硕士论文写作范本-结构化方法.doc

云南大学硕士研究生论文XX系统的分析与设计分类号 TP31 密级 公开 UDC 编号 硕士研究生学位论文题 目 XX系统的分析与设计 学院（所、中心） 软件学院 专业名称 软件工程 研究生姓名 学号 导师姓名 职称 年 月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出贡献的集体和个人均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名： 日 期： 论文使用和授权说明本人完全了解云南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文和论文电子版；允许论文被查阅或借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 （保密的论文在解密后应遵循此规定）研究生签名： 导师签名： 日 期： 本人及导师同意将学位论文提交至清华大学“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”进行电子和网络出版，并编入CNKI系列数据库，传播本学位论文的全部或部分内容，同意按中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程规定享受相关权益。研究生签名： 导师签名： 日 期： 摘要 论文首先介绍了XX系统的研究背景，对所需要解决的问题进行了概述，讨论了项目的研究意义与重要性，阐述了系统开发方法和相关技术；论文提出了系统的设计目标，对系统进行了详细的需求分析，包括业务需求分析、功能需求分析、数据需求分析和非功能需求分析，给出了系统的业务流程图、数据流图、功能数据分析图（IPO图），并进行了数据字典描述；在系统设计中，对系统进行了总体设计与模块设计，给出了系统总功能结构图(H图)，包括XX等功能模块，分别给出了具体模块设计的功能结构图（H图）、IPO表、和处理流程图，详细阐述了设计内容，并使用实体关系E-R图和数据库表结构对数据库进行了详细设计；论文最后对研究的内容进行了总结，阐述了本人的主要工作，指出了论文存在的不足，并对进一步的工作进行了展望。关键词：XXXX；XXXX；XXXX；Abstract Keywords: 英文关键词，要与中文摘要对应，例如：XXXX；XXXX；XXXX；目录 第一章 引言1.1 研究背景及意义1.1.1 研究背景随着计算机技术和网络技术的飞速发展，突破了传统教育文化观念和教育活动的时空界限，学校的教育手段和决策效率随之发生了深刻的变化。对于以培养高级应用型人才为主要任务的新建本科院校来说，信息化更是实现学校跨越式发展的必由之路，由此，近年来我校（浙江树人学院）加大了数字化校园建设上面的投资力度，软硬件各方面都有了很大程度上的改变，目前，已经完成了高速光纤主干网、大规模高速局域网、分布式网络安全体系、分布式网络管理体系、数据中心等基础设施建设。在此基础上，建立高效的管理系统可以使学校教学管理、科研信息、学生信息等管理网络化，克服以往信息不变等问题，从而提高工作效率，促进学校管理的“无纸化”进程1。学生信息管理是高校重要的日常管理工作，它贯穿于学生在校的整个过程，涉及到各个方面，从学生入校，每年信息核对，到毕业生学历注册，以及学生在校期间因为奖励、惩罚、资助、贷款等管理产生的庞大信息量，给高等院校现有的教学管理、学生管理、后勤管理等方面都带来了不小的挑战2。然而，目前仍然有部分高校的学生管理部门使用的是单机版学生管理系统，通常只在办公室实现了对学生基本信息的管理，学生及各院系只有到学生工作处办公点才能查询到相关信息，很难实现对信息的及时更新。也有一部分高校开发了基于客户机/服务器模式的学生信息管理系统，方便学生查询，但涉及众多学生事务管理和处理过程的工作流管理系统，只有少数高校使用，而且关于工作流学生信息管理系统方面的论文和专著也很少3。通过对我校现有的学生管理工作进行调查研究、收集查阅和分析资料，并结合我校实际情况，以及对现有管理系统的运行情况分析，发现其存在下列一些问题：学生管理涉及高校多个部门，各部门学生数据不一致，容易形成管理漏洞。各部门对学生的管理业务各自为政，无法实现多项业务的联动处理，效率低下；学校与学生之间没有顺畅的交流沟通平台，浪费时间，无法为学生提供良好的服务。不能完整保留学生从入学前到毕业后的所有数据，很难跟踪每个学生的轨迹，无法提供决策支持的一手数据。学校目前虽然开发了部分系统来支撑学生管理工作，但各个系统之间缺乏有效的协同，随着学校的发展，学生管理工作也将不断地深入和变化，软件系统将不能动态适用这种变化。 为解决以上存在的问题，同时也为学院学生工作部开发学生管理系统，设立该课题。