（计算机应用技术专业论文）基于工作流的毕业设计过程管理系统的设计与实现.pdf

摘要 毕业设计是高等学校人才培养过程中不可或缺的重要环节。但目 前毕业设计过程管理的各环节却存在着一些问题，如毕业设计过程缺 乏清晰的流程控制、学生在选导师和论文题目等方面缺乏较好的公开 性、公平性等等。这些都是对毕业设计管理工作的忽视，在一定程度 上影响了毕业设计工作的质量与效率。 为了解决这些毕业设计管理方面的问题，本文论述了基于工作流 的毕业设计过程管理系统的设计与实现技术。主要内容包含以下几个 方面。 首先论述了开发基于工作流的毕业设计过程管理系统的必要性， 介绍了工作流技术的发展和研究现状及研究方向；对工作流的相关概 念、工作流管理系统、工作流开发方法等进行了分析和研究。 然后对毕业设计具体业务时序关系及活动关系进行具体分析，确 定了毕业设计过程中师生双选、过程管理、答辩管理的业务流程，并 提炼出业务流程中的核心功能模块，使毕业设计管理流程更灵活、实 用。 最后详细论述了基于n e t 平台b s 模式的三层模型，采用 a s p n e t 技术和s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库系统的实现。重点分析了 基于任务和角色的访问控制技术、师生双选算法、毕业答辩分组算法 等的实现技术。 关键词工作流，过程管理，毕业设计，b s 模式，三层模型 a b s t r a c t t h eg r a d u a t i o np r o j e c ti sav e r yi m p o r t a n tp e r s o n a lt r a i n i n gp r o c e s s f o rs t u d e n t si nt h eu n i v e r s i t y , b u tt h e r ea r em a n yp r o b l e m si ne a c hs t e po f t h em a n a g e m e n to ft h eg r a d u a t i o np r o j e c tp r o c e s sa tp r e s e n t t h e p r o c e s s o fg r a d u a t i o np r o j e c ti sl a c ko fd e t a i l e dp r o c e s s e sc o n t r o l l i n gm e t h o d i t i sa l s ol a c ko fp u b l i c i t ya n de q u a l i t yo nt h ea s p e c t so fc h o o s i n gt u t o ra n d s e l e c t i n gt h e m e t h ep r o b l e m sr e p r e s e n tt h ei g n o r a n c eo ft h eg r a d u a t i o n p r o j e c tm a n a g e m e n t t h i sh a se m b a r r a s s e dt h eq u a l i t ya n dt h ee f f e c to f t h eg r a d u a t i o np r o je c t i no r d e rt os o l v et h em a n a g e m e n tp r o b l e mo ft h eg r a d u a t i o np r o je c t ， t h et h e s i sd i s c u s s e st h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no ft h ep r o c e s s m a n a g e m e n ts y s t e mo ft h eg r a d u a t i o np r o j e c tb a s e do nw o r k f l o w t h e m a i nw o r k so ft h et h e s i sd i s c u s s e sa sf o l l o w s ： f i r s t ，t h et h e s i sd i s c u s s e st h en e c e s s i t yo ft h ep r o c e s sm a n a g e m e n t s y s t e mo ft h eg r a d u a t i o np r o j e c tb a s e do nw o r k f l o wa n di n t r o d u c e s w o r k f l o wt e c h n o l o g ya n dr e s e a r c hs t a t u s r e l a t e dc o n c e p t sa n dt h e o r i e s o fw o r k f l o wt e c h n o l o