（教育技术学专业论文）毕业设计管理系统的开发与实现.pdf

2 0 1 1 d e p a r t m e n t 一一一旦鲤堑盟星堕q 星血丛迪塾也鱼婴丛i q 旦垫亟墅里地q ! q 旺 m a j o r ： 星垂坠曼丛i q 堕垦! 墅曼h 旦q ! q g y r e s e a r c hd i r e c t i o n ：e e d u c a t i o n a d v i s o r ：p r o f e s s o rm ah e m i n p a p e r w r i t e r ： 圣h 曼壁gh q 旦g y i 堕g a p r i l2 0 t h ，2 0 1 l 华东师范大学学位论文原 郑重声明：本人呈交的学位论文毕业设计管理系统的开发与实现，是在华东师范 大学攻读礓产博士( 请勾选) 学位期间，在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究 成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期：如年r 月形日 华东师范大学学位论文著作权使用声明 毕业设计管理系统的开发与实现系本人在华东师范大学攻读学位期间在导师指 导下完成的硕士博士( 请勾选) 学位论文，本论文的研究成果归华东师范大学所有。本 人同意华东师范大学根据相关规定保留和使用此学位论文，并向主管部门和相关机构如 国家图书馆、中信所和“知网”送交学位论文的印刷版和电子版；允许学位论文进入华 东师范大学图书馆及数据库被查阅、借阅；同意学校将学位论文加入全国博士、硕士学 位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印 或者其它方式合理复制学位论文。 本学位论文属于( 请勾选) ( ) 1 经华东师范大学相关部门审查核定的“内部”或“涉密”学位论文幸， 于年月 日解密，解密后适用上述授权。 ( ) 2 不保密，适用上述授权。 导师签名冯地凼 本人签名 知f 年，月多日 “涉密”学位论文应是已经华东师范大学学位评定委员会办公室或保密委员会审定过的学位 论文( 需附获批的华东师范大学研究生申请学位论文“涉密”审批表方为有效) ，未经上 述部门审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用 上述授权) 。 郑鸿英硕士学位论文答辩委员会成员名单 姓名职称单位备注 张际平教授华东师范大学主席 陈伟杰副教授华东师范大学 王为杰副教授华东师范大学 高丹丹副教授华东师范大学 张丽副教授上海师范大学 摘要 摘要 目前，我国高等院校毕业设计管理方面普遍存在问题，主要表现在：在管理方式、 管理理念等方面还停留在传统模式上，对整个管理过程缺乏统一规划、规范和协调，缺 乏系统观念以及对决策的支持；对管理信息系统的理解偏重于计算机及通讯技术，而忽 视了先进的管理思想的支持；在技术上，原有的系统已经落后于计算机技术、网络通信 技术的发展，数据资源无法有效共享，各成员的工作也很难协调一致。因而，如何结合 先进教务管理理念，整合信息技术资源，形成基于网络的协同办公，构成了本文开发毕 业设计管理系统的研究背景。 本文围绕高校毕业设计管理系统的开发与实现的问题，运用文献法分析了教育理论 基础以及开发设计的理论；采用行动研究法归纳了毕业设计管理系统的需求及其关键要 素；使用软件开发方法设计并实现了毕业设计管理系统。 本文完成的主要工作如下： l 、分析并论证了毕业设计管理系统相关的理论基础，着重阐述了计算机协同工作 理论和软件工程理论。 2 、利用u m l 描述了系统需求、业务流程，分析研究了整个系统的功能模块及概念 模型。 3 、比较分析了各类开发技术的优缺点，采用了j a v a 平台下高效的m v c 三层架构 初步实现了毕业设计管理系统的开发，并已投入试用。 研究存在的不足之处： l 、需求分析的准确性和全面性有所欠缺。 2 、总体框架的搭建有一定缺陷，代码存在冗余，后期更改和维护成本较高。 总体而言，本文基于毕业设计管理工作的特点，开发出了毕业设计管理系统并已投 入试用，该系统能够将毕业设计工作流程中的大部分工作系统化、规范化、网络化，从 而使毕业设计的管理更加科学合理、方便有效，将教务管理人员从重复冗杂的工作中解 放出来。 关键词：毕业设计，c s c w ，管理系统 i d e v e l o p m e n to fd e s i g nt h e o r ) ra r es m a r i z e di i lt h i sp a p e r ，t o g e t h e rw i mt h en e e d so f 日a d u a t ed e s i g nm a i l a g e m e n ts y s t e ma 1 1 di t sk e ye l e m e n t s a tl a s t ，a 、) r h o l es e to f 鲥吼t i o ns o r w a r es y s t e mw a ss h o w n i nt h i sp a p