基于Web的工作流管理系统的设计与实现

2024-06-02

基于Web的工作流管理系统的设计与实现（精选9篇）

篇1：基于Web的工作流管理系统的设计与实现

摘要:Internet/Intranet应用的普及和Web技术的发展，为Web工作流管理系统的实现提供了一个理想的平台，而基于Web的工作流管理服务为异地办公及跨企业的合作提供了良好的基础，采用Web技术已成为新一代工作流管理系统的主要特征。本文研究开发的工作流管理系统原型将Web技术

与XML相结合，给出了基于xml的过程定义语言与工作流执行机的设计与实现方法。

关键词：工作流、工作流管理系统、XML，集成、工作流执行机

Abstract:The rapid growth of Internet/Intranet usage and development of Web technologies,provides a ideal platform to construct a Web_based workflow management.And the Web_based workflow management service provides condition for distributed working and inter-enterprise corporatin ,and it has become the characteristic of the next-generation workflow management.The WFMS prototype which this paper researched on combines the Web technologies and XML ,and provides a method of designing and implementing xml_based process definition language and workflow engine.keywords:Workflow ,workflow management systems ,XML,Integration、Workflow Engine

1、引言

工作流的概念起源于生产制造业与办公自动化领域。工作流是一类能够完全或部分自动执行的经营过程，根据一系列过程规则，文档、信息或任务在不同的执行者之间传递、执行。工作流的目的是通过将工作分解成定义良好的任务、角色，按照一定的规则和过程来执行这些任务并对它们进行监控，达到提高办事效率、降低生产成本，提高企业生产经营管理水平和企业竞争力，实现现代企业经营过程重组（BRP）、经营过程自动化。

根据工作流系统所采用的任务项传递机制的不同，工作流管理系统主要有三种方式：（1）、基于文件的工作流管理系统——以共享文件的方式来完成任务。这种类型的产品是产生最早、发展最成熟、最具多样性的，通常包含有Client/Server模式的图像、文档与数据库管理系统。（2）、基于消息的工作流管理系统——通过用户的电子邮件系统来传递文档信息。这种产品都实现了一种或多种电子邮件系统的集成。（3）基于Web的工作流管理系统——随着计算机网络技术的发展和Internet应用的不断普及，Web技术因其界面的一致、简单及与平台的无关性，在其出现之后就得了迅速发展。同时Internet的发展及企业Intranet的建构为人们提供一个理想的协同工作环境，同时也使基于Web的工作流管理系统成为可能。

Web应用程序开放、跨平台的特性使基于Web的工作管理系统已经成为一种必然的发展趋势。但目前因为不同的研究者、厂商使用不同的工作流的描述方法，这样就造成了不同的工作流产品之间不能进行互操作，因而在很大程度上阻碍了工作流技术的推广与应用。

为了使工作流管理系统具有的良好的互操作性，本文研究开发了一个基于Web的工作流管理系统，其中工作流过程定义采用了基于XML的过程定义语言。XML是用来描述文档的组织结构，XML具有简单、自定义的优点，可以实现不同产商之间的工作流产品之间的互操作性，实现异构信息的集成。

本文首先介绍了当前工作流管理系统的一些相关概念，分析了在本系统中的一些关键技术，包括系统的体系结构，工作流模型中的主要实体的XML描述及工作流执行机的设计与实现等。

2、工作流管理系统的介绍

基于Web的工作流管理技术是实现企业协同工作环境的一个良好方法，它能方便的与企业内原有的应用、信息集成。

为了实现对业务过程的工作流管理，需要相应的软件系统的支撑。此种软件系统为工作流管理系统（Workflow Management System,WfMS）。根据WfMC 的定义，工作流管理系统是“一种在工作流形式化表示的驱动下，通过软件的执行而完成工作流定义、管理及执行的系统”，其主要目标是对业务过程中各活动发生的发后次序及同活动相关的相应人力或信息资源的调用，进行管理而实现业务过程的自动化。工作流的过程定义是指对业务过程的形式化表示，它定义了过程运行中的活动和所涉及到的各种信息。这些信息包括过程的开始和完成条件、构成过程的活动以及进行活动间导航的规则、用户所需要完成的任务、可能被调用的应用、工作流机的引用关系以及与工作流数据的定义。其中活动指的是工作流中的一个逻辑步骤；工作流实例指的是工作流的一次执行过程；工作流机是一个为工作流实例的执行提供运行服务环境的软件或“引擎”，它是工作流执行服务的核心，负责对解释过程定义、控制过程实例的执行、控制工作流中各个活动的执行顺序、并完成与其它工作流机的交互与通讯。

1994年11月，工作流管理联盟发布了工作流管理系统的参考模型(见图1)，该模型定义了一个基本的工作流管理系统所需要的6个基本模块，并制定了各模块之间的接口标准。其基本的模块功能如下：

1）过程定义工具：为用户提供一种对实际业务过程进行分析、建模的手段，并生成业务过程的可被计算机处理的形式化描述。

2）工作流执行服务：它借助于一个或多个工作流机，激活并解释过程定义的全部或部分，并同外部的应用程序进行交互，完成工作流过程实例的创建、执行与管理，为工作流程的运行提供一个运行时环境。

3）其他工作流执行服务：在大型的WfMS中，工作流可能需要多个工作流机共同完成，甚至需要其他异质的工作流执行服务来辅助来完成，这涉及到WfMS系统之间的互联。

4）客户应用程序：它给用户提供一种手段，以处理过程实例运行过程中需要人工干预的任务。每一个这样的任务就被称为一个工作项。WfMS为每一个用户维护一个工作项列表，它表示当前需要该用户处理的所有任务。

5）被调应用程序：指工作流执行服务在过程实例的运行过程中，调用的、用以对应用数据进行处理的程序。在过程定义中包含这种应用程序的详细信息，如类型、地址等。

6）管理及监控工具：其功能是对WfMS中过程实例的状态进行监控与管理，如用户管理、角色管理、审计管理、资源控制等。

3、基于Web的工作流管理系统的总体结构

体系结构的设计主要遵循如下3条原则：

（1）、基于Internet/Intranet分布式计算环境，面向跨部门、跨企业的分布式工作流管理。

（2）、集成已有的各种信息资源，如电子邮件、文档管理、图形浏览、资源管理等，充分发挥这些资源的综合潜力。

（3）、与工作流管理联盟参考模型保持一致，其中过程定义语言采用XML－WPDL（基于XML的过程定义语言），以利于实现不同企业的WfMS系统的互操作。按照上述原则所设计的Web_WfMS的体系结构如图2所示：