g y , i n c l u d i n gb a s i cc o n c e p t s ，w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m sa n dw o r k f l o wd e v e l o p m e n tm e t h o da r ed i s c u s s e d t h e n ，t h es c h e d u l i n gr e l a t i o n s h i pa n da c t i v i t i e sr e l a t i o n s h i p o f s p e c i f i cb u s i n e s s i nr e a lg r a d u a t i o np r o j e c tm a n a g e m e n ts y s t e ma r e a n a l y z e dc o n c r e t e l y b u s i n e s sp r o c e s s e sf o rt h ei n t e r - c h o i c eb e t w e e nt h e t e a c h e r sa n ds t u d e n t s ，t h ep r o c e s sm a n a g e m e n ti nt h eg r a d u a t i o np r o j e c t ， t h em a n a g e m e n to fg r a d u a t er e j o i na r ed e c i d e d t h ek e yf u n c t i o n m o d u l e sf o rb u s i n e s sp r o c e s sa r ee x t r a c t e d t h eb u s i n e s sp r o c e s sm a d e t h e m a n a g e m e n tp r o c e s s e s o fg r a d u a t i o np r o je c tm o r ef l e x i b l ea n d p r a c t i c a l f i n a l l y , t h et h e s i sd i s c u s s e st h r e e - l a y e r e dm o d e lb a s e do n n e ta n d b sm o d e l t h ei m p l e m e n t a t i o no ft h es y s t e me m p l o y sa s r n e t t e c h n o l o g ya n ds q ls e r v e r 2 0 0 0 t h ei m p l e m e n t a t i o nt e c h n o l o g yo f t h ea c c e s sc o n t r o lb a s e do nt a s ka n dr o l e ，t h e a l g o r i t h m f o rt h e i n t e r - c h o i c eb e t w e e nt e a c h e r sa n ds t u d e n t s ，t h ea l g o r i t h mf o rt h eg r o u p a s s i g n i n go fg r a d u a t er e j o i na r ed i s c u s s e di nd e t a i l 1 i k e yw o r d s w o r k f l o w , p r o c e s sm a n a g e m e n t ，g r a d u a t i o np r o je c t ， b sm o d e ，t h r e e - l a y e r e dm o d e l 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共 同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。 作者签名：整垒丛：日期：旦年卫月翌日 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允 许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名：垂暨堕喜师签名：之丝鱼兰翌日期：丝年卫月 硕十学位论文第一章绪论 1 1 课题研究目的和意义 第一章绪论 本科毕业设计是高等学校人才培养过程中的重要实践教学环节，其主要目的 是培养学生综合运用所学基础知识和基本技能进行科学研究工作的初步训练，培 养和提高学生分析问题和解决问题的能力，使学生受到一次提升其专业素质与实 践能力的综合训练，使学生在思想作风、学习毅力和工作作风上受到一次良好的 锻炼，同时也是实现教学、科学研究和生产实践相结合的重要途径，是对教学工 作的一个总体检验【l 】。