【畢業(yè)學位論文】（Word原稿）基于.NET的科研管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)-軟件工程

同濟大學 碩士學位論文 目錄 碩士學位論文 （專業(yè)學位） 姓 名 ： 學 號： 所在院系：軟件學院 職業(yè)類別：工程碩士 專業(yè)領域：軟件工程 指導教師： 副指導教師： 二一三年三月 基于 科研管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 同濟大學 碩士學位論文 目錄 A in 2013 F N 濟大學 碩士學位論文 目錄 韓 磊 同濟大學 同濟大學 碩士學位論文 目錄 學位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本人完全了解同濟大學關于收集、保存、使用學位論 文的規(guī)定，同意如下各項內(nèi)容：按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存學位論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學校有權(quán)提供目錄檢索以及提供本學位論文全文或者部分的閱覽服務；學校有權(quán)按有關規(guī)定向國家有關部門或者機構(gòu)送交論文的復印件和電子版；在不以贏利為目的的前提下，學?？梢赃m當復制論文的部分或全部內(nèi)容用于學術活動。 學位論文作者簽名： 年 月 日 同濟大學 碩士學位論文 目錄 同濟大學學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師指導下，進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學位論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本學位論文原創(chuàng)性聲明的法律責任由本人承擔。 學位論文作者簽名： 年 月 日 同濟大學 碩士學位論文 目錄 1 摘 要 科研管理是一個科研 機構(gòu) 、高 等院 校內(nèi)部管理的 重要組成 部分 ， 建立一套完善的科研管理業(yè)務系統(tǒng)可以極大地提高管理效率，為領導的決策提供科學的依據(jù)。 隨著 快速發(fā)展 ，校園網(wǎng)絡的逐步形成， 建立一個 適應需求變化，同時具有很強的可擴充性、可重用性、可靠性和可維護性的網(wǎng)上科研管理信息系統(tǒng) 是各 高校 的迫切要求。 本文在對 鍵技術分析的基礎上，根據(jù)科研工作的具體流程，對科研管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，開發(fā)方法進行探討，主要做了以下工作： （ 1）分析了 發(fā)平臺的體系結(jié)構(gòu)及關鍵技術，認為在 臺基礎上開發(fā)三層架構(gòu)的 用程序具有可管理性強、可伸縮性好、可重用性好，易于構(gòu)建等優(yōu)點，決定采用 為系統(tǒng)的開發(fā)平臺 。 （ 2）通過對科研管理系統(tǒng)的功能目標，使用人員進行分析，設計了科研管理系統(tǒng)的體系架構(gòu)，采用以三層架構(gòu)為基礎， B/S 和 C/S 相結(jié)合的方式來構(gòu)建科研管理系統(tǒng)。 （ 3）用面向?qū)ο蠛徒M件化開發(fā)相結(jié)合的設計方法，借助 具，用 行可視化建模，從系統(tǒng)需求、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)實現(xiàn)三個方面，對科研管理系統(tǒng)進行了具體的分析與設計。對系統(tǒng)的數(shù) 據(jù)層進行了詳細設計，對業(yè)務層組件進行了規(guī)劃和設計。利用 務來實現(xiàn)組件的封裝。 經(jīng)實際開發(fā)應用，這種面向?qū)ο蠛徒M件化開發(fā)方法相結(jié)合的設計方法，可以有效的降低開發(fā)難度，加快開發(fā)速度。 務的使用，一方面可以滿足應用系統(tǒng)的可擴充性、可重用性、可靠性和可維護性，另一方面通過 務很方便地和其他系統(tǒng)交流信息，數(shù)據(jù)共享，便于網(wǎng)絡環(huán)境下的 高校管理信息系統(tǒng) 的集成，有一定的實用價值和理論意義，對其他校園管理系統(tǒng)的開發(fā)具有借鑒作用。 