【毕业学位论文】（Word原稿）基于.NET的科研管理系统的设计与实现-软件工程

同济大学 硕士学位论文 目录 硕士学位论文 （专业学位） 姓 名 ： 学 号： 所在院系：软件学院 职业类别：工程硕士 专业领域：软件工程 指导教师： 副指导教师： 二一三年三月 基于 科研管理系统的设计与实现 同济大学 硕士学位论文 目录 A in 2013 F N 济大学 硕士学位论文 目录 韩 磊 同济大学 同济大学 硕士学位论文 目录 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 同济大学 硕士学位论文 目录 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 目录 1 摘 要 科研管理是一个科研 机构 、高 等院 校内部管理的 重要组成 部分 ， 建立一套完善的科研管理业务系统可以极大地提高管理效率，为领导的决策提供科学的依据。 随着 快速发展 ，校园网络的逐步形成， 建立一个 适应需求变化，同时具有很强的可扩充性、可重用性、可靠性和可维护性的网上科研管理信息系统 是各 高校 的迫切要求。 本文在对 键技术分析的基础上，根据科研工作的具体流程，对科研管理系统的体系结构，开发方法进行探讨，主要做了以下工作： （ 1）分析了 发平台的体系结构及关键技术，认为在 台基础上开发三层架构的 用程序具有可管理性强、可伸缩性好、可重用性好，易于构建等优点，决定采用 为系统的开发平台 。 （ 2）通过对科研管理系统的功能目标，使用人员进行分析，设计了科研管理系统的体系架构，采用以三层架构为基础， B/S 和 C/S 相结合的方式来构建科研管理系统。 （ 3）用面向对象和组件化开发相结合的设计方法，借助 具，用 行可视化建模，从系统需求、系统设计、系统实现三个方面，对科研管理系统进行了具体的分析与设计。对系统的数 据层进行了详细设计，对业务层组件进行了规划和设计。利用 务来实现组件的封装。 经实际开发应用，这种面向对象和组件化开发方法相结合的设计方法，可以有效的降低开发难度，加快开发速度。 务的使用，一方面可以满足应用系统的可扩充性、可重用性、可靠性和可维护性，另一方面通过 务很方便地和其他系统交流信息，数据共享，便于网络环境下的 高校管理信息系统 的集成，有一定的实用价值和理论意义，对其他校园管理系统的开发具有借鉴作用。 关键字： 科研管理；数据库； 组件 ； 务 同济大学 硕士学位论文 目录 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 同济大学 硕士学位论文 目录 2 济大学 硕士学位论文 目录 I 目 录 第一章 绪 论 . 1 究科研管理系统的目的与意义 . 1 文 做的主要工作 . 2 全文概要 . 3 第二章 架概述 . 4 架 . 4 用语言运行 . 5 库 (. 5 应用程序开发技术 . 5 . 5 . 6 数 据访问技术 . 6 体系结构 . 6 据提供程序 . 7 象 . 7 据集 . 8 分布式组件 务 . 8 务体系架构 . 9 关标准和技术 . 9 三层系统体系结构 . 11 开发平台 . 12 第三章 科研管理系统的体系架构 . 14 统的功能目标 . 14 计原则 . 14 系结构 . 15 户分析 . 15 研管理系统和其他系统的数据交换 . 15 统的整体架构 . 16 发环境 . 18 据库的选择 . 18 发平台 . 18 发语言 . 19 第四章 科研管理系统的分析与设计 . 20 统的开发方法 . 20 统的组成 . 21 摸语言及工具 . 23 一建摸语言 介 . 23 介 . 23 统分析 . 24 统的 . 