethesismanagementsystem.UsingtheWebServicetechnologytocreateasharedatacenterdataexchangeinterfaces.

Throughthedesignanddevelopmentofpapersbasedonshareddatacentermanagementsystem.Wecanrealizationofgraduationthesisofnetworkedtracking,managethegraduationthesis.Itcanbuildtheplatformbetweenstudentsandteachers.Makethemanagementofgraduationthesisofmorescientificandefficient.

Keywords：

DigitalCampusSystems,ShareDataCenter,Managementsystemofgraduationthesis,ASP.NET

图目录

表目录

第一章引言

1.1项目背景

近年来随着国家对高素质人才需求量的不断增多，每年走出校园的毕业生越来越多。

毕业论文，作为高校毕业生在校四年学习成果的重要评判标准，是每位毕业生走出校门前必须认真完成的流程。

由于高校规模的扩大，毕业生人数的增多，毕业论文的选题、管理等工作的工作量也变得相当巨大。

同时毕业论文对高校毕业生来说是其在校四年学习成果的一个非常重要的评判标准，也是毕业证与学位证评定的重要依据，所以毕业论文的选题，评判等工作对高校毕业生来说至关重要。

然而在很多高校中毕业论文的选题，评判等工作还是采用最为原始的手工方式，从而导致出现工作繁杂、工作量大、沟通不便、时间消耗多等问题。

高校毕业生的急剧增多、论文要求的不断加大、工作规模的不断扩展，使得传统的手工方式已不可能再有效地完成整个有关毕业论文的工作流程，因此开发一套毕业论文管理系统结合数字化校园平台，一起辅助毕业论文工作的开展已变得十分必要。

本毕业论文管理系统，主要目的在于辅助高校现有毕业论文工作流程的开展，加强师生之间的沟通与了解，有效地管理毕业论文工作中的各种信息，合理地利用数字化校园平台，提高工作效率，从而为高校教学教育工作搭建一个平等、高效、有序的平台。

通过使用本系统，教师公布论文题目之后学生可以在网上选择自己专长或最感兴趣的论文题目，可以有针对性地挑选适合自己的指导老师，在线提交论文等。

老师也可在线发布任务与通知信息，在线跟踪学生论文完成情况，在线对学生进行指导，除此之外，本系统还对各种信息，比如论文题目信息、学生选题信息、论文题目信息等进行有效管理。

借助于本系统的力量，最终可以较好地完成各种论文工作，从而提高高校毕业论文的工作效率。

1.2研究的目标

本科毕业论文的工作周期持续时间长，大概4-6个月的工作时间。

涉及的用户包括了学生，指导教师和教学管理人员等。

自从高校扩招以来，学生人数的不断增长，毕业论文工作过程中的工作量越来越繁重，使用传统的管理方式也变得越来越困难，在这样的背景下如何加强毕业论文的管理工作，是一个待探讨和研究的问题。

数字化校园的全面建设，可以通过共享数据中心实现在不影响原有业务系统的情况下达到信息共享。

不断丰富与完善数据中心，更好地利用共享数据中心作为基础的服务，从而提高数字化校园中信息的利用率，使数字化校园更好地为学校的教学和管理服务。

利用共享数据中心作为基础的服务平台，并在此基础之上研究和开发一个本科毕业论文工作全程管理系统。

最终实现毕业论文工作过程的网络化跟踪，对毕业论文的电子化的文档管理。

借助论文管理系统建立起学生与教师之间的直接联系渠道，淡化教学管理人员行政管理角色与借助其实现信息中转的依赖性。

从而提高本科毕业论文的管理的科学性与高效性。

借助信息化的手段对提高毕业论文管理水平以及毕业论文质量都将起到积极作用。

1.3研究现状

1.3.1共享数据中心

数据中心最早的应用领域主要集中在银行、证券、电信、保险、电力、商业等大中型企业。

以建设企业门户和资源整合为目的的企业信息化建设推动着各行各业迅速发展。

随着信息技术在教育领域的推广普及，建设发展数字化校园越来越普遍，共享数据中心也逐步进入的大学校园。

国内外各大高校的数字化校园建设主要集中在应用集成阶段。

在数字化校园理念的基础上，各高校纷纷开始数字化校园中业务系统整合和数据的集成，开始借鉴企业的数据集成方案，结合高校的实际情况进行共享数据中心的建设研究工作，以促进数字化校园建设中的应用集成。

