django大学生创新创业项目管理系统94923-计算机课程设计、毕业设计

前言

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第1章 绪论

1.1 选题背景和意义

  高校创新创业教育存在项目数量急剧增加,但管理手段相对落后的问题。近些年来各高校积极响应国家双创号召,大学生创新创业训练计划项目立项数量不断上升。但是大多数院校仍然采用Excel表格统计、纸质文档归档、邮件往来沟通的传统管理方式。基于网络平台的项目全生命周期管理系统可以很好地把分散的管理环节整合起来1。成果导向教育理念认为项目管理过程要具有完整的全过程记录和能力追踪的功能2。从系统设计和实现的研究中可以看出,缺少一个统一的信息平台会造成申报材料格式杂乱无章、审核进度无法掌控、中期检查形式化等诸多问题。创建出一个专业的大学生创新创业项目管理系统,已经成为提高管理效率的迫切需要。该系统把申报、指导、进度、成果、评价等环节都包含进去,使项目信息可以透明地在师生之间流动,从根本上克服了传统模式的效率瓶颈。

  该系统对于提高管理效率、改善资源调配有重要的作用。把纸质流程转为线上操作后,申报材料填写的时间大大减少,审核人员不需要手动汇总表格的数据。系统可以对每一个项目进行完整的轨迹记录,从立项到结题所有的材料都可以被查询。教师可以将精力从事务性的工作中解放出来,更多的投入到实质性的项目指导环节中。系统创建了标准化的评审流程以及评分标准,削减了由于人为原因引发的评分差异。从行业推动角度来讲,该系统的设计模式可以推广到学科竞赛管理、实习实训跟踪等类似的场景中去,给高校实践教学信息化建设提供可复用的解决方案。

1.2 国内外研究现状

  国内创新创业项目管理平台由原来的单一功能发展到现在全过程覆盖的平台。早期系统大多采用静态网页加后台表单的简单结构,主要解决申报信息电子化存储的问题。支馨悦认为该类系统没有动态交互性,学生不能随时了解审核进度3。黄敏、刘孜文认为创新创业教育要依靠信息化工具来支撑项目全过程的管理4。盛利根据项目管理理论,创建出一个包含进度监控、风险预警功能的系统框架5。赵保同认为高校基金项目管理系统应该支持多角色协同操作,并且要留有完整的审批痕迹6。李岸的硕士论文详细论述了从需求分析到系统实现的全部过程,认为移动端适配、数据可视化是目前系统的主要发展方向7。从国内的研究趋势来看,单一的功能模块已经不能满足实际需要,全生命周期管理成了系统设计的主要方向。

  国外创新创业项目管理更加重视开放性、生态融合。Spanò等在研究NEMESI项目的时候发现,混合的风险管理机制可以大大提高创新项目知识转化的速度8。Petković等人认为外部支持强度和项目管理成熟度之间存在着复杂的非线性关系,给系统设计中资源分配模块的建立提出了更高的要求9。Drączkowska等人通过系统综述发现,用户共创创新项目中需要有需求捕获和反馈闭环的功能10。Orellano和Gourc在风险类型学研究中对创新项目特有的不确定因素及应对策略进行了系统的整理11。Prasetyo等人把人工智能技术应用于项目管理当中,对智能推荐和预测分析在项目进度管理中应用的前景进行研究12。国外的研究方法论为系统的功能设计提供理论支持。

1.3 研究内容

  本文的主要工作就是设计并实现一个面向大学生创新创业项目的一套信息化管理系统。研究从实际管理痛点入手,先对学生的、教师的、管理员的三个主要用户进行需求调研,找出项目申报、进度管理、成果提交、评价反馈等各个方面的功能模块。在此基础上设计系统的技术架构,前端用Vue.js创建单页面应用,后端用Django提供API接口,数据层用MySQL进行持久化存储。在具体的实现过程中要解决三个关键技术问题,即不同的角色有细粒度的权限控制、项目的进度状态的流转规范化管理、文件材料的高效存储与检索。系统完成之后进行功能测试和性能验证,保证各个模块可以正常工作。本次研究主要对业务流程线上化、数据流转自动化进行研究,没有涉及到移动端APP开发以及与其他高校系统数据对接。最终交付成果有可以部署的Web系统、数据库设计文档、完整的测试报告。

1.4 目前研究存在的主要问题

  目前对于创新创业项目管理系统的相关研究还存在着一些明显不足。功能设计上大多数系统只对申报信息进行电子化存储,并没有包含项目执行全过程。中期检查、进度跟踪、成果归档等重要部分一般会在不同的平台当中执行,教师和学生要在这个平台之间完成大量的操作。李岸认为现有的系统缺少有效的进度预警功能,教师不能及时发现停滞的项目。数据利用上系统积累起来的大量项目信息只做存档查询,没有建立统计分析模块来支持教学决策。技术实现上部分系统使用的是传统的单体架构,前后端耦合严重造成功能扩展难。权限控制粒度过大会使不同用户对同一个数据对象有不同的需求。这些问题限制了系统在实际管理工作中使用的效果,也成了本文的直接动力,即设计出一套包含项目全过程、支持多角色协同、具有数据统计分析功能的专业化管理系统。

1.5 论文的组织

  第1部分绪论主要阐述创新创业项目管理信息化的背景,分析国内外的研究现状,确定研究内容和目的。指出目前系统生命周期覆盖和数据利用方面存在的问题,说明本文的总体结构。

  第2章相关技术介绍,对系统开发所用到的核心技术进行介绍,即Django框架的MVC模式和ORM机制、Vue.js的响应式数据绑定和组件化开发、MySQL数据库的事务和索引特性、前后端分离架构以及Python语言基础。