24 同济大学 硕士学位论文 目录 类图 . 27 互图 . 30 模时应注意的问题 . 31 第五章 系统的设计与实现 . 32 据层设计 . 32 据库的设计 . 32 储过程设计 . 40 据库设计中应注意的问题 . 41 务层的设计 . 42 据子层 . 43 务子层组件 . 44 示层组件 . 48 统的组件图 . 52 示层的设计 . 53 务的实现 . 55 务的建立 . 55 务的部署与应用 . 59 置问题 . 60 第六章 结束语 . 63 统的特点 . 63 望 . 63 致谢 . 67 参 考 文 献 . 67 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果 . 79 基于 科研管理系统的设计与实现 1 第一章 绪 论 究 科研管理 系统的目的与意义 高 等院 校 的主要任务 是 搞好 教学 和 科研，科研管理是一个科研 机构 、高 等院校内部管理的 重要 部分， 它 包括人员档案、机构设置、项目申报、科研评估、成果管理、专利管理、经费管理、科技统计等多项信息管理职能。 要实现对研究所、高校等单位 科研情况的有效管理以及对科研活动的全程跟踪 ， 定期对科研人员的科研状况进行统计汇总，向上级主管部门汇报， 同时 将科研工作作为年度考核的一项内容 ， 建立一套完善的科研管理业务系统 是十分必要的。 该系统为科研管理人员 和科研工作者 服务，既能实现对科研信息的高效率管理和控制，又能满足 学院 的 领导 对科研活动的宏观管理与决策的需要，为 学 院对科研 人员的评价提供依据 ， 还能够为 学 院 科研 人员提供 必要的信息与服务 。可以极大地提高管理效率，为领导的决策提供较科学的依据。一套较完善的科研管理系统应以项目管理为中心，涵盖计划、合同、成果、专利、 资金、人员、设备等方面，并可关联到办公、人事、财务、设备等其它业务系统，整个系统庞大而复杂。 目前，大多数高校都建立有自己 的 科研管理系统，每个学校的情况不同，开发的科研管理系统所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等各不相同， 由于科研管理系统的复杂性，各校开发的管理系统大都自成体系，并没有融入到整个高校管理信息系统中。现存的科研管理系统大多存在一些不足，主要体现在： 跨平台性差，不同开发工具开发的应用程序一般不能到其它客户平台上运行。 维护、升级非常不便。 对客户端软硬件要求较高，尤其是软件的 不断升级，对硬件要求不断提高，增加了整个系统的成本。 缺乏开放性，难以方便地与 轨，系统之外的用户难以访问系统资源，系统内的客户机也不便访问系统外资源。 可以说目前大部分高校没有能够为用户提供网络环境下的综合性集成办公的管理系统，从而使得各级办公和管理人员方便、灵活地在系统应用环境下处理事务、充分利用各种资源信息。 近年来， 随着 据库技术及动态网页技术的进一步成熟 ， 高校规模的扩大 和 校园网络 环境的逐步建成，建立一套完善的 高基于 科研管理系统的设计与实现 2 校管理信息系统 成为许多高 校信息化的目标之一。 高校管理信息系统的建设是一个庞大的系统工程 ， 由于在建设初期没有 局战略和方向，缺乏一个标准的境，所以建立起来的各个系统是分散的。 比如人事管理系统负责管理有关教师的信息，但是在财务、设备、教务管理系统中同样也都需要教师的信息。 实际上，各个系统都是相互交叉、相互调用的，但是在系统实现中，由于编程语言、开发技术等的限制，使得各个系统无法相互直接进行调用，无法共享数据，只能通过传统的手工方式进行数据交换。这样不但效率低下，而且各系统间的数据无法及时更新。 