【毕业学位论文】用.NET 开发高等院校科研档案管理信息系统的研究-软件工程

分类号 密级 U D C 编号 程硕士学位论文 论文题目 用 发高等院校科研档案 管理信息系统的研究 学科、专业 软件工程 研究生姓名 董 一 方 导师姓名及专业技术职称 郭 星 明 教授级高工 2006 年 4 月 蔡 自 兴 教授 006 科研管理是高等院校内部管理的重要组成部分，其主要内容包括项目评审、经费管理、成果 统计以及教师考核等工作。为了提高高等院校科研管理的效率和质量， 有必要建立一套完善的高等院校科研档案管理信息系统。目前，已经存在一 些关于科研管理的信息系统，但是这些系统要么是用比较陈旧的开发思想和平台构建的， 要么是没有完全满足科研管理的业务需求。因此，本人所在工作单位正在开发一套针对本单位的高等院校科研档案管理信息系统， 本人负责项目的具体研发工作。软件开发平台，以 软件开发框架，以优秀的软件开发思想和技术为指导进行构建的。这些思想包括：多层体系结构，模块驱动，测试驱动开发，单元测试，重构，软件配置管理等。同时文中还描述了数据缓存 、数据控制、自定义分页等专项技术的实现。 这些思想和技术的应用正是本系统的主要特色和创新点所在。 本文结合项目的实际研发工作， 按照软件工程和项目管理的方法，详细描述了科研档案管理信息系统的主要开发流程，主要工作包括： 分析了系统的需求和功能，具体阐述了用户角色、操作权限、数据分类和状态转换等细节。 提出了系统的概要设计，具体阐述了系统功能模块的划分、开发平台与编程语言的选择、 系统体系结构的设计以及优秀的开发思想的应用。 描述了系统的详细设计和实现，并以论文管理和数据统计模块为例，按照从数据库层到表现层的顺序进行了阐述。 介绍了系统的测试和部署工作，具体 阐述了单元测试、性能测试、 到目前为止， 科研档案管理信息系统已经进入了开发的后期阶段，并即将在本人所在工作单位投入使用， 如果运行效果良好将在同类院校中加以推广。 关键词 : ，单元测试，科研管理 is an of in It It is to a of in to of of by or t of am a of in my is by of of is of of of to my My is as in of of of of of of in of to so Up to of in of it be in my If it it be to B/S, 第一章 绪 论 .究背景 . 软件开发平台的比较 . 软件开发思想的演变 .题来源与意义 .要创新点 .文组织 .二章 需求分析 .求分析概述 . 需求分析的重要性 . 需求分析的环节 . 切身体会 .研档案管理信息系统需求定义 . 数据信息类别 . 角色与职责 . 数据状态及各角色在不同状态下的权限 . 数据控制开关 . 数据统计 . 非功能性需求 .三章 概要设计 .能模块划分 .发平台与编程语言的选择 . 开发平台 . 编程语言 .行模式与生产环境 . 运行模式 . 生产环境 .发环境 .系结构 .发思想与本系统的主要特色 . 多层体系结构 . 自底向上 . 模块驱动 . 测试驱动开发与单元测试 . 重构 . 软件配置管理 .四章 详细设计与实现 .础设计 . 开发规范与原则 . 界面基础设计 . 置文件 . 验证与授权 . 异常处理 . 角色与权限的实现 .项技术 . 数据存取 . 数据缓存 . 自定义分页 . 数据导出 .文管理模块 . 数据库层 . 持久化层 . 业务逻辑层 . 表现层 .据统计模块 . 水晶报表概述 . 举例说明 .五章 测 试 .元测试 . 下载安装单元测试工具 . 建立单元测试用例 . 添加测试数据 . 执行测试，分析测试结果 .能测试 . 构建测试环境 . 定义性能指标 . 确定关键用户场景，编写模拟场景的负载测试脚本 . 模拟负载，执行测试 . 分析测试结果，找出瓶颈 .六章 部署与维护 .据库部署 . 部署脚本 . 附加数据库 .用程序部署 . 复制项目 . 安装打包 .设置 .七章 总结与展望 .结 .望 .考文献 . 录 . 谢 .读学位期间主要的研究成果 .程硕士学位论文 第一章 绪 论 1第一章 绪 论 究背景 件开发平台的比较 在应用软件开发领域，目前最流行的两个软件开发平台，其中 过 10 年的发展已成为开发大型电子商务系统的最佳平台，司进入 21 世纪的主打产品，到目前为止已发展到了 本。经过这些年的快速发展，台已经变得相当强大和成熟，并被越来越多的软件开发者接受和喜爱。与： 1) 境的紧密集成。