整个系统的工作方式如下：

(1)、工作流应用建模人员通过Web浏览器将过程及表单定义工具从Web服务器上下载下来，完成应用系统的建模，即实际工作流程的定义。建模结果以XML-WPDL文档保存在服务器中，并可反复修改。

(2)、客户端用户通过浏览器登录到Web服务器，此时可以启动新的流程、处理其工作项等。每个工作项都与一个表单对应。在表单中以各种不同的方式表示需要处理的数据。用户可以通过客户端所提供的各种工具（如CAD系统、CAPP系统、字处理系统）对这些数据进行处理。在此过程中可以与数据库系统进行交互，如查询数据库中信息，或将某些应用数据保存到数据库中等。处理完成之后可将其提交，然后工作流执行机将根据表单中数据生成下一个工作项，并通知相应的用户进行处理，如此直至整个流程的完成。

(3)、管理人员使用工作流管理监控工具对工作流的运行实例、活动实例的状态情况进行监控和管理，如挂起、重启动、终止某个过程实例。

4、基于Web的工作流管理系统的设计原理与实现机制

基于Web_WfMS的总体设计，将从工作流模型、工作流执行机、安全权限控制等3个方面讨论本系统的实现机制。

4.1 工作流模型

工作流模型是整个工作流系统设计的基础，也是过程定义人员进行系统二次开发的基础，模型描述能力的强弱决定了系统所支持应用范围以及系统的灵活度。在工作流模型方面，工作流管理联盟定义的过程元模型定义了6个基本实体：过程定义、活动、转换条件、工作流相关数据、角色、需要激活的应用程序。

各种不同的建模工具仅是对工作流模型的一种形式化的描述，为了实现不同的WfMS的过程定义能相互交互，在本系统中采用了其于XML的过程定义语言对过程建模进行描述（如图3）。

下面将分别介绍XML_WPDL的过程定义、活动和转换条件三种实体的描述。

① 过程定义

② 活动定义

③ 转移条件：

4.2 工作流机的实现与异常处理机制

4.2.1 工作流机的实现

工作流执行服务是工作流管理系统的核心。工作流执行服务由一个或多个工作流机组成。工作流机实际上是企业经营过程的任务调度器，在某种程序上还是企业资源的分配器。在采用工作流管理系统支持经营过程运行的企业中，工作流机可以看成是企业的业务操作系统（BOS）。工作流机的主要功能是：解释过程定义、负责调试流程的运行、即创建和管理过程实例运行、调度活动的运行并创建要处理的工作项、维护工作流控制数据和相关数据、维护用户的工作列表。工作流执行机的结构如图4所示：

图4 工作流执行服务的结构图

其具体的执行过程：工作流机接受从外部接口发送过来有关过程控制的请求（如过程初始化、获取活动以及结束活动等），然后根据不同的请求类型调用相应的处理模块完成与本次请求相关的操作并将结果返回。事实上可以将工作流机看成一个多线程的并发服务器，它可以对多个外部请求提供并发服务。对外部请求的处理过程中肯定会涉及到对工作流相关数据的读写和更改操作，同时工作流机还维护着工作流的控制数据，通过工作流控制数据来辨别每个过程或活动实例的状态，并推动着工作流过程的执行。过程、活动、工作项构成了工作流机的主要逻辑。在我们的系统中采用了对象的封装和继承的方法，把它包装为普通的C＃类。三个类的定义如下：

(1)、public class WEProInstanceManager {} //工作流执行机的过程实例的管理类

(2)、public class WEActInstanceManager {} //工作流执行机的活动实例的管理类

(3)、public class WEWorkItemManager {} //工作流工作列表管理类

4.2.2 工作流机的异常处理

工作流的错误包含两种错误，一是流程错误，如活动的执行者不存在，活动的应用程序定义错误等；另一类是系统的错误，如：网络不通，数据库系统异常。对于工作流执行机来说，前类异常是属于无法处理的错误，只能进行错误的通知；后者是执行机可以处理的错误，如数据库异常或连接临时中断等等，执行机可以进行容错处理，例如：在数据库恢复后自动重新建立连接。执行机对可能出现的错误进行编码，并附有对应的描述信息。

在我们的系统中采用了C＃的异常处理思想(在C＃的编程思想中，系统的错误是通过捕获异常来实现的)，抛出的异常通过异常类WEException来描述。WEException类继承了C＃的异常处理类Exception。并覆盖了Exception类的属性Message(){get{}},其中WEException类中保存了可识别的异常对照表。在C#的异常处理中，在出错的地方将异常抛出，不进行处理。异常被抛到更高的层次，直到某个层次能够进行这种异常的处理。

4.3、工作流管理系统的安全权限控制

工作流管理系统对安全性要求较高，为了达到要求，必须做到充分的安全控制。在我们的系统中，共设置了5层安全控制级别。

1)、用户鉴定：用户登陆系统，需要用户输入用户名和密码，以便确认和登记。

2)、服务器访问控制：保证只有授权用户，才可登陆指定的服务器。

3)、数据库访问控制：对数据库的访问进行控制

4)、文档访问控制：对数据库中的文档进行权限控制。

5)、文档中的域访问控制：对文档中的部分内容进行控制。通过以上五层安全控制再加上一些安全机制如：系统级权限控制、电子签名和加密等，使得整个安全机制达到了系统对安全的需要。

5、结束语：

以Web作为工作流管理系统的底层通讯支持使系统具有开放、一致和方便使用的特点，使企业中处于孤岛的信息能相互集成。本系统采用的基于XML的过程定义语言的工作流管理系统，不仅适应分布办公，更以系统开放的环境为实现跨部门、跨企业的供应链的不同工作流互操作打下了基础，使客户、供应商、或合作者都可以方便的参与企业的工作流，提高工作效率。参考文献