  第3章系统需求分析从技术、经济、操作三个方面论证项目的可行性,用用例图和用例关系表对学生的、教师的、管理员三种角色的功能需求进行详细的分析,确定各个角色的操作边界和交互关系。

  第4章系统设计,完成系统的分层架构设计和架构图绘制,完成功能模块划分及功能结构图设计。对五个核心业务流程进行流程图绘制,完成数据库概念设计和12个核心数据表的设计。

  第5章系统实现分角色展示各功能模块的实现过程。学生用户完成登录注册等八个功能,教师用户完成申报管理等四个功能,管理员完成类型管理等七个功能,每个模块有核心代码和界面图。

  第6章系统测试说明测试目的和方法,选择在线申报、项目进度、成果信息、项目评价、权限管理五个主要功能设计测试用例。测试结果证明各个功能模块可以正常工作,满足设计要求。

第2章 相关技术介绍

2.1 Django框架

  Django是用Python语言开发的,采用的是模型、模板、视图的设计模式13。该框架是在新闻编辑室实际开发的需求基础上,于2005年开发出来用来满足高强度、快节奏的内容发布。框架内部有对象关系映射组件,开发者用Python类来定义数据模型,框架就会自动创建出相应的数据库表结构。URL分发模块把浏览器请求映射到对应的处理函数上,视图函数执行业务逻辑之后返回响应内容。模板引擎用来动态地生成HTML页面,具有模板继承和复用的功能。创新创业项目管理系统里,学生提交的申报数据经由视图函数查验之后被存放到数据库当中。教师查看项目列表的请求是通过URL路由分派到相应的处理逻辑中去的。框架自带的表单组件会对申报材料中必填项做非空校验。该框架对请求响应机制做了完整的HTTP请求处理闭环的实现。

  Django自带的后台管理界面,开发者注册数据模型之后可以得到增删改查的功能。中间件组件在请求到达视图之前就对请求进行预处理,可以做用户认证、权限校验等工作。会话管理模块给每一个访问者保存临时的状态信息,可以采用数据库或者缓存的方式进行存储。系统采用中间件对未登录用户发起的访问请求进行拦截,并按照session里的用户标识来判定操作权限。项目审批流程中,框架的事务装饰器保证申报状态更新和审核意见保存这两个操作同时成功或者同时回滚。数据库迁移工具保存模型变更的历史,多人协作开发的时候可以保证数据结构的同步。框架的自动防跨站请求伪造和SQL注入攻击的安全机制,把用户输入的内容转义。

2.2 Vue.js框架

  Vue.js是用于构建用户界面的渐进式框架,它的核心库只关注视图层。该框架使用声明式的渲染方式,用模板语法来描述最终要生成的HTML结构14。框架内部创建虚拟DOM树,数据发生变化的时候对比新旧节点的差别,批量更新真实的DOM节点。响应式系统在组件初始化的时候会遍历数据对象的所有属性,把每一个属性转换成带有依赖追踪功能的getter和setter。计算属性依靠响应式依赖来实现缓存,只有当相关的依赖发生变化的时候才会重新求值。在创新创业项目管理系统中,将项目的列表页面的数据表格绑定到组件data属性上,当用户进行排序操作的时候,就会调用计算属性重新计算显示数据。申报表单的输入字段用v-model指令进行双向绑定,用户填写的内容会立即同步到组件的状态上。组件系统支持把页面拆分成独立可以复用的单元,导航栏、表单输入框、数据表格都封装成子组件。路由模块负责页面跳转的逻辑,前端切换视图的时候不会向服务器请求完整的页面。本系统使用Vue组件化的方式,把在线申报、进度跟踪、成果上传等不同的功能做成独立的组件。路由守卫在切换页面的时候会检测用户的登录状态,没有认证的请求会被重定向到登录页面。状态管理库把用户的个人信息以及项目的相关数据集中起来,各个组件之间共享的状态变得有迹可循。

2.3 MySQL数据库

  MySQL是一款开源的关系型数据库管理系统,是由瑞典的MySQL AB公司所开发的。该系统使用客户端服务器模式,服务端进程监听指定端口接受查询请求。数据存储采用表格模型,每一个表由若干行记录和固定的列组成。存储引擎插件化结构包含InnoDB、MyISAM等几种引擎,InnoDB具有事务支持和外键约束。查询优化器对SQL语句进行分析后产生执行计划,选择合适的索引加快数据的检索速度。创新创业项目管理系统中用户账户表是用来保存学生、教师、管理员的登录信息以及基本信息的。项目申报表中包含每一个项目的名称、类别、预算金额等结构化的字段。文件记录表中存储上传材料的存储路径以及原始文件名。事务机制保证了多步操作的一致性,申报提交时会同时插入项目主表和成员附表。索引策略对高频查询字段进行优化,教师查看自己指导的项目列表时通过指导老师ID字段快速过滤。备份工具提供全量备份和增量备份两种方式,定期导出数据防止意外丢失。

  Django ORM将数据库表映射成Python类,开发者无需写原生SQL语句。模型字段类型对应的是数据库的列定义,CharField是VARCHAR类型的映射。查询集采用链式调用的方式,只有真正需要数据的时候才会发出查询请求。ORM把面向对象的过滤条件转换成SQL语句的WHERE子句。关联关系用外键字段来表示,正向查询和反向查询都会自动执行表连接操作15。本系统用ORM来定义项目表和用户表之间的多对一关系,用项目对象直接访问对应的指导教师信息。迁移系统依据模型定义的变化来生成数据库变更脚本,版本控制使开发环境和生产环境结构一致。在查询优化上,使用select_related方法一次就可以完成关联表的连接查询,不会出现N+1查询的问题。数据库连接池复用已经建立好的连接来降低重复握手的成本。MySQL对数据持久化有保证,可以保证系统的业务数据不会丢失。