關鍵字： 科研管理；數(shù)據(jù)庫； 組件 ； 務 同濟大學 碩士學位論文 目錄 1 is an of in so a of of s of of it is to a to On of to of of is in (1) it as in we to as of (2) in of by (3) a ML to on of by EB OT in of of On it eb of of of is of in in 同濟大學 碩士學位論文 目錄 2 濟大學 碩士學位論文 目錄 I 目 錄 第一章 緒 論 . 1 究科研管理系統(tǒng)的目的與意義 . 1 文 做的主要工作 . 2 全文概要 . 3 第二章 架概述 . 4 架 . 4 用語言運行 . 5 庫 (. 5 應用程序開發(fā)技術 . 5 . 5 . 6 數(shù) 據(jù)訪問技術 . 6 體系結(jié)構(gòu) . 6 據(jù)提供程序 . 7 象 . 7 據(jù)集 . 8 分布式組件 務 . 8 務體系架構(gòu) . 9 關標準和技術 . 9 三層系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) . 11 開發(fā)平臺 . 12 第三章 科研管理系統(tǒng)的體系架構(gòu) . 14 統(tǒng)的功能目標 . 14 計原則 . 14 系結(jié)構(gòu) . 15 戶分析 . 15 研管理系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換 . 15 統(tǒng)的整體架構(gòu) . 16 發(fā)環(huán)境 . 18 據(jù)庫的選擇 . 18 發(fā)平臺 . 18 發(fā)語言 . 19 第四章 科研管理系統(tǒng)的分析與設計 . 20 統(tǒng)的開發(fā)方法 . 20 統(tǒng)的組成 . 21 摸語言及工具 . 23 一建摸語言 介 . 23 介 . 23 統(tǒng)分析 . 24 統(tǒng)的 . 24 同濟大學 碩士學位論文 目錄 類圖 . 27 互圖 . 30 模時應注意的問題 . 31 第五章 系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) . 32 據(jù)層設計 . 32 據(jù)庫的設計 . 32 儲過程設計 . 40 據(jù)庫設計中應注意的問題 . 41 務層的設計 . 42 據(jù)子層 . 43 務子層組件 . 44 示層組件 . 48 統(tǒng)的組件圖 . 52 示層的設計 . 53 務的實現(xiàn) . 55 務的建立 . 55 務的部署與應用 . 59 置問題 . 60 第六章 結(jié)束語 . 63 統(tǒng)的特點 . 63 望 . 63 致謝 . 67 參 考 文 獻 . 67 個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學術論文與研究成果 . 79 基于 科研管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1 第一章 緒 論 究 科研管理 系統(tǒng)的目的與意義 高 等院 校 的主要任務 是 搞好 教學 和 科研，科研管理是一個科研 機構(gòu) 、高 等院校內(nèi)部管理的 重要 部分， 它 包括人員檔案、機構(gòu)設置、項目申報、科研評估、成果管理、專利管理、經(jīng)費管理、科技統(tǒng)計等多項信息管理職能。 要實現(xiàn)對研究所、高校等單位 科研情況的有效管理以及對科研活動的全程跟蹤 ， 定期對科研人員的科研狀況進行統(tǒng)計匯總，向上級主管部門匯報， 同時 將科研工作作為年度考核的一項內(nèi)容 ， 建立一套完善的科研管理業(yè)務系統(tǒng) 是十分必要的。 該系統(tǒng)為科研管理人員 和科研工作者 服務，既能實現(xiàn)對科研信息的高效率管理和控制，又能滿足 學院 的 領導 對科研活動的宏觀管理與決策的需要，為 學 院對科研 人員的評價提供依據(jù) ， 還能夠為 學 院 科研 人員提供 必要的信息與服務 ?？梢詷O大地提高管理效率，為領導的決策提供較科學的依據(jù)。一套較完善的科研管理系統(tǒng)應以項目管理為中心，涵蓋計劃、合同、成果、專利、 資金、人員、設備等方面，并可關聯(lián)到辦公、人事、財務、設備等其它業(yè)務系統(tǒng)，整個系統(tǒng)龐大而復雜。 