一个显著特点就是可移植性(只要在不同的环境中安装了么编译生成的即所谓的 “编写一次、 处处运行”(能很好的与 作系统、成，以利用作系统、台的某些特殊功能，从而可以发挥出整个应用程序潜在 的最佳性能，这恰恰是跨平台的以，如果应用程序只需部署在2) 有一个功能强大的集成开发环境(成开发环境是 005，该集成开发环境除了包含常用功能之外，还融合了项目管理、建模等功能，该集成开发环境的使用，可以极大的提高软件开发效率；而目前最流行的，尽管但是与3) 开发成本较低。 但是发周期也相对较长3，有过 发经验的人可能会认同用只要拖放控件就可快速完成界面的开发， 而且开发而成的界面无论是此，仅从界面开发这一点来讲，4) 第一章 绪 论 2的支持比较好，但是 台的开发成本比较高。如果所开发的系统属于中小型规模，5) 。该框架提供了生成企业级以快速的开发出强大、稳定和安全的件开发思想的演变 最近十几年，除了不断发展的软件开发平台外，软件开发思想也发生了根本性的转变：从面向过程到面向对象、面向方面，从传统的瀑布模型发展到如今的、极限编程（、敏捷软件开发（等。先进思想的不断涌现为软件开发人员提供了优秀的开发理念，促进了软件行业的持续发展。值得软件开发人员采纳的先进思想很多，其中比较典型的有： 1) 多层体系结构5在几十年的软件发展历程中， 软件体系结构经历了从单层发展到两层、 三层，直到多层体系结构的变化过程。多层体系结构具有相当的独立性、透明性，使得层与层之间的耦合性大大降低，增强了系统的可扩展性、可伸缩性、可维护性和可重用性。因此，多层体系结构是目前比较流行的软件体系结构。 2) 测试驱动开发 在编写代码之前先编写测试代码，这是极限编程所倡导的核心准则之一。测试驱动开发模式会给软件开发人员带来持续的信心， 可以极大的提高软件质量和开发效率。 3) 重构 软件开发是一个不断变化发展的过程，需求和设计通常会发生变更，重构就是适应变化、不断改进的过程。重构也是极限编程中的核心思想之一6。 4) 软件配置管理 通过版本和变更控制，并结合配置管理工具的使用，对开发成果进行安全、有效的跟踪和管理，是项目成功不可或缺的保障。 题来源与意义 在高等院校工作的教师，除了完成正常的教学工作以外还需主持、参与不同级别的科研项目、发表学术论文、出版教材著作、申请专利等。这必将涉及到关于经费管理、成果统计、教师考核、项目评审等工作。为了能更有效的对高等院校的科研项目进行管理，对教师的科研成果进行统计，迫切需要一个专门针对高工程硕士学位论文 第一章 绪 论 3等院校科研档案的管理信息系统。 目前，已经出现了一些关于科研管理的信息系统，但是这些科研管理信息系统要么是用比较旧的开发平台和思想构建而不适合未来的扩展需要， 要么就是没有全部满足实际的业务需求。因此，本人所在工作单位正在开发一套针对本单位的高等院校科研档案管理信息系统，本人负责 项目的具体研发工作。开发平台，以 开发框架，并结合典型的软件开发思想进行构建的。因此，本课题来源于本人的工作实践。 高等院校科研档案管理信息系统的开发具有较大的实用价值，该系统首先会在本人所在的工作单位运行，如果运行效果良 好将会在同类高等院校中加以推广。同时，通过本系统的开发，台、实施软件开发新思想的合理方案，并积累一些关于构建以后同类项目的开发起到指导性的作用，这也是研究本课题的意义所在。 要创新点 本文主要的创新点包括： 1) 优秀软件开发思想的应用。上面介绍的软件开发思想源于软件开发实践，这些思想也只有应用于软件开发实践才能发挥作用。但在实际开发过程中，由于种种原因而导致这些思想没有很好贯彻落实的情况比比皆是。本系统积极尝试和应用这些开发思想，并在文中 阐述了应用这些思想的部分方法和经验：在项目的整个开发过程中利用软件配置管理对源代码、文档等开发成果进行跟踪与管理，在设计阶段为系统构建多层体系结构，在编码实现阶段应用测试驱动开发等等。从实际效果来看，这些思想的应用大大提高了软件开发的效率和质量。 2) 提出了数据开关控制机制。管理信息系统一般都需要进行数据统计，在数据统计期间系统中的数据需要保持一定的稳定性。也就是说，在统计数据的时候，普通用户一般只能查询数据，而不能编辑数据，否则数据的变化会导致统计结果的不一致；当数据统计完毕以后，系统就要重新对用户开放数据的编辑操作。为了形象的描述这一机制，本人将其称为“数据控制开关”机制，也就是说当“数据控制开关”处于开放的时候允许用户对数据进行查询和编辑操作，当处于关闭的时候只允许用户查询数据而不能编辑数据。管理员可以灵活而方便的设置数据控制开关的状态。 3) 实现了数据缓存机制。管理信息系统会频繁使用一些公共的数据，如果每次因使用这些公共数据而去查询数据库 显然会影响系统的性能。据缓存技术实现了数据缓存机制，把频繁使用的数据缓存到 第一章 绪 论 4服务器中，这样如果要查询的数据已经存在于缓存中，那么就不需要再从数据库中查询该数据，而是直接从缓存中读取数据，从而减少了数据库的访问次数，提高了系统性能。 