2.4 前后端分离技术

  前后端分离架构把用户界面和服务器端逻辑分成两个独立的开发单元。前端项目单独在浏览器里运行,用HTTP协议和后端异步请求。后端项目主要提供RESTful风格的API接口,不再做页面模板渲染的工作。此种模式下前端开发者和后端开发者可以同时进行工作,只要约定好接口规范和数据格式就可以了。前端Vue.js应用主要完成页面的路由跳转和数据展示,后端Django应用只做业务逻辑和数据库的操作。前端页面切换时不触发服务器端模板渲染,只有数据变化时才会调用API。前端项目部署到Nginx静态服务器上,后端服务运行在独立的WSGI容器里16。两者之间用跨域资源共享机制来实现通信,前端请求携带token令牌来进行身份认证。该架构可以使得前端代码和后端代码分别进行版本管理,在系统升级的时候只需要替换相应的模块即可。

2.5 Python语言

  Python语言是由Guido van Rossum在上世纪九十年代初设计出来的,它的语法结构重视代码的可读性以及简洁的表达。解释器执行机制使开发者不需要进行编译步骤就可以直接运行程序,从而加快了代码编写和调试的迭代速度。动态类型系统可以使得变量在不同的时候指向不同的对象,变量声明时不需要显式地给出类型信息。内存管理使用引用计数和垃圾回收相结合的方式,自动处理不再使用的内存空间。在创新创业项目管理系统中,Django框架使用Python语言开发,依靠丰富内置库来迅速完成业务逻辑。列表推导式和生成器表达式可以减少数据过滤、转换的代码量。装饰器语法可以在不修改原函数代码的情况下给函数添加权限校验、日志记录等功能。标准库中的json模块用来处理API接口的序列化和反序列化工作,datetime模块用来管理项目时间戳字段。异常处理机制可以捕捉程序运行中出现的各种错误,防止因为某一个请求的失败而造成整个服务的崩溃。面向对象特性可以使得开发者创建出数据模型类,把数据库表结构映射成Python对象17。第三方包管理工具pip可以方便地安装和维护项目的依赖库,requirements文件记录所有的依赖版本信息。

第3章 系统需求分析

3.1 可行性分析

3.1.1 技术可行性

  本系统采用Django和Vue.js的前后端分离结构,技术成熟稳定。Django框架有完整的ORM映射、路由分发、表单验证的功能模块,可以支持业务逻辑的快速实现。Vue.js响应式数据绑定、组件化开发模式适合用来创建交互密集的管理系统界面。MySQL数据库可以支持事务处理以及并发访问,可以满足中小型系统的数据存储需求。开发环境使用PyCharm和VS Code工具链,调试和部署流程清楚。以上技术栈在同类Web系统开发中已经被证明是可行的,并没有遇到过无法解决的技术问题。

3.1.2 经济可行性

  系统开发所需的软件工具均为开源或免费版本,Django框架、Vue.js库、MySQL社区版无需支付授权费用。硬件方面,开发测试在一台普通个人计算机上即可完成,生产部署可使用云服务商提供的基础型云服务器。人力成本控制在单人开发能力范围内,无需组建大型团队。系统运行后,原有纸质申报材料消耗、人工统计工时、文档存储空间等开支均可缩减。从投入产出比角度衡量,建设成本远低于长期人工管理累计的隐性支出。

3.1.3 操作可行性

  系统界面采用角色化设计,学生、教师、管理员登录后看到不同的功能菜单。学生端主要操作为填写申报表单、上传材料文件、查看审核状态,表单布局遵循常规填写习惯。教师端的审核操作通过下拉选择与确认按钮完成,无需复杂配置。管理员的类型维护与用户管理采用表格形式呈现,增删改查操作与其他后台系统保持一致。三类用户均可在半小时内掌握基本操作流程,无需专门培训。

3.2 功能需求分析

  学生用户在系统中可以进行注册与登录操作,登录后查看通知公告与新闻资讯。学生能够在线填写申报材料并提交项目申请,提交后跟踪项目进度状态。学生可以查询教师给出的项目指导意见,管理自己项目的成果信息,查看项目评价结果。学生还可以发表评论进行交流互动。学生用户用例图如图3.1所示。

图3.1学生用户用例图

  教师用户主要对学生的申报信息进行审核管理。教师可以查看所有待审核与已审核的申报记录,对项目进度进行跟踪监控。教师能够录入项目指导内容,审核学生提交的成果材料。教师还可以对已完成项目进行评价打分。教师用户用例图如图3.2所示。

图3.2教师用户用例图

  管理员拥有系统最高权限,负责基础数据配置与全面管理。管理员维护项目类型分类,对所有申报记录进行增删改查操作。管理员管理项目进度节点,指导教师工作流程。管理员审核成果信息,管理项目评价数据,发布通知公告。管理员用户用例图如图3.3所示。

图3.3管理员用户用例图

第4章 系统设计

4.1 系统架构设计

  本系统使用的是前后端分离的分层架构模式。用户界面层主要负责数据的展示和用户的交互操作,它运行在浏览器中,使用HTTP协议与后端服务进行通信。应用服务层部署Django应用,前端请求到来之后调用业务逻辑进行处理,该层包含视图处理、权限验证、数据校验等模块。数据持久层使用Django的ORM机制和MySQL数据库交互,实现数据的存取操作。系统支持层为Python解释器、WSGI服务器、数据库服务等基本运行环境。三层架构把界面展示、业务处理、数据存储这三个关注点分离开来,任一层的修改都不会影响到其他层次。前端通过API接口来获取数据,后端不会关心前端具体的实现技术。数据库连接配置在配置文件中,环境切换时只需要修改连接字符串。系统架构图如图4.1所示。该分层的设计参照了杨洪涛提出的MVC框架设计思想18,把业务逻辑和数据展示区分开来。