高校管理信息系统建设的趋势是对 现有的和将要开发的系统进行集成，使 得各个系统能够共享数据，无缝衔接。信息只有集中统一，才能成为资源，才能为学校各部门所共享，达到其最大的效益。 在这种环境下，探讨科研管理系统的设计技术，研究如何建立一个既满足科研管理部门管理的需要，又能为科研人员提供方便的服务，并为其它系统提供必要的信息，进行及时的数据交换的系统，不仅是科研部门管理的需要，而且是校园信息化建设的需要。 本文主要探讨了在 境的体系结构，提供的关键服务，以及开发一个科研管理系统的需求进行了分析，设计了科研管理系统的主要功能模块，对科研管理的系统的架构进行了设计，采用 用 数据层进行了设计，规划了主要的业务层组件。鉴于系统的复杂性，本文并没有全面阐述整个系统的实现过程，只介绍了整个科研管理系统所包含的功能模块，体系结构，涉及到的主要技术等。 采用 对组件进行封装，这种方案的优点在于一方面可以通过成熟的技术来实现一个稳定的、高效率的科研管理系统供管理人员及科研人员使用，另一方面可以通过发布 文做 的主要工作 论文分析了 发平台的主要技术，设计了科研管理系统的体系结构，探讨了系统的开发方法，运用 文的主要工作如下 : （ 1）分析了 发平台的框架及主要技术，讨论了 关标准与技术进行了研究，指出利用 行信息的交换是科研管理系统和其他学校信息基于 科研管理系统的设计与实现 3 管理系统进行信息共享的重要方式。 （ 2）设计了科研管理系统的体系结构，采用三层结构为基础， B/S 和 C/系统的开发方法进行了研究，用面向对象的开发方法进行组件的设计，采用 （ 3）用 定了科研管理系统的总体功能，主要对系统的用例图、时序图、合作图与类图的创建进行了探讨。最后对科研管理系统的数据层进行了详细设计，对业务层组件做了规划和分析。 （ 4）探讨了 境下 究了系统多模块数据库之间的配置问题， 提出了一个有效的解决方法。 全文概要 第一章简要介绍研究该课题的目的与意义，本文所作的主要工作，文章的章节安排。 第二章研究了 术和 明了本系统采用的主要技术及原因。 第三章对科研管理系统的功能目标，使用人员进行了分析，设计了科研管理系统的体系结构。这种基于 有结构清晰，可扩充性强，易于实现的优点。 第四章研究了科研管理系统中使用的主要技术，设计了主要功能模块。用面向对象的方法，通过 立了系统的用例图、交互图、类图。 第五章陈述了系统的实现过程，对系统的数据层进行了详细设计，并规划了业务层组件，对组件的实现作了具体的说明。 第六章是结束语，分析了系统的特点，指出了系统的不足之处，对今后的改进方向以及发展进行了展望。基于 科研管理系统的设计与实现 4 第二章 架概述 科研管理信息系统一方面要满足科研管理工作的需要，为用户提供一个方便快捷的信息平台，另一方面又要融入整个高校管理信息系统中，便于和其它系统集成。它不是静止的，应随着科研工作的变化而不断地完善，因此系统应该具有很好的跨平台性、可维护性、可扩充性、易使用性。也不是孤立的，需要和其它系统进行信息的交换。选择一个合适的开发环境是顺利完成系统设计与实现的重要基础。 微软公司的 架以其优越的性能，使建立 务及网络应用程序变得更加简单，它支持松散的整合组件，支持多种编程语言，提供完善的数据安全，特别是 供的应用程序模型及关键技术，使 务的开发、部署更加容易。它完全能够满足科研管理系统的需求，系统采用了 境的三层结构组织体系，通过组件来实现对数据和应用逻辑的封装，用 设计用户界面，用 整个设计得以简化，加快了开发进度。系统中用到的技术主要有以下几个方面： 架 开发人员带来了一种全新的开发框架 架 (. 