1.1.2 研究意义本人一直以来从事学生管理工作，深刻体会到提高学生综合管理水平，使用高效的自动化管理系统己经成为学校学生管理工作的迫切需求，学生信息管理系统既能够提高工作效率，又可以提高工作水平，它是一个教育单位不可缺少的部分，它所实现的功能对于学校的决策者和管理者来说都至关重要。本文所设计与开发的学生信息管理系统采用“管理服务”的设计思想，不仅实现学生管理全过程的一体化，而且为不同角色的用户提供个性化服务，大大提高了工作效率。该系统能灵活高效提供各类管理服务、并能按实际需要快速、动态变更服务流程和服务内容。其主体业务范围覆盖学生从招生、新生入学、注册、教学管理、日常管理到就业和离校后成为校友的整个流程，对学生在校期间的各项事务进行管理，并保留学生从入学到毕业后成为校友的所有数据，并能通过这些数据，进行深入全面的数据挖掘与分析，从而为改进学生管理工作和提高学生工作服务水平提供可靠的决策依据。1.2 研究现状学生信息管理系统(Students Management Information System, SMIS)，目前定义为由人和计算机设备以及其他信息处理手段相结合而组成的，并用于处理学生信息的管理应用系统，这个领域是一个不断发展和更新的领域，它随着计算机技术和Internet技术的发展而逐步完善。目前随着信息技术在教育领域中的逐渐应用，教育管理信息化已经成为一个新的研究领域而逐渐被人们所重视，在全国诸多高等院校中，学生管理系统，可谓百花齐放，百家争吗，在很大程度上面提高了学校的管理效率。文献4论述了使用jQuery框架和AJAX技术，并使用多层体系架构的高校学生信息管理系统的功能设计和实现思想；文献5运用.NET技术方案和SQL数据库技术，采用B/S体系结构，设计与实现一个专门针对高校成人教育学生信息管理的软件系统；文献6利用Flex技术，借助XML数据存储的优势，并利用Data Grid组件绑定XML数据，设计实现了基于RIA 应用的学生信息管理系统；文献7对数字化校园平台和就业管理信息系统进行了研究，实现数据共享和网上登记毕业去向等功能；文献8从网络、服务器操作系统以及数据库安全等方面进行设计，解决学生信息管理系统的安全性问题。在应用上，目前国内各类高等院校已越来越重视学生信息系统的研发与使用，针对各学校自身的现状及需求，开发了具有本校特色的学生信息管理系统，用以提高学校的管理水平和效率。如上海交通大学的学生管理信息系统包括学生事务管理和就业管理两部分，学生事务管理模块实现了对研究生“三助”管理(即勤工助学管理、帮困助学管理、贷款管理)、奖学金管理、学籍异动处理、出国登记、结婚申请、违纪处分、保险事务、党团员管理、综合信息管理等功能，并提供了信息的收发、在线业务处理、数十种统计报表的输出打印等功能；就业管理模块为全校毕业本科生、毕业研究生和用人单位提供了信息发布、信息查询、在线供需见面、统计报表的输出打印等功能。又如四川省教育厅组织力量开发研制高校学生信息系统，包括个人求职、单位招聘、就业咨询、政策指南、学历认证、院校导航、学籍信息管理、就业论坛等内容，为各高校的日常管理提供了较全向的计算机管理功能，该系统中的学籍信息管理部分实现了对学校、专业、学生信息进行统计和查询等功能，提供了四川省研究生教育、普通高等教育、成人高等教育所有在校学生的学籍信息，是四川省唯一的、权威的学籍信息查询系统9。国外许多著名院校也非常重视学生管理系统的开发和应用，他们认为，一个好的管理系统将给学生、学校带来极大方便。美国加州大学的校长说:“学校必须有一个较好的方法为它的21,000位学生运行各种不同的管理功能。如在线接触登记和学生账户数据，在线课程数据和等级检查等。”从中可以看到学生管理系统对学校的重要性10。1.3 研究内容和主要工作源于我校在校生人数的快速增加，目前在校生近17000人而管理队伍受到编制的限制，学工处的管理水平、工作效率又急需提升；另一方面学校信息化的统一要求。本人从以下几个方面开展相关研究工作：针对我校学生管理的实际情况，安排和组织系统涉及的结构和所需的服务，开展基础理论和相关技术研究，并从需求分析、系统技术框架、数据库设计和安全性设计四个方面来进行清晰地分析和定位学生信息管理系统。根据系统分析，采用.net作为应用系统的基础平台进行具体代码的设计和系统测试工作，完成系统并部署在校园网服务器上。基于对象的工作流建模的设计以及实现，可以对变量进行灵活的定制，能够定制如用户、组织机构等系统中定义的对象作为流程的变量和普通数据、文档、图片等未定义得变量，提高了流程的通用性。1.4 论文结构本论文总共分为六章，每一章节独立阐述系统设计与开发过程中的重要问题，内容介绍如下：第一章为绪论，主要介绍本研究的工作背景和研究现状，并结合现状阐释论文的研究内容。第二章为相关技术研究，介绍与本论文相关的技术背景，深入研究ASP.NET、SQL Server、AJAX无刷新技术以及工作流技术。