图4.1系统架构图

4.2 功能结构设计

  该系统面向学生、教师、管理员三类用户分别提供差异化的功能模块。学生用户可以完成在线申报填写、项目进度查看、指导教师意见查询、成果信息上传、项目评价结果查阅以及评论发布操作。教师用户的核心功能集中在申报信息审核、项目进度审批、指导内容录入、成果材料验收与项目评价打分方面。管理员用户除了拥有教师全部管理权限外,还负责项目类型分类维护、通知公告内容编辑以及系统基础参数的配置管理。该系统功能结构如图4.2所示。

图4.2系统功能结构图

4.3 业务流程设计

4.3.1 系统总体业务流程设计

  学生提交项目申报后进入待审核队列,教师审核通过则项目正式立项并进入执行阶段。执行过程中学生定期更新项目进度,教师根据进度情况给出指导建议。项目完成后学生上传结题材料,教师进行成果审核并给出最终评价分数。管理员在项目全过程中维护基础数据并对异常情况进行干预。系统总体业务流程如图4.3所示。

图4.3系统总体业务流程图

4.3.2 在线申报流程设计

  学生登录系统后进入申报页面填写项目基本信息,提交前系统检查必填字段是否完整。申报材料提交后状态变更为待审核,教师查看申报内容后做出通过或驳回决定。审核通过的项目进入立项状态,驳回的项目允许学生修改后重新提交。在线申报流程如图4.4所示。

图4.4在线申报流程图

4.3.3 项目进度管理流程设计

  学生登录后查看自己项目的当前进度状态,按照计划节点填写进展描述并上传佐证材料。教师收到进度更新通知后查看内容,确认进展符合预期则标记为通过。进度滞后或材料不全时教师驳回并要求补充说明。项目进度管理流程如图4.5所示。

图4.5项目进度管理流程图

4.3.4 成果信息管理流程设计

  项目完成后学生登录系统提交结题成果材料,包括研究报告、实物照片、软件代码等附件。教师对成果进行审核,审核通过后进入评价环节。审核不通过的成果退回给学生,要求限期修改后重新提交。成果信息管理流程如图4.6所示。

图4.6成果信息管理流程图

4.3.5 项目评价管理流程设计

  教师登录系统查看已完成项目的列表,选择待评价项目后进入评分页面。教师根据项目完成质量、创新程度、应用价值等维度给出分数并填写评语。提交评价后系统自动计算总分并更新项目的结题状态。项目评价管理流程如图4.7所示。

图4.7项目评价管理流程图

4.4 数据库设计

  数据库设计使用第三范式的方法来消除数据冗余从而提高存储效率。关系型模型用表格来组织数据,表之间通过外键建立关联关系。用户账户表和具体的角色表是分开存储的,角色表用外键引用账户主键。这样设计可以使得同一个自然人同时扮演不同的角色而使用相同的登录信息。数据完整性用字段非空约束、唯一索引、外键级联操作来保证。事务机制保证申报提交的时候项目主表和成员附表一起写入,防止出现孤儿记录。MySQL数据库的InnoDB引擎可以支持行级锁、外键约束,适合多用户并发访问19

4.4.1 概念设计

  是项目申报实体主要包括项目申报id、学生用户、学生姓名、学生学号、项目名称、项目类系、教师用户、预期成果、申报次数、经费预算、成员信息、项目简介、审核状态、审核回复、进度限制次数等字段。实体属性图如图4.8所示。

图4.8项目申报实体属性图

  项目进度实体主要包括项目进度id、学生用户、学生姓名、学生学号、项目名称、教师用户、经费预算、中期材料、进度状态、状态描述、指导限制次数、成果限制次数等字段。实体属性图如图4.9所示。

图4.9项目进度实体属性图

  成果信息实体主要包括成果信息id、学生用户、学生姓名、学生学号、项目名称、教师用户、经费预算、结题材料、结题次数、成果内容、审核状态、审核回复、评价限制次数等字段。实体属性图如图4.10所示。

图4.10成果信息实体属性图

  项目评价实体主要包括项目评价id、学生用户、学生姓名、学生学号、项目名称、教师用户、经费预算、结题材料、项目评分、评价日期、评价内容等字段。实体属性图如图4.11所示。

图4.11项目评价实体属性图

  项目指导实体主要包括项目指导id、学生用户、学生姓名、学生学号、项目名称、教师用户、经费预算、中期材料、指导内容等字段。实体属性图如图4.12所示。

图4.12项目指导实体属性图

  学生用户实体主要包括学生用户id、学生姓名、学生学号、学生性别、审核状态、用户id等字段。实体属性图如图4.13所示。

图4.13学生用户实体属性图

  教师用户实体主要包括教师用户id、教师姓名、教师电话、教职工号、审核状态、用户id等字段。实体属性图如图4.14所示。

图4.14教师用户实体属性图

  用户账户实体主要包括用户id、账户状态、用户组、登录时间、手机号码、手机认证状态、用户名、昵称、密码、邮箱、邮箱认证状态、头像地址等字段。实体属性图如图4.15所示。

图4.15用户账户实体属性图

  评论实体主要包括评论id、用户id、回复评论id、内容、昵称、头像地址、来源表、来源字段、来源id、是否隐藏、是否置顶等字段。实体属性图如图4.16所示。

图4.16评论实体属性图 图4.17系统E-R图

4.4.2 数据库表设计

  项目申报表主要是用来存储学生提交的创新创业项目申请信息。主要包括项目名称、项目类系、经费预算、成员信息等字段。如表4.8所示。

表4.8项目申报表

序号 字段名 类型 长度 是否非空 是否主键 备注
1 项目申报id int 11 在线申报ID
2 学生用户 int 11 学生用户
3 学生姓名 varchar 64 学生姓名
4 学生学号 varchar 64 学生学号
5 项目名称 varchar 64 项目名称
6 项目类系 varchar 64 项目类系
7 教师用户 int 11 教师用户
8 预期成果 varchar 255 预期成果
9 申报次数 varchar 64 申报次数
10 经费预算 varchar 64 经费预算
11 成员信息 text 65535 成员信息
12 项目简介 text 65535 项目简介
13 审核状态 varchar 16 审核状态
14 审核回复 varchar 255 审核回复
15 进度限制次数 int 11 进度限制次数
16 创建时间 datetime - 创建时间
17 创建用户id int 11 创建用户ID
18 更新时间 timestamp - 更新时间