1990年美国克莱蒙特大学的KennethGreen教授率先提出“CampusComputingProject（CCP）"

（校园信息化）的概念。

同年启动了针对美国高校信息化的研究项目：

campusComputingproject（CCP）。

该项目是目前世界上最有代表性的研究数字化校园的项目。

欧美发达国家的基础设施建设比较完善，所有的高等院校都建有较为完善的校园网，为共享数据中心建设打下了很好的铺垫。

经过近二十年的发展，国外的高等院校基本都完成了共享数据中心的建设。

国内的共享数据中心研究建设普遍起步比较晚，其中只有清华大学、北京大学等十多所国内知名大学的数据中心建设走在全国的前列。

国内共享数据中心的建设研究的主要成果体现在三个方面。

一是为学校管理的统一信息制定标准。

教育部于2002年发布了《教育管理信息化标准》，标志着学校的信息化建设有了执行的标准与指导依据。

2006年通过《CELTS-33高等学校管理信息标准》项目的研究，由清华大学、北京大学等多所高校共同制订出《高等学校管理信息标准》。

新标准制订后，使学校各类管理系统之间实现数据资源共享有了统一化的标准。

新标准适用于国内的各类高校教育管理软件，可以满足各类高等学校内部及其与各级教育行政部门之间的数据传送、信息共享等需求。

二是数据中心的架构设计。

从功能结构上看，高校数据中心的体系结构应按高校的职能域来规划，具体可规划为以下几个主要方面：

学校管理、学生管理、教职工管理、教学管理、科研管理、财务管理、资产设备管理和办公管理等。

不同的高校因为建设的时间和资源的差异，有部分职能并不是每间高校都纳入到数据中心，如关图书管理、档案管理、体育卫生管理、后勤管理等。

三是数据同步的实现。

因为信息化建设的水平、进度与规划等问题，各个高校都要面对各自遗留系统或外部系统的数据导入或数据同步的问题。

数据中心的异构信息处理与统一门户建设

1.3.2论文管理系统

部分学校早期开发的论文管理系统仅仅提供论文提交与查询功能。

该类型系统主要体现在论文的档案管理与查阅功能中。

本科毕业论文工作过程经历了选题、答辩、成绩评定、材料归档结束等等一系列的过程，往往要持续半年以上的时间。

论文只是最后形成的主要材料，早期的论文管理系统，只针对论文本身的文档性质进行了管理，缺乏对整个毕业论文工作的环节没有提供必要辅助管理。

另外一些国内高校使用的毕业论文管理系统还可以进行辅助管理。

经过扩展的论文管理系统提供了毕业论文的提交、发布、检索、统计、报表打印以及教师在线指导等功能，但该系统没有实现对选题、答辩和成绩管理等环节的辅助管理。

但是这些系统在与学校其他业务系统（如教务系统）的整合方面没有提供必要的技术支持和解决方案。

例如论文管理系统的学生信息必须重新添加，无法获取教务系统中的学生信息。

或者论文系统中登记的成绩无法记录到教务系统中去。

产生这些问题的原因是两个系统开发时是各自独立的，两者使用的数据也是互相隔离的，彼此之间又没有实现数据操作接口。

1.4本文主要工作

本文主要工作有：

●结合实际需求对毕业生论文管理系统进行需求分析。

从教师、学生和教学管理人员的方面整理论文管理系统的主要业务内容与操作流程。

将毕业论文的管理工作纳入到信息系统中，以信息化的手段提高论文管理的效率与质量。

●比较各种开发技术，对整个系统开发进行技术选型。

由于高校的信息管理系统异构性比较突出，为实现数据的统一管理与资源共享，在原有的数据共享平台的基础上继续深化开发。

的台）____________________________________________________________________________________________________________________________