因此，加强本科毕业论文( 设计) 工作，对于深化教学改 革，全面推进素质教育，提高人才质量具有十分重要的意义和作用【2 】。 随着高校本科扩招工作的深入，每年毕业生人数不断增加，再加上院校合并、 扩建带来的异地教学、办公等情况，毕业设计质量管理的各环节上却存在着很多 的问趔蛐j ：教学与教务上缺少统一管理，毕业设计工作流程混乱，论文内容、 格式等标准无法贯彻始终；指导教师方面也存在着指导风格与指导水平的差异； 学生在选导师、选论文题目等方面都缺乏较好的公开性、公平性；在成绩评定方 面存在着片面性的问题；学生由于考研、实习、就业等各种主客观因素与指导教 师的沟通不畅等等。这些都极大的影响了毕业设计各方面工作的质量与效率【7 】。 因此，迫切需要一种快捷、高效、实用、充分满足学生对毕业设计个性化需求的 管理方式。 针对目前毕业论文管理工作的现状及不足，提出了基于工作流技术和b s 结构相结合的管理思想。利用工作流技术对毕业设计工作的合理流程进一步探 索，并行执行相互独立的活动、快速方便的访问所有相关数据和工作流程，从而 可以大大提高客户服务质量、降低管理成本，提高工作人员的工作效掣8 】【9 j ，力 争建构出更加合理的毕业设计过程管理流程：采用n e t 平台，基于三层体系结构 构建了一个适合于高校使用的网上毕业设计过程管理系统，从教师、学生、管理 员的角度，可以通过b s 方式与老师进行实时或非实时交流，实现毕业设计导师 的双向选择，开题，过程指导、中期检查、答辩申请、上传下载资料等功能。对 于教务管理人员而言，可以完成开启本年度的毕业设计任务，控制双向选择的进 程，随时监控毕业设计进行的过程、答辩分组、统计分析的工作，不但提高了工 作效率，而且提高了管理水平。总之，本文所建立的毕业设计过程管理系统对于 高校毕业设计工作是十分有价值的，它不仅解决了毕业设计管理中存在的问题， 规范了毕业设计管理流程，同时为学生、教师以及教务管理部门都带来了方便， 大大降低了教务管理人员的工作强度，具有较高的理论和实际意义。 硕士学位论文第一章绪论 1 2 毕业设计管理发展现状 随着教育产业化进程的逐步推进，各大高校纷纷合并，走上了强强联合、资 源共享的路子。高校的规模不断扩大，如何合理利用教学资源，有效地加强教学 管理工作，已成为各大高校十分关注的问题【l 】。目前，毕业设计的双向选择和毕 业设计过程的动态跟踪与交流己成为毕业设计环节教学改革的重要内容。南昌航 空工业学院电子信息工程学院开发的毕业设计双向选题管理系统，主要侧重选题 的管理，能够完成题目申报、题目审核以及学生选题的功能，辅助个人资料管理、 发布公告通知功能；南开大学开发的毕业设计网站，为毕业设计的选题、师生 交流和毕业设计成绩的管理提供了良好的环境，取得了良好的效剽1 1 ；上海电力 学院信控系毕业设计网上管理系统主要实现对已选论文题目以及相关信息的管 理，具有最新公告通知、题目及简要内容查看和后台管理课题列表以及网上交流 讨论的功能i l o j ：北京科技大学开发的基于项目管理的工业设计专业毕业设计管 理系统，结合专业特点和项目管理特色，加强了毕业设计文档、图片、多媒体的 存档以及优秀毕业设计的展示【l l 】；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【l2 j ；西财在线推出了毕业论文指导功能模块，主要完成上传学生 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。 从以上对国内部分毕业设计相关毕业设计管理平台的阐述可以看出，目前的 毕业设计管理平台在各个方面还存在着不足，目前平台的开发模式主要有公司制 和学校制两种形式，公司所开发的质量管理平台虽然通用性较强，功能较完善， 但其可操作性较差，同时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，由学校独立开发的质量管理平台，一般均根据学 校的不同需求与特色来重点进行功能建设，如以上所阐述的高校管理平台或侧重 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，使毕业设计工作没有形成一个统一的管理平台，这样对于学生、指导 教师以及教务管理部门的帮助就显得非常的有限了i j 】。因此，鉴于以上的国内相 关毕业设计质量管理平台的利弊分析，我们可以看出，建设一种工作流明晰、功 能完善、可操作性强、适用于整个毕业设计工作过程的管理平台是十分必要的。 1 3 工作流技术的研究 工作流目前尚无统一、明确的定义，不同的研究者和工作流产品供应商从不 2 硕十学位论文第一章绪论 同的角度对其进行了描述。其中比较著名的是工作流管理联盟( w o r k f l o wm a n a g e m e n tc o a l i t i o nw f m c ) 给出的工作流定义剧j ：工作流是一类能够完全或者部分 自动执行的经营过程，它根据一系列过程规则、文档、信息或任务能够在不同的 执行者之间进行传递与执行。 随着计算机技术的飞速发展和先进技术在企业中的广泛应用，从并行工程到 敏捷制造，从业务流程管理到业务流程重组，越来越显示出面向过程的业务处理 的优势和重要性。