【毕业学位论文】（Word原稿）科研项目管理系统的设计与实现-软件工程

海 南 大 学 毕 业 论 文（设计） 题 目 ： 科研项目管理系统的设计与实现 学 号 ： 20081602 姓 名 ： 年 级 ： 2008 级 学 院 ： 信 息科学技术学院 系 别 ： 计 算机科学与技术 专 业 ： 计 算机科学与技术 指导教师 ： 李 怀 成 完成日期： 2012 年 5 月 3 日 要 本设计尝试用 网络上架构一个科研项目管理系统，以推进毕业设计无纸化，过程电子化，管理智能化的发展。本文从理论和实践两个角度出发，对一个具有数据分析功能的 科研 项目 管理 系统进行设计与实现分析。论文首先较为详尽地介绍了面向对象分析与设计的有关概念与技术，特别深入介绍了在本系统中运用到的知识，如：面向对象的分析设计流程；及 特点、结构框架以及使用方法 。接着对 科研 项目 管理 系统的可行性进行了分析，然后对系统的设计思想、设计目标与系统的整体结构进行了明确的规划。最后对系统的主要页面、数据库、应用程序的设计与实现作了较为详细的讲解。 该科研 项目 管理 系统是在 台上运用 术来实现的。 论文在撰写过程中，力求将理论与实践应用相结合，对各种理论进行阐述的同时配合系统从实际应用和操作技巧上加以说明，希望能够更充分地体现到这些知识与技术在本系统中的应用与实现。 关键词： 科研项目，设计，实现， he to on of a in to of of a of of to in in to in of on of a to of a in to In of to be on a of is at to to be to in 录 第一章 系统开发理论依据 . 1 述 . 1 绍 . 3 ： . 25 据库实现 . 30 站业务逻辑功能设计 . 31 示层设计 . 42 总 结 . 45 致 谢 . 46 参考文献 . 47 1 第一章 系统开发理论依据 述 1、 本含义和特点 缩写，意为“活动服务器网页”。 微软公司开发的代替 本程序的一种应用，它可以与数据库和其它程序进行交互，是一种简单、方便的编程工具。 网页文件的格式是 在常用于各种动态网站中。 一种服务器端脚本编写环境，可以用来创建和运行动态网页或 用程序。 页可以包含 记、普通文本、脚本命令以及件等。利用 以向网页中添加交互式内容，也可以创建使用 用程序。 与 比， 页具有以下特点： （ 1）利用 以实现突破静态网页的一些功能限制，实现动态网页技术； （ 2） 件是包含在 码所组成的文件中的，易于修改和测试； （ 3）服务器上的 释程序会在服务器端制定 序，并将结果以式传送到客户端浏览器上，因此使用各种浏览器都可以正常浏览 （ 4） 供了一些内置对象，使用这些对象可以使服务器端脚本功能更强。 例如可以从 览器中获取用户通过 单提交的信息，并在脚本中对这些信息进行处理，然后向 览器发送信息； （ 5） 以使用服务器端 建来执行各种各样的任务，例如存取数据库、发现 访问文件系统等。 （ 6）服务器是将 序执行的结果以 式传回客户端浏览器，因此使用者不会看到 编写的原始程序代码，可放置 序代码被窃取。 仅仅是 的下一个版本 ,而且是一种建立在通用语言上的程序构架， 能被用于一台 务器来建立强大的 用程序。 供许多比现在的 发模式强大的优势。 2 2、 优点 主要优点大概可以归纳如下： （ 1） 把基于通用语言的程序在服务器上运行。不像以前的 是将程序在服务器端首次运行时进行编译 。 （ 2）世界级的工具支持： 架是可以用 R）公司最新的产品 发环境进行开发， s 见即为所得）的编辑。 （ 3）强大性和适应性： 因为 基于通用语言的编译运行的程序，可以使它运行在 用软件开发者的几乎全部的平台上。通用语言的基本库，消息机制，数据接口的处理都能无缝的整合到 用中。 