●根据需求对毕业生论文管理系统进行模块规划以及完成共享数据的设计。

利用分层设计结构模型，将系统的数据处理与业务流程进行分离。

根据需要分析设计业务处理的流程控制方法。

按照共享数据中心的格式要求，设计接口数据格式与内容，并公开接口的方法。

●采用所选取的开发技术以及软件开发方法实现毕业生论文管理系统的各项功能。

1.5本文组织结构

本文的组织结构如下：

第一章引言部分。

主要介绍本系统的背景情况以及系统的主要实现目标，最后说明了论文的总体结构。

第二章需求分析。

主要介绍本系统的主要需求内容，并以面向对象分析的方法分析主要业务的内容。

第三章总体架构设计。

主要介绍系统总体设计的框架情况，包括相关的技术特点与系统层次结构。

第四章详细设计与实现。

主要介绍系统各部分设计的内容。

从数据库模型设计到核心业务功能的实现。

第五章软件测试与效果。

主要介绍本系统开发过程中所做的一些测试的内容，以及介绍系统的基本使用情况。

第六章结论。

主要总结本系统开发过程中所遇到的问题，小结论文写作的情况，并对今后的工作进行一些展望。

第二章相关技术介绍

2.1SOA模型

SOA（Service-OrientedArchitecture）面向服务架构体系是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元即服务通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。

接口的定义独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。

这使得构建在各种这样的系统中的服务可以通过一种统一和通用的方式进行交互。

WSDL,UDDI和SOAP是SOA的三大基础部件。

WSDL用来描述服务，UDDI用来注册和查找服务，而SOAP，作为传输层，用来在消费者和服务提供者之间传送消息。

SOAP是Web服务的默认机制，其他的技术为可以服务实现其他类型的绑定。

一个消费者可以在UDDI注册表查找服务，取得服务的WSDL描述，然后通过SOAP来调用服务。

SOA凭借其松耦合的特性，使得企业可以按照模块化的方式来添加新服务或更新现有服务，以解决新的业务需要，提供选择从而可以通过不同的渠道提供服务，并可以把企业现有的或己有的应用作为服务，从而保护了现有的IT基础建设投资。

