基于web的工程硕士信息管理系统的设计与实现软件工程硕士论文.doc

硕士学位论文硕士学位论文 （专业学位）（专业学位） 基于基于 webweb 的工程硕士信息管理系统的的工程硕士信息管理系统的 设计与实现设计与实现 姓 名： 学 号： 所在院系：软件学院 职业类型： 专业领域：软件工程 指导教师： 副指导教师：XXX 二一年八月 II A dissertation submitted to Tongji University in conformity with the requirements for the degree of Master of Engineering May, 2010 August, 2010 Candidate: Student Number: School/Department: School of Software Engineering Discipline: Computer Science and Technology Major: Software Engineering Supervisor: Designs and Implementation of Web-based Management System of Master of Software Engineering 基基 于于 webweb 的的 工工 程程 硕硕 士士 信信 息息 管管 理理 系系 统统 的的 设设 计计 与与 实实 现现 同同 济济 大大 学学 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提 供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国 家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目 的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活 动。 学位论文作者签名： 年 月 日 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在 年解密后适用 本授权书。 指导教师签名：学位论文作者签名： II 年 月 日年 月 日 同济大学学位论文原创性声明同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进 行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位 论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开 发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个 人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的 法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 年 月 日 同济大学 硕士学位论文 摘要 I 摘要摘要 随着 Internet、计算机以及网络技术的发展，办公自动化系统越来越受到 各大高校的欢迎，它们已经成为高校现代化建设的一项重要内容。与传统的人 工管理模式相比，办公自动化系统能够最大限度地提高教师和管理人员的工作 效率，降低工作的复杂度，减少或避免各种差错，改善办公环境和条件，从而 进一步提高高校的教学质量。 本文详细论述（或者描述）了我们设计和实现的一个基于 B/S 模式的工程 硕士信息管理系统。该系统以同济大学软件学院工程硕士中心的需求为背景， 以 ASP.NET 作为开发平台。我们首先通过深入该中心调研和对其业务流程进行 分析，完成了对该系统的需求分析。该系统按照用户角色可分为教师，学生和 管理员三类，文中画出了各类角色在进行各种相关操作时的用例图。然后，我 们进行了该系统的总体设计和详细设计。我们把该系统划分为 8 个模块，即： 注册登录模块，选课模块，选导师模块，学籍管理模块，成绩管理模块，评教 管理模块，论文评审模块以及权限管理模块等。我们对各模块进行了详细设计， 画出了这些模块的详细的顺序图。在论文的最后，描述了该系统的编程实现， 给出了各模块的界面截图，并给出了部分代码。该系统是以 C#作为系统的开发 语言，以 SQL Server2000 作为系统的后台数据库。 该系统已经投入运行，为同济大学软件学院工程硕士中心提供了一个很好 的工程硕士信息管理系统。利用该系统，可以方便和高效地实现对硕士生的管 理，把相关人员从繁杂的手工操作中解放出来。 