e l t h em 萄o rw o r k s ，c o m p l e t e d ，a r e 嬲f o l l o w s ： 1 a n a l y z e d 锄dd e m o n s 仃a t e dt l l eb a s i cl e o r e t i c a la _ b o u t g r a d u a t i o n m a u l a g e m e n ts y s t e m ，e s p e c i a l l y t h e c o 印o r a t i o n o fc o m p u t e r sa i l ds o f h 砸e e n g l n e e n n g 2 u s e du m lt od e s c r i b et h es y s t e mr e q u m e n t s 、b u s i l l e s sp r o c e s s e s ， a n a l y z e d 丘m c t i o n a lm o d u l e sa n dc o n c e p t u a lm o d e l 。 3 m a d ec o m p a r i s o n 锄o n gv a r i o u st e c h l o l o g i e so fd e v e l o p m e n t ，u s i n gt 1 1 ej a v a p l a t f o mt oc o m p l e t et l l es c h o o lm a n a g e m e n ts y s t e md e v e l o p m e n t ，w 1 1 i c hh a u sb e e n p u t i n l d 仃i a l l t h ee x i s t i n gs h o r t c o m i n g s ： 1 1 1 1 ea c c u r a c ya n dc o m p l e t e i l e s so fr e q u 沁m e m s 删y s i sn e e dt ob ei m p r o v e d 2 t h e r ea r ec e r t a i nd e f i c i e n c i e si i lt h es t r u c t u r e so ft h eo v e m l lf h m e w o r k t h e c o d eo ft l l i ss y s t e ma p p e a r e dt ob eal i t t l er e d 枷t h el a t t e rc h a n g ea n dt h e i i i i i 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i 目录i v 第一章绪论l 1 1 问题的提出1 1 2 研究背景2 1 3 研究意义6 1 4 可行性分析7 1 5 研究内容7 1 6 论文的组织结构8 1 7 研究方法8 第二章系统的理论基础及核心技术1 0 2 1 毕业设计管理系统的理论基础1 0 2 2 毕业设计管理系统的核心技术2 4 第三章毕业设计管理系统的分析与设计3 1 3 1 利用u m l 描述系统需求3 1 3 2 功能模块划分4 0 3 3 数据库概念模型设计4 2 3 4w e b 服务器部署及配置4 5 第四章系统实现及应用分析4 8 4 1 数据库设计及实现4 8 4 2 网站主体架构设计5 5 v 第一章绪论 第一章绪论 随着计算机技术的发展及网络技术的应用，当今社会正快速向信息化社会前 进。但是在信息技术不断融入，技术日趋先进的同时，高校的很多教学管理工作 却没有从以前繁琐的手工操作中解放出来。教学管理工作是学校运转良好的关 键，各高校也在提高教学水平的同时，加强了对教学管理的重视，利用以多媒体 技术、计算机技术和网络通信技术为主要标志的信息技术，来辅助学校教务管理， 已经成为学校教育信息化建设的目标和发展方向。 1 1 问题的提出 在各类教学管理中，毕业设计管理是非常重要的一环。教育部办公厅关于 加强普通高等学校毕业设计( 论文) 工作的通知中指出：“毕业设计( 论文) 是实现 培养目标的重要教学环节，同时毕业设计( 论文) 的质量也是衡量教学水平，学生 毕业与学位资格认证的重要依据。各类普通高等学校要进一步强化和完善毕业设 计( 论文) 的规范化要求与管理，围绕选题、指导、中期检查、评阅、答辩等环节， 制定明确的规范和标准”。而现实情况是大多数高校在毕业设计的管理上还采 用的是手工方式，不但工作量大、效率低、统计困难，还要花费大量的人力和物 力。加上近几年高校扩招导致的学生人数增多，更增加了毕业设计管理的工作量。 学生就业压力的增大，使得部分学生为了能留在某实习单位而不得不在实习单位 完成毕业设计，传统的学生在校、与指导教师面对面交流的管理方式越来越不适 应当前形势。在这种情况下，毕业设计管理的信息化成为必然趋势，所以在此 提出了该研究课题：毕业设计管理系统的开发与实现。 教高厅【2 0 0 4 】1 4 号， 关于加强普通高等学校毕业设计( 论文) 工作的通知。 