[1]WfMC,“The Workflow Reference Model”.(WfMC-TC00-1003),Technical Report,Workflow Management Coalition,Hamnshire.1995.[2]史美林、杨光信、向勇等。WFMS：工作流管理系统[J]。计算机学报，1999（3）：326~328。

[3]范玉顺。工作流管理技术基础—实现企业经营过程重组与经营过程自动化的核心技术[M].北京：清华大学出版社，2001。

[4]Mohan C.Recent Trendsin Workflow Management Products,Standards, and Research.URLhttp://,1999-10

篇2：基于Web的工作流管理系统的设计与实现

基于WEB的工作计划统计分析系统的设计与实现

包括论文,设计,论文字数:7529,页数:29 摘随着计算机应用的逐渐普及，各企业都利用internet这样一个廉价方便的交互式国际通信媒体工具，实现了网上办公。网上办公虽然在一定程度上提高了工作效率但是它没有针对工作计划的流程做出一个合理的安排，导致企业受损。为解决该问题，企业需要制定工作计划管理系统。一个完整的工作计划管理系统不仅需要一个合理的工作计划流程管理系统，更需要一个与之配套的工作计划统计分析系统。方式基于WEB的工作统计分析系统主要完成工作计划的统计与分析，使得企业能够提前对各种工作有一个统一的规划，让各个员工了解企业的计划，让管理者更加直观的掌握当前企业的`工作计划实施情况并能从中累积经验教训，从而使各种工作有计划、更科学的进行及完成，进而有效的提高工作效率。本论文共分为五大模块，分别是：(1)、介绍选题背景及意义和系统的发展现状;(2)、介绍数据库技术、面向对象技术和基于B/S结构的WEB程序设计技术;(3)、对当前企业进行需求分析并提出解决方案;(4)、根据解决方案对系统进行设计;(5)、对工作计划统计分析系统进行测试并得到测试结果。关键词：统计;分析;状态;分类;B/S结构;测试 The Design and Realization of WEB-Based Statistical Analysis System of Work Plan Abstract Along with the gradual popularity of application of computer, working on the internet has been put into practice in most enterprises with the help of a cheap and convenient interactive communication tool----the internet technology. Although working on the internet can increase work efficiency in some degree, it doesnt make a reasonable arrangement according to the work plan flow, therefore causes the enterprises to suffer injury. In order to solve this problem, enterprises need to make administrative system of the work plan. A complete administrative system of the work plan not only needs a reasonable administrative system of the work plan flow, but also needs a matching statistical analysis system of work plan. The WEB-based statistical analysis system of work plan mainly finishes the statistical and analytical work. It helps the enterprises mark out every task in advance. It lets all the staff in the enterprises understands the work plan and lets the administrators know the current enterprises of the work plan more clearly in order to gain more experience. Through this, every work can be carried out more planned and scientific, and the work efficiency can be increased effectively. There are 5 parts in this thesis:(1) Introduce the background and significance of the topic, and generalize the development of the system;(2) Introduce the database technology, Object-Oriented Technology and B/S structure-based WEB design technology;(3) Analysis the need of enterprises and put forward the scheme;(4) Design the system according to the scheme;(5) Take the test of the statistical analysis system of work plan to gain the result. Key words: statistical; analysis; situation; classification; B/S structure; test 目录 1引言1 1.1选题背景1 1.2国内外研究现状1 1.3课题研究的意义1 2理论基础1 2.1数据库技术1 2.2面向对象技术2 2.3B/S架构的WEB程序设计技术2 3系统需求分析3 3.1现行业务系统描述3 3.2现行系统的存在的主要问题分析3 3.3提出解决方案4 4系统设计4 4.1系统总体架构4 4.2数据库设计5 4.2.1设计表5 4.2.2关系图5 4.3系统功能模块设计7 4.3.1登录7 4.3.2统计系统10 4.3.3审查系统19 5系统实施及测试20 5.1实施概况20 5.2测试方案21 5.3测试结果22 结论23 参考文献23 致谢24 声明25 以上为本篇论文部分内容,有需要完整论文的网友可参阅<<论文共享要求>>也可直接通过QQ:136775125联系.更多相关论文请点击计算机全套毕业设计查找.

篇3：基于Web的工作流管理系统的设计与实现

本文主要是为企业提供日常工作的一个在线管理平台。通过本系统,总公司的管理人员可以对各个分公司统一分配具体工作,然后跟踪此项工作的进度、完成情况,当工作完成后,再对工作的完成内容进行审核,决定是否通过。若未通过,则给予意见反馈并退回到相应的分公司以便对此项工作做进一步的改善。企业员工可以在第一时间接收到工作任务,在此系统中及时地完成自己的日常工作,然后交由管理人员进行审核。本系统具有健全的用户管理权限,用来保证系统的安全性。

1 系统设计

1.1系统架构设计

系统以ASP.NET作为开发平台,采用MVC设计模式,SQL Server 2008作为数据库,面向对象的程序设计语言C#进行编程。为了增强软件的扩展性和各个功能的并行性,系统采用高内聚低耦合的分层设计:把系统设计为表示层、业务层、数据持久层三层架构。

1) 表示层主要是将系统的内容和数据呈现给用户,并与用户进行交互。由于采用MVC设计模式设计,实现了模型(model)、视图(view)、控制器(controller)的分离,减少了开发时间以及提高了开发的效率。

2) 业务层主要是通过调用数据持久层的方法来实现系统的逻辑业务,同时能够为表示层提供调用接口。通过在web.config文件中的配置实现对程序类进行一体化管理,增强了程序的扩展性和维护性,极大的提高了开发的效率和代码的可读性。

3) 数据持久层主要是来对数据库中的数据进行增加、删除、查找和修改操作,建立数据库与程序之间的桥梁。采用ODBC来对数据库进行访问,使开发人员可以使用面向对象编程的思维来操作数据库,方便了操作。

