基于Java Web的高�？蒲谐晒�管理系統設計與實現

摘 要

　　高校一直都是科研創新的重要高地和科研力量的主要集中地，其科研成果的多寡 更是作為衡量高校綜合實力強弱的關鍵性因素之一，對于高�？蒲谐晒�管理平臺的構 建和發展應該給予高度重視。搭建一個依托于互聯網平臺的科研成果管理系統，為高 �？蒲腥藛T創造一個良好的科研環境，是功在當代，利在千秋的利好工程。

　　通過對國內外部分高�？蒲谐晒�管理系統的研究分析，結合阜陽師范大學現行科 研成果管理系統現狀，本課題將從科研成果管理功能的完善度、瀏覽器版本的兼容度、 設置權限分配的合理度、數據查詢的高效度、系統運行的流暢度以及科研數據管理的 便捷度等方面進行設計開發，相對于傳統科研成果管理系統，本文增加了手機短信驗 證碼、科研成果可視化等功能。

　　系統采用 Java 語言進行開發，引入了開源應用容器引擎 Docker,借助經典的 MVC 設計模式，深入且詳細的闡述了科研成果管理系統的設計與實現過程。文章首先對系 統可行性做了相對全面的分析論述，之后借助業務流程圖等方式，對系統的業務需求、 功能設計做了一定程度的講解分析。在完成系統邏輯結構設計以及功能結構設計基礎 之上，將系統的整體功能劃分為了五個部分。借助實體關系圖等圖形化工具，設計完 成了系統的數據庫表結構設計。之后簡述了系統的開發平臺和運行環境，通過對系統 開發過程中涉及的各種技術的學習、整合、運用，最終完成了整個系統的實現，并對 部分實現效果圖進行了展示。通過功能測試和系統性能測試，確定系統的各項功能需 求設計和性能指標等都符合規范標準。文章最后，對系統測試過程中出現的待優化部 分做了總結與展望，以此作為系統后續維護升級的重要依據。

　　高�？蒲谐晒�管理系統的建立，在提升高�？蒲腥藛T以及相關管理人員信息管理 效率的同時，也加強了高校各科研部門之間的信息共享與協同合作，極大地推動了我 國高�？蒲惺聵I的信息化發展。

　　關鍵詞：科研管理；MVC 設計；B/S 架構；系統實現；信息化

ABSTRACT

　　Colleges and universities have always been the important highland of scientific research innovation and the main concentration of scientific research strength. The number of scientific research achievements is one of the key factors to measure the comprehensive strength of colleges and universities. The construction and development of scientific research achievements management platform in Colleges and universities should be given high attention. Building a scientific research achievements management system based on the Internet platform to create a good scientific research environment for University researchers is a good project for the future.

　　Through the investigation of scientific research achievement management systems in some universities at home and abroad, combined with the current status of Fuyang Normal University's current scientific research achievement management system, this project will focus on the completeness of scientific research achievement management functions, the compatibility of browser versions, and the rationality of the allocation of permissions. , Design and development in terms of the efficiency of data query, the smoothness of system operation and the convenience of scientific research data management. Compared with the traditional scientific research achievement management system, this article adds functions such as mobile phone SMS verification code and scientific research achievement visualization.

　　The system uses Java language for development, introduces the open source application container engine Docker, and implements the design with the help of classic MVC design mode and B/S architecture. We introduce the course of design and implementation with detailed and in-depth. The article first made a relatively comprehensive analysis of the feasibility of the system, and then made a relatively comprehensive analysis of the business demand and functional design of the application with the help of business flowcharts and other methods. Based on the completion of the Inferential structure design and functional structure design of the system, The overall function of the system is pided into five parts. Graphical tools such as diagrams have completed the design of the table structure of the system. After that, the development platform and operating environment of the application are briefly described. Through the learning, integration, and application of various technologies involved in the application growing process, the realization of the entire system is finally completed, and part of the effect diagrams are displayed. Through functional testing and system performance testing, it is determined that the functional requirements design and performance indicators of the system meet the established standards. At the end of the article, it summarizes and forecasts the parts to be optimized and improved during the system testing process, which will serve as an important basis for the subsequent maintenance and upgrading of the system.