l 绪论 大高校纷纷合并，走上了强强联合、资 ，如何合理地利用教学资源、有效地加 焦点。目前，在教学管理方面，特别是 采用了网络化管理手段，而对于毕业设 计这一重要的教学环节，则多数还在采用传统的单机管理模式。现有的教务管理 系统中的毕业设计管理模块或单独的毕业设计管理系统主要用来完成毕业设计 基本信息和成绩的输入输出、相关文档上传下载等工作，而毕业设计的选题、毕 业设计过程管理等工作还没有被纳入到教务管理系统中。 目前，实现毕业设计的双向选题和毕业设计过程的动态跟踪与交流己成为毕 业设计管理工作改革的重要内容。在国外，英国诺丁汉大学开发了专门的管理系 统实现了毕业设计的网上双向选择；在国内，山东大学推出了毕业论文管理系统， 主要完成学生论文的批审，学生的论文以附件的形式上传到系统，指导教师可下 载到本地磁盘直接进行修改或在线给出修改意见；济南大学计算机工程学院设计 开发的毕业设计题目申报与管理系统主要侧重选题的详细环节的管理，能够完成 题目申报、题目审核以及学生选题的功能；电子科技大学管理学院本科毕业论文 提交系统主要完成学生论文的上传提交以及论文审核鉴定结果反馈的功能，学生 可以通过系统查询自己的论文的审核情况，并根据结果在指导教师的指导下进行 修改，并完成论文提交。 笔者所在学院在毕业设计管理环节还采用的是纯手工操作，涉及到各种各样 的表格填写，重复性工作很多，而且不便于整理归档。2 0 0 5 年，笔者编写了“石 河子大学信息科学与技术学院毕业设计相关材料汇总表和石河子大学信息科 学与技术学院毕业论文相关材料汇总表，( 简称一本通) ”，将所涉及到的环节需 要填写的各类表格进行合并、归纳，并在这些表格的前面用图表的方式，列出了 毕业设计各环节的工作流程与大体时间安排，各类文档的撰写要求及每一张表的 填写说明等，在管理上更加规范，材料归档也变得简单易行。2 0 0 8 年，笔者开 始着手开发毕业设计管理系统，希望能通过自己的专业优势和本院的资源优势开 2 第一章绪论 发出一套为本院量身定做的系统，使毕业设计的管理再迈进一个台阶，与信息化 接轨，提高管理效率，提高准确率，减轻工作人员负担。 从以上对国内部分毕业设计相关管理平台的阐述可以看出，毕业设计的网络 化、系统化管理已经成为一种趋势，许多高校也已经走出了这一步，但与此同时， 我们也应看到，目前的毕业设计管理系统在很多方面还存在着不足。 1 、由开发者带来的不足 现行平台的开发模式主要有公司制和学校制两种形式。公司所开发的管理系 统虽然通用性较强，功能较完善，但其可操作性较差，同时因为毕竟不是实际使 用者，需求分析往往做不到位，毕业设计工作流程比较混乱，缺少便捷性，从而 影响了平台的可推广性。而另一方面，由学校独立开发的管理系统，一般均根据 学校对毕业设计的不同要求与侧重点来重点进行功能建设( 如以上所阐述的高校 管理系统或侧重于论文的提交，或侧重于毕业设计选题工作的管理等) ，这样就 限制了管理平台的整体功能，使毕业设计管理工作没有形成一个统一的平台，这 样对于其他高校的学生、指导教师以及教务管理部门的帮助就比较有限了。 2 、由开发技术本身带来的局限性 就目前国内情况而言，已经有部分高校开发了毕业设计管理系统，还有部分 高校依靠教务系统进行有关论文的新闻发布和文本下载。但是，普遍来说，更多 的学校尚未实现管理的网络化。具体实现时，有的使用b s 架构，也有的使用 c s 架构。相应的开发技术有：v c 、a s p 、v i i 、j s p 等。 c s ( c l i e n t s e e r ) 架构是伴随着w i n d o w s 操作系统的普及而被提出来的。 数据的校验、传送、显示工作由客户端程序完成，服务器则负责处理各种业务逻 辑以及承计算。这样一种双层结构虽然一定程度上实现了分布式计算，但弊端也 较为明显：开发者必须维护每一个客户端，如果应用程序升级，全部终端都要做 出相应修改。同时，由于不同版本的客户端程序对服务器提出的请求不能协调一 致，有时甚至会引起服务器端的异常。 随着英特网的高速发展，以浏览器为客户端的b s ( b r o w s e r s e n ，e r ) 架构 优势逐步体现了出来：客户端仅需要浏览器就可以完成所有的工作。相应的，程 第一章绪论 序的升级、维护只需对服务器端进行相应修改，这使得应用系统的可维护性大大 增强。 两层的w | e b 数据库系统如图1 1 所示。 图1 1 两层的w 曲数据库系统 早期的b r o w s e r s e e r 应用程序开发，一般多用微软公司的i i s a s p 。因 其自身功能强大，同时具有良好的可扩展性，加之与其他微软产品的一致性，i i s a s p 迅速普及开来。得益于这一技术，一个具有v b 、v c 经验的程序员，可 以很快转型为一个w 曲程序员，较为专业的开发完成相应软件。然而，随着互 联网应用的深入和发展，a s p 的不足也逐渐暴露了出来。 首先，a s p 的代码和h t m l 代码是交叠在一起的，a s p 开发者一方面需要 考虑与数据库打交道，另一方面还要注意与h t m l 配合，有时还需要用a s p 直 接生成h t m l 代码。