  项目进度表主要是用来记录项目执行过程中的阶段性完成情况。主要包括项目名称、中期材料、进度状态、状态描述等字段。如表4.9所示。

表4.9项目进度表

序号 字段名 类型 长度 是否非空 是否主键 备注
1 项目进度id int 11 项目进度ID
2 学生用户 int 11 学生用户
3 学生姓名 varchar 64 学生姓名
4 学生学号 varchar 64 学生学号
5 项目名称 varchar 64 项目名称
6 教师用户 int 11 教师用户
7 经费预算 varchar 64 经费预算
8 中期材料 varchar 255 中期材料
9 进度状态 varchar 64 进度状态
10 状态描述 text 65535 状态描述
11 指导限制次数 int 11 指导限制次数
12 成果限制次数 int 11 成果限制次数
13 创建时间 datetime - 创建时间
14 创建用户id int 11 创建用户ID
15 更新时间 timestamp - 更新时间

  成果信息表主要是用来存储学生提交的结题材料与最终成果内容。主要包括项目名称、结题材料、结题次数、成果内容、审核状态等字段。如表4.10所示。

表4.10成果信息表

序号 字段名 类型 长度 是否非空 是否主键 备注
1 成果信息id int 11 成果信息ID
2 学生用户 int 11 学生用户
3 学生姓名 varchar 64 学生姓名
4 学生学号 varchar 64 学生学号
5 项目名称 varchar 64 项目名称
6 教师用户 int 11 教师用户
7 经费预算 varchar 64 经费预算
8 结题材料 varchar 255 结题材料
9 结题次数 varchar 64 结题次数
10 成果内容 text 65535 成果内容
11 审核状态 varchar 16 审核状态
12 审核回复 varchar 255 审核回复
13 评价限制次数 int 11 评价限制次数
14 创建时间 datetime - 创建时间
15 创建用户id int 11 创建用户ID
16 更新时间 timestamp - 更新时间

  项目评价表主要是用来存储教师对已完成项目的评分与评语信息。主要包括项目名称、结题材料、项目评分、评价日期、评价内容等字段。如表4.11所示。

表4.11项目评价表

序号 字段名 类型 长度 是否非空 是否主键 备注
1 项目评价id int 11 项目评价ID
2 学生用户 int 11 学生用户
3 学生姓名 varchar 64 学生姓名
4 学生学号 varchar 64 学生学号
5 项目名称 varchar 64 项目名称
6 教师用户 int 11 教师用户
7 经费预算 varchar 64 经费预算
8 结题材料 varchar 255 结题材料
9 项目评分 double - 项目评分
10 评价日期 date - 评价日期
11 评价内容 text 65535 评价内容
12 创建时间 datetime - 创建时间
13 创建用户id int 11 创建用户ID
14 更新时间 timestamp - 更新时间

  项目指导表主要是用来记录教师对学生项目的中期指导内容。主要包括项目名称、中期材料、指导内容等字段。如表4.12所示。

表4.12项目指导表

序号 字段名 类型 长度 是否非空 是否主键 备注
1 项目指导id int 11 项目指导ID
2 学生用户 int 11 学生用户
3 学生姓名 varchar 64 学生姓名
4 学生学号 varchar 64 学生学号
5 项目名称 varchar 64 项目名称
6 教师用户 int 11 教师用户
7 经费预算 varchar 64 经费预算
8 中期材料 varchar 255 中期材料
9 指导内容 text 65535 指导内容
10 创建时间 datetime - 创建时间
11 创建用户id int 11 创建用户ID
12 更新时间 timestamp - 更新时间

  学生用户表主要是用来存储学生角色的个人信息与认证状态。主要包括学生姓名、学生学号、学生性别、审核状态、用户id等字段。如表4.13所示。

表4.13学生用户表

序号 字段名 类型 长度 是否非空 是否主键 备注
1 学生用户id int 11 学生用户ID
2 学生姓名 varchar 64 学生姓名
3 学生学号 varchar 64 学生学号
4 学生性别 varchar 64 学生性别
5 审核状态 varchar 16 审核状态
6 用户id int 11 用户ID
7 创建时间 datetime - 创建时间
8 创建用户id int 11 创建用户ID
9 更新时间 timestamp - 更新时间

  教师用户表主要是用来存储教师角色的个人信息与联系方式。主要包括教师姓名、教师电话、教职工号、审核状态、用户id等字段。如表4.14所示。

表4.14教师用户表

序号 字段名 类型 长度 是否非空 是否主键 备注
1 教师用户id int 11 教师用户ID
2 教师姓名 varchar 64 教师姓名
3 教师电话 varchar 16 教师电话
4 教职工号 varchar 64 教职工号
5 审核状态 varchar 16 审核状态
6 用户id int 11 用户ID
7 创建时间 datetime - 创建时间
8 创建用户id int 11 创建用户ID
9 更新时间 timestamp - 更新时间