关键字关键字: : B/S 模式，信息管理系统，ASP.NET，三层架构 来源：专一论文网来源：专一论文网() Tongji University Master of Philosophy Abstract II ABSTRACT With the development of Internet, personal computer and network technique, OA system is becoming increasingly popular in the colleges, and at the same time it has been the important element in the universities modernization. Comparing with traditional management style, OA system can raise work efficiency, reduce work complexity, avoid different mistakes and improve the office environment, which can improve the qulity of teaching. This article is based on the needs of the center of software engineering for the background. According to the management status and the characteristic of the center, through in-depth research, a management system of master of software engineering, based on B/S mode, is designed and developed in order to achieve office automation and paperless. In the process of design and development, we use UML technique to analysis and design the system, and use the ASP.NET technique as the development platform, C# as the programming language, SQL Server 2000 as the database and combine the design philosophy of the three-tier to implement the system. The paper firstly introduces the status of office automation system and future direction of development. Secondly, it discusses the feasibility and basic objectives of the system development, and then describes the related technologies involved in the overall system implement. Finally, the article introduces the composition of the system and the design and implement of each function module. According to the user roles of teachers, students and administrators, the system can be divided into three categories. But in term of the systems function, the system includes login module, elective module, election supervisor module, the status management module, achievement management module, teaching assessement module, paper evaluation module and the rights management module. Keywords: B/S mode, UML, ASP.NET, three-tier architecture 同济大学 硕士学位论文 目录 III 目录目录 第 1 章 引言 1 1.1 课题背景1 1.2 国内外研究现状1 1.3 本课题的目的和意义2 1.4 课题研究内容3 1.5 本文的组织结构3 第 2 章 相关技术 4 2.1 ASP.NET 技术 4 2.2 三层分层结构5 2.3 SQL SERVER 2000 简介6 2.4 AJAX 技术概述 .7 2.5 本章小结7 第 3 章 系统的需求分析 8 3.1 功能性需求分析8 3.2 非功能性需求分析 9 3.2.1 操作流程可用性 9 3.2.2 系统的性能 9 3.2.3 系统的可扩充性及可维护性.10 3.3 系统用例分析.10 3.3.1 系统总用例 .10 3.3.2 账号管理模块的用例分析.11 3.3.3 学籍管理模块的用例分析.12 3.3.4 选导师模块的用例分析.13 3.3.5 选课模块的用例分析.14 3.3.6 成绩管理模块的用例分析.15 3.3.7 论文管理模块的用例分析.16 3.4 本章小结 .17 第 4 章 系统的设计 .18 4.1 系统的整体架构.18 4.2 主要功能模块的设计.19 同济大学 