以，你可以选择一种最适合你的语言来编写你的程序，或者把你的程序用很多种语言来写，现在已经支持的有 C#（ C+和 结合体）， （ 4）语言的兼容性： 般分为两种开发语言， C#， C#相对比较常用，因为是 有的语言， 为以前 序设计，适合于以前 序员，如果新接触 有其他开发语言经验，建议直接学习C#。 （ 5） 运行在服务器端，所以无须担心浏览器是否支持 使用的编程语言，用户端只要使用可执行 的浏览器，即可浏览 设计的网页内容。 服务器端运行，当程序执行完毕后，服务器仅将执行的结果返回给客户浏览器，这样也就减轻了客户端浏览器的负担，大大提高了交互的速度。 （ 6）安全性： 程序代码隐藏，在客户端上仅可以看到由 出的动态 件。因而可以避免所写的源程序被他人剽窃，也提高了程序的安全性。 （ 7）可使用服务器端的脚本来产生客户端的脚本。 （ 8）面向对象（ 并可扩展 件功能。 3 （ 9） 务器组件 )具有无限可扩充性。可以使用任何编程语言来编写所需要的 件。 （ 10）简易性：可以 通过 软的一种新的数据访问模型，是一种可以提供 面开发者轻松存取 数据库，并可以在用户端实现网上立即、即时更新显示的最新 面数据库技术。）非常方便地访问数据库，从而使存取数据库变得轻松容易。 （ 11） 高效可管理性 ： 用一种字符基础的，分级的配置系统，虚拟服务器环境和应用程序的设置更加简单。因为配置信息都保存在简单文本中，新的设置有可能都不需要启动本地的 管理员 工具就可以实现。这种被称为 哲学观念使 基于应用的开发更加具体和快捷。一个 应用程序在一台服务器系统的安装只需要简单的拷贝一些必须的文件，不需要系统的重新启动，一切就是这么简单。多处理器环境的可靠性 经被刻意设计成为一种可以用于多处理器的开发工具，它在多处理器的环境下用特殊的无缝连接技术，将很大的提高运行速度。 绍 英文 缩写，意思为结构化查询语言。 行 沟通。按照 国国家标准协会 )的规定， 作为关系型数据库管理系统的标准语言。 句可以用来执行各种各样的操作，例如更新数据库中的数据，从数据库中提取数据等。目前，绝大多数流行的关系型数据库管理系统，如 都采用了 言标准。虽然很多数据库都对 句进行了再开发和扩展，但是包括 及 内的标准的 令仍然可以被用 来完成几乎所有的数据库操作。 4 、 B/S 结构 B/S（ 构即浏览器和服务器结构。它是随着 术的兴起，对 C/S 结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户工作界面是通过 览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（ 现，但是主要事务逻辑在服务器端（ 现，形成所谓三层 3构。这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本（ 以目前的技术 看，局域网建立 B/S 结构的网络应用，并通过 式下数据库应用，相对易于把握、成本也是较低的。它是一次性到位的开发，能实现不同的人员， 从不同的地点，以不同的接入方式（比如 问和操作共同的数据库；它能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全。 B/S 结构图如图 示： 数 据 库 服 务 器浏 览 器 w e b 服 务 器h t t p 请 求w e b 服 务数 据 库 请 求数 据 库 响应 图 、 三层架构 随着软件工程的不断进步和规范以及面向对象编程思想的应用，人们对封装、复用、扩展、移置等方面的要求，使得双层架构 显然更加臃肿繁琐，5 序架构体系应运而生，可以说，三层架构体系结构是面向对象思想发展中的必然产物。