　　The design and implementation of the scientific research achievement management system in universities has not only improved the efficiency of scientific research information management of scientific research personnel and related scientific research managers in universities, but also strengthened the information sharing and collaboration among various scientific research departments of universities, which has greatly promoted my country's universities scientific research. Informatization development of the business.

　　KEY WORDS:scientific research management; MVC design; B / S architecture; system implementation; informatizati

目 錄

　　第 1 章 緒論

　　1.1 選題背景與研究意義

　　1.1.1 選題背景

　　高�？蒲凶鳛槲覈�科學研究的重要組成部分，其科研成果的數量和質量是評估院 校綜合實力高低的重要因素。為高�？蒲腥藛T構建一個高效、便捷地科研成果管理平 臺，是在建設高水平院校過程中不可或缺的一部分。 經調查分析發現，部分高校因為對科研成果管理系統不夠重視，開發預算過低， 導致開發出的系統都存在著或多或少的缺陷。主要體現在瀏覽器兼容、信息共享、數 據備份、性能優化、系統日志記錄等方面。提供一個功能強健、系統安全穩定的科研 成果管理平臺，不僅維護了高�？蒲泄ぷ髡叩臋嘁�，為高校綜合實力的提升提供了現 實意義，更對我國科研事業的發展起到了積極促進作用。 阜陽師范大學作為安徽省屬高等院校，學校專門建立了一套科研成果管理系統， 由于各個院�？蒲行畔⒌目焖侔l展迭代，陳舊的系統已經不能很好地滿足院校中科研 人員的業務需求。本課題以就如何解決因系統版本陳舊等因素暴露出的瀏覽器不兼容、 不同人員權限分配不合理、系統運行速度緩慢、信息查詢時間過長等問題為研究背景， 切實為高�？蒲腥藛T設計和實現一個功能完善、系統安全流暢的科研平臺。

　　1.1.2 研究意義

　　高校建立一個系統穩定、功能強健的科研成果管理平臺，能夠對高�？蒲泄ぷ髡� 的工作進行量化，完善高�？蒲谐晒�獎勵機制�？蒲谐晒�管理系統要支持不同身份、 不同權限人員對于數據的增、刪、改、查、統計等操作，能夠為科研信息管理人員搭 建一個準確、快捷的數據統計平臺�？蒲袛祿�信息化、平臺化、精確化，有利于健全 高�？蒲谐晒�管理制度，促進高校信息化建設與發展。 本課題結合阜陽師范大學科研成果管理系統現狀，在瀏覽器兼容適配、科研成果 信息管理、不同人員權限分配、系統性能優化等方面進行完善和提高，同時也將科研 數據采集時，產生的數據不一致問題、科研數據冗余問題，作為本課題研究重點，力 求為高�？蒲腥藛T建設一個功能更加健全、性能更加穩定、系統更加安全、操作更加便捷的科研成果管理平臺。

　　1.2 國內外研究現狀

　　對于高�？蒲谐晒�管理系統所發揮的重要影響和作用，世界發達國家早已給予高 度重視。得益于工業革命的發展，歐美國家在科學技術方面得到了高速發展。國外較 發達國家的現代化信息管理，可以追溯到上世紀六七十年代，發展至今，已經形成了 一套規范、有效的管理辦法。國外部分著名高校，早在上世紀中期就提出了信息化、 數字化校園建設的概念，而后經過了大約半個世紀的不懈努力，最終實現了建設目標。 當下美國大約有將近百分之八十五的高校能夠為本校師生提供信息化服務，同樣歐洲 的大部分學校也陸陸續續建立了自己的信息化服務管理平臺。目前國外的科學數據管 理平臺，從平臺應用的范圍進行劃分，主要包括綜合性的科學數據管理平臺和院校私 有性質的數據服務機構兩大類。 道阻且長，行則將至。盡管我國國內的科研信息化管理起步比較晚，但是發展勢 頭卻非常地迅猛，涌現出了各種科研信息管理系統，極大地豐富了我國科研管理工作 內容。得益于我國政府對科研發展給予的高度重視，科研經費投入逐年遞增，直至 2015 年末，科研經費的投入已經達到了兩萬億美金，位居世界前列。憑借著充足的科研經 費支持，我國高�？蒲泄芾硐到y已經日臻完善，逐漸建立了相對系統的科研管理流程 以及科學的評價方法。然而部分高校的科研成果管理系統，由于建設年代久遠，已經 不能很好地適應移動互聯網時代背景下的信息管理需求，亟待優化改進。通過對國內 科研成果管理系統現狀的研究發現，我國科研成果管理系統的實現主要以 Java 語言為 主，大致包含了以下幾個技術框架：