2.2Web服务

Web服务是一种面向服务的架构技术，通过标准的Web协议提供服务，目的是保证不同平台的应用服务可以互操作。

根据W3C的定义，Web服务（Webservice）应当是一个软件系统，用以支持网络间不同机器的互动操作。

Web服务通常可以看作一种应用程序编程接口（API），但它是通过超文本传输协议（HTTP）调用，并在服务端上执行远程操作。

Web服务的核心内容包括了三部分的主要内容。

●SOAP：

一种基于XML的可扩展消息信封格式，需同时绑定一个传输用协议。

这个协议通常是HTTP或HTTPS，但也可能是SMTP或XMPP。

●WSDL：

一个XML格式文档，用以描述服务端口访问方式和使用协议的细节。

通常用来辅助生成服务器和客户端代码及配置信息。

●UDDI：

一个用来发布和搜索WEB服务的协议，应用程序可借由此协议在设计或运行时找到目标WEB服务。

这些标准由不同的组织制订和维护：

W3C负责XML、SOAP及WSDL；

OASIS负责UDDI

图2.1WebServices工作结构

WEB服务实际上是一组工具，并有多种不同的方法调用之。

三种最普遍的手段是：

远程过程调用（RPC），面向服务架构（SOA）以及表述性状态转移（REST）。

在ASP.NET中，创建的WebService程序默认支持SOA和REST两种的调用方式。

2.3分层设计模型

随着互联网的不断普及与飞速发展，基于Web的应用系统的也越来越复杂，同时对系统扩展性、稳定性与维护性要求越来越高。

旧有的Web开发语言（如ASP、JSP）将界面的数据处理与业务逻辑都写在页面的服务器脚本中。

这样将逻辑与呈现捆绑将引致系统的耦合性极大，而且也不利于修改与扩展。

为了满足Web应用系统的新要求，并提高开发效率与系统的复用性，现在Web系统开发通常都采用这样一种方案：

把系统的结构按照功能模块拆分开，业务逻辑处理与数据存储格式分离，用户界面对数据的呈现与业务逻辑之间相互独立，任一方的任何改变都不会影响对方。

按照以上方案，一般三层结构的应用系统在逻辑上被分为：

表示层、业务层和数据库层。

但在实际的开发过程中，业务逻辑层与数据库层的交互过程中往往会将数据库中得到的数据以一定的逻辑结构保存在内存中。

这样在项目的开发和维护上会增加了一定的复杂性和管理的难度。

比较常见的解决方案是在业务逻辑层和数据库层之间增加一个数据持久层用于存放结构化的数据内容。

业务逻辑层不直接访问数据库，而是通过数据持久层与数据库交互。

这样会使得各层功能更加简洁和专一，降低各层之间的耦合。

微软推荐的分层式结构也分为三层，从下至上分别为：

数据访问层、业务逻辑层（又或成为领域层）、表示层。

●数据访问层：

也称为持久层，其功能主要是负责访问数据库，并将业务数据按照一定的格式存储。

其功能一方面主要体现在对数据库的查询、插入、更新、删除等操作上。

另一方面则是对数据的存储格式的规范与实际应用。

●业务逻辑层：

与系统的业务（领域）有关，是整个系统的核心。

主要负责按照需求的逻辑，对业务数据进行加工处理。

如果处理的数据需要从数据库中的访问获取，则会调用数据访问层实现具体的操作。

●表示层：

负责用户与系统之间的交互，主要包括两个方面：

一方面就是系统的UI部分；

另一方面则是外部的调用接口。

表示层中的逻辑代码，尽量不应包括系统的业务逻辑，仅与界面布局相关。

在数据访问层中，还有一个负责管理与存放需要进行操作的数据的部分——业务数据模型。

业务数据模型是一些从数据库中取出的业务数据集合，按照一定的格式或规律组合成方便系统处理的内容的一种模型。

从面向对象的设计范畴来看，它是一些不包含实际操作方法的类的组合。

从整体结构的划分上，它属于持久层的一个部分。

但从实际应用中，它是贯穿各个层次使用的一种数据形式。

上述的层次结构划分，是.NET平台下MVC架构的表现形式之一。

其中数据访问层与业务数据模型合为MVC中的模型部分，是数据的主要操作与存储。

主要的数据库访问方法都封装在这一层次中。

业务逻辑层对应的是MVC中控制部分。

在业务逻辑中规定了数据的处理方式与规则。

如果需要操作数据库的就调用数据访问层实现。

关键的处理逻辑判断也在这一层次完成。

MVC中的视图部分由表现层实现，两种的主要作用实现用户的接口。

因此这一部分主要负责数据的采集与格式化处理；

接收用户的请求，完成业务逻辑层的方法调用。

在.NET的页面，可以使用自定义控件。

设计者将用户一系列完整的数据采集，处理过程以及数据呈现的内容做成组件，提供给多个页面使用。

使得系统的复用性增强。

图3.1为ASP.NET的基本层次结构模型。

图2.2系统层次架构图

使用分层结构，一方面使得系统结构更加清晰，另一方面有利于多人小组协作开发。

只要规范了各层次之间的接口形式，开发人员就可以并行工作，同时负责完成不同的逻辑设计。

例如UI设计人员只考虑用户界面的体验与操作，业务操作的设计人员只负责业务逻辑的设计，而数据库设计人员可以专心完成数据库部分的分析设计，并行工作下，开发进度可以迅速的提高。

反之，如果系统不进行分层，那么系统不同部分就可能产生依赖。

一旦业务操作需要改变，涉及修改的部分就会因关联性而变得复杂。

通过使用分层的框架，可以降低各个层次之间的相互依赖。

可以方便地迎合未来可能需要的业务扩展，提高系统整体的复用性，最大限度达到系统的松散耦合。

在分层设计规划前，每个功能模块必须统一接口形式。

标准是分层式结构设计关键的要素，层与层之间的通信需要接口的标准化支持。

同时标准化也为系统的扩展提供了必要的保障。

因为系统必须基于一定程度的标准化才能方便后续扩展性和第三方的支持。

第三章系统需求分析

本章主要论述系统的功能性需求、非功能性需求。

并进一步的分析系统需要解决的主要问题与业务的特点。

3.1系统设计目标

毕业论文管理系统结合高校数字化校园平台，为实现高校教师、毕业生、教务管理员之间的实时信息传播，实现数据信息的实时传递和归档，提高高校的毕业生的工作管理的工作效率，把人与人之间的协作，应用系统之间、不同数据资源之间、不同终端设备之间、不同应用情景之间、人与机器