硕士学位论文 目录 IV 4.2.1 注册登录模块 .19 4.2.2 选课模块 .20 4.2.3 选导师模块 .22 4.2.4 学籍管理模块 .24 4.2.5 成绩管理模块 .26 4.2.6 论文评审模块 .28 4.2.7 权限管理模块 .30 4.3 系统角色设计.31 4.4 系统权限设计.32 4.5 数据库的设计.32 4.6 本章小结 .36 第 5 章 系统的实现 .38 5.1 系统首页的设计.38 5.2 注册登录模块的实现 .39 5.3 选课模块的实现 .42 5.4 选导师模块的实现 .44 5.5 学籍管理模块的实现 .45 5.6 成绩管理模块的实现 .47 5.7 论文评审模块的实现 .49 5.8 权限管理模块的实现 .51 第 6 章 总结与展望 .53 6.1 结论.53 6.2 进一步的工作方向.53 致谢 55 参考文献 56 附录 A 插图清单 58 附录 B 表格清单 60 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果 .61 第 1 章 引言 1 第第 1 1 章章 引言引言 1.11.1 课题背景课题背景 随着计算机网络技术和通信技术的发展，各大高校都在改变管理模式，从 传统的人工管理模式向信息办公管理模式过渡。传统的办公模式在很大程度上， 增加了管理的复杂性，降低了教师的工作效率，同时也给教师之间的相互沟通 带来了不便。通过对网络技术和通信技术的应用，实现信息办公自动化，最大 限度地提高办公效率，降低劳动强度，减少重复劳动，改进办公质量，改善办 公环境和条件，减少或避免各种差错，缩短办公处理周期，并利用科学的管理 方法，借助各种先进技术，提高管理和决策的科学化水平。 工程硕士管理中心隶属于软件学院的一个下属部门，平时的主要工作是管 理和招收在职和全日制的工程硕士，但是随着招生规模的扩大，报考学生的增 多，原有的管理模式已经不能满足不断增长的需要。在当前的情况下，不但要 求更多的教师参与管理，工作复杂程度高，而且没有一个有序的管理流程，这 些不利因数大大降低了工程硕士中心教师的工作效率，长此下去将会大大限制 中心的发展。所以，很有必要研究和开发一个能适应工程硕士中心发展的办公 自动化管理系统。 1.21.2 国内外研究现状国内外研究现状 办公自动化于 50 年代在美国等西方国家首先兴起，到 70 年代后期形成了 新型的综合学科办公自动化（OA） 。70 年代末，伴随着企业在办公进程中开 始使用电脑，传真机，打印机，复印机等现代办公设备，以单机为主，以实现 个人事务处理为目的的第一代办公自动化系统开始兴起。到了 80 年代中期， 伴随传统 MIS（管理信息系统）的兴起与发展，办公自动化进入了以数据处理 自动化为标志的第二代 OA 阶段，但是由于不能实现流程自动化，第一代和第 二代 OA 都不能称为真正意义上的办公自动化。伴随着企业内部局域网的兴起 和发展，第三代 OA 兴起，但是由于第三代 OA 只是有限的工作流程自动化系统， 难以实现随时随地的办公，因此难以实现企业资源的延展。到了 90 年代中期， 同济大学 硕士学位论文 专一论文网() 2 随着互联网的兴起和发展，办公自动化管理模式获得极大的突破，以 Internet 为基础的第四代 OA 开始兴起，它实现了移动办公，企业资源也不再受到通讯 技术的限制。 我国的 OA 市场经过了 10 多年的发展，取得了十分明显的进步，产品种类 日益繁多，产品的应用领域几乎渗透到国民经济的每一个角落，但是在繁荣的 背后还有许多不尽人意的地方。由于大部分的 OA 系统都是基于文档数据开发 的，无法建立企事业单位的决策模式，对业务数据进行采集，分析等，使得用 户往往淹没在大量繁琐的数据和文档中，难以做出科学的决策。 同时 OA 在商 品化的实施过程中，用户客户化工作量大，费用高。不少 OA 真正能够应用起 来的仅仅是消息的发布，邮件传递等一些初级的沟通功能和文档管理功能，这 些因数都造成了企事业单位的需求和软件产品之间的脱节。 近几年来，随着网络技术的发展，传统的采用 C/S 模式的办公自动化软件 不能适应现代社会办公业务越来越复杂的发展趋势，而采用 B/S 模式和 N 层架 构后，OA 系统在各层之间通过接口进行相互通信，耦合度大大降低，提高了系 统的扩展性，系统升级时不需要做太大的改变，并给维护工作带来了极大的便 利。随着技术的不断发展，在未来的办公自动化系统中，系统将会更加的智能 化，利用数据库仓库，数据库挖掘与知识发现等新技术，分析庞杂的知识，抽 取潜在的，有价值的知识，并为用户提供决策支持。 1.31.3 本课题的目的和意义本课题的目的和意义 随着工程硕士中心的快速发展，传统的有纸化，繁琐，低效的办公模式， 已经不能满足工程硕士中心现代化建设的需要，为了改变这种传统的管理模式， 提高中心教师的工作效率，提高学院的教学质量，有必要开发一个能适应工程 硕士中心发展的办公自动化管理系统。 本课题研究的主要目的就是通过采用最流行的 Web 技术，运用 B/S 结构和. NET 平台，设计和开发一个工程硕士自动化管理系统。实现工程硕士中心办公 自动化，无纸化，从而有效地提高教师的工作效率，降低工作的复杂度，提高 工程硕士中心的管理水平。 