　�。�1）以 SSH 框架為基礎的科研成果管理系統

　　通過詞條搜索發現，相關系統有很多都是以 SSH 框架技術實現，以 MVC 分層架 構思想為輔，在系統橫向擴展方面具有一定的優勢，但同時具有代碼冗余，運行效率 低，配置文件眾多的缺點，不利于后期維護。文獻[1]中，系統采用了 B/S 架構模式設 計，基于 SSH 技術框架的實現，滿足了系統在性能穩定與功能需求方面的要求，對控 制器與模型層做了層次分離處理，使得系統層次分明。文獻[2],以常用編程技術平臺 為基礎，對 Spring 等三個技術模塊進行了整合，對系統中人員角色進行了一定程度的 劃分，將高�？蒲泄芾砣蝿者M行了有效合理的分配，具有一定的現實意義。文獻[3],借助 MyEclipse10 開發工具進行設計開發，解決了傳統的依賴 word 等軟件來處理大量 科研成果數據的方式，為科研成果管理人員提供了極大便捷。

　�。�2）以 SSM 框架為基礎的科研成果管理系統

　　SSM 框架是通過集成三大框架而成，引入了核心的 IOC、AOP 技術思想。IOC 在 系統解耦性方面起到了很大作用，AOP 提供切面編程思想，增強了生產力，屬于當前 技術熱點。在系統配置方面，相對于 SSH 技術框架而言，更加地簡化，更加有利于后 期項目維護。文獻[4],借助 SSM 框架為基礎，對相關人員的申報流程做了簡化，對部 分數據信息的透明度和公開性做了相應的處理。文獻[5],采用 SSM 技術框架，憑借框 架本身的技術優勢，在數據一致性方面進行了一定程度的改良，同時提高了部門之間 非敏感數據的共享性。

　�。�3）以其他技術為基礎的科研成果管理系統

　　高�？蒲谐晒�管理系統的實現并不僅僅只是依賴于上述基于 Java 語言開發，在早 期涵蓋了多種開發語言的使用。文獻[6]采用了 Web 服務技術，以可擴展的標記語言特 性作為依托，在異構環境中實現數據共享，進而提高系統性能。文獻[7]中，利用 PHP 技術結合 Apache,同時借助 Ajax 技術所具備的技術特性，最終為某科研院校開發設計 出了一套相對可靠的科研信息管理平臺。文獻[8]借助 ASP.NET 網絡開發語言，針對高 校的切實需求，對系統功能進行了層次改進，完善了系統的各個功能模塊。 通過對國內高�？蒲谐晒�管理系統的現狀研究發現，問題主要包含以下幾個方面： ①沒有發送手機短信驗證碼，進行密碼找回功能；②系統的開發與高校實際科研需求 之間存在較大偏差，應該進行更加全面地調研[9];③系統陳舊落后，瀏覽器不兼容；④ 無數據可視化功能。

　　1.3 研究計劃

　　1.3.1 研究目標

　　在對國內外的相關科研成果管理系統進行研究和分析之后[10],本課題確定的研究 目標是：針對阜陽師范大學實際科研成果管理情況，在完善科研成果管理、解決瀏覽 器版本兼容、設置合理權限分配、實現高效率數據查詢以及提升系統流暢性等方面進 行設計開發。