文组织 为了使论文条理清楚、通俗易懂，本文各章节的组织顺序与系统的开发流程大致相吻合。论文共7章，分别是： 第一章绪论：概要介绍了课题的研究背景和软件开发领域的现状，指明了课题的来源与意义。 第二章需求分析：对科研档案管理信息系统的主要功能性需求和非功能性需求进行了简明扼要的概述，主要包括系统的用户角色、操作权限、数据分类和状态转换等。 第三章概要设计：阐述了系统功能模块的划分、开发平台与编程语言的选择、开发环境的构建、系统体系结构的设计以及典型的开发思想、技术的应用等。 第四章详细设计与实现：首先叙述了系统采用的基础设计和各个专项技术的实现，然后以论文管理和数据统计模块为例，按照从数据库层到表现层的顺序进行了较为详尽的说明。 第五章测试：详细描述了单元测试和性能测试的步骤和过程。 第六章部署与维护：介绍了数据库和后叙述了第七章总结与展望：对论文进行总结，并指出系统存在的不足和需要改进的地方。 工程硕士学位论文 第二章 需求分析 5第二章 需求分析 求分析概述 求分析的重要性 系统需求分析的唯一目的就是明确用户的真正需求，确定软件需要完成的功能。需求分析是软件开发的前期工作，在整个软件开发的生命周期中占据极其重要的地位。如果前期的需求分析进行的不够细致甚至有较大的偏差，那么到了软件开发后期为了修正前期的需求错误而付出的代价将是非常巨大的， 有时甚至是无法挽回的。在软件开发领域，由于需求分析的失误而导致软件项目的失败比比皆是。每个软件开发人员都会认同需求分析的重要性，但是在实际的开发过程中由于种种原因往往导致需求分析的不尽人意。 这些原因绝大部分都是人为因素造成的，比如在需求调研的过程中有的用户可能会不配合，特别是行政单位的用户更是如此。所以说需求分析已经超越了单纯的技术范畴，一个优秀的需求分析人员必须擅长与用户交流，与用户建立良好的人际关系。还有一个比较常见的原因就是对领域知识的陌生，由于软件开发人员一般只精通计算机技术，对所开发的系统所在的领域往往不熟悉，有的甚至根本没接触过，这就要求软件开发人员能快速的学习和接受新的知识，以便做出正确的需求分析。 求分析的环节 需求分析一般包含以下主要环节7： 1) 需求调研 最直接的调研方式就是深入现场、与用户交流，把自己的所见所闻所想记录下来。为了搞好需求，有的公司甚至会派专人到用户的现场进行调研，一去就是几个月，这种调研方式在软件行业里称为“蹲点式”调研。 2) 需求定义和确认 把从用户那边调研回来的材料整理成文档，分别归纳出重要的、次要的、恰当的、不恰当的功能，若有疑问的地方则留待后续调研中解决。直到整理出一份比较完整的需求文档以后，还需要用户进行确认。 3) 需求变更控制 需求是比较容易变动的东西，不管是开发什么样规模的系统，不管前期的需求工作做到怎样的程度， 在软件设计和实现过程中仍然会改动原先已经定义好的需求，或者添加新的需求，这是非常正常的现象。既然无法避免需求的变更，那工程硕士学位论文 第二章 需求分析 6么就要尽量确保需求的变更是受控的， 在变更需求之前一般都由相关人员审批并且形成相应的变更文档，以便通知开发组全体人员。 身体会 经过这些年的实践，本人有几点做好需求的切身体会： 1) 尽量充分的与用户交流，越早越好； 2) 尽快做一个快速原型给用户试用比纸上谈兵强； 3) 参照和借鉴一些同类或相关的软件； 4) 多学习一些非计算机专业的东西以拓展知识面，比如财务、企业管理等。 研档案管理信息系统需求定义 本系统的需求调研方式主要有以下2种： 1) 与学院科研处教师和相关负责人进行当面和书面的交流； 2) 参考市场上已有的同类产品。 总的来说， 本系统的业务需求算不上复杂， 下面对系统的主要需求进行概括： 据信息类别 本系统的主要数据信息包括： 1) 基础数据 9 学校信息：学校基本信息和经费信息 9 机构信息 院系所：二级机构，一个二级机构可以包含多个三级机构 教研室：三级机构，从属于二级机构 研究机构：三级机构，从属于二级机构 9 人员信息：教师的帐号信息、基本信息和详细信息 2) 科研数据 9 项目信息：项目基本信息、参与人员信息、经费信息、工组量和科研分信息 9 成果信息 论文 教材著作 获奖 专利 鉴定 工程硕士学位论文 第二章 需求分析 色与职责 根据学校实际需要，本系统的用户划分成管理员和普通用户共2类角色，其中科研处相关负责人担任管理员角色，所有教师担任普通用户角色。这2类角色的具体职责如表21所示： 表 21 角色与职责 角色 职责 管理员 创建、删除、更新学校信息 创建、删除、更新机构信息 创建、删除、更新人员信息 维护用户登录帐号与密码 创建、删除、更新、审核项目信息 创建、删除、更新、审核成果信息 浏览并打印各类统计报表 对普通用户进行数据操作控制