在 布之前，程序是以 象为接口， 页则是以 提供的对象为接口，但 管是程序或网页都是以 1，如图 # C+ （ (（ 基于 科研管理系统的设计与实现 5 图 层次结构 先是整个开发框架的基础， 由 2个核心模块组成 ： 通用语言运行（ 和 统一类库 (在开发技术方面， 供了全新的数据库访问技术 及网络应用开发技术 程技术 开发语言方面， 供了 C、 C#以及 种语言支持；而 是全面支持 用语言运行 架的运行环境。 一个软件引擎，建立在操作系统上最底层的服务，用来加载应用程序，管理代码的执行，进行相应的安全许可验证，并提供了一些使编程更加容易的服务机制。 台的一切服务提供一个跨所有编程语言的统一的运行环境。 1L)等机制实现基于 编程语言的无关性。另外， 为 架带来潜在的平台无关性。 库 (库由一组广泛的、面向对象的、可 以继承的、可被开发者用于任何编程语言的可重用类集合组成，向程序员提供软件组件以编写在 。它将核心 常用的功能和外挂 能封装 到一个统一的包中，这些类由被称为命名空间的容器组织起来，按照单一有序的分级组织提供了一个庞大的功能集，包括从文件系统到对 此之上是 供的许多应用 程序模板 ， 这些模 板 为开发 网络站点和网络服务提供特定的高级组件和服务，不管是传统的命令行程序还是是面向下一 代互联网分布式计算平台的 应用程序开发技术 发平台的一个部件，用来开发驻留在微软的 并且基于 科研管理系统的设计与实现 6 使用诸如 两种类型的 单 (用程序 ： 包括用于动态内容的从脚本生成的 和向一个客户 (例如浏览器 )显示 用于显示其他应用程序和 “ 智能 ” 客户端的功能，使应用程序可以交换信息。 不仅仅是通用语言运行环境的宿主，它还是使用受控代码开发 点和 象的一整套结构。 体和 务都将 为应用程序的发布机制，并且在 理和部署 发人员可以直接用 些控件封装了公共的、 用于 户界面的各种元素 (如文本框、下拉菜单等 )。在服务器上，控件 负责将面向对象的编程模式提供给 种编程模式能提供面向对象 编程技术的丰富功能。 允许开发人员将软件作为一项服务来提供。通 发人员只需进行简单的业务逻辑编程，而由 提供服务。基于 用合理的开发 设计模型就 能够得到结构合理、易于维护的 统的基于 应用（ 然是 略中不可或缺的一部分。在 了可以利用现有的技术如 可以基于通用语言运行时开发，可以使用 络服务等，这样也避免诸如 语言支持等问题。 数据访问技术 体系结构 微软在 台上对数据存取问题的解决方案 2，完全融入了 重大改进，它提供了平台互操作性和灵活的数据访问。利用可扩展标记语言 ( 以确保向任何平台上的任何应用程序进行有效的数据传输，因此可以大大地提高数据访问的效率，也可以很容易地开发数据库应用系统。 要由两个核心组件组成： 数据集（ 前者实 现数据操作和基于 科研管理系统的设计与实现 7 对数据的快速访问，后者代表实际的数据。 对象体系 3如图 示。 图 在 个对象封装着特定目的的操作，使 据提供程序 数据提供程序组件提供了对底层数据源的访问，并发出作用到该连接的指 令而创建的一组类，是数据源特有的。目前， 据提供程序 (即 ： 这 个 提供程序只在连接优化了对 更高版本数据库的访问。并利用 置的数据转换协议直接与 4。 B 数据提供程序 (即 B. ： 这 个 提供程序允许对所有其他数据源的访问，包括 也可以用来访问 这种情况下使用 为在与数据库通信时，它需通过 B 层进行呼叫。 靠 据提供程序的服务，而此服务是由 含的四个主要对象来实现的，它们是： 及 象 在数据提供程序当中，数据适配器 (功能最复杂的对象， 它是 象和数据集之间的桥梁，据集 据使用程序 据提供程序 基于 科研管理系统的设计与实现 8 实现是针对某个托管提供器的 。 正是由于 存在使得将 数据源完全分离开成为可能，因为它承担了与合适的管理提供程序的所有交互操作。 含 4个命令