1.2系统功能模块设计

工作管理系统的功能主要有配置、发布工作、撤消工作、删除工作、提交工作、审核工作、查询工作。该系统的功能架构如图1所示。

配置包括联系人配置和短信功能配置。联系人配置可以将各个分公司的具体的某些人员设置为工作的接收者,只有接收者人才可以进入该系统并进行相应的操作。如果某项工作距离完成时间很近,接收工作的员工尚未完成时,需要短信提醒。短信功能配置可以对工作距离完成时间的天数、提醒的具体时间进行设置。

认是当前日期)、截止日期、发布人(默认是当前登录用户)、收件公司(默认是所有的分公司,可选择修改)、工作名称、工作内容、上发布工作指总公司管理人员首先在Web上填写需要发布的内容,包括工作编号(默认是当前时间,精确到毫秒)、发布日期(默传附件、备注等信息。其中工作编号以时间戳的形式作为工作的唯一标识,并且可以知道发布工作的具体时间。上传文件的文件名的前面也加上时间戳和登录人公司的编号。填写的过程中可以对此项工作进行保存,以便于日后再编辑修改,一旦工作发布,则不能再修改。

撤消工作指对已经发布的一条或者多条工作进行撤消,已撤消的工作只能查看,不能再进行后续流程的操作。

删除工作指对一条或者多条工作进行删除,已删除的工作无法在页面上看到,若有需要可以联系系统管理员进行恢复。

提交工作指分公司负责人接收到工作任务之后完成此项工作并提交到总公司进行审核。

审核工作指分公司负责人完成工作并提交之后,总公司对工作完成情况进行审核,决定是否通过,若通过则此项工作结束,若未通过则给予意见反馈并退回到相应的分公司进行重新提交工作。

查询工作指对工作记录进行查询,可以按类别查询和关键词查询,同时支持模糊查询。

1.3系统业务流程与建模

本系统的业务流程如图2所示。

其中,对用户的角色、权限作了严格的约束,不同的用户会根据自己的权限进入不同的页面来处理相应的业务。比如总公司的负责人对各个分公司联系人进行配置之后,再进行发布工作,只有配置为联系人的用户才能进入该系统,并且只能查看本人所在的分公司的工作记录。

在完成一条工作记录的过程中,会根据当前工作的进度情况在进度条中显示出不同的工作状态。总公司管理人员查看的工作状态包括已保存、已发布、汇总中、已完成。分公司的负责人查看的工作状态包括已发布、已提交、已通过、已退回。状态之间的跳转通过状态机工作流对业务流程建模来实现,增强了系统的可维护性。

1.4数据库设计

本系统包含多个数据源实表。主要有公司信息表、员工信息表、总公司工作记录表和分公司工作记录表。首先创建数据表,详见表1。

每个数据表中都有主键作为唯一标识,两个或多个表之间通过外键建立表与表之间的关联。同时建立了多个常用的存储过程,方便程序与数据库之间的交互。使用SOL Server可定时自动备份数据,每天一次差异备份,每周进行一次完整备份,同时定期清理备份文件,以保证足够的存储空间。

2 系统中的主要技术开发与实现

2.1系统中的主要技术

系统中用到的主要技术有状态机工作流、同步数据库镜像、短信的定时自动发送。

1) 状态机工作流

状态机工作流用于对系统的业务流程的建模。经过分析系统业务处理过程中要经历的步骤,状态机工作流对事件做出反应,事件的发生将会使状态发生改变。

Runtime服务提供了执行工作流的一些基本功能;调度服务Scheduling Services用来控制Runtime执行工作流所需要的线程,因为工作流和宿主程序的线程是分开的,所以工作流是异步执行的并且不会阻止任何应用程序的线程;事务服务Transaction Services允许Runtime保持位于工作流内部和持久存储器中的状态的一致性;持久化服务Persistence Services负责把工作流状态保存到持久储存器。

2) 同步数据库镜像

为了防止一台数据库服务器突然出现问题而可能引起的数据丢失和系统故障,建立了主体服务器和镜像服务器。主体服务器将其活动日志发送到镜像服务器,镜像服务器将所有传入日志记录尽快写入磁盘,当所有接收到的记录写入磁盘后,数据库便会立即进行同步。

3) 短信的定时自动发送

建立Web Service接口,根据工号到企业内部系统当中查询员工的基本信息,然后给用户发送短信。利用C#语言将此打包成windows后台服务,放到服务器端实现每天自动运行,比较当前日期与截止日期的差异,以短信方式提醒用户及时完成工作。windows

2.2系统的实现

该系统实现了对员工日常工作的信息化管理,目前该系统已经在企业内部使用,且稳定运行。

1) 工作管理主界面

工作管理主界面如图3所示。包含企业里所有的日常工作记录。具有分页显示的功能;可以按表头进行排序;支持按类别和关键词进行查询;可以选择一条或者多条记录将其导出到Excel中。键词进行查询;可以选择一条或者多条记录将其导出到Excel中。

2) 发布工作界面

总公司负责人发布工作的界面如图4所示。其中一些字段具有默认的内容,如编号默认为当前时间、发布日期和截止日期默认为当前日期、发布人默认为当前登录用户、收件公司默认为所有的分公司,这极大的方便了用户的操作。根据企业的实际需求,上传附件的大小在web.config文件里配置为小于20M,并且支持多文件同时上传以及断点续传。

3) 提交工作界面3) 提交工作界面

分公司负责人提交分公司负责人提交工作的界面如图5所示。可以查看发布工作的具体详情,根据发布工作的内容和发布工作时附件的内容来5填写提交的内容。工作状态以进度条的形式显示,可以清楚的显示当前工作的进度;对上传的文件可进行下载,下载的路径通过写提交的内容。工作状态以进度条的形式显示,可以清楚的显示当前工作的进度;对上传的文件可进行下载,下载的路径通过相对路径指定到服务器上的某个文件夹,并且对文件夹进行加密处理,只能通过下载获取文件,无法通过访问服务器上的文件夹获取;同样对一些字段设有默认值、对上传文件支持多文件同时上传以及断点续传。

3 结束语

篇4：基于Web的工作流管理系统的设计与实现

关键词：工作流；工作流建模； Web

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)15-3747-02

The Design and Implication of the Web-Based Workflow Modeling Tool

ZHANG Yuan,NIE Pei-yao

(Department of Computer Information Engineering,Shandong University of Finance,Jinan 250014,China)

Abstract:This paper introduces the design and implementation of a graphical workflow definition tool based on the Petri-Net modeling theory，and gives the implication technology under the multi-layer developing frame based on Web.