目前，大多數(shù)高校都建立有自己 的 科研管理系統(tǒng)，每個學校的情況不同，開發(fā)的科研管理系統(tǒng)所采用的工作環(huán)境、體系結(jié)構(gòu)、編程語言、開發(fā)方法等各不相同， 由于科研管理系統(tǒng)的復雜性，各校開發(fā)的管理系統(tǒng)大都自成體系，并沒有融入到整個高校管理信息系統(tǒng)中?，F(xiàn)存的科研管理系統(tǒng)大多存在一些不足，主要體現(xiàn)在： 跨平臺性差，不同開發(fā)工具開發(fā)的應用程序一般不能到其它客戶平臺上運行。 維護、升級非常不便。 對客戶端軟硬件要求較高，尤其是軟件的 不斷升級，對硬件要求不斷提高，增加了整個系統(tǒng)的成本。 缺乏開放性，難以方便地與 軌，系統(tǒng)之外的用戶難以訪問系統(tǒng)資源，系統(tǒng)內(nèi)的客戶機也不便訪問系統(tǒng)外資源。 可以說目前大部分高校沒有能夠為用戶提供網(wǎng)絡環(huán)境下的綜合性集成辦公的管理系統(tǒng)，從而使得各級辦公和管理人員方便、靈活地在系統(tǒng)應用環(huán)境下處理事務、充分利用各種資源信息。 近年來， 隨著 據(jù)庫技術及動態(tài)網(wǎng)頁技術的進一步成熟 ， 高校規(guī)模的擴大 和 校園網(wǎng)絡 環(huán)境的逐步建成，建立一套完善的 高基于 科研管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 2 校管理信息系統(tǒng) 成為許多高 校信息化的目標之一。 高校管理信息系統(tǒng)的建設是一個龐大的系統(tǒng)工程 ， 由于在建設初期沒有 局戰(zhàn)略和方向，缺乏一個標準的境，所以建立起來的各個系統(tǒng)是分散的。 比如人事管理系統(tǒng)負責管理有關教師的信息，但是在財務、設備、教務管理系統(tǒng)中同樣也都需要教師的信息。 實際上，各個系統(tǒng)都是相互交叉、相互調(diào)用的，但是在系統(tǒng)實現(xiàn)中，由于編程語言、開發(fā)技術等的限制，使得各個系統(tǒng)無法相互直接進行調(diào)用，無法共享數(shù)據(jù)，只能通過傳統(tǒng)的手工方式進行數(shù)據(jù)交換。這樣不但效率低下，而且各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)無法及時更新。 高校管理信息系統(tǒng)建設的趨勢是對 現(xiàn)有的和將要開發(fā)的系統(tǒng)進行集成，使 得各個系統(tǒng)能夠共享數(shù)據(jù)，無縫銜接。信息只有集中統(tǒng)一，才能成為資源，才能為學校各部門所共享，達到其最大的效益。 在這種環(huán)境下，探討科研管理系統(tǒng)的設計技術，研究如何建立一個既滿足科研管理部門管理的需要，又能為科研人員提供方便的服務，并為其它系統(tǒng)提供必要的信息，進行及時的數(shù)據(jù)交換的系統(tǒng)，不僅是科研部門管理的需要，而且是校園信息化建設的需要。 本文主要探討了在 境的體系結(jié)構(gòu)，提供的關鍵服務，以及開發(fā)一個科研管理系統(tǒng)的需求進行了分析，設計了科研管理系統(tǒng)的主要功能模塊，對科研管理的系統(tǒng)的架構(gòu)進行了設計，采用 用 數(shù)據(jù)層進行了設計，規(guī)劃了主要的業(yè)務層組件。鑒于系統(tǒng)的復雜性，本文并沒有全面闡述整個系統(tǒng)的實現(xiàn)過程，只介紹了整個科研管理系統(tǒng)所包含的功能模塊，體系結(jié)構(gòu)，涉及到的主要技術等。 采用 對組件進行封裝，這種方案的優(yōu)點在于一方面可以通過成熟的技術來實現(xiàn)一個穩(wěn)定的、高效率的科研管理系統(tǒng)供管理人員及科研人員使用，另一方面可以通過發(fā)布 文做 的主要工作 論文分析了 發(fā)平臺的主要技術，設計了科研管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，探討了系統(tǒng)的開發(fā)方法，運用 文的主要工作如下 : （ 1）分析了 發(fā)平臺的框架及主要技術，討論了 關標準與技術進行了研究，指出利用 行信息的交換是科研管理系統(tǒng)和其他學校信息基于 科研管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 3 管理系統(tǒng)進行信息共享的重要方式。 （ 2）設計了科研管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，采用三層結(jié)構(gòu)為基礎， B/S 和 C/系統(tǒng)的開發(fā)方法進行了研究，用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法進行組件的設計，采用 （ 3）用 定了科研管理系統(tǒng)的總體功能，主要對系統(tǒng)的用例圖、時序圖、合作圖與類圖的創(chuàng)建進行了探討。最后對科研管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層進行了詳細設計，對業(yè)務層組件做了規(guī)劃和分析。 （ 4）探討了 境下 究了系統(tǒng)多模塊數(shù)據(jù)庫之間的配置問題， 提出了一個有效的解決方法。 全文概要 第一章簡要介紹研究該課題的目的與意義，本文所作的主要工作，文章的章節(jié)安排。 第二章研究了 術和 明了本系統(tǒng)采用的主要技術及原因。 第三章對科研管理系統(tǒng)的功能目標，使用人員進行了分析，設計了科研管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。這種基于 有結(jié)構(gòu)清晰，可擴充性強，易于實現(xiàn)的優(yōu)點。 第四章研究了科研管理系統(tǒng)中使用的主要技術，設計了主要功能模塊。用面向?qū)ο蟮姆椒?，通過 立了系統(tǒng)的用例圖、交互圖、類圖。 第五章陳述了系統(tǒng)的實現(xiàn)過程，對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層進行了詳細設計，并規(guī)劃了業(yè)務層組件，對組件的實現(xiàn)作了具體的說明。 第六章是結(jié)束語，分析了系統(tǒng)的特點，指出了系統(tǒng)的不足之處，對今后的改進方向以及發(fā)展進行了展望。基于 科研管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 4 第二章 架概述 科研管理信息系統(tǒng)一方面要滿足科研管理工作的需要，為用戶提供一個方便快捷的信息平臺，另一方面又要融入整個高校管理信息系統(tǒng)中，便于和其它系統(tǒng)集成。它不是靜止的，應隨著科研工作的變化而不斷地完善，因此系統(tǒng)應該具有很好的跨平臺性、可維護性、可擴充性、易使用性。也不是孤立的，需要和其它系統(tǒng)進行信息的交換。選擇一個合適的開發(fā)環(huán)境是順利完成系統(tǒng)設計與實現(xiàn)的重要基礎。 微軟公司的 架以其優(yōu)越的性能，使建立 務及網(wǎng)絡應用程序變得更加簡單，它支持松散的整合組件，支持多種編程語言，提供完善的數(shù)據(jù)安全，特別是 供的應用程序模型及關鍵技術，使 務的開發(fā)、部署更加容易。它完全能夠滿足科研管理系統(tǒng)的需求，系統(tǒng)采用了 境的三層結(jié)構(gòu)組織體系，通過組件來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)和應用邏輯的封裝，用 設計用戶界面，用 整個設計得以簡化，加快了開發(fā)進度。系統(tǒng)中用到的技術主要有以下幾個方面： 架 開發(fā)人員帶來了一種全新的開發(fā)框架 架 (. 在 布之前，程序是以 象為接口， 頁則是以 提供的對象為接口，但 管是程序或網(wǎng)頁都是以 1，如圖 # C+ （ (（ 基于 科研管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 5 圖 層次結(jié)構(gòu) 先是整個開發(fā)框架的基礎， 由 2個核心模塊組成 ： 通用語言運行（ 和 統(tǒng)一類庫 (在開發(fā)技術方面， 供了全新的數(shù)據(jù)庫訪問技術 及網(wǎng)絡應用開發(fā)技術 程技術 開發(fā)語言方面， 供了 C、 C#以及 種語言支持；而 是全面支持 用語言運行 架的運行環(huán)境。 一個軟件引擎，建立在操作系統(tǒng)上最底層的服務，用來加載應用程序，管理代碼的執(zhí)行，進行相應的安全許可驗證，并提供了一些使編程更加容易的服務機制。 臺的一切服務提供一個跨所有編程語言的統(tǒng)一的運行環(huán)境。 