第三章为系统的分析和概要设计，从需求分析、系统技术框架、数据库设计和安全性设计四个方面来清晰地分析和定位学生信息管理系统。第四章为系统的详细设计与实现，对系统主要业务模块的设计进行了详细的分析与实现，重点讨论了工作流管理子系统的设计思想与实现方法，包括流程定义、流程使用和流程提示等主要功能，最后对系统进行评估和效果分析。第五章为总结和展望，总结本课题所做的工作及其意义，并提出进一步工作的方向。第二章 系统开发相关技术本系统开发涉及的关键技术有面向对象编程技术（ASP.NET）、数据库技术（SQL Server2008）、AJAX无刷新技术、工作流技术等。2.1 ASP.NET和UDDI2.1.1 ASP.NETASP.NET是基于.NET框架体系的一部分，它为许多网站的建设与开发提供了强有力的技术支持11。与传统网站开发技术相比，ASP.NET具备了许多重要的优点，如它的安全性、简易性、可管理性等优点，都大大地提高了开发效率12；与传统的编程技术相比较，ASP.NET从网页编程使用的语言、程序设计的方法及执行架构上都发生了质的变化。基于Web应用程序的开发是当前软件技术发展中最为快速、也是应用领域最为广泛的技术之一，从最初的静态Web技术发展为现在的动态Web技术，而ASP.NET是一种用于创建动态Web内容的强大服务器端技术，用ASP.NET将动态的Web站点组织在一起则更加容易。善于使用ASP.NET和SQL数据库来做交互网页的技巧更利于提高开发速度、缩短开发周期，还能够为开发者提供更多的便利。ASP.NET使用CLR 所构建的程序设计平台，它能够在服务器端建立功能强大的Web 应用程序13；ASP.NET 提供了两个内置对象：Application 和Session。这两个对象可以用来保存数据以供多个用户间数据共享或在单个用户访问程序时的不同页面中使用14。ASP.NET使用ADO.NET提供数据访问服务的重要应用程序级接口。ADO.NET是专为基于消息的Web应用程序而设计的，同时还能为其他应用程序结构提供较好的功能，它扩展丰富，支持结构松散的数据访问需求、多层 Web 应用程序及Web服务，它利用许多扩展丰富的对象模型，提供了采用多种方法用于解决一个特定问题的策略。通过支持对数据的松耦合访问，ADO.NET 减少了与数据库的活动连接数目（即减少了多个用户争用数据库服务器上有限资源的可能性），从而实现了最大程度的数据共享15。ADO.NET为应用系统访问数据库提供了两种访问的模式：一种为连接模式，另一为非连接模式。相比于传统的数据库访问模式，非连接的模式为应用系统提供了更大的灵活性，方便用户在应用系统在链接数据库的时候提供了更多的方便之处。在该模式下，应用程序链接上数据库后，就从数据库中获取所需的数据，得到数据后就断开应用系统和数据库的连接，将所获得的数据保存在 XML 文件中存放在主存里面。当应用程序关闭或者数据处理完成后，再次与数据库获得链接并将数据在数据库中进行更新16。2.1.2 UDDI工作原理UDDI即统一描述、发现和集成协议，是一套基于Web的、分布式的、为Web Service提供的、信息注册中心的实现标准规范，同时也包含一组使企业能将自身提供的Web Service注册，以使别的企业能够发现的访问协议的实现标准17。它主要有四种数据结构：商业实体 (Business Entity)、商业服务 (Business Service)、绑定模板(Binding Template)、技术规范 (tModel)。它们相互关联、相互合作，图2.1展示了所有这些数据类型之间的关系，其调用过程如下： 图2.1UDDI数据类型（1）编写调用远程Web服务的程序时，程序员使用UDDI商业注册中心(通过使用Web界面或其它基于查询API的工具)来定位Business Entity信息，这些信息是由提供该Web服务的企业注册的。（2）程序员可以进一步获得更详细的Business Service信息，或是得到一个完整的Business Entity结构。因为Business Entity结构包含了有关已发布的Web服务的所有信息，因此程序员只需简单地选择一个Binding Template并保存留待以后使用。（3）基于Web服务在Binding Template的tModel中提供的调用规范的相关信息，程序员可以按照该Web服务的调用规范编写程序。（4）在运行时，程序可以按需要使用已保存下来的Binding Template的信息来调用Web服务。人们利用UDDI规范在Web上建立发现服务，这些发现服务为所有请求者提供了一致的接口，使得已经发布的Web服务能通过编程被需要的请求者发现。不同系统平台上提供的Web Service接口必须到相应的UDDI中心进行注册才能让世界上任何一个地点的人或系统得知你有这项服务从而调用它。 2.2 数据库技术2.2.1 数据库系统和数据模型数据库是相互关系的数据集合。