  用户账户表主要是用来存储系统登录认证所需的基本凭证信息。主要包括用户名、密码、用户组、手机号码、邮箱、账户状态等字段。如表4.15所示。

表4.15用户账户表

序号 字段名 类型 长度 是否非空 是否主键 备注
1 用户id int 11 用户ID
2 账户状态 smallint 6 账户状态
3 用户组 varchar 32 所在用户组
4 登录时间 timestamp - 上次登录时间
5 手机号码 varchar 11 手机号码
6 手机认证状态 smallint 6 手机认证
7 用户名 varchar 16 用户名
8 昵称 varchar 16 昵称
9 密码 varchar 64 密码
10 邮箱 varchar 64 邮箱
11 邮箱认证状态 smallint 6 邮箱认证
12 头像地址 varchar 255 头像地址
13 创建时间 timestamp - 创建时间

  评论表主要是用来存储用户对项目内容的评论交流信息。主要包括内容、昵称、头像地址、来源表、来源字段、来源id等字段。如表4.16所示。

表4.16评论表

序号 字段名 类型 长度 是否非空 是否主键 备注
1 评论id int 11 评论ID
2 用户id int 11 评论人ID
3 回复评论id int 11 回复评论ID
4 内容 longtext 4294967295 内容
5 昵称 varchar 255 昵称
6 头像地址 varchar 255 头像地址
7 创建时间 timestamp - 创建时间
8 更新时间 timestamp - 更新时间
9 来源表 varchar 255 来源表
10 来源字段 varchar 255 来源字段
11 来源id int 11 来源ID
12 是否隐藏 tinyint 4 是否隐藏
13 是否置顶 tinyint 4 是否置顶

第5章 系统实现

5.1 学生用户角色功能实现

5.1.1 登录注册功能实现

  用户登录注册模块负责身份认证与账户创建。User控制器中的Login方法接收用户名与密码参数,调用服务层查询用户表进行身份校验。校验通过后生成临时访问令牌存入会话,并将用户信息返回前端。Register方法校验用户名唯一性后完成账户创建。登录注册界面如图5.1所示。

图5.1登录注册界面

  核心代码实现如下:

复制代码
def Login(self, ctx):

body = ctx.body

obj = service_select("user").Get_obj({"username": body["username"]}, {"like": False})

if obj and obj["password"] == body["password"]:

token = md5hash(str(obj["user_id"]) + "_" + str(timestamp))

  service_select("access_token").Add({"token": token, "user_id": obj"user_id"})

  return {"result": {"obj": obj}}

5.1.2 通知公告查询功能实现

  通知公告查询模块负责展示系统发布的公告信息。Notice控制器中的Get_list方法接收分页参数与筛选条件,从notice表中检索公告数据。前端传入当前页码与每页条数,服务层计算偏移量后执行分页查询。返回结果包含公告标题、正文内容与发布时间。通知公告查询界面如图5.2所示。

图5.2通知公告查询界面

  核心代码实现如下:

复制代码
class Notice(Service):

def init(self, *config):

config_temp = {

  "table": "notice",

  "size": 10,

  }

  super(Notice, self).init(config_temp)

5.1.3 在线申报功能实现

  在线申报模块负责收集学生提交的项目申请信息。Online_declaration控制器中的Add方法接收前端表单数据,包含项目名称、项目类系、经费预算、成员信息等字段。服务层将数据写入online_declaration表,状态字段初始设为待审核。提交成功后返回记录ID供后续查询使用。在线申报界面如图5.3所示。

图5.3在线申报界面

  核心代码实现如下:

复制代码
class Online_declaration(Service):

def init(self, *config):

config_temp = {

  "table": "online_declaration",

  "size": 30,

  "page": 1,

  }

  super(Online_declaration, self).init(config_temp)

5.3.3 项目进度管理功能实现

  项目进度管理模块负责记录项目执行过程中的阶段性进展。Project_progress控制器中的Add方法接收学生填写的进展描述与中期材料。服务层校验当前项目状态后插入进度记录,同时更新项目主表中的进度状态字段。学生可调用Get_list方法查看历史进度轨迹。项目进度管理界面如图5.4所示。

图5.4项目进度管理界面

  核心代码实现如下:

复制代码
class Project_progress(controllerClass):

def init(self, config={}):

config_init = {

  "tpl": "./project_progress/",

  "service": "project_progress",

  }

  super(Project_progress, self).init(config_init)

5.1.5 项目指导查询功能实现

  项目指导查询模块负责展示教师填写的指导意见。Project_guuser_idance控制器中的Get_list方法根据当前登录学生的用户ID筛选指导记录。服务层关联项目表与学生表,返回指导内容、填写时间与对应项目名称。每条记录可展开查看完整指导文本。项目指导查询界面如图5.5所示。

图5.5项目指导查询界面

  核心代码实现如下:

复制代码
class Project_guuser_idance(Service):

def init(self, *config):

config_temp = {

  "table": "project_guuser_idance",

  "size": 30,

  "page": 1,

  }

  super(Project_guuser_idance, self).init(config_temp)

5.3.5 成果信息管理功能实现

  成果信息管理模块负责处理学生提交的结题材料。Results_information控制器中的Add方法接收成果内容文本与附件文件。服务层将文件存储路径保存到数据库,成果状态初始设为待审核。学生可通过Set方法修改已驳回的成果记录,重新提交后状态恢复为待审核。成果信息管理界面如图5.6所示。

图5.6成果信息管理界面

  核心代码实现如下:

复制代码
class Results_information(controllerClass):

def init(self, config={}):

config_init = {

  "tpl": "./results_information/",

  "service": "results_information",

  }

  super(Results_information, self).init(config_init)

5.1.7 项目评价查询功能实现

  项目评价查询模块负责展示教师对项目的最终评分结果。Project_evaluation控制器中的Get_list方法根据学生ID检索评价记录。服务层从project_evaluation表中提取项目评分、评价日期与评语内容。前端页面以列表形式呈现各维度得分与总分。项目评价查询界面如图5.7所示。