　　1.3.2 研究內容 本文通過對阜陽師范大學科研成果管理系統現狀進行分析，結合該高�？蒲腥藛T 的具體功能需求，采用 B/S 模型架構設計[11]開發了阜陽師范大學高�？蒲谐晒�管理系 統。論文的研究內容具體包括以下幾個方面：

　�。�1）系統中的一般用戶（科研人員），能夠填寫各類成果（論文、著作、項目、 獲獎、知識產權以及音樂、體育、美術等）信息并且提交相關材料，在未審核之前可 以修改，審核后不得進行修改，能夠查看本學院相關的通知信息以及文件信息等。

　�。�2）學院管理員具有查詢所屬學院中各類科研成果信息的權限，具有對科研成果 進行審核的管理權限，能夠管理所屬學院的通知信息、反饋信息等。

　�。�3）學校管理員具有查看各學院科研成果的權限，能夠匯總（按年度、按人員、 按學院部門）全校的科研數據以及各種信息查詢，能夠發布各學院的文件信息，能夠 將全�？蒲腥藛T的成果信息進行可視化顯示，能夠對科研人員、學院管理人員以及學 院部門的基本信息進行管理。

　�。�4）系統管理員負責保障系統數據安全以及對學校管理人員信息進行管理，包括 數據庫信息的備份以及系統日志記錄的查看等[12].

　　1.3.3 研究方法

　　系統主要采用 Java 語言編寫，借助 Eclipse 開發平臺，用 Maven 進行 jar 包管理， 有效地避免了在開發過程中經常碰到的難題，如一些依賴包的版本不確定性、版本沖 突問題等。使用 Docker 技術[13],使得系統資源利用率更加高效，應用啟動速度更加快 速，大大節約了開發測試以及布署時間，更加有利于系統后期維護。

　　在論文寫作前期采用調查法，通過大量閱讀課題相關的參考文獻，對高�？蒲谐� 果管理具體情況進行針對性地調查分析，對系統功能需求進行切實有效的設計。

　　系統在對既定的功能模塊進行實現以后，通過實驗的方法，包括黑盒測試以及借 助第三方如阿里云性能測試服務 PTS 等[14],分別進行功能測試和性能測試，從而對系 統的性能不斷進行改進和調優，最終使系統達到相對理想的運行狀態。

　　1.4 論文的章節安排

　　論文圍繞如何設計和實現高�？蒲谐晒�管理系統，包括七個章節：

　　第一章是緒論部分，內容包括論文選題背景等內容，圍繞文中的預設問題以及當 前面臨的研究現狀，對研究目標、內容和方法展開闡述。

　　第二章是相關技術介紹。系統主要以 B/S 架構為基礎，使用 Eclipse 開發工具，借 助 Java 語言實現，布署在阿里云服務器，引入了開源應用容器引擎 Docker,在服務器 端加入了 MySQL 以及 Tomcat 鏡像技術。本章主要對上述部分核心技術的背景知識、 技術優勢以及在系統中的具體應用進行了敘述。

　　第三章是系統分析部分，主要由業務需求分析等部分組成。通過對系統預實現目 標進行分析和整合，確定系統要滿足的不同功能需求設定[15],借助詳細的用例圖等方 式，對功能模塊進行補充說明，為之后的系統設計，奠定了切實可行的堅實基礎。

　　第四章內容是系統設計，結合前文系統分析的描述，以整體架構為基礎，完成系 統中功能模塊的設計[16],確定各個功能模塊之間的聯動關系，建立系統的層次結構。 運用時序圖等圖形化工具，將系統模塊進行具化表述，從而實現對系統功能模塊的更 加細致分析與描述，借助 E-R 圖等圖形化工具，進一步實現數據庫表結構設計[17].