数据是描述现实世界中的各种具体事物或抽象概念的可存储并具有明确意义的信息。数据可以为特定的组织的多种应用服务。数据库可以人工建立、维护与使用，也可以通过计算机来建立。计算机化的数据库一般都是通过应用程序或数据库管理系统来建立和维护的。数据库管理系统是一个通用的软件系统，由一组计算机程序构成。数据库管理系统能够对数据库进行有效管理，包括存储管理、安个性管理、完整性管理等。数据库管理系统提供了一个软件环境，方便用户对数据库进行建立、维护、检索、存取和处理数据库中的信息。数据库系统 (Database System，简称DBS)。一般由数据库+数据库管理系统+应用系统+数据库管理员+用户构成。其中数据库管理员和用户主要有最终用户、数据库管理员 和应用程序员三类组成。最终用户是应用程序的使用者，通过应用程序与数据库进行交互。通过计算机联机终端存取数据库的数据，通过应用程序的用户界面使用数据库来完成其业务活动。另外，数据库的模式结构对最终用户是透明的18。数据模型是描述数据库中数据、数据之间的联系、数据的语义和完整性约束的一组概念。很多数据模型还包括操作的集合，这些操作用来说明对数据库的存取和更新。数据模型应该满足以下三方面的要求：第一，能真实的模拟现实世界；第二，容易被人们所理解；第三，便于在计算机上面实现。目前为止已经有的数据模型大致分为以下几类：第一类是基于对象的数据模型，这类数据模型用于在概念和视图等抽象级别上面描述数据，具有相当灵活的结构化能力，并且允许明确的定义完整性约束，目前已经有很多基于对象的数据模型，其中比较著名的有实体联系模型、面向对象的数据模型、二元数据模型、语义数据模型和函数数据模型等。第二类是基于记录的数据模型，此类模型可以用来定义数据库的概念模式和外模式。把数据库定义为多种具有固定格式的记录型，每个记录型由固定数量的域或属性构成，每个域或属性都具有固定的长度。基于记录的数据模型不包含直接表示程序代码的机构，它具有独立的语言，用户可以使用这种语言表述数据库查询和更新要求。具有代表性的基于记录的数据模型包括关系数据模型、网络数据模型和层次数据模型。第三类是物理数据模型，此类模型用来实现物理抽象。与逻辑数据模型相比，物理数据模型很少被使用。两个比较知名的物理数据模型是一体化模型和框架存储器模型。2.2.2 Microsoft SQL server 2008简介SQL Server 2008是一个集成的商业智能平台，它包括SQL Server、分析服务Analysis Services和集成服务SQL Server Integration Services( SSIS) 19。分析服务用于完成模式发现，SSIS可用于数据的预处理阶段，完成数据的转换和加载等过程，两部分被有机统一在SQL Server 2008，而数据挖掘功能被嵌入到整个过程中，就可以实时运行，并且可以将结果发送回分析、集成或报告过程。SQL Server 数据库不仅有强大的数据安全性能，而且可以通过存储过程来完成大批量用户对核心数据的访问操作20。SQL Server数据库的Select 查询命令可以用来实现数据库的查询。而在Select命令的Where子句中使用“LIKE”关键词和“%”通配符就可以进行模糊查询2122。为了保证数据源的充分安全，应注意用户标识、数据源名称、密码等连接信息的私密性。连接到SOL Server最安全最有效的方式就是使用信任连接23，它的优点在于它并不会在连接字符串中公开用户标识和密码。SQL Server数据库的连接可以通过Connection对象来实现。每一种数据提供程序都包含了自身的Connection对象。连接数据库的步骤如下：首先声明一个Connection对象实例，然后给Connection对象实例的Connection String属性赋值，最后调用Connection对象实例的Open()方法执行连接。如果数据库运行正常且连接字符串赋值也正确，那么就会实现数据库的连接。数据库能否连接成功，关键在于Connection String的值。而对于Connection对象的不同连接方法，各自都有不同的Connection String结构，只有掌握了各种Connection String的实现，才能灵活地选择最合适的连接数据库的方式24。2.3 AJAX无刷新技术AJAX（Asynchronous JavaScript and XML），是一种创建交互式网页应用的网页开发技术。它不是一项新的技术，而是多种技术的综合，或者是设计方式，包括JavaScript、XHTML和CSS、DOM、XML和XSTL、XMLHttpRequest等技术25。传统的Web应用采用同步交互过程，如图2.2所示，这种情况下，当用户单击一个按钮提交一个表单时，首先向Web服务器发送一个请求，然后Web服务器根据用户请求的内容，执行相应的任务，并把处理结果通过一个新的页面传递给客户端。