所谓三层架构，是在客户 /服务之间加入了一个 中间层 ，也叫组件层。它与客户层、服务器层共同构成了三层体系。这里所说的三层体系，不是指物理上的三层，不是简单地放置三台机器就是三层体系结构，也不仅仅有 B/S 应用才有三层体系结构，三层是指逻辑上的三层。通过引入中间层，将复杂的商业逻辑从传统的双层结构 (用模型中分离出来，并提供了可伸缩、易于访问、易于管理的方法，可以将多种应用服务分别封装 部署于应用服务器，同时增强了应用程序可用性、安全性、封装复用性、可扩展性和可移置性，使用户在管理上所花费的时间最小化，从而实现了便捷、高效、安全、稳定的企业级系统应用。 三层体系架构具体包括：表示层、业务逻辑层、数据访问层。 表示层 即用户接口层，是由 术的 体和 户控件组合起来构成的。表示层运行在客户端浏览器上，产生用户视图。在业务逻辑层发生变化时通过改变表示层的组合以及做一些简单的调整就可以很好地适应新的业务逻辑层。 业务逻辑层 这一层是从整个系统功能设计中抽取大量具 有共性的模块，把它们统一设计成为系统公共的可重用的组件。由 件服务管理器统一配置管理组件。 数据访问层 用来管理和存储数据，实现数据访问功能，设计数据库，定义数据表结构、表的索引、数据表之间的关联，定义数据库中的视图以及操作数据的存储过程，设计数据库的安全等等。该层由数据库管理系统如 管理和控制。 6 三层架构图如图 示： 业 务 逻 辑 层数 据 访 问 层各 种 数 据 库 数 据 （ S Q L s e v e r ）表 示 层图 7 第二章 需求分析 统概述 随着计算机技术的广泛应用以及现代社会信息量的急剧增加 ,传统的人工信息管理体系已经远 远不能满足快节奏、高效率的现代生活的需要 ,落后的管理技术严重阻碍了信息的交流与共享。 对于我们所要开发的科研项目管理系统，其 开发不仅仅是一个应用程序的编写过程，最重要的是在系统分析和系统设计的阶段所做的工作， 该 系统是基于 008 系统开发的 据库系统， 它针对有关 科研项目管理过程中需要实现的不同功能， 设计系统开发背景，运行环境等进行分析，通过 对 数据库需求分析、系统功能模块设计等实现系统及功能模块。科研水平逐渐成为衡量一个高校 的重要指标，高校作为重要的科研机构，如何对学校大量的科研信息进行高效、安全的保存、处理、统计、加工等管理操作，将日常的科研管理工作更加规范化、 科学 化，建立高校科研管理系统进行科研管理工作是每一个高校必由之路。高校科研管理系统数据库设计是高校科研管理系统设计中的一项核心工作， 所有的管理工作都必须以数据库为中心， 进而 建立高校科研管理系统 。 ，进而建立高校科研管理系统。 科研项目管理系统的 实现 和管理主要分为前台和后台两大部分 ，呈现给用户浏览的是前台的网站部分，这一部分提供大量的信息和功能供用户浏览和使用；后台部分 是管理者进行管理操作、 数据处理等的。前台的所有信息都是由后台调出调入的 。 1、实用性 分析 面向使用者的网站功能，主要是用户浏览信息、使用功能的界面和后台管理维护。基于 持平台的 “科研项目管理系统 ”的设计与实现主要是面向学院教职工的一个科研信息发布、管理、交流的平台。 网站分为前台和后台两个部分，前台提供公众使用，8 使用。后台具备信息的添加、修改、删除等相关管理功能。并且要具有以下特点： 简单易用，方便用户的人机对话界面，使非专业人员即可完成信息浏览，意见发布等相关工作。系统维护简单方便，完全的 B/S 结构 ； 管理功能可以完成对根据信息的分类，进行采集、整理、发布等功能；具有信息及信息分类的添加、修改、删除等操作 功能 ； 编辑工具可以对及时编辑的文本实现所见即所得的功能，通过开源的 2、 系统可行性分析 大学课程中的数据库原理，操作系统知识，网络基础 多门课程为整个课题开发提供了坚实的基础。 