图5.7项目评价查询界面

  核心代码实现如下:

复制代码
class Project_evaluation(Service):

def init(self, *config):

config_temp = {

  "table": "project_evaluation",

  "size": 30,

  "page": 1,

  }

  super(Project_evaluation, self).init(config_temp)

5.1.8 评论管理功能实现

  评论管理模块负责处理用户对项目内容的交流互动。Comment控制器中的Add方法接收评论内容、来源表与来源ID参数。服务层将评论人ID、昵称与头像地址存入comment表。用户可调用Get_list方法查看他人评论,调用Del方法删除自己发表的评论。评论管理界面如图5.8所示。

图5.8评论管理界面

  核心代码实现如下:

复制代码
class Comment(controllerClass):

def init(self, config={}):

config_init = {

  "tpl": "./comment/",

  "service": "comment",

  "like": False

  }

  super(Comment, self).init(config_init)

5.2 教师用户角色功能实现

5.3.2 在线申报管理功能实现

  在线申报管理模块负责教师审核学生提交的项目申请。Online_declaration控制器中的Get_list方法筛选待审核记录,教师调用Set方法更新审核状态与审核回复。审核通过时状态变更为已立项,驳回时状态变更为未通过并附带退回理由。在线申报管理界面如图5.9所示。

图5.9在线申报管理界面

  核心代码实现如下:

复制代码
def Set(self, query={}, body={}, config={}):

sql = mysqlPool.toSetSql(query, body, obj_update(self.config, config))

ret = self.run(sql)

return ret

5.3.3 项目进度管理功能实现

  项目进度管理模块负责教师确认学生的进度更新。Project_progress控制器中的Get_list方法展示所指导项目的进度记录,教师查看后调用Set方法将进度状态更新为已确认。进度滞后或材料不足时教师填写补充要求后驳回,状态变更为待修改。项目进度管理界面如图5.10所示。

图5.10项目进度管理界面

  核心代码实现如下:

复制代码
def Get_list(self, query={}, config={}):

sql = mysqlPool.toGetSql(query, obj_update(self.config, config))

return self.run(sql)

5.3.4 项目指导管理功能实现

  项目指导管理模块负责教师录入指导建议。Project_guuser_idance控制器中的Add方法接收指导内容与项目关联信息。服务层将指导记录保存到数据库,同时更新项目指导限制次数字段。学生端通过关联查询获取最新指导内容。项目指导管理界面如图5.11所示。

图5.11项目指导管理界面

  核心代码实现如下:

复制代码
def Add(self, body={}, config={}):

sql = mysqlPool.toAddSql(body, obj_update(self.config, config))

ret = self.run(sql)

return ret

5.3.5 成果信息管理功能实现

  成果信息管理模块负责教师审核学生提交的结题成果。Results_information控制器中的Get_list方法展示待审核成果列表,教师调用Set方法更新审核状态。审核通过时状态变更为已通过并进入评价环节,不通过时退回并要求修改。成果信息管理界面如图5.12所示。

图5.12成果信息管理界面

  核心代码实现如下:

复制代码
def Set(self, query={}, body={}, config={}):

sql = mysqlPool.toSetSql(query, body, obj_update(self.config, config))

ret = self.run(sql)

return ret

5.3.6 项目评价管理功能实现

  项目评价管理模块负责教师对项目进行综合评分。Project_evaluation控制器中的Add方法接收各维度分数与评语,服务层自动计算总分并保存评价记录。系统更新项目状态为已结题,评价结果对学生端实时可见。项目评价管理界面如图5.13所示。

图5.13项目评价管理界面

  核心代码实现如下:

复制代码
def Add(self, body={}, config={}):

sql = mysqlPool.toAddSql(body, obj_update(self.config, config))

ret = self.run(sql)

return ret

5.3 管理员角色功能实现

5.3.1 项目类型管理功能实现

  项目类型管理模块负责维护项目分类信息。Project_type控制器中的Add方法接收类型名称,Set方法支持修改已有类型,Del方法删除指定分类。删除前服务层检查该类型下是否存在关联项目,存在时阻止删除操作。项目类型管理界面如图5.14所示。

图5.14项目类型管理界面

  核心代码实现如下:

复制代码
class Project_type(Service):

def init(self, *config):

config_temp = {

  "table": "project_type",

  "size": 30,

  "page": 1,

  }

  super(Project_type, self).init(config_temp)

5.3.2 在线申报管理功能实现

  管理员在线申报管理模块拥有全量数据的增删改查权限。Online_declaration控制器中的Get_list方法支持按项目名称、学生姓名、审核状态等多维度筛选。管理员调用Del方法删除异常申报记录,调用Set方法直接编辑申报内容。在线申报管理界面如图5.15所示。

图5.15在线申报管理界面

  核心代码实现如下:

复制代码
def Del(self, query={}, config={}):

sql = mysqlPool.toDelSql(query, obj_update(self.config, config))

ret = self.run(sql)

return ret

5.3.3 项目进度管理功能实现

  管理员项目进度管理模块负责监控所有项目的执行状态。Project_progress控制器中的Get_list方法展示全系统进度数据,支持按教师或按项目筛选。管理员可调用Set方法调整停滞项目的进度状态,或发送提醒通知。项目进度管理界面如图5.16所示。

图5.16项目进度管理界面

  核心代码实现如下:

复制代码
def Get_list(self, query={}, config={}):

sql = mysqlPool.toGetSql(query, obj_update(self.config, config))

return self.run(sql)

5.3.4 项目指导管理功能实现

  管理员项目指导管理模块负责巡查所有指导记录。Project_guuser_idance控制器中的Get_list方法支持按教师或项目检索指导内容。系统统计每位教师的指导次数,管理员发现异常记录时可调用Del方法删除。项目指导管理界面如图5.17所示。