这是一种不连贯的用户体验，在服务器处理请求时，用户就只能等待着，此时浏览器显示的页面是空白的，用户必须等待，这就是传统的“click-and-wait”模型，严重影响了Web程序的交互性能。图2.2传统Web应用程序交互过程AJAX技术的出现缓解了这一个矛盾，其过程如图2.3所示。客户端每次只需要从服务器得到需要的数据，而不是刷新整个页面：通过客户端脚本语言、XMLHttpRequest对象以及XML来实现。AJAX把这些技术融合在一起，从某种意义上来说，AJAX更像一种使用模式。图2.3 AJAX应用程序交互过程（1）AJAX技术组成内容AJAX代表Web编程理念的一种转变，不是一种技术，它实际上是几种技术的结合体，每种技术都有其独特之处，合在一起就成了一个功能强大的新技术。AJAX由以下几种技术构成：XHTML和CSS，用于使表现标准化;DOM，用于动态地修改文档的内容和结构;XML，用于进行数据的交换和处理;JavaScript，用于对上述几种技术进行绑定，使其成为协同工作的整体。（2）AJAX技术的优点使用AJAX可以带来以下几方面的好处：不需要刷新页面。这是AJAX最大的特点，减少用户心理和实际等待时间。减轻服务器负担。“按需取数据”是AJAX的优势，可以最大限度地减少冗余请求，减轻服务器的负担。充分利用资源。可以将服务器端的很多工作转移到客户端来做，减轻服务器负担，充分利用了带宽资源。更好的用户体验。用户感觉不到页面在提交，无须等待，感觉好像在本地运行。便于维护。界面与应用程序分离，便于维护。方便管理。AJAX是基于标准化的，并被广泛支持的技术。是基于网页的，可以在任何平台下工作，不需要下载任何插件或者小程序。2.4 工作流技术工作流管理系统通过对业务、公文流转进行分析抽象，将不变和变化的部分进行划分，用户可轻松的通过可视化的工具对事项的流程、流程环节涉及的人员(角色)、流程环节的表单、流程环节的操作进行修改，从而达到应对不断变化的需求的目的，而工作流管理系统通常提供的流程监控、查询统计模块更是极大程度的为用户优化流程提供支持，提高工作效率26。工作流引擎是业务流程管理的运行和控制中心，它负责解释流程建模工具定义的业务流程逻辑，把任务分派给执行者，并根据任务执行的返回结果决定下一步的任务，控制并协调各种复杂工作流程的执行并且同步各个客户端的反应。流程引擎根据组织机构模型中所定义的岗位分派策略获取实际的执行者，并同时获得所需的组织信息。工作流引擎工作示意图如图2.4所示。图2.4工作流引擎工作示意图(1)流程建模它通过图形化操作界面，让用户用最少的时间设计或修改企业业务流程；提供流程发布工具，方便与企业数据库整合；通过与组织机构建模相结合，可方便准确地选择每个活动执行的参与者。(2)表单设计业务活动中不可避免地会牵扯到相关的各种数据，需要以用户界面，即表单的方式展现在活动参与者的面前。系统提供表单设计工具，使用户能进行可视化界面的设计工作。用户可以使用图形化设计方法，开发出动态页面应用，并具有数据库访问能力，运行时用户将从浏览器上访问到设计结果。(3)组织机构建模业务流程是运行在组织系统中的，要保证业务流程的流畅运行，需要建立符合实际情况的组织结构模型。通过企业组织结构的定义，使工作流引擎了解组织内所有岗位、每一个代表该岗位的个人及他们的从属关系，这样使得工作流引擎可快速正确地传递工作流。(4)管理与监控流程部署之后，需要随时对其进行管理与监控，系统提供相应工具来实现此功能。可以对已部署的业务流程进行启用、禁用、舍弃（不再使用，但不删除以备日后参考）等操作，也可将其返回给流程建模工具以便进行修订；可以对流程引擎、引擎中运行的流程实例和任务进行监控；在流程引擎监控中，可以对流程引擎的运行状态进行控制，控制动作有“启动引擎、停止引擎”；可以实时跟踪业务流程的流转状态；可以执行手工动作，如催办、取消任务等 。第三章 系统分析与设计浙江树人学院学生信息管理系统采用“管理服务”的设计思想，业务范围覆盖学生从招生、新生入学、注册、教学管理、日常管理到就业和离校后成为校友的整个流程，为学生在校期间的各项事务提供管理和服务，并保留学生从入学到毕业后成为校友的所有数据。本章将从需求分析、系统技术框架、数据库设计和安全性设计四个方面来清晰地分析和定位学生信息管理系统。3.1 系统需求分析3.1.1. 系统设计目标系统需涵盖我校学生工作的所有环节，包括基本信息、招生工作、入学管理、宿舍管理、收学杂费、学生学籍、学生事务、助学管理、体质健康、心理健康、团委工作、思想政治、综合测评、辅导员考评、就业指导、离校管理、校友联络等，涉及的人员包含：学生、辅导员、教师、用人单位、校友及各部门的管理人员等。