传统的面向功能的事务处理已经不能满足当今企业发展的需 求，将随着先进制造技术的应用，面向功能的事务处理技术逐渐被一种面向过程 的业务处理技术所代替【l4 1 。在这一转变的过程中，工作流技术的出现，无论是 从理念上还是从技术支持上，都为这一转变提供了有利的条件。工作流技术是致 力于企业业务过程管理、业务过程重组和业务过程自动化的先进技术。从应用出 发，我们认为工作流的理念是协同和集中，协同是针对人来说的，强调了处于不 同的部门，不同的工作组中的人，来协同的完成某项工作，最终达到企事业单位 的目标。协同的理念既体现了协作又体现了任务和职责的分离。集中主要是针对 业务过程而言，通过业务过程的集中管理和监控，达到对企事业单位经营活动的 控制，从而提升了企事业单位的管理水平l 限1 剐。 1 3 1 工作流的优点 企业实施工作流管理所带来的好处是非常明显的。从广义上说【1 9 】：提高企 业运营效率、改善企业资源利用、提高企业运作的灵活性和适应性、提高工作效 率、集中精力处理核心业务、跟踪业务处理过程、量化考核业务处理的效率、减 少浪费、增加利润、充分发挥现有计算机网络资源的作用。实施工作流将达到缩 短企业运营周期、改善企业内( 外) 部流程、优化并合理利用资源、减少人为差错 和延误，提高劳动生产率等目的。 从狭义上说，可以归纳为以下几点【7 】： ( 1 ) 要处理的事项己自动传递到个人电脑上； ( 2 ) 不再需要对员工进行流程的培训，平滑实现流程变更； ( 3 ) 员工只需将精力集中在处理自己关心的数据上； ( 4 ) 随时得到历史数据； ( 5 ) 随时生成处理效率报表。 1 3 2 工作流管理系统的技术发展和应用 工作流管理系统是一种通过执行顺序是由工作流逻辑的计算机表现驱动的 软件来完全定义、管理和执行“工作流 的系统【2 4 】。它完成工作流的定义和管 理，并按照在计算机中预先定义好的工作流逻辑推进工作流实例的执行【2 5 1 。工 作流管理系统由一组工具组成，这组工具提供了对工作流产生、工作流运行及其 硕十学何论文 第一章绪论 业务过程管理和监视所必须的功能1 2 6 1 。所谓业务过程是企事业单位为了业务目 标而进行的一系列相关活动，这些活动的执行遵循一定的规则。而以w e b 作为 工作流管理系统的底层通讯支持，使系统具有开放、一致和方便使用的特点，使 企业中处于孤岛的信息能相互集成，将大大提高工作效率，极大的方便企业互联 网办公，增加企业的自动化程度，实现企业内部的无纸化办公1 2 3 j 。 工作流管理一直都是企业界和学术界关注的热点领域。在工作流技术研究 中，国外比较著名的有i b m 公司a l 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 、w i d e 以及m e n t o r 等研究项目 8 , 2 7 , 2 8 】。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 e b 和c o r b a 的工作流管理 系统【9 1 。工作流管理系统是一个典型的协同应用系统，因此，史美林教授从c s c w 的研究出发，对工作流的实现技术、工作流的异常处理及恢复等提出了独到的看 法，同时也实现了基于w w w 的工作流处理系统1 2 9 1 。工作流技术是当前计算机领 域的研究热点之一，国内很多研究者对工作流的建模方法、工作流的实现技术、 工作流的仿真、工作流的扩展性和柔性、工作流的安全性、工作流的定义语言等 方面展开了广泛的研究，并取得了一定的成剽川j 。 由于工作流应用环境大多是在复杂的分布异构环境中，如企业内部网或因特 网。因此应用最新的对象处理技术和w e b 技术，实现基于w e b 的分布式工作流 管理成为当前研究的重点。随着分布式对象技术、w e b 和j a v a 等技术进一步的 发展，工作流管理技术将有以下几个研究热点【8 , 3 1 , 3 2 】：面向复杂企业应用的工作 流管理系统、扩展工作流模型的描述能力、代理技术与工作流管理技术的结合、 基于w e b 的工作流、分布式工作流、工作流模型的分析和仿真程序。 1 3 3 工作流管理系统分类 在对目前工作流相关产品和技术进行分析和研究的基础上，论文从不同的角 度将工作流管理系统进行以下分类1 7 j ： 1 根据不同工作流管理系统所采用的任务项传递机制的不同，将工作流管 理系统分为： ( 1 ) 基于文件的工作流管理系统以共享文件的方式来完成任务。这类工 作流管理系统通常包含有c l i e n t s e r v e r 模式的图像、文档与数据库管理系统； ( 2 ) 基于消息的工作流管理系统通过用户的电子邮件系统来传递文档 信息。这类工作流管理系统实现了与一种或多种电子邮件系统的集成： ( 3 ) 基于w e b 的工作流管理系统通过w w w 来实现任务的协作； ( 4 ) 群件与套件管理系统依据划分标准，这类工作流管理系统与前面3 4 硕十学位论文 第一章绪论 种有很大程度的重叠，之所以把它们单独划分成一类，因为其需要依赖自己系统 的应用基础结构，包括消息传递、目录服务、安全管理、数据库文档管理服务等， 它们本身就构成了个完整的应用开发环境。 