第 1 章 引言 3 1.41.4 本文主要工作本文主要工作 本课题是基于 B/S 结构和微软的 ASP.NET 平台下进行设计与实现的，在设 计的过程中，使用 UML 统一建模语言和面向对象设计思想建立开发模型，从而 制定出可行的开发方案对系统进行设计与开发，同时运用先进的迭代开发工程 理论指导系统的开发过程。 本文的主要工作包括： 1. 深入同济大学软件学院，对于工程硕士管理的业务进行调研。并利用 UML 建模技术进行分析，完成了该工程硕士管理系统的需求分析，并画 出了相关的用例图。 2. 对相关的技术进行学习和分析，掌握了微软的 ASP.NET 平台开发技术， 掌握了 C#语言以及 SQL Server2000 数据库的开发技术。 3. 对该工程硕士管理系统进行了总体结构设计以及功能设计。决定采用 MVC 三层架构，并把该系统划分为 8 个模块：注册登录模块，选课模块， 选导师模块，学籍管理模块，成绩管理模块，评教管理模块，论文评 审模块以及权限管理模块。 4. 对该系统进行了详细设计，包括数据库设计以及各模块的处理逻辑设 计，给出其顺序图，并进行了描述。 5. 设计出通用的数据访问接口，以方便系统日后进行扩展。 6. 对该工程硕士管理系统进行了界面页面设计以及编程实现。首先实现 了各模块的功能，然后进行集成，并对该系统进行了调试。 1.51.5 本文的组织结构本文的组织结构 本文的组织结构如下： 第 1 章是引言，主要论述了课题的背景，意义和目的，以及办公自动化系 统的发展现状和本课题的主要研究内容。 第 2 章是相关技术，主要介绍了系统在设计和开发过程中所涉及到的方法 和技术。 第 3 章是该工程硕士管理系统的需求分析，分析了该系统功能性需求和非 功能性需求。并给出了不同角色在各种情况下的用例图。 同济大学 硕士学位论文 专一论文网() 4 第 4 章是该工程硕士管理系统的设计，在本章中，我们运用了顺序图描述 了各模块的处理逻辑和过程。并介绍了该系统所具有的角色和权限。本章还描 述了该系统的数据库设计，并给出了数据库表和 E-R 图。 第 5 章是系统的实现，详细介绍了各模块的编程实现，给出了界面截图以 及部分代码。 第 6 章总结与展望，主要是对本文的工作进行总结，并指出下一步的工作。 第 2 章 相关技术 5 第第 2 2 章章 相关技术相关技术 2.12.1 ASP.NETASP.NET 技术技术 ASP.NET 是微软提供的新一代的 Web 开发平台，它为开发人员提供了生成 企业级 Web 应用程序所需要的服务、编程模型和软件基础结构，同其他 Web 开 发平台相比，ASP.NET 具有下面三大优势。 1支持编译型语言 目前流行的几种脚本语言比如 VBScript、JavaScript 和 ASP 等都有两个 主要的缺点。第一，不支持强数据类型。在 JavaScript 中定义变量只有一个 关键字 var，使用 var 关键字定义的变量，如果赋值是字符串，该变量就是字 符串变量；如果赋值是整数，则该变量就是整型变量。在 VBScript 和 ASP 中， 定义变量只通过一个关键字 DIM，该变量也没有具体的类型。第二，脚本语言 是解释型的。通常情况下，解释型的脚本语言在性能上抵不上编译型的语言。 自推出.NET 开发平台以来，微软在 Web 服务器端开发语言方面，主推 VB.NET 和 C#.NET 这两种编译型语言。通过这两种开发语言，程序员可以像开 发普通的 Windows 程序一样来开发 Web 程序，只不过在 Windows 程序中用于开 发 GUI 界面的各种控件，在 Web 程序开发中也有它们相应的 Web 版本。 程序员通过 C#语言，利用 VS.NET 提供的各种 Web 控件，可以非常容易地 开发 ASP.NET Web 程序。开发的 ASP.NET 程序被编译成 MSIL 语言，这种中间 语言具有平台无关性，而且，由于 ASP.NET 页面在执行前会被编译，所以 ASP.NET 的性能得到了很大的提高。 2程序代码与页面内容的成功分离 通常的动态网页开发，往往是在一个网页上混合多种脚本语言。比如在 HTML 脚本语言上可以嵌入 JavaScript 或 VBScript 等客户端脚本语言，也可以 同时嵌入 ASP 或 JSP 等服务器端脚本语言。这种多语言混合的 Web 开发模式通 行已久，但是它的代码可读性很差，程序代码同页面内容混合在一起，程序员 要在多种语言的思维上频繁切换，如果程序很复杂的话，这种开发模式非常不 利于程序的开发，而且日后的维护也将成为大问题。 同济大学 硕士学位论文 基于 web 的工程硕士信息管理系统 6 ASP.NET Web 开发技术为程序员提供了一种非常好的开发模式，即 Code Behind 技术，它通过 Web 控件将程序代码与页面内容成功分离，从而使 ASP.NET 的程序结构异常清晰，开发和维护的效率也得到了很大的提高。另外 可以利用 Visual Studio.NET 集成环境下开发 ASP.NET 应用程序，该环境不仅 提供了强大的调试能力，而且还集成了“所见即所得”的 HTML 编辑器，为开 发人员开发 Web 提供了方便的图形化支持。 3引入服务器端控件 在 ASP 中，可以给页面手动添加 HTML 控件，对这些控件的响应有两种办 法。一种是在客户端的脚本语言中响应用户对这些控件的输入，另一种是把该 页面提交给服务器。