Key words:Workflow;Workflow Modeling;Web

1 引言

随着工作流技术的逐渐成熟和一系列产品规范的陆续出台，很多公司都推出了自己的工作流产品和建模工具以适应市场需求 [1]。这些产品大多具有良好的通用性，但应用于专用系统中时往往在功能上显得针对性不足，需要开发专用的工作流建模工具来满足这种需求情况。本文主要介绍了我们的开发的工作流建模工具--MVCDesigner的设计原理及实现技术。

2 建模工具的功能特点

MVCDesigner提供给用户一个可视化的建模环境，使用户可以在GUI界面下建立过程模型，完成过程定义数据的生成、修改、删除、验证、保存和获取。该工具如下特点：

2.1 强大的理论模型与简洁的图形化操作方式相结合

MVCDesigner建模工具采用基于WF-Net [7]为的形式化描绘方式，继承了Petri网[2,3]直观的动态描述能力和强大的理论支持，为我们对工作流程的分析与验证提供了有力的支持，同时提供了图元的编辑功能，大大方便了设计者对流程的建立及修改。

2.2 自带标准模型库增强服用性

作为针对药品行业的工作流产品，MVCDesigner自带了一个标准模型库，存储了针对药品营销行业的全程管理、GMP规范库存管理、标准表单，以及统计分析、发票管理、资产管理、人力资源管理、客户管理等11个标准模型。建模人员可以在此基础上进行设置和组态，降低了模型分析的难度，提高了模型的可靠性。

2.3 基于B/ S模式，提高系统实用性

MVCDesigner以网络环境为支撑，客户机只需支持Web 浏览器及Java 解释器就可以利用MVCDesigner提供的工具箱操作过程模型对应的各个实体图符，方便地参与工作流建模，最大限度地降低了对硬件环境的依赖。

2.4 生成XML[4]格式的过程描述文件

为了使工作流建模系统可以与其它的工作流相关产品进行集成，我们按照WfMC的接口1[5]进行设计，通过自带的格式转化组件把用户建立的工作流过程模型图转变成XML描述文件并保存到数据库，实现了工作流数据在网络环境下的无障碍地传递和共享。

3 框架结构及实现原理

3.1框架概述

从功能实现上分析，建模工具主要包括以下几个模块：

（1）可视化建模组件：向建模人员提供可视化的工作流程定义界面及相关组件。

（2）命令调度器：是系统的总控部分，负责客户端传来的各种命令的解释与各种数据的组织和传递，调用相应的功能模块进行处理。

（3）图形生成器：负责将用户指定的过程定义以可视化的形式显示到界面。

（4）模型解析器：负责把Applet下绘制的过程模型映射成Java对象，必要时解析成符合XML格式的数据流。

（5）功能操作组件：负责完成用户对已存在过程定义的调用及修改、删除等操作。图1给出了过程建模工具的结构图。

图1 MVCDesigner框架结构图

3.2运行及实现机制

建模人员第一次调用建模工具时，工作流系统将调用安全模块对其进行身份验证。通过验证后，实现了可视化建模组件访问接口的Applet被从服务器端下载装入客户机运行。

建模人员根据业务过程分析建立可视化过程模型并填写各元素的属性表单，完成流程相关信息的定义。

模型提交时，系统将这些图形化的模型信息映射成一定的数据结构，以二进制对象流的形式传送到服务器端。

模型解析器按照我们制定的XML Schema标准将界面上完成的图形化过程模型转化为XML格式存入数据库，借助目前各种主流数据库对XML数据的广泛支持对流程定义进行管理。对未完成的模型则以XML文件的形式存储于服务器上某一特定目录；当模型需要回显时，查找过程定义数据库或临时目录得到过程定义的描述文件，形成图形化模型返回给客户端显示。这种网络存储对于客户端使用者而言是透明的。

系统通过数据访问DAO[7,8]来实现建模工具与数据系统的连接、数据的读/写等操作，使获取的数据来源扩展到分布于各种异构平台上的数据库服务器而不必局限于某台固定的数据库服务器。

4 MVCDesigner中的数据处理

MVCDesigner在实现过程中包含有大量的数据转换和传递操作，涉及到多个相关接口。工作流程在系统中有两种数据表示法：一种是系统内部的对象表示法，是工作流引擎可以解释的流程定义形式。另一种是XML文本表示法，只用于完整定义的持续性存储及其在不同系统间的传递。

对象表示法以工作流实体作为操作单位：一个工作流过程就是一个对象，这个对象包含一些属性、子对象实体和关于这些属性或实体的操作。

用户使用建模工具每设计一个过程模型就生成一个过程定义对象。对于已完成的工作流定义转换成XML文本文法表示形式保存到服务器端的定义数据库中，生成的图形以序列化文件的形式存放，每一个图形对应一个序列化文件。在工作流模型未完成之前，也可以序列化保存，以便于对文件继续进行编辑。

可视化的流程编辑环境要求模型中的基本元素及结构在界面上以直观的图形方式表达，建模人员对工作流定义的创建、修改、删除通过直接操作这些元素完成，同时重新载入模型时能够显示当前工作流定义的状态。所以在工作流基本元素类中除了要定义这些元素的静态属性外，还要定义它的动作响应、图形显示（每种元素对应的几何形状、颜色、坐标位置）。为了将用户界面显示和应用分离，我们定义了一个Property类描述流程元素及其静态属性。模型建立时，它以用户输入的元素属性数据为参数进行实例化。另外还定义了一个Paint接口，每一个定义元素类都有一个实现了该接口的类，专门负责代表该元素的图元的显示、移动及删除等操作。通过上述定义，我们可以将逻辑与表现分离，方便地将语义符号映射成对象实体，并且能够容易地对过程描述语言的语义进行扩充。图2是建模子系统中的主要数据类图。