其直接结果就是，当程序逻辑较为复杂时，a s p 源文件非 常庞大，结构复杂，可读性很差。 其次，对于用户提出的要求，无论是用户界面的改变，还是商业逻辑的更动， 都需要修改硒p 文件。而商业逻辑的更动还需要改动很多文件。同样的问题也 存在于传统的c l i e n t s e e r 应用中。 由于上述问题的存在，多层结构的应用应运而生。一经使用优势明显，目前 已经扩展到了b s 和c s 的应用开发领域。所谓多层结构，是指将应用划分 为三层( 可以有更多层，但三层最普遍) ：用户界面层，业务逻辑层，数据库层， 各层分工负责各自业务。客户端访问业务逻辑层时，不必知道每个服务与数据库 处理的细节，只要确保每层与其他层通信接口定义明确，便可根据需要更换各层 中的服务组件。如此一来，一个大型系统便被切割成了许多独立的功能模块，功 能模块之间只要明确定义服务访问接口，就可以很容易的再组合成一个完整的后 端服务。 4 第一章绪论 三个层面中，用户界面层负责读取用户输入和向用户输出信息，但并不解释 其含义( 考虑到效率，此层可能在向上传输用户输入前进行合法性验证) ，这一层 通常用前端工具( v b 、v c 、a s p 等) 开发；商业逻辑层是连接上下两层的桥梁， 此层建立实际的数据库连接，根据用户的输入生成s q l 语句检索或更新数据库， 并将结果反馈给客户端，这一层通常以动态链接库的形式存在，并注册到服务器， 本层与客户端通信的接口规范遵从某一特定的组件标准( 如c o m 、c o r b a ) ，相 应的开发工具只要支持对应标准即可；数据库层负责实际的数据存储和检索。实 现三层结构的技术很多，如c o m ，c o i m a ，c o m + ，e j b 等。图l 一2 是一个三 层式系统结构概念图。 嗡滞1 州e 啜务器l ( 静态内容) i 一 榔 ( 动态椭总线逻辑)l 蝴一摩胳器 图1 2 三层式系统结构概念图 自微软推出a s p ( a c t i v es e e rp a g e ) 以来，它由于功能强大，简单易学的特 点而受到广大w | e b 开发人员的青睐。但是这一工具却有微软产品的通病：只能 在w i n d o w s 系统使用。虽然可以通过增加控件而让a s p 在l 仆耵x 下使用，但 是功能最为强大的d c o m 控件却不能使用。而s u i l 公司以j 越，a 为基础开发出 的j s p ( j a v as e n ，e rp a g e s ) 实现了动态页面与静态页面的分离，脱离了硬件平台的 束缚，大大提高了执行效率，从而逐渐成为英特网上的主流开发工具。 从以上介绍中可以看出，随着技术的不断进步，新技术更能适应现在毕业设 5 第一章绪论 理系统的需求，如毕业设计管理系统所需要的功能越来越全面，实现起来需 扩展性强、稳定性高、可方便快捷地异地登陆等特点，例如使用c s 架构开 来的系统就已经不能满足现在的需要了。 从以上对国内部分毕业设计相关管理平台的阐述以及系统开发技术的发展 看出，毕业设计的网络化、系统化管理已经成为一种趋势。一些高校开始探 立具有本校特色的毕业设计管理系统来加强对毕业设计工作的管理和调控， 业设计管理工作能够较好的发挥其应有的作用。因此，建立完善的毕业设计 系统具有较大的实用价值。 1 3 研究意义 2 1 世纪是人类全面进入信息化社会的世纪，2 1 世纪信息化社会的新型人才 必须具有很高的信息素养和信息能力，这必然对教育提出全新的要求。在大家广 泛关注如何将现代教育技术应用到课堂教学中的时候，我认为，作为高校重要的 职能部门教务管理部门，能否将教务管理信息化有着极大的现实意义。 该系统的研究为今后开发系统在理论上打下了坚实的基础，而该系统的实 现，能够将毕业设计工作流程中的大部分工作系统化、规范化，从而使教务管理 人员从重复冗杂的工作中解放出来，有效地解决毕业设计管理中的一系列问题： ( 1 ) 使双向选题更加方便有效：笔者所在学院，近几年已经将传统的毕业设计 单向选题改进为更加合理、科学、公平的双向选题。但以往手工操作时，双向选 题实现起来有一定难度，所以本系统开发过程中的一个重要部分就是双向选题模 块，学生通过该模块能够查询指导教师和题目的相关信息以及选题情况，不受时 间、地点限制，提高选题有效性；教师能够查询选题信息，并通过查询学生的相 关信息来确定选题的学生，使双向选题工作顺利进行。 ( 2 ) 加强过程管理：通过该系统学院能够有效跟踪毕业设计进程，及时了解毕 业设计工作各个阶段的进展情况，加强过程管理，提高学生毕业设计质量。 ( 3 ) 有效沟通：系统的新闻公告功能、教师、学生基本信息查询功能增加了学 生、老师和学院三方面的交流渠道，加强了相互之间的沟通。 6 第一章绪论 ( 4 ) 资源共享：系统的上传下载功能，使得管理员可以将论文的格式、要求、 模板、历年优秀毕业论文等上传至服务器，而学生和教师可以很方便的随时随地 下载参考，加强了资源共享。 1 4 可行性分析 1 、技术可行性：笔者本科所学专业为计算机科学与技术专业，对系统开发 整体过程较为熟悉；学院有专业研究数据库、j a v a 、网页制作等课程的老师，可 以在技术上给予该研究课题很大支持，所以在技术实现上是可行的。 