　　第五章是系統實現部分，按照前文既定的設計計劃，從程序開發實現的全局角度 著手，對整個系統核心功能模塊進行代碼實現，對主要功能頁面進行展示。

　　第六章是系統測試，采用第三方軟件測試工具阿里云性能測試服務 PTS 以及常用 的黑盒測試等方法進行測試，之后對結果進行分析對比，同時對測試中出現的紕漏之 處進行解決，確保系統能夠正常流暢地運行。

　　第七章是總結與展望，對程序實現的大致流程和論文的完成過程做情況匯總，對 系統后續維護升級過程中，待優化功能以及論文中未解決的問題進行展望。

　　第 2 章 相關技術介紹

　　2.1 MVC 設計模式

　　2.1.1 MVC 模式體系結構

　　2.1.2 MVC 設計模式在系統中的應用

　　2.1.3 MVC 設計模式的優勢

　　2.2 Docker 技術

　　2.2.1 Docker 在系統中的應用 10 2.2.2 Docker 技術的優勢

　　2.3 MySQL 數據庫技術

　　2.4 Tomcat 服務器技術

　　2.5 阿里云服務器 ECS 服務平臺

　　2.6 B/S 結構模式

　　2.6.1 B/S 結構工作原理

　　2.6.2 B/S 結構優勢

　　2.7 本章小結

　　第 3 章 系統分析

　　3.1 可行性分析

　　3.1.1 技術可行性分析

　　3.1.2 經濟可行性分析

　　3.1.3 操作可行性分析

　　3.2 業務需求分析

　　3.3 功能需求分析

　　3.3.1 系統登錄管理

　　3.3.2 密碼找回管理

　　3.3.3 科研成果管理

　　3.3.4 科研項目管理

　　3.3.5 通用信息管理

　　3.3.6 科研數據可視化管理

　　3.4 用戶用例分析

　　3.5 系統非功能需求分析

　　3.6 本章小結

　　第 4 章 系統設計

　　4.1 總體設計

　　4.1.1 系統邏輯結構設計

　　4.1.2 系統功能結構設計

　　4.2 功能模塊詳細設計

　　4.2.1 系統安全模塊設計

　　4.2.2 數據查詢統計模塊設計

　　4.2.3 科研信息管理模塊設計

　　4.2.4 人員信息管理模塊設計

　　4.2.5 通用信息管理模塊設計

　　4.3 數據庫設計

　　4.3.1 實體關系模型

　　4.3.2 數據信息表設計

　　4.4 本章小結

　　第 5 章 高�？蒲谐晒�管理系統的實現

　　5.1 開發平臺和運行環境

　　5.1.1 系統開發平臺

　　5.1.2 系統運行環境

　　5.2 系統功能模塊實現

　　5.2.1 系統安全模塊實現

　　5.2.2 數據查詢統計模塊實現

　　5.2.3 科研信息管理模塊實現

　　5.2.4 人員信息管理模塊實現

　　5.2.5 通用信息管理模塊實現

　　3 5.3 本章小結

　　第 6 章 系統測試

　　6.1 測試環境

　　6.2 功能測試

　　6.3 壓力測試

　　6.4 本章小結

　　第 7 章 總結與展望

　　7.1 總結

　　本文結合阜陽師范大學科研成果管理平臺現狀，設計實現了一套功能相對較強、 安全相對較高、性能相對較優的科研成果管理系統，為高�？蒲腥藛T提供了一個安全 便捷的操作平臺，提升了科研成果信息管理工作的效率。 本文的研究工作主要包括以下部分：

　�。�1）系統分析：文章首先從三個方面對系統實現的可行性進行了論述，之后針對 系統中所涉及的業務需求，做了詳實的流程分析，同時對系統的功能部分進行了模塊 劃分，借助用戶用例分析等工作，使系統功能需求更加細化和明朗，為之后的系統設 計打下了牢固基礎。

　�。�2）系統設計：首先是系統的總體設計，包括功能結構設計以及系統邏輯結構設 計[52],之后通過構建系統總體架構圖以及時序圖等圖示，對系統的功能模塊進行了更 加細化和具體的設計。通過對研究內容中涉及的科研數據類型以及應用場景等因素的 具體分析，確定了數據庫概念模型設計以及具體的表結構設計。