图2 主要数据类图

GraphElement

processDefine

events

Pocess

nodes

startnode

Node

arriving transitions

leaving transitions

State

AttriForm

Transition

fromNode

toNode

1.构成，2.映射，3.正向/反向解析，4.存储/读取

图3 数据转化及存储形式

我们用Java提供的Hashtable类构造散列链表实现过程模型信息的存储。定义的基本元素被组成为一个散列表以对象的形式顺序存入文件，当存取流程定义时，链表上的对象实例将通过Java语言提供的文件输入输出流和对象输入输出流以及RMI机制向远程服务器端写入文件或从远程服务器端所存储的定义文件中读出。过程定义以XML文件的形式存放在数据库中，利用关系数据库索引XML文档，可以通过任意的SQL语句直接访问流程定义。

5 小结

本文介绍了一个可视化工作流建模工具的详细开发过程和实现技术,利用该工具建模人员可以快速高效的建立和维护工作流模型。

参考文献：

[1]范玉顺.等.工作流管理技术研究与产品现状及发展趋势.计算机集成制造系统,20001.6(1):1-7.

[2]林闯.随机 Petri网和系统性能评价.北京:清华大学出版社,2000.

[3]袁崇义Petri网原理.北京:电子工业出版社,1998.

[4]Didier Martin.著.李洁,严春莹,马琳.译.XML高级编程.机械工业出版社,2001.1.

[5]Workflow Management Coalition. Workflow Process Definition Interface—XML Process Definition Language(TCI.25).2001,5.

[6]W.M.P.van der Aalst.The Application of Petri nets to Workflow management[J].The Journal of Circuits, Systems and Computers,1998,8(1):21-66.

[7]http://www.javadigest.net/J2EE design patterns.

[8]Erich Gamma.等,设计模式,ISBN 7-111-07575-7,机械工业出版社,2000.9.

篇5：基于Web的工作流管理系统的设计与实现

随着校园规模的不断扩大，学生数量急剧增加，有关学生的各种信息也成倍增长，信息管理自动化已成为不可缺少的一部分。文中阐述了校团委学生信息管理系统的设计方法，并采用Microsoft SQLServer数据库管理系统以及Microsoft Visual 2010开发工具，同步引用了asp. net、JavaScript等技术对基于Web的数据库应用系统进行设计，从而实现了更高效、更实时地团员基本信息管理，掌控团员素质课程情况，实时把握团员学习进度，使团委工作管理变得更轻松、更省心。

0 引言

目前，贵州省内高校学生信息管理还很不成熟，大多数普通高校仍在使用传统的C/S管理方式，该结构虽然采用的是开放模式，但实际应用中无论是 Client端模式还是Server端模式都还需要很多特定的平台支持，造成使用不方便，不能跨平台的局限。另外，这种操作下产生的数据处于沉睡状态，只是进行了一次采集并上报团委，并没有对数据进行分析和挖掘。不仅工作量大而且浪费资源和人力。而省外很多高校校团委管理已经相当成熟，如北京、上海、浙江等较发达省市的高校早已投入使用，并取得了很好的效果，该系统大大减轻了校团委的工作量并且大幅提高了工作效率。高校团委的管理工作历来都是一个复杂而且庞大的系统工程。随着国家教育事业的高速发展，各高校之间的竞争愈加激烈，建立安全、高效的学生信息管理系统不仅成为了时代发展的要求，也是发展教育事业、提高高校智能化管理不可或缺的重要组成部分。

1 系统概述

本项目以软件工程为主线，充分发挥了学生的理论与实践操作能力，以.net学习为起点，通过了解团员的实际管理情况对系统进行需求分析和设计。以点到面的对系统进行测试、改进和完善。最终得到一个效率高、使用方便的团委信息管理系统。基于.net的Web程序管理与开发利用，运用 VS2010(Visual Studio 2010(Express)是一个免费工具)为本系统的开发提供了以下几个便捷高效的平台：

(1)以Microsoft Visual Studio为编程工具，提供了更新的可视化开发和集成环境。

(2)VS2010是一种能适应多种平台，可便捷高效地搭建各类接口的开发工具，支持CSS、JavaScript等多种技术的集成，完全可以满足不同的人群使用，比如编程爱好者或者非专业开发人员等。

(3)对开发环境而言，如果以SQLServer 2008为数据库连接的前提来开发该系统，则该系统可以充分统计团员的情况，挖掘团员的变更行为及其规律，为高校校园管理提供很大的帮助。

2 系统设计

2.1 功能描述

类似于有供求关系的`信息网，本系统设计时有前台和后台之分。前台实现的是高校的一些公告信息展示，后台则实现了信息管理，比如信息的发布与修改。管理人员可以快速获取来自学院、不同身份人士的素质拓展信息，并且对学生信息进行快速查看与管理，实现学生团员基本信息的管理，团员素质拓展情况管理;可实现对团籍注册管理，轻松统计各类组合的信息;实现学生信息的管理，比如学生会以及社团信息的管理等。团委工作管理系统的功能覆盖团委工作的各个方面，UI界面采用人性化，使视觉享受度好。为学校与学生之间的信息交流提供渠道。

2.2 模块设计

本系统由用户管理、学院信息管理、新闻管理、素质拓展课程管理、学生信息管理五大模块组成。其组成框图如图1所示。

(1)学生信息管理：对在本系统注册的学生信息进行添加、查看操作，对学生素质拓展信息进行查看。

(2)素质拓展课程管理：可对学生素质拓展项目进行审核、查看、修改、添加及删除。

(3)新闻管理：可对新闻进行查看、增加、删除、修改。

(4)用户管理：查看用户及修改用户密码。

(5)学院管理：用于对学院信息、专业信息进行添加、查看、编辑和删除。

2.3 数据库设计

该数据库用于对系统的功能和数据进行分析，标出实体、实体的属性和实体之间的关联。根据系统的需求，采用SQLServer 2008数据库，建立如下相关表格：

(1)管理员登陆表：包括用户名，密码，权限;

(2)新闻表：包括标题、内容、发布日期、类型;

(3)学生信息表：包括用户名、密码、学号、用户角色、用户真实姓名、学院、班级、专业;

(4)学院信息表：包括学院、负责人、专业;