2 根据业务过程的特点和复杂性，将工作流管理系统分为： ( 1 ) 协作型工作流管理系统需要多人参与，需要他们之间的不断协调来 完成整个任务，比如多个人共同起草一份文档； ( 2 ) 突发型工作流管理系统相对来讲参与人员较少，但它与协作型工作 流的共同特点都是为了处理具有突发性的任务，其过程的重复性一般不强，通常 无法事先定义； ( 3 ) 生产型工作流管理系统通常用以完成企业的关键性任务，过程的运 行可能基于异质平台，涉及到各种各样的软件系统，并且处理不同格式的数据， 如银行、保险等行业的业务过程大都属于这一类工作流。支持协作型及突发型工 作流的系统被称为群件( g r o u p w a r e ) ，而w f m s 产品及研究项目主要用于支持管 理型及生产型工作流。 3 根据w f m s 使用的底层技术将工作流管理系统分为： ( 1 ) 以通讯为中心的工作流管理系统以电子邮件为底层的通讯机制。这 种工作流管理系统适合于协作型工作流和不确定型工作流，而不适于生产型工作 流： ( 2 ) 以文档为中心的工作流管理系统基于文档路由，同外界应用的交互 能力有限，许多基于表的管理型工作流可以用其实现； ( 3 ) 以过程为中心的工作流管理系统对应于生产型工作流。一般建立在 数据库之上，有自己专用的通信机制，并且提供同外部交互的接口。 1 4 主要研究内容 本文基于工作流思想和b s 结构相结合的方式，针对毕业设计过程管理进行 了如下研究和探讨： ( 1 ) 系统需求分析研究 主要包括：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。运用工作流思想，对毕业设计管理业务流程进行分析、 细化。 ( 2 ) 系统设计研究。 主要内容：对基于工作流技术的毕业设计过程管理系统进行了总体设计，功 能结构设计和数据库设计。 ( 3 ) 系统实现及测试 5 硕+ 学位论文第一章绪论 在以n e t 环境为开发平台的基础上，通过a s p n e t , c 拌编程语言、s q l s e r v e r 2 0 0 0 数据库的技术路线，对毕业设计过程管理系统进行具体的开发实现及 测试。 ( 4 ) 系统实现关键技术的研究 分析和研究了毕业设计师生双选算法、毕业设计答辩分配算法以及基于工作 流的权限管理与运行监控等在毕业设计过程管理系统中的应用与实现。 1 5 论文组织结构 论文共分六章，其结构如下： 第一章绪论，首先介绍本文的研究背景，包含课题研究的目的、意义，毕业 设计管理的发展现状和工作流技术的研究，并给出本文的研究内容。 第二章系统需求分析，介绍了毕业设计过程管理系统的功能需求、性能需求 和基于工作流技术的组织需求。 第三章系统设计，主要介绍系统结构的设计、不同用户的系统功能的设计以 及数据库的设计。 第四章系统实现技术研究，主要介绍系统开发平台的选型，基于工作流思想 的权限管理与运行监控，系统主要功能实现的技术分析以及测试分析。 第五章对全文所展开的工作进行总结，并对未来的工作进行展望。 6 硕十学位论文 第二章系统需求分析 第二章系统需求分析 需求分析【1 1 是系统开发的第一步，也是最重要的一步。利用软件工程的方法 对系统进行详细的需求分析，彻底了解用户的需求，从而构造出一个从抽象到具 体的逻辑模型系统3 3 1 。 2 1 需求概述 本科毕业设计管理是教学管理工作的重要环节，目前我校采用的手工或单机 管理模式具有管理工作难度大、重复劳动量大、效率低等缺点，难以适应本科毕 业设计管理的要求。针对毕业设计管理过程中选题灵活性强、指导老师多、毕业 设计地点分散、进度要求严格、工作量大等特点，系统要充分利用学校现有的计 算机和网络资源，对整个毕业设计各个阶段的工作实施全程管理，最终实现毕业 设计管理的电子化、网络化、规范化、可监控化，从而提高毕业设计管理的效率。 2 2 功能需求 毕业设计管理工作主要需要解决师生的双向选择，导师和学生间的交流、学 生开题报告、中期检查、论文和成果的提交、导师对开题报告等文档的评审、答 辩学生及导师的分组、各个阶段工作的监控等问题。根据毕业设计工作的特点将 毕业设计过程管理大致分为三个阶段：师生双选阶段、毕业设计过程控制阶段和 答辩阶段。针对导师、学生、管理员三种角色，各阶段应具有如下功能： ( 1 ) 师生双选阶段 学生能对个人资料进行维护，能查看导师信息并根据本人意愿选择毕业设计 指导老师，能查看公告通知、最终确定的指导老师；教师能进行个人资料的维护 并给出参考选题和研究方向，能查看选择自己的学生信息并在其中确定要指导的 学生名单，人数不能超过指导人数的上限，能查看公告通知以及最终确定指导关 系的学生信息：管理员可以进行用户信息的维护，发布公告通知，进行师生双选 的分配，并能按班级、导师导出结果。 ( 2 ) 毕业设计过程控制阶段 学生和导师能查看历年的毕业设计题目以及公告通知，能进行沟通交流，可 以下载资料；学生可以上传开题报告、周进度汇报、毕业设计成果、毕业设计论 文；老师可以审核所带学生的开题报告、毕业设计成果、毕业设计论文，检查学 生的毕业设计进度、提交中期检查表；管理员可以发布公告通知、上传历年毕业 设计题目、优秀论文、毕业设计撰写规范等资料，可以对毕业设计进度进行跟踪 7 硕十学位论文第二章系统需求分析 监控，能管理学生和教师上传的相关文档，能对学生的选题情况、指导老师情况、 中期检查情况等进行统计分析。 ( 3 ) 毕业设计答辩阶段 学生可以提交答辩申请，查看答辩具体安排情况，查看答辩建议及答辩结果； 导师可以审核所带学生的答辩申请，可以查看答辩具体安排情况，查看答辩建议 及答辩结果。管理员可以发布答辩通知，审核经导师同意的答辩申请，录选答辩 老师，对答辩老师根据其研究方向进行分组，对答辩学生分组，根据学生的选题 分配评阅老师。汇总学生成绩并对其进行统计分析。 除了各个阶段三类用户的功能需求以外，系统管理的功能需求也是不能豁缺 的，功能需求如下： ( 1 ) 身份验证功能。用户在登录界面上j 下确填写用户名和密码才能进入系 统，用户根据用户类型进入不同的用户操作界面使用不同的系统。 ( 2 ) 在权限分配上，要求权限分配灵活自由，管理方便。根据系统当前任务 为用户所在的角色分配权限组。 ( 3 ) 系统参数管理：有配置与修改系统运行参数的界面，可以对毕业设计各 阶段的任务划分时间段。 ( 4 ) 数据备份与恢复：定期进行数据备份，能支持系统重装与数据恢复。 2 3 性能需求 本系统是基于网络的，可以方便师生异地交流、异地提交相关文档，既能对 学生的毕业设计监控，又能利用网络的优势解决传统管理中不能实现的目标，为 此，系统设计必须满足以下的要求： 1 易用性 本系统采用可视化界面，用户通过单击界面上相关按钮就可以完成各项操 作。应能适应各种运行环境的变化，随着工作流程的变动而改进。系统的安装、 配置、维护应该简单方便，具有良好的用户接口。用户操作起来简单方便，易学 易用。 2 精确性 查询时应保证查全，不出错。数据库表中有相应域包含查询关键字的记录都 能查询到。查询时还应保证查准，查到的记录应与给定的查询条件完全匹配。 3 可靠性 服务质量的一个重要方面是能够在期望的响应时间内访问信息。由于涉及大 量学生文档的提交，对于文件的上传更新时间也不能过长，太长的延迟时间也给 学生带来焦虑情绪等不便，故时间特性要求如下： 2 硕士学位论文 第一二章系统需求分析 ( 1 ) 响应时间：1 5 秒 ( 2 ) 更新处理时间：l 1 0 秒； ( 3 ) 数据的转换和传送时间：1 5 秒； 4 安全性 由于是基于b s 模式的，应对用户密码采取一定加密措施。毕业设计管理系 统应避免数据的丢失，充分利用数据库管理工具中备份、恢复功能，以提高系统 安全性。 5 容错性 在系统进行不当操作时，能进行相应的错误提示，给予警告，不能影响系统 的正常运作。 2 4 基于工作流技术的组织需求 2 4 1 基于工作流的流程分析方法 传统的毕业设计管理大多数由专人来管理，他们完成一项任务并没有考虑规 范的流程，只是利用最简洁的方法完成某个阶段的任务。整个毕业设计管理过程 根本没有什么流程的概念，可能一些用户在使用的过程中也在思考流程，可那毕 竟只是一个想法，并没有通过计算机来实现。因此我们首先要用工作流分析法 w f a ( w o r k f l o wa n a l y s i s ) 对毕业设计工作流程的进行梳理，构造适合计算机工作 的工作流模型，有了这个模型用户在头脑中就能很清晰地明白项目的业务流程以 及它们内部的关烈引。 一个工作流包括一组活动及它们的相互顺序关系，还包括过程及活动的启动 和终止条件，以及对每个活动的描述【l2 1 。毕业设计过程管理系统的开发相对于其 它软件的开发有其特殊的原则和方法，尤其是在w e b 这种分布式环境下，对系 统的通用性和易用性要求非常高，这就必须通过需求分析，抽取出其中的通用功 能再加以组合，而其基础工作就是抽取元工作流。一个“工作流”就是一个连贯 的工作过程或几个紧密相关的连贯的工作过程的执行。在此执行过程中，文档、 信息或任务按一定的过程规则在参与者之间进行传递。其设计过程如下： ( 1 ) 对系统作深入的需求分析。明确用户单位的组织结构，各个组织机构之 间及其内部的具体业务处理过程，处理过程中的数据来源及流向。 ( 2 ) 对每个组织机构的各个工作进行细化，即定义每个工作的工作过程、数 据流向，通过对各个组织机构的工作进行归纳，提取元工作流。 ( 3 ) 抽取出各个元工作流之后，还不能真j 下成为一个系统，因为各个元工作 流还是孤立和分散的。这就要求将各个基本的元工作流通过定义一定的过程规则 加以组合形成高层次的工作流，这种高层次的工作流具有通用性和动态性的特 9 硕士学位论文 第二章系统需求分析 点，因为元工作流是与具体组织机构无关的，而过程规则是可以自定义的。 ( 4 ) 在高层次工作流的基础上，可以进一步进行内聚，将其中具有一定联系 的工作流组合起来，形成各个功能模块，最终形成整个系统【3 2 j 。以上过程可以 用图2 1 来说明。 图2 - 1工作流开发方法结构图 2 4 2 毕业设计过程管理的主要流程 根据图2 1 所示的工作流开发方法，这里首先要对毕业设计管理进行需求分 析，提取元工作流，并把元工作流按照一定的时序规则组合成的高一级的工作流。 