2 、经济可行性：该题目是由笔者所在石河子大学信息科学与技术学院提出， 在经济上学院会给予一定的经费支持，在开发实现阶段以及后期维护阶段，资金 方面都是充足的，所以在经济上是可行的。 3 、操作可行性：笔者所在学院是计算机科学与技术学院，学院的老师和学 生对计算机使用都非常熟悉，该系统只需要在使用之前进行一次简单的培训，各 类用户就都可以很容易的掌握，所以在操作上是可行的。 1 5 研究内容 本文基于毕业设计管理工作的特点，以b s 模式三层架构为设计思路，针 对毕业设计管理系统的开发进行了如下研究和探讨： ( 1 ) 系统需求分析研究：对毕业设计的各种需求进行收集和归纳，找出系统 通用的业务需求、功能需求及性能需求。 ( 2 ) 寻找理论支持：原有的一些关于管理信息系统的理解偏重于计算机及通 讯技术，而忽视了先进管理思想的支持，对整个管理信息系统缺乏统一规划、规 范和协调。如何有效解决各管理职能部门之间由于时间和空间的差异，管理人员 无法实现协同工作，缺乏必要的交流沟通，使管理信息不能及时有效准确地传递， 甚至造成工作失误等管理效率低下的问题，成为我们在开发系统之前，要从理论 层面分析整理清楚的重要问题。 ( 3 ) 系统设计研究：将前期需求分析得出的系统需求、业务流程等结果，用 7 第一章绪论 u m l 中相应的图描述出来，对基于w e b 技术的毕业设计管理系统进行了总体 设计，功能结构设计和数据库设计。 ( 4 ) 系统实现及测试：以j s p 为开发平台的基础上，利用m v c 设计模型、 s q l s e r v e r 2 0 0 0 数据库技术，对毕业设计管理系统进行具体的开发实现及测试。 ( 5 ) 系统反思性评估：完成了开发、实现、测试系统的过程后，对该系统进 行反思性评估，及时总结经验和不足，为该系统的后期维护和今后系统开发奠定 基础。 1 6 论文的组织结构 本论文共分为五章，其结构如下： 第一章：绪论。提出问题，阐述研究的背景、意义、内容以及论文的组织结 构、研究方法等。 第二章：系统的理论基础及核心技术。首先阐述了该系统的理论基础：计算 机协同工作理论、知识管理理论、工作流理论及软件工程理论等，然后介绍了系 统开发使用到的核心技术：j s p 技术、j a v a b e a n 、v e b 技术等。 第三章毕业设计管理系统的分析与设计。利用切l 描述了系统需求、业 务流程，分析研究了整个系统的功能模块及概念模型，并对w e b 服务器部署及 配置等做了详细的介绍。 第四章：系统实现及应用分析。该章主要介绍了数据库设计、网站主体架构 设计、主要功能模块的设计与实现，以及系统测试、评估的相关内容。 第五章：结语与展望。对全文所的工作进行总结，并对未来的工作进行展望。 1 7 研究方法 在具体的研究方法上，本论文主要采用了文献分析法、经验法、访谈法、行 动研究法和开发等方法。以下着重介绍其中三种研究方法： 1 、文献分析法 在本论文前期的资料收集过程中，笔者搜集了有关当代教育技术理论、当代 教 量 理 模 进 者 员 论 业 回李克东，教育技术学研究方法，北京师范大学出版社，2 0 0 3 ，2 0 6 页。 9 第二章系统的理论基础及核心技术 系统的理论基础及核心技术 展和普及推动了各行业的不断进步。同时，也对教育技术 重大影响。信息技术在教育、教学中的显著作用引起了教 泛关注。尤其是在当今信息社会，如何利用信息技术进一 成为人们探究教学管理改革发展的首要问题。 本文主要是对教学管理中重要的一个环节一毕业设计的管理进行研究，并通 过理论研究，理清整体工作思路后，在理论基础的指导下进行技术上的开发与实 现，所以说本文所研究的毕业设计管理系统的开发与实现，并不是纯粹的技术层 面的问题，实际上毕业设计管理属于教育管理的范畴，它涉及到大量的教育理论 和管理理论；在平台的设计与开发过程中，必然还要涉及到技术方面的理论，所 以本章主要阐述了对毕业设计管理系统所涉及到的理论基础和核心技术的研究。 2 1 毕业设计管理系统的理论基础 教育领域和管理领域的理论有很多，但考虑到本系统所要实现的目的，笔者 以为，计算机协同工作理论( c o m p u t e rs u p p o n e dc o o p e r a t i v ew b r k ，c s c w ) 、知 识管理理论、工作流理论和软件工程理论是开发毕业设计管理系统的理论和技术 基础，而其中尤以计算机协同工作理论( c s c w ) 为我们这个系统设计与实现的 基础，因此我们将主要介绍计算机协同工作理论。 2 1 1 计算机协同工作理论 随着信息化过程的深入，通信技术与计算机、网络技术相融合，催生出了一 个新的研究领域计算机支持的协同工作( c o r n p u t e rs u p p o n e dc o o p e r a t i v e w ，o r k ，简称计算机协同工作) ，作为信息化进程的必然产物，计算机协同工作将 。顾君忠，计算机支持的协同工作导论，清华大学出版杜2 0 0 2 年1 月第一版。 