这两种办法都存在问题，第一种办法产生的问题是不同的 浏览器以不同的方式执行客户端脚本语言，我们很难编写在多种浏览器上都能 良好运行的复杂的 Web 页面。第二种办法存在的问题是，如果我们把 Web 页面 重新提交给服务器，那么 Internet 的无状态特性就会导致页面上存储在变量 中的信息丢失，除非我们编写了复杂的代码，把它们存储在 HTML 元素或 URL 查询字符串中。 ASP.NET 通过服务器控件解决了上述问题。服务器端控件会生成发送给浏 览器的 HTML 代码，显示控件，它们还能生成隐藏的 HTML 元素来存储它们当前 的状态。在提交页面时，这些信息就会传送回服务器，控件将自动处理这些信 息，改变 HTML，显示控件。 2.22.2 三层分层结构三层分层结构 在软件体系架构的设计中，分层结构是最常见的，也是最重要的一种结构。 微软推荐的分层式结构一般分为三层，即：数据层，业务逻辑层和表示层。其 中数据层，也称为持久层，其功能主要是负责数据库的访问。业务逻辑层是整 个系统的核心，它与这个系统的业务逻辑有关。而表示层则是系统的 UI 部分， 负责用户与整个系统的交互。 一个好的分层结构，可以使开发人员的分工更加明确，一旦定义好各个层 次之间的接口，负责不同逻辑设计的开发人员就可以并行开发，互不影响。一 个完善的三层结构的要求是：修改表示层而不用修改逻辑业务层，修改逻辑业 务层而不用修改数据层。因此一个完善的分层结构可以降低层与层之间的依赖 第 2 章 相关技术 7 性，从而保证了系统未来的可扩展性与复用性。 但是，分层结构也不可避免的存在一些缺陷。一个非常重要的缺点是降低 了系统的整体性能。即很多业务不能直接访问数据库，以获得相应的数据，而 必须通过一个所谓的中间层来完成这些操作。因此三层结构并不适用于一些对 执行速度要求过于苛刻的系统。而且分层结构可能会导致级联修改，即如果在 表示层需要增加一个功能，为了保证其设计符合分层结构，可能需要在相应的 业务逻辑层和数据访问层中都增加相应的代码。 总之，任何一种开发模式或方法，都是有利有弊的。在设计和开发系统时， 通过比较和权衡后 ，选择一个适合系统的模式是很重要的。 2.32.3 SQLSQL ServerServer 20002000 简介简介 SQL Server 2000 是微软公司开发的一个具有客户/服务器体系结构的关系 型数据库管理系统（RDBMS） ，它使用 Transact-SQL（经过微软扩展的数据库查 询语言SQL）在客户机和 SQL Server 服务器之间传递请求和响应。 1客户机/服务器体系结构 客户机程序负责执行业务逻辑和显示用户界面，它可以运行在一台或多台 客户机上，也可以运行在 SQL Server 2000 服务器上。 SQL Server 2000 服务器负责管理数据库并在多个用户请求之间分配可用 的服务器资源，如内存、网络带宽和磁盘操作等。 该软件功能强大，使用方便，拥有广大的用户群体，它是后台数据库服务 器的首选产品。 2关系型数据库管理系统（RDBMS） RDBMS 负责以关系模型建构数据库，具体包括维护数据及数据之间的关系； 在不违反定义数据之间关系的规则的前提下保证数据能被正确存取；在系统出 现故障的情况下，恢复所有数据到已知的一致点等。 3Transact-SQL SQL Server 2000 使用 Transact-SQL 作为它的数据库查询和编程语言，使 用 Transact-SQL 语言，可以访问数据，查询、更新和管理关系数据库系统。 Transact-SQL 支持最新的 ANSI SQL 国际标准，并增加了许多扩展项来提供更 多的功能。 同济大学 硕士学位论文 基于 web 的工程硕士信息管理系统 8 SQL Server 2000 提供了两个最重要的开发和管理数据库的工具，即企业 管理器和查询分析器。 企业管理器是最重要的一个工具，它几乎可以完成所有的 SQL Server 2000 数据库的开发和管理工作，通过企业管理器，开发人员可以提高数据库开 发和管理的效率。 查询分析器是数据库开发人员最喜欢的工具，通过该工具数据库开发人员 可以直接用 SQL 语言与 SQL Server 2000 进行交互，可以通过 SQL 语句创建视 图、存储过程和触发器等数据库对象，也可以调试 SQL 语句以便将正确的 SQL 语句嵌入到应用程序中。 2.42.4 AJAXAJAX 技术概述技术概述 AJAX 技术并不是一项革命性的新技术，而是多种技术的集合。AJAX 技术 的一个最大的特点是无需刷新页面便可以向服务器传输或读写数据。这使得 B/S 应用程序只同服务器进行数据层面的交换，而不用每次都刷新界面，也不 用每次都将数据处理的工作交给服务器来进行，这大大减轻了服务器的负担又 加快了响应速度，缩短了用户的等待时间。 与传统的 Web 开发不同，AJAX 是采用异步交互过程的。AJAX 在用户与服 务器之间引入一个中间媒介，从而消除了网络交互过程中的处理-等待-处理- 等待缺点。AJAX 应用具有以下几个优势： 1. 不刷新整个页面， 在页面内与服务器通信 2. 使用异步方式与服务器通信，不需要打断用户的操作，具有更加迅速 的响应能力。 3. 应用仅有少量页面组成，大部分交互在页面之内完成，不需要切换整 个页面。 