系统需采用面向服务的工作流管理模式，向外提供统一的学工系统综合门户，并根据用户及权限的不同，提供集中式、个性化的服务中心，主要包括：(1)以学生为中心，为学生提供各项服务，服务阶段包括入学前、入学时、在校期间、毕业时、毕业以后，提供对学生全过程生命周期的管理，实现流程处理、业务跟踪、基本数据采集处理，用户身份认证和安全保密等系列基本功能。(2)完整保留学生从入学到毕业后成为校友的所有点数据和过程数据，为高校的决策支持管理提供大量的基础数据。各业务部门之间信息高度共享，消除信息孤岛的壁垒，信息资源的流转更加完整流畅。(3)为不同类型的用户提供不同的操作界面，拥有标准化、简洁的管理过程，保证责任、分工清晰，并对用户的业务处理起到指导作用。(4)服务以模块化设计使各系统既可独立运行，又可组合使用，学校可以根据资源情况自由选择需要的系统或模块。同时，系统以工作流形式提供服务模块的动态定制，从而保证系统具有极强的自扩展性。(5)授权及认证平台以资源、角色、岗位的概念实现用户和权限的匹配。资源、角色、岗位改变，则所对应用户的权限会自动得到调整，用户权限管理机制灵活可靠，保证系统结构稳健。为了达成系统的总体目标，本系统的设计原则如下：(1)实用性和经济性相结合建设信息系统的价值在于应用，而应用就必须切合实际。所以系统的设计要求深入研究分析我校现有学生管理服务流程和特点，结合当前的实际情况，提供一个面向应用、注重实效的、高性价比的方案。(2)先进性和成熟性相结合如今的计算机技术发展日新月异，系统的更新换代非常之快。为此，要求在方案设计过程中，尽量选用当今技术先进并且相对成熟的软硬件产品，从而确保建设好的系统不但能反映当今的先进水平，而且使系统具有发展潜力，并能顺利地过渡到下一代技术。 (3)可靠性和稳定性相结合根据学生管理服务流程的特点，要求将系统的可靠性设计亦视为一个重点，以保证数据的安全和系统的稳定运行。 (4)可扩展性和易维护性相结合为了适应系统变化的要求，在方案设计过程中尽量选用扩充性强的软硬件系统，同时要求开发的应用系统具有可扩展、易维护，以便系统建成后，用户可以用最简便的方法、最低的投资，实现系统的扩展和维护。(5)用户积极参与原则用户是系统功能要求的提出者，同时也是系统的最终使用和管理者，用户的积极参与是项目得以成功实施的前提。3.1.2. 总体功能结构“管理服务”的设计思想，不仅实现学生管理全过程的一体化，而且为不同角色的用户提供个性化服务。学生用户：综合服务中心，提供所有与该生在校期间相关的管理操作和信息服务；辅导员用户：综合管理中心，提供所有与学生管理相关的管理服务、在线办公、各类统计分析等；学工处管理员：服务部署与管控中心，提供各类新服务的动态定制与规划，及对所有服务的流程及状态管控、及服务权限的分配等；系统还可根据管理需要动态生成各类分析统计数据的辅助决策信息，此外也对外提供其他类别的服务中心，如校友服务中心、家长服务中心、财务服务中心（与学工相关部分）、教务服务中心（与学工相关部分）等。以学生作为主体的综合服务示意图如图3.1所示。图3.1以学生为中心的综合服务示意图1）教学服务功能对学生提供的教学服务功能主要有注册服务、请假服务、学生异动服务、综合评价服务和成才规划服务。注册：提供学生开学报到的流程管理，包括学杂费收缴、人数统计等请假：提供请假流程的管理，包括请假申请、请假审核、销假管理等学生异动：包括接收、补充和转出学生档案综合评价：通过过程测评与结果测评相结合、基本表现测评与特别表现测评相结合、自评与互评相结合，构建科学、合理的学生综合素质测评体系。包括设置评价主体及相应权重，设置评价指标体系及相应计算方法，各类奖学金的申报及统计等。成才规划：提供成材规划的制定服务，分析和考核等。2）生活服务功能对学生提供的生活服务功能主要有贫困生申请、贷款申请、奖学金申请、勤工助学、体质健康、住宿服务等。体质健康：记录体质健康测评数据、统计分析体质健康测评结果，为监控学生体质健康状况提供决策依据。住宿服务：记录学生住宿表现情况，依据设置的评分标准计算学生住宿表现成绩、形成表现档案。3）思想服务功能对学生提供的思想服务功能主要有社团服务、心理咨询服务、团委服务和党建服务等。其中心理咨询包括留言簿、值班表、咨询预约管理、在线心理咨询、咨询记录管理，月表制作，分学生按测评项目记录心理健康测评数据、统计分析心理健康测评结果，为监控学生心理健康状况提供决策依据。党建服务包括记录学生入党积极分子和学生党员信息、党建材料共享及下载等。3.2 技术框架为实现用户传统手工办理流程的电子化运作，系统采用基于工作流模式的面向学生服务的应用框架，如图3.2所示。应用系统图形化的流程设置工具、灵活的智能表单创建方法快速实现各类复杂的流程定制；流程部署之后，管理与监控模块可以对流程引擎中运行的实例和任务进行监控；最后完成相关的业务流程驱动，实现关联数据的更新，提供招生、迎新、教学类、生活类、思想教育类、就业、离校和校友等个性化服务，架构学生综合服务中心、辅导员综合管理中心、服务部署和管控中心、辅助决策支持平台、公共信息发布中心等。