　�。�3）系統實現：將系統預設的功能模塊進行實現。實現過程包括技術學習、技術 運用、開發環境配置、服務器環境配置、界面設計等，通過對前文的敘述內容以及相 關技術的整合，最終完成了程序開發工作。

　�。�4）系統測試：采用黑盒測試以及阿里云性能測試服務 PTS 的方式，分別對系統 進行了功能測試以及小規模的并發測試，確保了各項功能需求指標和系統性能指標都 符合軟件交付使用標準。

　　7.2 展望

　　本文基于 Java Web 的高�？蒲谐晒�管理系統的設計與實現，能夠滿足高�？蒲行� 息管理的基本業務需求。"人無完人，金無足赤",程序設計開發亦是如此，經過總 結分析發現，系統在 UI 界面設計、功能擴展以及代碼優化方面仍存在著提升空間，在 系統后期維護升級中須著重對以下方面進行不斷改良和完善。

　�。�1）隨著技術的不斷發展更新，應用程序的功能也愈加趨于豐富化和智能化。其 中包括一些登錄方式的改變，比如采用關聯的第三方軟件賬號進行登錄，包括 QQ 掃 碼登錄、微信掃碼登錄以及微博掃碼登錄等。這些功能的實現，會大大節省輸入身份 驗證信息的時間，同時也會為用戶解決忘記賬號密碼信息的顧慮。

　�。�2）隨著系統用戶數量和科研數據信息的大量增加，可能會導致系統的數據查詢 速率減慢。在后續系統維護升級中，可以考慮采用分布式系統處理，將系統進行橫向 擴展，提升系統的整體性能。

致 謝

　　兩年的工程碩士學習生涯，已經臨近末尾。在阜陽師范大學為期兩年的學習過程 中，收獲更多的是踏實與肯鉆的學術精神，還有彌足珍貴的師生情誼和同學友誼。 非常感謝我的導師張巖副教授，張老師具備了作為一位優秀師者所擁有的品質風 范。

　　他能夠從學生的切身利益出發，結合學生的自身情況，為學生制定符合規范且適 宜的人才培養方案，老師身上體現出的治學之嚴謹、決策之民主讓我倍感幸運。為了 幫我的論文質量把好關，老師有時需要審閱我的論文到凌晨十二點前后才能休息，這 中間，老師對論文反復進行批改，提出修改建議不下于數十次，最終才完成了論文的 寫作。還要特別感謝阜陽師范大學計算機與信息工程學院的全體老師們，正是因為這些 優秀的教師群體，才使我在學業方面獲得了提升。學校給我們建設了實驗室，配備了 性能優良的計算機，使得我們在工程實踐中擁有了相對更好的工作和學習平臺。

　　同時 學校還為我們提供了標準的雙人間宿舍，里面除了基本的生活設施用品之外，還附帶 了熱水器以及獨立衛生間，為我們創造了非常好的生活環境。學校在經費并不富裕的 情況下，仍然為我們提供了設備齊全的實驗室和良好的住宿環境，在這里我要感謝阜 陽師范大學對我們生活、學習的積極支持！同時還要感謝我的研究生同學們，大家一 起交流學習，創造了良好的工作和學習氛圍，雖然兩年時間不是很長，但彼此都結下 了深厚的同學情誼。還要特別感恩我的父母，從我咿呀學語到如今即將碩士畢業，他 們幾乎傾注了半生的心血，正是因為父母的不斷付出與支持，才有了我今天在這里感 恩父母的機會，家永遠是我心靈的港灣，永遠使我保持奮斗的熱情。

　　最后，還要特別感謝對我的論文提出了寶貴意見的教授學者們，正是因為你們的 默默付出，才促使了我國科學事業的進步，向各位教授學者們表示深深的敬意。

　　在此，我衷心的祝福大家身體健康，萬事順遂！

（如您需要查看本篇畢業設計全文，請您聯系客服索�。