一种相对简单的语言 ， 是一种简单的数据库，所以技术难度并不高。 所以该网站具有可行性。 统项目 内容及需要解决的问题 科研管理系统是以科研项目流程为核心，全方位通过计算机来管理科研项目申报、项目开题、项目合同、实施进度、项目结题、科研成果、项目经费、分类汇总分析和科研分计算等科研活动，以达到方便、高效地管理和控制，提高管理效能。该系统既满足学院领导和科研决策者对科研活动的宏观管理与决策的需要，满足科研管理部门对教师科研分的统计、汇总和查询，也满足各系单位或本人对科研项目的查询和管理工作，同时也便于和 教育厅的科研管理系统的数据进行对接。 该系统需要解决的功能包括项目申报、进度管理、成本管理、出版物管理、学术交流管理、用户管理管理、团队管理、风险管理、评审验收管理、成果管理、数据安全性、数据导入导出等。 9 统项目内容 1 项目管理功能 2 项目申报查询：用于按时间段、申报单位、项目名称、项目编号等条件下进行项目申报信息的总体信息查询；项目申报编辑：用于对个人申报的信息进行增、删、改等编辑操作；项目日常管理：用于对项目进程过程中项目进度、成本、及质量进行评论， 实现对项目风险的识别、评估、规划和控 制管理 。 3 普通用户及管理员管理功能 4 团队交流管理： 项目团队内部针对项目的沟通交流 ， 针对项目进度、成本以及质量进行相应的调整和管理 。 5 人员管理：查询或设置科研人员的基础资料。 6 成果管理功能 提供科研成果信息的输入，编辑，查询等功能。 7 出版物管理功能 提供教师出版物信息的输入，编辑，查询等功能。 8 辅助项目负责人或学院管理着相应的科研工作，及时掌握、了解项目情况，方便且高效地完成科研管理工作。 统目标及要解决的问题 该 系统能及时为 普通用户 提供科研信息， 项目负责 人员制定科 研计划； 通过科研项目管理系统 实现对科研项目的从申报到完成项目这一系列的管理和控制； 要 构建系统的安全解决方案，确保系统的安全性和保密性；实现对科研工作人员的管理及登录系统时的权限分配。 该系统需要解决的功能包括项目申报、进度管理、成本管理、质量管理、团队管理、风险管理、评审验收管理、成果管理、新闻管理、数据安全性、数据导入导出等。 10 统功能模型的建立 通过对科研管理的需求调研、分析，使用该系统的人员可以分为系统管理员、学院管理员、项目负责人、普通用户 四种 角色。系统管理员的功能体现在网站设计的后台管理 模块上，而学院 管理员、项目负责人及普通用户主要体现在对网站的使用上，四种角色用户所具有的功能分别为： (1) 系统管理员：整个系统的管理者，具有最大的权限功能，主要完成用户角色信息的管理、更新数据库信息等。 (2) 学院管理员：主要对本学院所有科研项目和人员进行管理等。 (3) 项目负责人：主要针对所负责的项目进行项目信息和人员的管理等。 (4) 普通用户：拥有个人信息、个人项目维护等的功能。 11 不同的角色完成不同的功能。系统功能模型如图 示 ： 图 12 第三章 系统 概 要 设计 统设计原则 系统网站建设总体设计目标是通过网站建立起一个基于互联网的、面向公众开放的信息共享的、安全稳定的、采用成熟的技术架构的网站系统。 系统的建设应该统一考虑，其设计原则如下： （ 1） 实用性 建立课题网站并不是一个大应用系统，要根据实际情况，建立一个信息、服务的平台。在这个平台上，我们把相关的信息集中发布展现出来，同时用户可以在这里方便地找到自己需要的信息和服务。 （ 2） 可扩展性 网站不仅需要将现有的信息集中起来，还必须具有良好的可扩展性，在以后的功能扩展中，新的需求被提出和完成后，可 以比较方便的将其纳入整体网站平台。 （ 3） 安全性 安全性包括整个网站的网络环境、硬件系统和源代码信息的综合安全体系。系统将网页设计和内容彻底分离，且系统具备相应的安全措施保障。 （ 4） 灵活 性 该系统应采用模块化设计，模块之间是松耦合的，添加和删除比较方便，当需求发生变化时，向系统中间添加功能也将比较简单。 统功能模块设计 学院科研项目管理系统的主要任务是用计算机对各种科研信息进行日常的管理，迅速准确地完成各种科研信息的统计计算和汇总工作，针对系统服务对象的具体要求，设计了该科研项目管理系统。本系统主 要功能模块分为前台和后台部分。 根据需要， 系统前台需要实现 项目申报管理，项目进度、成本管理，13 量管理，项目团队管理，项目评审、验收管理，项目成果管理 等 功能 。 系统后台需要实现 项目信息，项目新闻信息，项目人员信息等项目相关信息的数据导入和到处功能 。前台与后台的各个功能模块 之间并非独立，而是相互联系，相互关联在一起的，从而使本系统能够很好的完成所设计的功能。系统有四种不同角色 ，前台用户 角色 为：普通用户、项目负责人、学院管理员；后台用户 角色 为：系统管理员。不同角色可做不同的操作。该系统功能模块及其子 功能 模块如 图 ： 科研项目管理系统成 果 信 息获 奖 信 息作 者 信 息专 利 信 息团 队 交 流个 人 任 务 管 理团 队 人 员 管 理项 目 进 度项 目 经 费项 目 信 息个 人 信 息 删 除个 人 信 息 修 改个 人 信 息 添 加个 人 信 息 查 询专 利 申 请 管 理申 请 信 息成 果 管 理项 目 团 队 管 理项 目 管 理个 人 信 息 管 理项 目 申 报项 目 新 闻 管 理图 统功能模块图 14 1 个人信息管理 个人信息管理 ： 注册用户对个人信息进行查询、添加、修改、删除的操作 2项目 管理 项目开题：项目申报成功后系统自动跳转允许项目团队开始项目课题的研究。 进度管理：项目总体进度管理和个人进度管理； 成本管理：在项目实施过程中按照预先控制的目标计划，通过适当的技术和管理手段，使项目成本自始至终置于有效控制下。 质量控制：采取适当的方法监控项目结果，确保结果符合质量标准，还包括跟踪缺陷的排除情况，对阶段性的成果进行测试、验证，可以为质量保证提供参考依 据。 项目评审：完成后的项目提交系统由学院管理员进行评审； 项目验收：评审合格后可以验收。 3项目团队管理 人员管理： 参与科研项目活动所有人员的信息管理； 个人任务管理：项目团队中个人任务和进度的管理； 沟通管理：团队内部就项目中遇到的所有问题和意见建议进行及时沟通交流的平台管理。 4 项目成果管理 成果信息：显示项目取得的成果信息； 经费信息：经费使用详细列表； 获奖信息：显示获奖信息。 5专利 管理 项目专利申请信息及申请信息等。 6 项目新闻管理 不同权限的用户拥有对新闻的不同操作。 15 法概要 科研管理系统是采用面向对象的程序设计思想进行编制的。用户可以通过主菜单调用系统的各项功能。 （ 1）面向对象设计不再是单纯 编写代码 ，而是考虑如何创建类和对象，利用类和对象来简化程序设计，并提供代码的封装和重用性，便于程序的维护与扩展。 （ 2）对象是一种抽象的名称，用来对应实现世界存在的 “东西 ”。一个窗口、一个按钮、一个菜单都可视为一个对象，而按钮对象、菜单对象、又会出现在窗口对象中，因此按钮对象、菜单对象便是窗口的组件之一。对象内部的数据是不能随意更改的，必须由外部向其传递信息，再由对象按其方法 加以处理。用户无需知道其任何细节，操作是封闭的，对象之间能通过方法调用相互通信。 （ 3）类可视为一个产品模具、一个模块。在面向对象设计中，类是对象的原型，是对象的制作器。类的概念是面向对象程序设计最重要的特征。所谓类，是指由数据结构及其相关操作所形成的集合，描述该类任一对象的共同的行为特征，是对一组性质相同的对象的程序描述，概括了对象的共同性质和数据。 