(5)素质拓展课程表：包括学号、姓名、素质拓展类别、素质拓展名称、素质拓展项目、学分、获得学分时间、获得学分学期;

(6)学分表：包括学号、用户名、学分;

(7)专业信息表：包括专业名称、所属班级、所属学院。

3 系统开发

3.1 数据库链接

3.2 管理员登录验证

使用本系统的管理员需要通过用户名、密码以及验证码验证成功后方可登录，通过Session对用户信息进行保存，获取权限。针对新闻的发布以及用户的管理，可以进行不同权限的修改或者添加。程序如下：

3.3 系统功能

本系统主要用于实现高校学生素质拓展信息情况的录入及查询，实现学生团员基本信息的管理及团员素质拓展课程情况管理;能轻松查询已注册的团员名单，已修满课程名单和未修满课程名单，轻松统计各类组合的学生信息;发布实时动态通知，实现对团委思想建设的管理;实现对文化建设及制度建设的管理，包括团委活动、科技活动类别的管理，可以管理相应活动的图片、文档，方便查阅;实现学生团体的管理。

4 结语

篇6：基于Web的工作流管理系统的设计与实现

一、引言

随着社会生产的流程化，工作流（Workflow）起着越来越重要的作业，工作流的核心是流程管理。对于企业来说，其生产经营活动就是由各种各样业务流程交织在一起组成的。然而，在企业管理中，许多流程在日常操作过程中已被习惯，而不被人们所重视，更不能被有效的管理起来。另外，客户的需求瞬息万变，而产品的生命周期也是在不断缩短，技术在不断创新。企业要在这样一个竞争和变换的外部环境中求得生存，就必须要有随需而变的能力，不断地调整和优化自身的各种业务流程，对流程进行重构和再造。为此，本文详细描述了工作流引擎的系统结构、接口设计、功能建模，以及工作流引擎在ERP系统中的应用。

二、工作流技术概述

（一）相关概念

工作流（Workflow）就是工作流程的计算模型，即将工作流程中的工作如何前后组织在一起的逻辑和规则，在计算机中以恰当的模型进行表示并对其实施计算。工作流引擎（Workflow Engine，WfE）的主要功能是通过计算机技术的支持去定义、执行和管理工作流，协调工作流执行过程中工作之间以及群体成员之间的信息交互。工作流需要依靠工作流引擎来调度、实现。

（二）工作流引擎的主要功能

工作流引擎是定义、创建、执行工作流的软件组元。作为工作流的核心应能提供以下几个方面的功能支持：解释过程定义；创建过程实例并控制其执行；调度各项活动；为用户工作表添加工作项；通过应用程序接口（API）调用应用程序；提供监督和管理功能等。

三、工作流引擎的分析及设计

（一）工作流引擎的功能结构

工作流引擎需要支持两种业务流程，即确定型工作流和非确定工作流。确定型工作流是指人们可以事先给出运行路线的一类业务流程；非确定型工作流是指人们事先不能给出运行路线的一类业务流程。业务流程的流向应根据实际情况而定。工作流引擎的功能结构图应该如图一所示：

图1 工作流引擎的功能结构图

（二）工作流引擎控制器分析

引擎控制器是工作流引擎在运行时的控制中心，引擎控制器的控制结构图如图二所示：

图二引擎控制器的控制结构图

1．调度中心。调度中心接受从外部接口发送过来有关流程控制的请求，然后根据不同的请求类型调用相应的处理模块完成与本次请求相关的操作并将结果返回。由于是在DBMS内部实现工作流引擎的控制模型，因此有关请求的并发处理等问题完全可以交给数据库管理系统来完成，也不需要诸如请求队列等形式的数据结构。

2．任务管理。任务管理主要根据调度中心的指示完成诸如任务创建、任务状态的转换以及相关数据的维护等工作。每次“结束任务”的外部请求将触发调度中心调用“任务管理”为后继活动（如果存在的话）创建新的实例，其状态为“待定”；同时，其他不同的外部请求也将触发“任务管理”实施任务状态的切换。

3．任务指派。任务指派处理只是针对常规交互活动，通常情况下，在任务状态由“待定”切换到“等待”过程中完成任务的指派工作，即处于就绪状态的任务在通常情况下都确定了其执行者。任务指派过程首先根据任务指派基准确定可以执行此任务的群体人员，通常情况下这是一个包含多个人员的集合；然后根据任务指派方法确定由这个群体中的哪些个体来执行任务，执行任务的个体标识记录在相应任务记录的字段中。

4．依赖检查。在工作流引擎中，业务规则可以分解成活动的前依赖规则和活动的后转发规则。依赖检查指的是活动的前依赖规则的检查，调度中心在将任务切换到就绪状态之前将进行相关的前依赖规则检查，只有满足检查条件的任务才可以进行状态的切换。

前依赖规则包含顺序、与汇聚、或汇聚和投票汇聚四种规则：

第一，对于顺序前依赖规则，从前趋活动流转到当前活动跟其他前趋活动没有关系，当前活动的启动没有其他约束条件，相应任务可以立即由“待定”状态转换到“等待”状态。

第二，对于与汇聚前依赖规则，相应记录要指明所有参与与汇聚的其他前趋活动，只有所有相关的前趋活动均到达各自指定的结束状态，当前活动方可启动。第三，对于或汇聚前依赖规则，前依赖活动集为空集，此规则的检查将涉及到业务活动表中的或汇集标志，其取值可以是所有相关的前趋活动的结束标记之一或者是一个特殊的标记。如果或汇集标志不是一个特殊标记，则将检查相应前趋活动的结束标记是否和或汇集标志相同，若相同，则启动当前活动，若不相同，则不作任何处理。如果或汇集标志是一个特殊标记，则首先结束的前趋活动将启动当前活动，后结束的活动将被丢弃。

第四，对于投票汇聚活动，前依赖活动集同样为空集，当前活动要等到属于同一批次任务数目达到设置的要求方可启动。

5．转发控制。当应用发出“结束任务”的外部请求时，该请求将触发调度中心启动“转发控制”。转发控制的主要依据在工作流数据模型中定义的后转发规则，后转发规则定义了当前活动与其后继活动之间的关系。