史美林、向勇、杨光信等计算机支持的协同工作理论与应用，电子工业出版社，2 0 0 0 年1 2 月第一版。 l o 第二章系统的理论基础及核心技术 提高人们的工作效率，促进生产力的高速发展。 1 、c s c w 的概念 “计算机支持的协同工作”( c o m p u t e rs u p p o r t e dc o o p o m t i v ew b r k ，c s c w ) 这一概念最早是在1 9 8 4 年由美国m i t 的i r e n em i f 和原d e c 公司的 p 锄c a s h i l l a n 等在描述他们所组织的有关如何用计算机支持来自不同领域与学 科的人们共同合作的课题时提出的。g r e i f 定义c s c w 为“一个关于计算机在群 体工作中的角色的独特的研究领域”，强调了“群体”是分析c s c w 的核心。 1 9 9 1 年，g r e e n b e r g 对c s c w 的定义强调群件是产品，c s c w 是研究设计、验 证及实现群件的科学方法和技术 。2 0 0 2 年，华东师范大学顾君忠教授编著的计 算机支持的协同工作导论一书中提到：c s c w 是指地域分散的一个群体借助计 算机及其网络技术，共同协调与协作来完成一项任务。它包括群体工作方式研究 和支持群体工作的相关技术研究、应用系统的开发等部分。通过建立协同工作的 环境，改善人们进行信息交流的方式，消除或减少人们在时间和空间上的相互分 隔的障碍，从而节省工作人员的时间和精力，提高群体工作质量和效率。如：共 享文件系统提供的资源共享能力，电子邮件和多媒体会议系统提供的人与人之间 的通信支持功能，工作流和决策支持系统能提高组织管理功能等。 这里可以结合c w 、c s 两个方面来定义c s c w ：在计算机技术支持的环境 下( 即c s ) ，尤其是在网络和多媒体环境下，一个群体共同协作完成一项任务( 即 c w ) ，其目标在于设计支持各式协同工作的应用系统。因此，c s c w 致力于研究： 系统协同工作的特点和由此带来的区别于系统单独工作所要求的支持；为什么要 开展协同工作；怎样运用基于计算机和通信相关的技术来提高人们在协同工作中 解决问题的能力；怎样利用信息技术使协同工作需要的合作能更方便、更快捷、 更灵活，并且更全面地实现；协同工作的这些需求，对系统和服务的体系结构设 。g r e i f l ，e d s c o m p u 钯r s u p p o r t e dc 0 0 p e 哪i v ew b r k ：ab 0 0 ko 承e a d i n g sm o r g 雏i ( a u f m 锄n ：s 锄m a l c o ， c a ，1 9 8 8 。 。m u n 可d ，h e 、) l r i t tb ，c a p t u r i n gi n t c m c t i o n s ：r c q u i r e n l e n t sf o rc s c w i n ：1 1 1 ef 叔e 啪p e 锄c 衙c co n c o m p u t e rs u p p o n c dc o o p e r a t i v ew o r k ( e c c s c w + 8 9 ) ，g 砒c w i c | 【 1 9 8 9 根据群体规模，可分为两人协同系统和多人协同系统； 根据使用的基本工具和工作环境，可分为消息系统、会议系统、电子布告栏、 协同写作和讨论系统、工作流系统等； 根据c s c w 具体应用系统，可分为有协同科研系统、协同设计系统、远程 医疗系统、远程教育系统、协同决策系统、参谋会议系统和系统办公系统等等； 按照上述分类的观点，可将各种c s c w 系统构成如图2 1 所示的立体模型： 同步 茎 奎 羿步 两人多人 群组规模 图2 1c s c w 系统的立体模型 1 2 地 空闻 第二章系统的理论基础及核心技术 3 、c s c w 技术研究的意义 计算机协同工作技术是人们协作方式的革命，它的出现将显著提高人们协同 工作的效率。计算机协同工作应用系统的发展和普及，将会改善人们协作的方式； 计算机技术也将会朝着计算机协同工作的方向发展。如图2 2 所示，计算机的发 展，从相互没有联系或联系不便的独立计算机，到相互联接、操作进而协同工作 的计算机群体，计算机的协同工作是计算机发展趋势的必然。计算机应用面的展 拓和对协同工作的支持，必须以庞大的用户群为基础。唯有大量的用户都能方便 地使用计算机时，计算机才可影响到人们的协作，形成计算机支持下的人类协作 方式，提高人们的协作效率。 诤董舰在z 作审诗童帆与用户朔熬荔诤童抚 嗍 豹朗豹黛舟豹舻霸 鞭一 椭 大壁主l 【 擞z 俸 蔓妖一络的z 伟昭 挣篡执搠络辱境豹用户 图2 2 计算机与计算机用户群发展趋势示意图 4 、群件( g r o u p 眦e ) 针对c s c w 的研究可以分作两个方面：一方面是对协同工作本身即c w 的研究，比如协作方式、控制机制等；另一方面是怎样使用信息技术手段去帮助 人们协同工作，即c s 。 作为此种信息技术手段的一种具体化，群件系统指支持群体协同工作的计算 机系统。