图3.2基于工作流模式的面向学生服务的应用框架该框架提供以下通用模块来支持各类服务的创建：工作流引擎：业务流程管理的运行和控制中心，负责解释流程建模工具定义的业务流程逻辑，把任务分派给执行者，并根据任务执行的返回结果决定下一步的任务，控制并协调各种复杂工作流程的执行并且同步各个客户端的反应。流程引擎根据组织机构模型中所定义的岗位分派策略获取实际的执行者，并同时获得所需的组织信息。实体引擎：提供各类服务实体相关的概念模型定义及相应关系数据的生成。服务引擎：提供各类服务的管理和协同，提供服务的实时监控及进度查询功能，方便用户第一时间了解业务办理进度，实现了业务办公的实时性、及时性、公开化及办公证据留痕。主要包括：日常办公、委托办理、流转监控、工作统计、打印表单、归档检索、个人辅助、通知公告等模块。报表引擎：提供与报表设计、生成相关的各类操作。消息引擎：提供与消息发布相关的各类操作，包含邮件、短信、即时通讯、文章管理等。打印引擎：提供通用打印设置操作。编码引擎：提供各类基础数据、及公共数据的编码规范和访问接口标准，以便实现跨平台间的信息共享。导入/导出引擎：提供各类数据的导入/导出操作，从而实现Excel、PDF等文件格式到关系数据库之间的相互转换。菜单管理：提供统一的菜单动态定义、显示控制。从而为个性化操作平台和账号权限的灵活控制提供支持。该应用框架底部提供：企业级应用集成、统一身份验证、统一数据库平台，从而彻底改变目前我校孤岛型的软件结构，真正实现服务齐全、数据通畅、管控便捷的综合性学生信息管理服务平台。3.3 数据库设计3.3.1 数据库总体设计数据库是信息系统的核心和基础。它把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来，提供存储、维护、检索数据的功能，使信息系统可以方便、及时、准确地从数据库中获得所需的信息。一个信息系统的各个部分能否紧密地结合在一起以及如何结合，关键在数据库。因此只有对数据库进行合理的逻辑设计和有效的物理设计才能开发出完善而高效的信息系统，数据库设计是信息系统开发和建设的重要组成部分。考虑到学生信息管理系统中涉及到的数据库非常多，通过分析和研究，根据各数据库的功能，可将其分成三大部分：1）主体数据库:存放学生信息管理的各种信息，有用户库、学院机构库、学生基础信息库、教学服务库、生活服务库、思想教育服务库、迎新/招生服务库等。2）基本信息数据库:包括若干张对照表，有奖惩级别对照表、心理健康对照表、体质测评对照表等；若干张代码表，有籍贯码、民族码、单位类型码、国家代码等。这部分数据表是建立信息系统的基础。3）临时数据库:在整个的学生信息管理系统中，使用了部分临时数据库。主要是各种奖惩信息、心理健康、体制测评、勤工助学等登记情况的临时库，这些临时库和主体库的结构一致，主要供学生在申报登记期间使用。由于一些表格比较复杂，可能需要多次修改才能完成。填报过程中，允许学生对其填报的数据进行修改、删除、添加，可以将其填报的信息存储在临时库中，确认信息完成后，再进行提交。一旦正式提交，进入主体库之后，不允许学生再对其修改，这时的修改操作有系统管理员来完成，以保证数据的正确性和完整性。设计数据库时，要确定需要建立的表，每个表所包含的数据及其类型，每个表的访问权限，各表之间的相互关系，如何确定关键字，是否允许输入为空以及规则和缺省值等。数据库中的表存放在数据库服务器中。在学生信息管理系统中，主体库存储系统中的主要数据，只有管理员有权操作，临时库存储没有提交的申报数据，可以由申报人修改，而对照库中存放的基本信息，由管理员对它进行修改，但在整个系统中都能得到使用。为保证数据的完整性和安全性，对关键操作采用了事务控制，并设置了一些触发器，对主体库、临时库、基本信息库定义了不同的权限，对综合查询操作利用视图来完成。3.3.2 数据流程分析通过系统需求分析，我们对学生信息管理系统中的业务内容有了一个全面的认识。在所有的业务环节中，有一些业务环节只能通过手工方式完成，而另外一些业务环节可以充分发挥计算机的优势。在数据流分析中，我们要将手工处理的环节和计算机处理的环节分离开。数据流程分析的工具是数据流图，通过数据流图进一步分析系统将实现哪些功能，这些功能之间是如何通过数据流相互关联的。数据流图由四个图形符号来表示：外部实体、数据处理、数据流、数据存储。图3.3就是数据流图的图例。外部实体：指系统以外又与系统有联系的人或事物。它表达该系统数据的外部来源和去处。外部实体也可以是另外一个信息系统。数据处理：处理指对数据的逻辑处理或变换。标识部分：用来标识一个功能。功能描述部分：用来描述这个处理的功能。标识：功能描述 外部实体 数据处理 标识数据存储名称数据存储数据流 数据流名称 图3.3 数据流图图例功能执行部分：表示这个功能由谁来完成。