第 3 章 系统的需求分析 9 第第 3 3 章章 系统的需求分析系统的需求分析 3.13.1 业务流程业务流程 (如果没有就跳过) 3.23.2 功能性需求分析功能性需求分析 经调研，同济大学软件学院对工程硕士的管理工作涉及以下几个方面：学 生与教师的个人信息管理，选课管理，成绩管理，评教管理，学籍管理，选导 师管理，论文评审管理。这些管理工作的具体内容归纳如下。 （注意：这里的 分析主要是指需要什么功能，按几个方面笼统一点写。下一章的功能设计，是 指所开发的软件系统要完成的具体功能，要按模块以及模块下的各功能展开来 写。要与这里的内容相呼应，但又不能直接抄这里的） 1. 个人信息管理 对学生和教师的个人档案信息进行管理，这些信息包括姓名、性别、年 龄等。当个人信息有变化时，应该允许他们自己请求进行修改和扩充等。 2. 选课管理 进行这项工作时，教务管理人员首先要发布相应学期的课程信息，并指定 选课时间段。学生可以在规定的选课时间内，选择该学期所要学习的课程。任 课教师则可以根据此系统查看该学期的课程安排情况。在选课结束后，根据学 生的选课情况来决定是否开设某门课程。 3. 选导师管理 首先管理员安排选导师时间，然后通知学生和导师进行双向选择。学生在 规定的时间内选择自己所要报的导师，导师可以根据学生所选情况，选择自己 想要带的学生。可以选择三个志愿。在选导师日程结束后汇总选导师的结果。 对于已经达成一致的“学生-导师”对，确定其师生关系。对未达成意向的， 则要根据学生报的三个志愿进行匹配和调整 4. 学籍变动申请 同济大学 硕士学位论文 基于 web 的工程硕士信息管理系统 10 在读研的过程中，学生可能因某些原因需要办理休学或退学等，在回来后， 还要恢复学籍。这项工作是由学籍管理员来做的。 5. 成绩管理 任课教师在考试（或考查）后，要向教务提交该课程的成绩单。相关的管 理员则需要对这些成绩单进行管理。有时还要核对和修改成绩。学生则可以查 看自己所选课程的成绩。 6. 评教管理 学生可以对自己所选修的课程进行评教。管理员和学院领导可以查看所有 的开课课程的评教信息。任课教师只能查看与自己相关课程的评教信息。 7. 论文评审 论文评审的工作比较复杂，涉及多个环节。这里的论文评审主要是指学院 内部的预审（盲审） 。在指定的时间段内，学生可以申请论文评审，并提交去 掉作者信息后的论文。工程硕士中心整理好论文后，分派给评审组在指定的时 间段内进行评审。每组两位老师。评审组提交评阅结果，汇总后，就向学生发 布内部预审的结果。对于评审结果为修改后再审的论文，工程硕士中心会通知 相关的学生和导师，在指定的时间内完成修改，然后再次提交，进行再审。 3.23.2 非功能性需求分析非功能性需求分析 非功能性需求分析是指软件产品为满足用户业务需求而必须具有除功能需 求以外的特性。软件产品的非功能性需求包括系统的性能，可靠性，可维护性， 可扩展性和对技术和对业务的适应性等。 3.2.1 操作流程可用性 为了考虑到用户在操作过程中的可用性，工程硕士管理系统采用树形结构 作为导航菜单，用户根据菜单信息，轻松的定位到所要访问的页面，从而大大 提高了用户的工作效率，增加了系统的可用性。 第 3 章 系统的需求分析 11 3.2.2 系统的性能 考虑到工程硕士管理系统会频繁的与数据库进行交互，所以在设计过程中 使用了数据库连接池，存储过程等操作对数据库系统进行优化。在一些用户与 系统交互比较频繁的页面上，使用了 AJAX 技术和 Javascript 技术对客户端进 行优化，从而减轻服务器的负担，提高系统的整体性能。 3.2.3 系统的可扩充性及可维护性 由于技术变化或业务变化时，不可避免会在将来对系统进行改变。不仅要 进行设计实现的修改，甚至要进行产品定义的修改，因此在系统的设计过程中 考虑到系统后期的扩充与修改，工程硕士管理系统采用经典的三层架构架构对 系统进行设计，以方便日后的扩充与维护。 3.33.3 系统用例分析系统用例分析 3.3.1 系统总用例 可以不要这个小节，以免大家雷同 工程硕士信息管理系统采用了 UML 面向对象的方法对各个模块进行分析。 下图 3.2 从业务层面描述了整个系统的用例分析图。 同济大学 硕士学位论文 基于 web 的工程硕士信息管理系统 12 图 3.2 系统总用例分析图 3.3.2 账号管理模块的用例分析 账号管理功能包括管理员，教师，学生，教学点 4 个角色用户。其中每个 角色所拥有的功能如下： 1. 管理员可以录入学生信息，录入教师信息，录入教学点信息（录入的 方式包括：单个录入和批量录入） ，修改管理员密码，删除学生信息， 删除教学点信息，查询教学点信息（包括查看教学点密码） ，查询学生 信息（包括查看学生密码） ，查询教师信息。 2. 教师可以更新个人信息，修改密码。 3. 学生可以更新个人信息，修改密码。 4. 教学点只能修改密码。 第 3 章 系统的需求分析 13 图 3.3 账号管理模块用例分析图 改进：应该拆分为 3 个用例图来画。而且其中文字的大小要跟图图 3.53.5 中的文字差不多， 才能看得清楚。而且不能有底纹（格子） 3.3.3 学籍管理模块的用例分析 学籍管理的主要目的是通过学籍管理功能，管理员和教学点可以及时了解 学生的学籍信息，而学生可以在任何时间申请学籍变动等事宜。学籍管理模块 的用例分析图如图 3.4 所示，在学籍管理模块中每个角色的具体功能如下： 1. 