它给用户群提供一个访问某共享环境的界面、从而支持他们去完成某个 总体的目标或任务的计算机应用系统。 在这个定义中，需要注意如下几点： a 、总体的目标或任务是协作进行的基础。正因为这个基础，人们才会进行 第二章系统的理论基础及核心技术 某种协作。在这一过程中，虽然人们有不同的目的、兴趣，但所有参与此协作过 程的人都将为一个更高层次目标即总体目标在各个方面根据自身的身 份能力做出自己相应的贡献。这种需求应用层面的特点一方面要求群件系统考虑 总体任务或目标的约束，另一方面又需要考虑如何支持在实现总体目标的过程中 可能动态出现的、变化的、具有不同性质的子任务或子目标。 b 、共享环境。协作以信息与数据的相互交换为基础，因此，群件系统需要 为此种类型的交换提供一个供协作人员共享的信息空间。此信息空间一般被称作 共享环境，在此环境中维护协作过程中所产生的各种类型的数据对象。协作的过 程，实际上就是用户通过他们的操作，去改变这些数据对象的状态。在一定的条 件下，群件系统自身也会进行数据对象及其状态的转换。相应的，协作过程所生 成的数据对象，可以看成此种协作的最终成果。共享环境的作用，就是使协作者 可以方便地按自己的需要去访问、处理这些数据对象，并将相应的结果借助某种 方式及时的让其他感兴趣的协作者感知。 c 、群件系统是计算机应用系统。随着信息化潮流日渐渗透到各个领域，将 有越来越多的设备具有一定计算能力。群件系统的目标就是：将这些各不相同的 计算设备联接起来，使之从纯粹的解决问题的计算设备，转变成为人们交流提供 支持的信息基础设施的组成部分。与传统的单用户系统相比，这一点是群件系统 最鲜明的特点，同时也是未来计算机系统发展的一个重要方向。 本文介绍的毕业设计管理系统即是这样的一个群件系统。不同群件系统的开 发过程中，存在部分工作是共有的，如访问控制、消息通信等。通过比对这些工 作在不同群件系统中的具体实现，不难发现有许多内容是重复的。由此产生了一 个问题：是否可以提供一个通用性强的软件环境，将群件系统中常用的部分服务 标准化，使得开发人员可以方便地以这些标准化的服务为基础，进而构造新的群 件系统，或将己有的单用户应用演化成支持协同的应用。具有上述特点的软件环 境，被称为元群件，它可以被定义为：基于某种协作模型而为特定类型协同系统 的开发提供一组具有通用性的协作服务与编程设施的软件平台。简言之，元群件 就是用来构造群件的群件。 1 4 骤。这些步骤可以是顺序的或并行的。工作流管理系统对工作流的管理提供辅助 性的支持，自动完成相关信息交换，从而使得与事务有关的电子文档的处理速度 得以加快，进而提高工作效率。典型的工作流管理系统有i b mf l o w m 酞及其基 于m q s e r i e s 的后续版本m q s e r i e sw b r l ( f l o w 。 协同编著和协同设计：这类系统为在不同时间和不同地点的用户，提供以协 作方式完成多媒体文档编著和产品设计的工具。这类工具的出现将方便成员相互 间的协作，提高协作的效率。美国m i c h i g a i l 大学的d i s t e d i t 就是一个典型的协 同编著系统。 小结： c s c w 对本系统的设计起到的作用：目前，i n t e m e t 与协同工作技术的结合 是促进协同工作技术研究的一个新方向，利用协同技术改善和扩展i n t e m e t 的系 统性能和基本功能，利用w 曲技术构造基于i n t e n l e t 的c s c w 应用，从而实现 用户之间的协作；依托协同工作理念、工作流和移动代理技术，综合s n m p 协 议来研究、发展的新型网络管理系统将具有更出色的功能。我们研究的是毕业设 计管理系统的开发与实现，目标是构建一个系统，它能够实现毕业设计管理的协 同工作，笔者认为，采用c s c w 技术，最终实现的是技术与环境的结合，因此， 选择c s c w 理论作为理论依据是合适的。 组织或使用时，知识具有实体的性质，即通过对某种实体介质的操作和管理，实 现蕴含其中的智力价值。可以认为，现代任何管理部门想要获得成功，知识管理 都是必不可少的重要手段。 从知识获取的方式来看，知识可以分为显性知识和隐性知识。显性知识可以 通过语言、文字、书籍、数据库等编码方式进行传播和学习，而相应的，隐性知 识则只能凭借实践与体验才可获取。相比显性知识，隐性知识更能创造价值。对 隐性知识的挖掘和利用，将成为个人或组织获得成功的关键。知识管理具有组合 化、内化、社会化、外化四种功能。这四种功能中，组合化是指显性知识传递的 过程；内化是将显性知识提炼为隐性知识的过程；社会化是隐性知识传递而引起 共鸣的过程：外化是隐性知识展示成为显性知识的过程。在知识管理理念中，数 据、信息、知识、智慧是层层递进的目标概念，前者是后者的前提和基础，后者 是前者的凝练和升华。获取、存储、学习、共享、创新是知识管理的五个关键过 程，这五个过程是逐层递进且螺旋上升式地循环的。知识管理工具的应用可以有 效地降低知识管理的成本，提高知识管理的效率。 2 、知识管理模式 。周天慧、蔡耿谦，知识管理理论与策略研究，e w o r l ( s ，2 0 0 1 年6 月。 