毕业设计过程中的工作流主要有“毕业设计师生双选 、“毕业设计过程管理”、 “毕业设计答辩 ，下面对这些流程进行分别介绍。 1 毕业设计师生双选阶段业务流程 在以往的毕业设计导师、学生的分配工作中，有些学校采用的是给每个老师 随机分配学生的方式，有些则采用是先由导师提出参考选题，学生选题目的方式 来确定指导老师。通过实际调研和以往毕业设计管理的经验，这两种方式都存在 着很大的缺陷。导师学生随机分配往往造成学生感兴趣的方向与导师严重偏差、 或者师生存在着项目联系的又未分配在一起，随之带来的是导师指导不力、学生 要求换导师等问题。而通过题目来确定导师的方式往往出现有些题目很多人选， 有些题目无人问津，最后没有选到合适题目的学生只能完成一个随机分配的题 目，从而影响到毕业设计的效果。基于以上两种分配方式的缺陷，本系统采用根 据学生和导师的意愿分配导师，然后再由师生共同讨论拟订选题的方式进行，从 而使毕业设计的师生双选工作更规范、更公平、更人性化。毕业设计双选阶段业 务流图如图2 - 2 所示。 l o 硕士学位论文 第二章系统需求分析 毕业设计师生双选阶段流程 教务处 ， 1 、发布毕业设f i 计工作通知j 系部负责人 t 一 ：3 、添加导师和i 学生的用，、信息j ! ，6 、发布导师信息 1，一，j 否 是 指导老师 学生 1 4 、填写个人信l 息和指导信息l 、 是献 、遗规定时喧p ， 是 否 是 否 8 、查看导师信f l 最，巷抒量则 囊嗲 是 图2 - 2 双选阶段业务流程图 一设 一 荪虹赢e 硕十学位论文 第二章系统需求分析 这里主要介绍师生双向选择的业务流程。该流程涉及教务处、系部负责人、 指导老师、学生四个角色，首先教务处发出毕业设计丌始通知，系部负责人启动 毕业设计双选工作，指导老师填写个人基本信息和指导信息，学生根据本人兴趣 选择导师，导师再从选择本人的学生中选取确定要指导的学生，最后管理员平衡 分配结果。整个流程采用工作流管理模式，分布操作，协同处理。 2 毕业设计过程控制阶段业务流程 毕业设计过程控制阶段的业务流程图如图2 3 所示。 毕业设计过程控制阶段流程 教务处系部负责人指导老师 学生 回 1 、发布开题通知 0 2 、指导学生选题 3 、撰写开题 报告并提交 上 4 、审核开题报告 否 6 、提交选题和开 题报告 7 、审核 毛呼 9 、提交系部选题 汇总表 0 1 0 、审核 图2 - 3 过程控制阶段业务流程图 1 2 硕十学位论文第二章系统需求分析 续图 毕业设计过程控制阶段流程 教务处系部负责人指导老师 学生 l o 、审核 上 l l 、公斫i 选题 通过情况 0 1 2 、开始毕业设 计，汇报每周情况 + 1 3 、检查每周毕业 设计情况并回复 山 1 4 、提交毕业 设计中期成果 1 5 、检查并提 交中期检查表 上 1 6 、汇总并公布 中期检查情况 一 1 7 、撰写毕业 论文并提交 0 1 8 、评阅论文 否 。 上 2 0 、提交毕业设计 成果及论文 r结束、) 该阶段是毕业设计这个过程中耗时最长的阶段，主要完成毕业设计的开题、 中期检查、毕业论文撰写以及师生交流等工作。学生通过和老师交流确定毕业设 计选题并提交开题报告，并且每周提交周进度工作汇报，提交毕业论文。老师在 该阶段审查学生的开题报告、所带学生的周工作进度汇报、毕业论文。 3 毕业设计答辩阶段业务流程 硕士学位论文 第二章系统需求分析 毕业设计答辩阶段业务流程图如图2 4 所示。 1 4 硕士学何论文第二章系统需求分析 在该阶段，由管理员发布答辩通知后即进入毕业设计答辩阶段，学生首先要 提交答辩申请，经导师和系部审核后方可答辩，然后管理员确定答辩老师并对答 辩老师进行分组，其次再对审核通过的学生进行分组，最后给答辩学生分配评阅 老师。答辩完成后管理员对成绩进行管理，然后发布答辩结果，学生和导师就可 以查看成绩了。最后管理员汇总分析成绩并上报教务处。 2 5 本章小结 本章对毕业设计过程管理系统的功能需求、性能需求进行描述与分析，并结 合工作流的分析方法对系统的主要业务流程进行了分析。 硕十学位论文 第三章系统设计 3 1 系统平台选型研究 第三章系统设计 1 系统运行模式选择 针对前期的用户需求调研，毕业设计系统需要满足应用面广，易操作、易维 护、支持异地办公、能够提供i n t e r n e t 支持、方便升级的特性。当前普遍采用的 两种客户端及服务器模式c s 模式及b s 模式。c s 模式具有交互性强、执 行速度快、网络通信量低、安全性高等特点，但系统间交流困难、系统升级麻烦、 开发和维护复杂。b s 模式具有客户端安装简便、网络结构灵活、系统丌发和维 护简单、适用于网上信息发布并易于扩展等特点，但安全性相对较低、网络通信 量高等特点。b s 模式与c s 模式相比在毕业设计管理系统上是有很大优势的， 由于b s 模式不受地域的影响，随时随地可以通过i n t e m e t 与服务器通信，代码 都在服务器上，使客户机和服务器不需要了解对方的具体工作，而实现无缝透明 的连接。综合以上考虑，本文中系统采用b s 模式。 