管理员完成的功能包括：受理学籍信息，查询学籍变动信息。 2. 学生可以查询学费信息，申请学籍变动，查询申请结果。 3. 教学点完成的功能包括：查询学生学籍信息 同济大学 硕士学位论文 基于 web 的工程硕士信息管理系统 14 图 3.4 学籍管理模块用例分析图 改进：应该拆分为 2 个用例图来画。 3.3.4 选导师模块的用例分析 选导师模块的主要目的是方便老师和学生进行双向选择，学生可以通过此 功能了解现有导师的研究方向，从而选择自己感兴趣的方向。导师可以通过此 系统了解相关学生的情况，从中选择优秀的学生。选导师模块的用例图如图 3.5 所示，在选导师模块中各个角色的具体功能如下： 1. 学生完成的功能：查询教师资料，选择我的导师。 2. 教师完成的功能：查询学生选择意向，选择我的学生。 3. 管理员完成的功能：查询导师分配情况，汇总最后的分配情况，开放 导师选择功能，修改选择意向。 第 3 章 系统的需求分析 15 图 3.5 选导师模块的用例分析图 所有用例图中的文字的大小要跟这个图中的文字差不多所有用例图中的文字的大小要跟这个图中的文字差不多。 3.3.5 选课模块的用例分析 选课模块的主要目的是在学期开始的阶段，管理员可以通过选课系统上传 本学期所要开设的课程并设置选课时间和选课地点。学生则在选课日程内通过 选课系统选修本学期要上的课程。选课模块的用例图如图 3.6 所示，在选课模 块中各个角色的具体功能如下： 1. 管理员完成的功能：查看各学籍各班级的课程安排情况 ，上传本学期 的开课课程以及决定是否要进行网上选课。 2. 学生完成的功能：在选课日程内选择要选修的课程，查看本学籍所有 开课课程以及查看本学期我的选修课程。 3. 教师完成的功能：在选课结束及管理员确定本学期所开课程后，教师 可以通过该系统查看该学期所要教授的课程。 同济大学 硕士学位论文 基于 web 的工程硕士信息管理系统 16 图 3.6 选课模块的用例分析图 3.3.6 成绩管理模块的用例分析 成绩管理的主要目的是通过成绩管理模块，教师能够上传学生的考试成绩， 管理员和教学点能及时了解学生的学习情况，学生能够随时打印自己的成绩单 等功能。成绩管理模块的用例图如图 3.7 所示，在成绩管理模块中每个角色的 具体功能如下： 1. 学生完成的功能：查询所选课程成绩，导出并打印成绩。 2. 教师完成的功能：录入学生成绩，导出成绩总表（计算和统计后的成 绩表） ，修改课程成绩，查询所授课学生成绩。 3. 管理员完成的功能：核对成绩，打印个人成绩，查询单个学生成绩， 查询学科成绩。 4. 教学点完成的功能：查询该教学点的学生课程成绩。 第 3 章 系统的需求分析 17 图 3.7 成绩管理模块用例分析图 3.3.7 论文管理模块的用例分析 论文评审管理模块的主要目的是通过工程硕士管理系统的论文管理功能， 实现学生论文的网上评阅，从而减轻工程硕士中心的工作量，提高论文预审的 工作效率。论文管理模块的用例图如图 3.8 所示，在论文管理模块中各个角色 的具体功能如下： 1. 学生完成的功能：提交论文的底稿或初稿（以 word 格式提交） ，查询 导师审核意见与导师互动，申请论文盲审，查询论文预审（盲审）结 果及修改意见。 2. 导师完成的功能：查询学生论文提交情况，审批并指导学生修改论文， 查询论文预审（盲审）结果及修改意见。 3. 预审专家：下载论文进行评审，提交论文评审结果和意见。 4. 管理员完成的功能： 查询预审论文的提交情况，论文匿名预审分配， 查询论文预审（盲审）结果及修改意见。 同济大学 硕士学位论文 基于 web 的工程硕士信息管理系统 18 图 3.8 论文管理模块的用例分析图 3.43.4 本章小结本章小结 本章主要是对系统进行功能性和非功能性的分析，在功能性分析中，将工 程硕士信息管理系统细分为几个子系统并对子系统所具有的功能进行进一步的 分析。而在非功能性分析中，我们则分析系统的性能，可用性和可扩展性。在 本章节的最后，我们通过 UML 面向对象的分析方式，将工程硕士信息管理系统 的需求转化为用例图，从而将系统的需求可视化，这将使系统的拥有者，开发 人员及测试人员对系统有一个直观上的认识 第 4 章 系统的设计 19 第第 4 4 章章 系统的设计系统的设计 4.14.1 系统的整体架构系统的整体架构 本系统采用了经典的三层架构模式，将系统分为三层，从下至上分别为： 数据访问层，逻辑业务层和表示层，该系统的整体架构图如图 4.1 所示。 图 4.1 系统的整体架构 如果要图示 3 层架构，就换一种画法。不能跟这个类似。 数据访问层：其功能主要是负责数据库的访问。简单的说就是实现对数据 表的 Select, Insert, Update, Delete 的操作。在工程硕士系统中将数据层 同济大学 硕士学位论文 基于 web 的工程硕士信息管理系统 20 细分为数据库系统和文件系统作为外部资源，保存着整个工程硕士系统的数据。 逻辑业务层：是整个系统的核心，它与这个系统的业务有关。在工程硕士 管理系统中，业务逻辑层的相关设计与工程硕士的日常管理流程密切相关，例 如查询学生的选课情况，查询选导师情况等系统管理流程都在业务逻辑层加以 实现。业务逻辑层通过接口响应表示层发出的请求，完成相应的业务处理并通 过数据访问层的接口完成对数据的操作。 表示层：是系统的 UI 部分，负责用户与整个系统之间的交互。