1 6 第二章系统的理论基础及核 人和技术是知识管理的两个对立统一的维度 中，会相对更加强调其中的一个维度。根据人和 我们可以将知识管理模式分为3 种，即人性化模 如图2 3 所示。 入 丁 技术 0 练舍化梗式1 人性化模式 信息亿模式综合化髋 技术人 图2 3 知识管理模式划分 信息化模式是只从技术维度考虑管知识管理的一种策略。一般说来，采取此 模式的单位注重依托显性知识，通过利用现有的知识发掘出潜在的知识。举例来 说，教育部门为分析学生的学习情况，采用各种技术收集学生各方面的成绩并进 行处理，通过对数据进行分析来推断学生的具体情况。 人性化模式是只从“人 这个维度来进行知识管理的一种策略。采取此模式 的单位更加重视隐性知识。例如，学校为了获取师生中的隐性知识，需要营造良 好的学习氛围，需要各种激励、奖惩机制。 如果组织机构同时在人和技术两个维度上来管理知识，那么就可以形成知识 管理的综合化模式。根据在两个维度上侧重点不同，综合化模式一般又可分为如 下两种：以人为主的综合化模式和以技术为主的综合化模式。表现形式上来看， 前者以“人到人 的分享隐性知识模式为主，同时又依托各种技术来提供系统及 平台，以方便和促进人与人之间的交流；后者则侧重技术在知识管理过程中的作 用，以“人到知识库 的隐性知识显性化、以及“知识库到知识库 的显性知识 集约化为主，技术是该模式的主要因素，人的作用在于将头脑中的隐性知识用专 业语言表达出来，从而能够输入计算机系统，为其他人分享提供便利。 小结： 知识管理理论对本系统的设计起到的作用：知识管理是管理领域的一个重要 1 7 行。随着计算机技术的高速发展以及先进技术在企业中的广泛普及，无论敏捷制 造还是并行工程，或者业务流程管理，面向过程的业务处理优越性和重要性日益 凸显了出来。传统面向功能的事务处理已不能满足当今发展的需要。 从应用出发，可以认为工作流的理念是协同和集中。协同是针对人员来说的， 强调了处于不同部门、不同工作组中的人员，共同协调完成某项工作，最终达到 企事业单位的目标。协同的理念一方面体现了协作，另一方面也体现了任务和职 责的分离。相对协同而言，集中主要是针对业务过程来说的，通过业务过程的集 中管理和监控，实现对企事业单位经营活动的控制，进而提升企事业单位的管理 水平。 1 、工作流的优点 企事业单位实施工作流管理所带来的好处是相当明显的。首先，从广义上说， 它提高了企事业单位的运营效率，改善了资源利用，提高了运作的灵活性和适应 。d g e or g 1 l ( o p o l o u s ， m h o m i c k ，a s h 甜1 a no v e n ，i e wo fw o r k f l o wm 柚a g c m e n t ：6 ，o mp r o c e 鼹 m o d e l l i n gt ow o r l 【f l o w 卸t o r n a t i o ni i l 丘a s t m c t u r cd i s 仃i b u t c d 觚dp a r a l l e ld a t 曲a s c s ，1 9 9 5 ，3 ( 2 ) ：1 1 9 15 2 1 8 第二章系统的理论基础及核心技术 性，提高了工作效率，使得集中精力处理核心业务成为可能。实施工作流将达到 缩短运营周期、改善内外部流程、优化并合理利用资源、减少人为的差错和延误， 提高劳动生产率等目的。简单地说，可以归纳为以下几点：( 1 ) 要处理的事项己 自动传送到个人电脑上；( 2 ) 无需再对工作人员进行流程的培训，实现了流程的 平滑变更；( 3 ) 工作人员可将精力完全集中在处理自己关心的数据上；( 4 ) 可以随 时得到历史数据；( 5 ) 可以随时生成处理效率报表。 2 、工作流管理系统的技术发展和应用 所谓工作流管理系统，也即定义、管理和执行“工作流”的系统。它的执行 顺序是由工作流逻辑的计算机以表现驱动的软件来控制。它实现工作流的定义及 管理，并依照计算机中预先定义好的工作流逻辑推进工作流实例的运行。工作流 管理系统由一系列工具组成，这些工具提供了对工作流产生、运行及其业务过程 管理和监视所必须的基本功能。 所谓业务过程，是指企事业单位为了业务目标而进行的一系列相关活动，这 些活动的执行依照一定的规则。如果选择w e b 作为工作流管理系统的底层通讯 支持，将使系统具有开放、一致和便于使用的特点，它使得企事业中处于孤岛的 信息相互间能实现集成，从而显著提高工作效率，极大的方便企业互联网办公， 实现企业内部的办公无纸化。 工作流管理一直都是备受企业界和学术界关注的熟点领域。在工作流技术研 究中，国外比较著名的有i b m 公司舢m a d e l l 研究中心的e x o d c a 、佐冶亚大学计 算机系的m e l e o r 、m d e 以及m e n t o r 等研究项目。在国内，清华大学的吴澄院 士、范玉顺教授以c i m s 的研究为契机，就工作流技术的理论基础、工作流建模 与仿真、工作流引擎的执行与效率分析、工作流管理系统的实现等，展开了工作 流技术在c i m s 应用上的研究，并实现了基于w 曲和c o i m a