2 分层结构选型 由于传统的二层数据处理结构系统拓展性低、维护成本高、数据安全性和应 用间通讯功能存在障碍、管理业务逻辑、存储过程有很大的缺陷等原生性问题的 存在，本系统采用b s ( b r o w s e r s e r v e r ) 三层体系结构进行设计，整体体系结构 如图3 1 所示，它包括了表现层、业务逻辑层、数据访问层【3 6 1 。 ( 1 ) 表现层用来提供呈现给用户的页面，同时调用逻辑层的模块来为显示提 供数据，用i e 实现浏览功能，作为b s 结构不需要为客户端编写程序，所有操 作都通过i e 实现。 ( 2 ) 业务逻辑层是系统业务实现层，负责业务逻辑、功能实现。 ( 3 ) 数据访问层专门对数据信息进行有效的管理和访问，使业务逻辑层不必 关心数据和信息的结构，同时保护了数据库。 这三层结构在层与层之间相互独立，任何一层的改变不会影响其它层。 三层开发体系结构具有以下优点 3 7 - 3 9 j 。 ( 1 ) 能有效降低建设和维护成本，简化管理 三层应用结构在各层次上的组件能单独更新、替换或增加、拆除。因此，系 统维护更方便，代价相对低得多。而且，因各组件互相独立，更换组件就好比更 换组合音响的一个部件，对系统其它部分并无影响，所以更新维护更加安全可靠。 ( 2 ) 可适应不断的变化和新的业务需求 任何应用系统实施的重点不在于需求确定以后能否实现这些需求，而是在系 统实施后如何适应变化的需求。系统的开发和维护过程中，技术人员可以按照新 1 6 硕七学位论文第二章系统设计 的需求，通过在不同系统层次上调度更新的组件或新加入的组件来调整旧的系 统，以适应新的与不断变化的要求。以往的系统只能靠专业维护人员或系统开发 商的再次开发或修改原有系统，才能满足新的需求，代价往往很大，无法保证时 间上的要求。 数据层 逻辑层 表现层 图3 1系统结构图 ( 3 ) 访问异构数据库 三层开发架构的中间层即应用服务器能够提供广泛的异构数据库访问和复 制能力。传统的客户机服务器结构则需要在客户端安装许多访问异构数据库的 驱动程序，而三层结构只要在中间层有相应的驱动程序就可以访问异构数据源。 ( 4 ) 能有效提高系统并发处理能力 ( 5 ) 可扩展性好 3 开发平台与开发语言选择 在确定系统的架构为b s 模式之后，选择什么样的平台开发，也就成为一个 系统选型的重要问题。综合客户的需求，系统的架构特征，本系统采用n e t 开发 平台。 n e t 平台在b s 架构下开发的优势主要在于其本身对于i n t e m e t 应用的支持。 m i c r o s o f t 公司的提供的n e t 平台代表了一个集合、一个环境、一个可以作为平 台支持下一代i n t e r n e t 的可编程结构3 7 弓8 1 。m i c r o s o f t 提供的n e t 是m i c r o s o f tx m l w e bs e r v i c e s 平台。m i c r o s o f tx m lw e bs e r v i c e s 允许应用程序通过i n t e r n e t 进行 通讯和共享数据，而不管采用的是哪种操作系统、设备或者编程语言。m i c r o s o f t n e t 平台提供创建x m lw e bs e r v i c e s 并将这些服务集成在一起。另外，因项目开 发周期的要求以及以往的开发经验中得出n e t 在开发过程中周期相对较短，因 此n e t 为本系统的首先。 国圄 硕士学位论文第三章系统设计 c 拌语言【4 l 】是在n e t 中推出的全新的语言，这种全新的面向对象的语言使 得开发者可以快速地构建从底层系统级到高层商业组件的不同应用。c 6 在保证 了强大的功能和灵活性的同时，给c 和c + + 带来了类似于v i s u a l b a s i c 的快速开 发，并且它还针对n e t 作了特别设计，比如c 拌允许x m l 数据直接映射为它的 数据类型等等，这些特性结合起来使得c 群成为优秀的下一代网络编程语言，所 以我们选择c 撑作为编程语言。 c 群主要的优势在于w e b 应用程序中，c 拌是w i n d o w s 平台下的强大的编程 工具，但它不是唯一的开发工具。如果足够深入地研究a p i 或者编写足够地代 码，则不难发现，c 语言可以做的事情其他编程语言基本都可以做。但通过对 一些应用程序、内存管理和面向对象地丌发提供嵌入式支持，c 群降低了使用它 们的难度。c 拌简化和现代化了c + + 在类、名字空问、方法重载和异常处理等领 域。摒弃了c + + 的复杂性，使它更易用、更少出错。c 的贡献是减少了c + + 的 一些特性，不再有宏、模板和多重继承，具有严格的类型安全、版本控制、垃圾 收集等功能。所有的这些功能的目标都是瞄准了开发面向组件的软件【4 。 4 s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库 毕业设计过程管理系统需要提供对大量数据的支持，选择什么样的数据来存 储数据，来提供w e b 支持也就成为数据库造型的一个主要指标。目前流行的数 据库有很多，如o r a c l e 、s y b