在表示层 中，理想状态下是不应该包含系统的业务逻辑，表示层的逻辑代码只与页面的 元素有关。 系统架构中的数据集就是实体类，实体类其实对应数据库中的一个表，实 体类的每一个属性对应表中相应的字段。在三层架构中使用实体类的好处是当 数据库中修改字段名的时候，只需修改数据层中的代码，而不会影响其他层和 界面上的相关数据。 4.24.2 模块划分与功能设计模块划分与功能设计 根据工程硕士中心的需求，将工程硕士管理系统分为 8 个模块，如图 3.1 所示： 第 4 章 系统的设计 21 图 3.1 工程硕士管理系统功能模块图 1. 注册登录模块 。 。 。 。 。 。 2. 选课模块 （样例） 该模块的功能是实现选课管理。所具有的功能包括：安排选课时间，指定 选课年级，上传课程信息，确认（或取消）开课。 （1） 安排选课时间 管理员通过设置选课的起始时间和结束时间来确定选课时间段，并且 在设置好后，允许管理员进行修改，甚至可以删除整个任务。 （2） 指定选课年级 。 。 。 。 。 。 。说明其功能和作用。 （3） 上传课程信息 。 。 。 。 。 。 。 （4） 确认（或取消）开课 在选课结束后，管理员可以根据学生的选课情况（人数）来决定是否 开设某门课程。如果是，就确认该课程，否则就取消。 3. 选导师模块 。 。 。 。 。 。 。 同济大学 硕士学位论文 基于 web 的工程硕士信息管理系统 22 4. 学籍变动申请模块 。 。 。 。 。 。 5. 成绩管理模块 。 。 。 。 。 。 6. 评教管理模块 通过这个模块，学生可以对自己所选修的课程进行打分和评价。管理员可 以查看所有的开课课程的评教信息，但任课教师只能查看与自己相关课程的评 教信息。 该模块具有的功能包括： （1） 学生评教 学生对一组指标参数进行打分，并填写评语。 （2） 管理员查询 。 。 。 。 。 。 。 （3） 管理员统计 。 。 。 。 。 。 。 （4） 任课教师查询 。 。 。 。 。 。 。 7. 论文评审模块 。 。 。 。 。 。 8. 权限管理模块 在该系统中，不同的用户可以被赋予不同的权限。管理员是通过本模块来 实现的。所具有的功能包括： （1） 给一个用户赋予某权限 。 。 。 。 。 。 。 （2） 给一个用户赋予某角色 。 。 。 。 。 。 。 （3） 删除某用户的权限 。 。 。 。 。 。 （4） 删除某用户的角色 第 4 章 系统的设计 23 。 。 。 。 。 。 4.34.3 主要功能模块的设计主要功能模块的设计 4.2.1 注册登录模块 在工程硕士管理系统中，用户必须首先通过登录来对其身份进行验证，从 而确保非法用户不能使用系统，因此登录模块在该系统中起着至关重要的作用。 虽然在工程硕士管理系统中包含管理员，教师，学生，导师等几个角色信息， 但是只有学生在第一次登录系统时具有注册个人完整信息的功能，而其他用户 角色都不具有这个功能。下图 4.2 描述了学生注册登录的顺序图。 图 4.2 学生注册登录模块顺序图 图中的文字太小了，看不清。所有顺序图中的文字的大小应该参照图 4.8。 而且不能有底纹（格子） 。 同济大学 硕士学位论文 基于 web 的工程硕士信息管理系统 24 学生注册登录模块的基本流程如下所示： 1. 学生输入用户名和密码，并将登录信息提交给系统。 2. 系统业务逻辑层对提交来的用户信息进行判断，如果该用户信息为学 生信息且用户是第一次登录系统，则自动跳转到注册学生信息页面， 学生填写了个人的完整信息后，将数据提交给数据库进行保存，然后 系统提示用户重新登录系统。 3. 如果该用户不是学生角色或则该学生不是第一次登录系统，系统则将 用户的登录状态返回给用户。 4.2.2 选课模块 工程硕士管理系统的选课模块主要是为了实现管理员在学期开始阶段安排 该学期的相关课程并设置选课时间，学生在规定的选课时间内选择该学期想要 研修的课程等功能。其中管理员排课功能的顺序图如图 4.3 所示，而学生选课 的顺序图如图 4.4 所示。 图 4.3 管理员排课功能的顺序图 第 4 章 系统的设计 25 管理员排课功能的基本流程如下所示： 1. 管理员首先进入安排课程页面。 2. 下载课程信息录入表格，并完成课程信息的填写。 3. 选择开课教学点和年级，如果要进行网上选课，则必须设置选课开始 时间和结束时间 4. 提交课程安排信息。 5. 系统逻辑业务层对课程信息进行必要的检查，如果有错误，提示用户 修改，否则将课程信息保存进数据库。 6. 数据库对课程信息进行一致性检查，如果有重复数据，提示用户修改， 否则更新系统数据库信息。 图 4.4 学生网上选课的顺序图 图中的文字太小了，看不清。所有顺序图中的文字的大小应该参照图 4.8 而且不能有底纹（格子） 。 学生选课功能的基本流程如下所示： 同济大学 硕士学位论文 基于 web 的工程硕士信息管理系统 26 1. 学生登录系统后，系统首先判断学生的角色，然后返回该用户所具有 的权限。 2. 如果学生当前不再选课日程内，系统不返回学生选课功能页面，否则 返回选课功能页面。 3. 学生在选课日程内选择本学期所要学习的课程，修改已选课程，这个 过程可以持续到选课结束。 4. 当选课结束后，学生不能再进行网上选课。与此同时，系统隐藏选课 功能页面。 5. 管理员在选课结束后，对学生的选