图5.17项目指导管理界面

  核心代码实现如下:

复制代码
def Get_list(self, query={}, config={}):

sql = mysqlPool.toGetSql(query, obj_update(self.config, config))

return self.run(sql)

5.3.5 成果信息管理功能实现

  管理员成果信息管理模块负责成果材料的统一归档与审核监督。Results_information控制器中的Get_list方法支持按审核状态筛选,管理员调用Set方法调整成果公开范围。批量导出功能调用Export_db方法生成数据报表。成果信息管理界面如图5.18所示。

图5.18成果信息管理界面

  核心代码实现如下:

复制代码
def Export_db(self, query={}, config={}):

sql = mysqlPool.toGetSql(query, obj_update(self.config, config))

df = pd.read_sql(sql, connection)

return lst

5.3.6 项目评价管理功能实现

  管理员项目评价管理模块负责评价数据的汇总与质量把控。Project_evaluation控制器中的Get_list方法展示所有评价记录,系统计算平均分与通过率。管理员抽查发现评分偏差时可调用Del方法删除评价,要求教师重新评价。项目评价管理界面如图5.19所示。

图5.19项目评价管理界面

  核心代码实现如下:

复制代码
def Count(self, query={}, config={}):

sql = mysqlPool.toCountSql(query, obj_update(self.config, config))

arr = self.run(sql)

return arr[0]["count"] or 0

5.3.7 通知公告管理功能实现

  通知公告管理模块负责系统公告的发布与维护。Notice控制器中的Add方法接收标题与正文内容,支持设置置顶属性。Set方法修改已有公告,Del方法删除公告。前端调用Get_list方法获取最新公告列表展示在用户首页。通知公告管理界面如图5.20所示。

图5.20通知公告管理界面

  核心代码实现如下:

复制代码
class Notice(Service):

def init(self, *config):

config_temp = {

  "table": "notice",

  "size": 10,

  }

  super(Notice, self).init(config_temp)

第6章 系统测试

6.1 测试目的

  系统测试旨在验证软件功能与设计规格的一致性程度。测试过程需要覆盖在线申报、进度管理、成果提交等核心业务路径,检查每个功能模块在正常输入与异常输入下的响应行为。通过测试发现系统中隐藏的逻辑缺陷与边界条件处理漏洞,确保系统在并发访问场景下保持数据一致性。测试还将验证不同角色用户的权限隔离机制是否生效,普通用户无法访问管理功能。参照李岸提出的系统测试方案20,本系统测试聚焦于功能完整性与流程正确性两个维度。

6.2 测试方法

  本系统采用黑盒测试方法,不关注内部代码实现细节。测试用例设计依据需求文档中的功能描述与业务流程规范,覆盖正常场景与异常场景。单元测试针对后端核心逻辑函数进行独立验证,使用Django框架自带的测试客户端模拟HTTP请求。集成测试部署在本地开发环境中运行,模拟三类用户的实际操作路径。回归测试在每次代码修改后执行已有用例,防止新功能引入旧缺陷。

6.3 测试用例

  (1)在线申报功能测试如表6.1所示。

表6.1在线申报功能测试表

测试内容 测试步骤 预期结果 实际结果
完整申报提交 填写所有必填项后提交 提示提交成功并跳转列表页 符合预期
缺项申报提交 不填写项目名称直接提交 提示必填项不能为空 符合预期
附件上传功能 上传超过限定大小的文件 提示文件大小超限 符合预期
重复申报限制 同一项目连续提交两次 提示已有待审核申报 符合预期

  (2)项目进度管理功能测试如表6.2所示。

表6.2项目进度管理功能测试表

测试内容 测试步骤 预期结果 实际结果
进度更新提交 填写进展描述后提交 进度状态更新成功 符合预期
材料上传验证 上传图片格式材料 文件保存并显示缩略图 符合预期
驳回后修改 查看驳回意见后重新提交 状态变更为待审核 符合预期
空描述提交 不填写进展直接提交 提示描述不能为空 符合预期

  (3)成果信息管理功能测试如表6.3所示。

表6.3成果信息管理功能测试表

测试内容 测试步骤 预期结果 实际结果
成果首次提交 上传结题材料后提交 状态变为待审核 符合预期
审核通过验证 教师审核通过成果 学生端显示审核通过 符合预期
成果修改重提 修改被驳回成果后提交 重新进入审核队列 符合预期
材料下载检查 点击附件下载链接 文件正常下载打开 符合预期

  (4)项目评价管理功能测试如表6.4所示。

表6.4项目评价管理功能测试表

测试内容 测试步骤 预期结果 实际结果
完整评价提交 填写所有评分项后提交 总分自动计算并保存 符合预期
分数越界校验 输入超过满分值的分数 提示分数范围错误 符合预期
评价后查看 学生端查看评价结果 显示评分与评语 符合预期
重复评价限制 对同一项目再次评价 提示已存在评价记录 符合预期

  (5)用户权限管理功能测试如表6.5所示。

表6.5用户权限管理功能测试表

测试内容 测试步骤 预期结果 实际结果
未登录访问 直接访问管理页面 跳转到登录页面 符合预期
学生越权访问 学生访问教师管理页面 提示权限不足 符合预期
教师越权访问 教师访问管理员页面 提示权限不足 符合预期
登录超时处理 长时间无操作后刷新页面 要求重新登录 符合预期

6.4 测试结论

  经过上述测试用例的执行验证,系统所有核心功能均达到预期目标。在线申报模块的必填项校验与附件大小限制功能正常工作。项目进度管理模块的状态流转符合业务流程设计,驳回与重提机制运行正常。成果信息管理模块的文件上传与审核流程无异常。项目评价模块的分数计算准确,权限校验规则有效防止越权访问。系统整体功能完整,满足设计需求。

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