统流程系统的逻辑体系结构 （ 1） 系统的逻辑体系结构 本系统采用当前流行的 B/S 设计模式，基于 台构建 用程序，把系统划分 为数据层、业务逻辑层和表示层。 16 逻辑体系结构如 下图 示： 图 统逻辑体系结构 （ 2） 系统 用户功能 分析 本系统前台分为三个角色：普通用户、项目负责人、学院管理员， 后台角色：系统管理员。 每个角色具有自己不同的权限 ，权限等级在用户注册时由系统进行分配 。 以浏览、查看、编辑个人信息，可以浏览、查看所有项目新闻的信息，可以浏 览、查看、编辑本人的项目、项目工作量信息、项目进度信息 ，浏览查看本人项目成果、成果获奖信息，可以在交流区进行在线交流。 以浏览、查 看、编辑个人信息，可以浏览、查看所有项目新闻的信息，可以浏览、查看、编辑责任内的项目、项目工作量信息，项目进度信息、申报项目，可以对项目团队内所有个人的工作进度进行评估以及分配任务，浏览查看责任内的项目成果、成果获奖信息，可以在交流区进行在线交流。 以浏览、查看、新增和编辑个人信息，可以浏览、查看所有项目信息，可以新增、编辑项目计划，可以浏览、查看、编辑院内所有项目、项目工作量信息，项目进度信息、审核申报的项目、评审验收已完成的项目、审核项目成果信息，浏览查看院内所有项目、成果获奖信息 。 17 以浏览、查看、新增、删除和编辑所有信息，更新数据库。 18 第四章 数据库 设计 据库概念结构设计 我们将需求分析得到的需求抽象为信息结构即概念模型，将系统所设计的信息进行逐一拆分合抽象。得到一下几个实体的 ： （ 1） 系统实体功能 如图 统实体功能 4.1 19 （ 2） 项目负责人实体 如 图 目负责人实体 （ 3） 学院管理员实体 如图 院管理员实体 20 （ 4） 帖子 实体 如 图 子实体 据库逻辑 结构设计 1）设计的规范化 在关系数据库中，对关系模式的基本要求是满足第一范式。这样的关系模式就是合法的、允许的。但是，有时候也会存在插入，删除异常，修改复杂，数据冗余等毛病。所以，规范化的基本思想是逐步消除数据依赖中不合适的部分，是模式中的各个关系达到某种程度的分离，而由于该网站的功能及板块的划分比较多，为使数据方便的查询及应用，在表的设计上允许了一些数据线的冗余。 2） 数据库逻辑表模型设计 结合系统的功能需求，在数据库中设计处数据表。首先创建一个 数据库后再 创建各个表。 21 1 表 db 户表 字段名称 字段类型 允许空 字段意义 备注 用户编号 主键，自增长 0) 否 用户名称 自增长 0) 否 用户密码 0) 否 姓名 ) 否 性别 男，女 出生年月 0) 否 职业 0) 否 职位 /职称 0) 否 电子邮件 0) 否 联系电话 权限等级 2 表 db 目信息表 字段名称 字段类型 允许空 字段意义 备注 项目编号 主键，自增长 0) 否 项目名称 负责人编号 团队编号 项目内容 项目成本 项目经费 项目过程 项目评价 项目成果 获奖信息 项目申报时间 22 3 表 db 统管理员信息表 字段名称 字段类型 允许空 字段意义 备注 系统 管理员编号 自增长 0) 否 系统 管理员名称 主键 0) 否 系统 管理员密码 权限等级 4 表 db 目负责人表 字段名称 字段类型 允许空 字段意义 备注 项目负责人编号 主键，自增长 用户编号 0) 否 密码 负责项目编号 权限等级 5 表 db 队信息表 字段名称 字段类型 允许空 字段意义 备注 团队编号 主键，自增长 负责人编号 团队成员 团队项目编号 团队人数 系统自动计入 23 6 表 db 知公告表 字段名称 字段类型 允许空 字段意义 备注 通知公 告编号 主键，自增长 0) 否 通知公告主题 通知公告内容 0) 否 发布人 发布时间 默认值 7 表 db 闻信息表 字段名称 字段类型 允许空 字段意义 备注 新闻编号 主键，