数据流：指处理功能的输入或输出，箭头指出数据的流动方向。数据存储：表示数据保存的地方。“地方”不是物理地点或物理介质，而是指数据存储的逻辑描述。在数据流分析中一般采用“自顶向下”的分析方法，即首先进行总体分析，再逐步细化。通过总体数据分析，可以得到系统的顶级数据流如图3.4所示。图3.4顶层数据流图3.3.3 E-R图和数据表3.4 安全性设计非功能需求7包括产品必须遵从的标准、规范和合约；外部界面的具体细节和性能要求；设计或实现的约束条件及质量属性。3.4.1 环境需求 表 3.1 服务器端环境系统所使用数据库Microsoft SQL Server 2008 SP1操作系统Windows 2008 R2Web服务器IIS 7.5数据库SQL Server 2008客户端：表 3.2 客户端环境操作系统Windows XP 或其以上版本操作系统浏览器IE 6.0以及其以上版本（IE7.0、IE8.0）分辨率最佳效果为1024768像素3.4.2 性能需求1. 可维护性维护方法：系统能真正做到使自身在数据损坏、丢失等情况下将备份数据倒回，实现数据的恢复。提供对系统自身的集中操作维护的功能。2. 易操作性界面设计：系统应提供美观实用，方便和直观的图形用户管理界面，充分考虑员工的习惯，简单易学，操作方便，所有菜单驱动的处理和各种快捷键，一键功能以确保多数达到。3. 可扩展性功能扩展：系统从系统结构、功能设计、管理对象等各方面的功能扩展来考虑，以满足用户今后系统扩充和扩大使用范围的要求。软硬件升级：系统应采取的硬件和软件平台，软件和硬件的负载平衡机制的可扩展性充分考虑。系统要具有灵活的扩展能力，来适应关键的软件和硬件的开发及管理能力的上升。 4. 开放性系统的数据格式应符合国家相关标准及行业标准，以此确保应用程序具有良好的互操作性和移植的可能。3.4.3 安全需求1. 容错性当用户输入或误操作导致非法数据产生时，系统应具有一定的容错机制。在这种情况下，系统应给出友好的提示，提示用户重新输入或者进行自动的修复校正。2. 系统的外在环境安全安全系统要以充分考虑网络的高级别，多层次的安全性措施为前提，包括系统的备份，防火墙，用户权限和其他措施，以确保数据安全和机密信息不被泄露；考虑到系统的硬件和软件故障恢复等应急措施，以保障网络的安全和处理安全性。形成相对独立的安全机制，以防止来自系统外的未经授权的访问。 3. 系统内部安全确保外部系统安全的同时，该系统还必须确保授权用户的合法使用。4. 系统运行安全从逻辑上讲，该系统应具有抵抗非法入侵的能力；在物理方面，该系统应确保没有潜在的单点故障，并提供资源的数据备份功能。系统支持定期自动和手动数据备份，能够在数据损坏或数据丢失的情况下找回数据，实现一定程度的数据恢复。第四章 系统设计4.1总体设计在结构化的系统设计方法中，系统功能设计可以采用HIPO图、系统流程图、形式语言等方法进行，本文采用HIPO图方法对系统的总体功能和详细功能进行设计。HIPO图即是美国IBM公司于上个世纪70年代中期在层次结构图的基础上推出的一种描述系统结构和模块内部处理功能的工具和。HIPO图由层次结构图(即H图)和IPO图两部分构成, H图描述了整个系统的设计结构以及各类模块之间的关系, IPO图描述了某个特定模块内部的处理过程和输入/输出关系。因此，系统的总体功能将采用H图进行描述，而功能模块的具体功能设计则采用IPO图进行描述。网上购物系统最主要的就是针对广大用户在互联网上购物的需求和特点进行系统总体结构设计。而在购物过程中，主要是为了应对商品的选购，购物订单的下达，货款的支付，用户信息的处理和查询等操作，以便于整个购物系统的有序的进行和管理，规范化和统一化，对不同模块进行分工管理，最后由系统统一实施。在系统总体功能设计阶段采用HIPO图的H图对系统总体功能进行设计和描述，网上购物系统 H图见图4-1所示。图4-1 网上购物系统的H图如上图所示，系统一共分为商品选购、货款支付、订单管理、发货信息管理、退货处理、商品管理、统计查询、商品发货、用户管理、日志管理、系统角色管理和用户级别管理共12个模块。其中商品选购主要满足买家通过系统购买商品的功能需求；货款支付主要为了满足买家购买商品时进行付款的功能需；订单管理主要满足买家对自己的订单进行维护的功能需求；发货信息管理主要为了满足买家进行发货信息维护的功能需求；退货管理主要为了满足买家对不满意的商品进行退换货的功能需求；商品发货主要为了满足卖家对买家购买商品进行发货管理的功能需求；退货审核主要为了满足卖家对买家的退货申请进行审核的功能需求；统计查询主要为了满足卖家对自己的业务数据进行统计的功能需求；商品管理功能主要为了满足卖家维护自己所卖商品的功能需求；此外，用户管理、用户级别管理、系统角色管理和日志管理都主要为了满足系统管理员对系统进行维护的功能需求。4.2系统功能模块设计..2.1 商品选购4.4.1