1L)等機制實現(xiàn)基于 編程語言的無關性。另外， 為 架帶來潛在的平臺無關性。 庫 (庫由一組廣泛的、面向?qū)ο蟮摹⒖?以繼承的、可被開發(fā)者用于任何編程語言的可重用類集合組成，向程序員提供軟件組件以編寫在 。它將核心 常用的功能和外掛 能封裝 到一個統(tǒng)一的包中，這些類由被稱為命名空間的容器組織起來，按照單一有序的分級組織提供了一個龐大的功能集，包括從文件系統(tǒng)到對 此之上是 供的許多應用 程序模板 ， 這些模 板 為開發(fā) 網(wǎng)絡站點和網(wǎng)絡服務提供特定的高級組件和服務，不管是傳統(tǒng)的命令行程序還是是面向下一 代互聯(lián)網(wǎng)分布式計算平臺的 應用程序開發(fā)技術 發(fā)平臺的一個部件，用來開發(fā)駐留在微軟的 并且基于 科研管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 6 使用諸如 兩種類型的 單 (用程序 ： 包括用于動態(tài)內(nèi)容的從腳本生成的 和向一個客戶 (例如瀏覽器 )顯示 用于顯示其他應用程序和 “ 智能 ” 客戶端的功能，使應用程序可以交換信息。 不僅僅是通用語言運行環(huán)境的宿主，它還是使用受控代碼開發(fā) 點和 象的一整套結(jié)構(gòu)。 體和 務都將 為應用程序的發(fā)布機制，并且在 理和部署 發(fā)人員可以直接用 些控件封裝了公共的、 用于 戶界面的各種元素 (如文本框、下拉菜單等 )。在服務器上，控件 負責將面向?qū)ο蟮木幊棠Ｊ教峁┙o 種編程模式能提供面向?qū)ο?編程技術的豐富功能。 允許開發(fā)人員將軟件作為一項服務來提供。通 發(fā)人員只需進行簡單的業(yè)務邏輯編程，而由 提供服務?；?用合理的開發(fā) 設計模型就 能夠得到結(jié)構(gòu)合理、易于維護的 統(tǒng)的基于 應用（ 然是 略中不可或缺的一部分。在 了可以利用現(xiàn)有的技術如 可以基于通用語言運行時開發(fā)，可以使用 絡服務等，這樣也避免諸如 語言支持等問題。 數(shù)據(jù)訪問技術 體系結(jié)構(gòu) 微軟在 臺上對數(shù)據(jù)存取問題的解決方案 2，完全融入了 重大改進，它提供了平臺互操作性和靈活的數(shù)據(jù)訪問。利用可擴展標記語言 ( 以確保向任何平臺上的任何應用程序進行有效的數(shù)據(jù)傳輸，因此可以大大地提高數(shù)據(jù)訪問的效率，也可以很容易地開發(fā)數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)。 要由兩個核心組件組成： 數(shù)據(jù)集（ 前者實 現(xiàn)數(shù)據(jù)操作和基于 科研管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 7 對數(shù)據(jù)的快速訪問，后者代表實際的數(shù)據(jù)。 對象體系 3如圖 示。 圖 在 個對象封裝著特定目的的操作，使 據(jù)提供程序 數(shù)據(jù)提供程序組件提供了對底層數(shù)據(jù)源的訪問，并發(fā)出作用到該連接的指 令而創(chuàng)建的一組類，是數(shù)據(jù)源特有的。目前， 據(jù)提供程序 (即 ： 這 個 提供程序只在連接優(yōu)化了對 更高版本數(shù)據(jù)庫的訪問。并利用 置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換協(xié)議直接與 4。 B 數(shù)據(jù)提供程序 (即 B. ： 這 個 提供程序允許對所有其他數(shù)據(jù)源的訪問，包括 也可以用來訪問 這種情況下使用 為在與數(shù)據(jù)庫通信時，它需通過 B 層進行呼叫。 靠 據(jù)提供程序的服務，而此服務是由 含的四個主要對象來實現(xiàn)的，它們是： 及 象 在數(shù)據(jù)提供程序當中，數(shù)據(jù)適配器 (功能最復雜的對象， 它是 象和數(shù)據(jù)集之間的橋梁，據(jù)集 據(jù)使用程序 據(jù)提供程序 基于 科研管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 8 實現(xiàn)是針對某個托管提供器的 。 正是由于 存在使得將 數(shù)據(jù)源完全分離開成為可能，因為它承擔了與合適的管理提供程序的所有交互操作。 含 4個命令