6．启动控制。启动控制负责常规自动活动的所对应的自动执行体的启动并对其活动进行监控。

三、工作流引擎实现

（一）任务表结构

确定型任务表负责保存系统中所有确定型流程的任务实例待处理记录及任务实例处理的历史记录，工作流引擎定期扫描该任务表，将任务表中所有待处理的任务实例分发给相应流程中的相应节点。

确定型任务表的结构为：TaskList(TasklnstanceID，TasklD，TaskStep，TaskHandleTime，ProceeID，DstNodelD，lsHandled，CommmitMan)，分别为：TasklnstaneeID：同一个任务可以有多个不同的运行实例。该字段用于区别多个不同的运行实例；TasklD：用于区别不同的任务；TaskStep：记录任务运行实例在流程中的处理步骤；TaskHand]eTime：任务运行实例在相应处理步骤中的处理时间；Processed：记录任务实例所在流程的ID；DstNodelD：处理任务运行实例的后续节点；IsHandled：任务实例在后续节点是否已经处理；CommitMan：任务的处理人。

（二）工作流的流向控制

工作流引擎的一个核心功能就是要决定确定型任务表中各个任务运行实例的后续处理节点，使任务运行实例按照事先定义好的路线流动，也就是流程的流向控制。

流向控制算法描述如下：

／*控制流程流向*／

function HowControl(string processid，string nodeid)｛

string[] followIds= GetSueNodeld(processed，nodeid);

for(int i=0;i

／*后续节点同步控制*／

if(查询后续节点i所对应的条件中有无isprecondition为true的条件)对后续节点进行同步控制；

／*子流程的处理情况*／

if(后续节点i是子流程)

将子流程的第一个节点作为后续节点；

向任务表中加入一条待处理记录；

}

四、结语

篇7：基于Web的工作流管理系统的设计与实现

论文格式正确，但内容与题目不符号，论文整篇是关于单片机数据传输方面内容，本论文题目则是从软件方面，利用程序开发语言或ASP或其他和数据库指示完成系统设计。参照如下内容格式：

一）系统环境

1、系统开发平台

2、数据库系统

3、系统的运行环境

4、关键技术

二）系统设计

1、系统的框架和功能

2、数据库系统的设计

三）系统实现

各功能模块关键代码

篇8：基于web的订餐系统设计与实现

一、网上订餐的现状

因特网出现以前, 酒店传统的订餐方式通常为电话预定。世界各地的客人选择了旅游目的地之后, 很难了解当地旅游酒店的状况, 如当地酒店的数量、规模、服务水平、预定情况等, 这就给预定工作带来了很大的麻烦, 即使是规模较大的旅行社获得上述信息的途径也非常有限, 书籍广告成为信息的主要载体。而书籍广告作为信息载体尤其不可避免的局限性。

www是一个信息检索服务程序, 是第一个真正的全球性超媒体网络。在www上的超媒体信息形式多种多样, 不仅有文本, 还有图形、声音、动画等。这就为酒店的宣传工作提供了有利条件。

二、网上订餐系统的构建

现在流行网上订餐系统不仅要有漂亮的网页, 更要有严谨的规划。每一个细小的环节都很重要。这样才能使得电子交易时避免不必要错误发生, 我们将使用html、jsp等技术来编制网页, 并运用jsp技术把数据库和动态网页相关联。传统的管理信息系统信息获取方式是由专业文字录入人员将信息输入到管理系统的数据库系统中, 这种方法在数据量不大时有很多应用场合。当数据量比较大, 并且有较强的专业性时, 录入的费用和出错的可能性都相应的上升。

三、技术需求

Java Server Pages (JSP) 是服务器端的脚本编写环境, 使用它可以创建和运行动态、交互的WEB服务器应用程序。JSP可以直接嵌入在HTML页面中, 用标记<%和%>与其他内容相区别。

Struts是采用Java Servlet/Java Server Pages技术, 开发Web应用程序的开放源码的framework。采用Struts能开发出基于MVC (ModelView-Controller) 设计模式的应用构架。

Spring是一个应用级框架, 提供了Io C服务, 可以整合不同的外部应用, 同时, Spring的AOP提供了很好的面向方面编程。

Eclipse平台是IBM向开发源码社区捐赠的开发框架, 一个成熟的、精心设计的以及可扩展的体系结构。Eclipse是一个开放源码的、可扩展的应用开发平台, 该平台为编程人员提供了一流的Java集成开发环境。作为一套开源工具, 可用于构建Web Services、J2EE等各种类型的应用, 其所提供的功能不亚于、甚至要超过专业的集成环境供应商所提供的商业化产品, 如JBuider。它最有魅力的地方就在于它的插件体系结构。在这个体系中重要的概念是扩展点 (extension points) , 也就是为插件提供的接口。每一个插件都是在现有的扩展点上开发的, 并可能还留有自己的扩展点, 以便在这个插件上继续开发。

四、网上订餐系统的概要设计

本次设计为顾客提供了一个网上点菜订餐的预定方式。当浏览者登陆点菜系统的网站之后, 点击【点菜系统】, 便进入点菜系统的页面。该页面包括五部分内容:菜名、价格、预定、顾客登记、返回首页。点击页面上的饭菜的菜名, 进入菜名介绍和营养分析页面, 作为预定的参考因素之一。点击【我要点菜】, 返回, 当顾客决定预定, 在点菜前必须先登记。点击【顾客登记】选好所有的饭菜之后安【确定】或【返回】按钮之后, 系统自定将自动把点菜的菜单报到后台网页, 厨房就可以根据顾客的需求准备饭菜或者返回首页更改饭菜。

五、系统数据库设计

My SQL是一个广受Linux社区人们喜爱的半商业的数据库。My SQL是可运行在大多数的Linux平台 (i386, Sparc, etc) , 以及少许非Linux甚至非Unix平台。字段支持大量数据类型是件好事。

六、网上订餐系统设计

1、建立数据库连接

2、安全策略

七、系统开发的问题及解决办法

本系统对某些板块进行了详细的分析说明。在整个系统中, 有几点需要注意。

首先, 在一个web应用程序中, 我们需要对该系统功能进行分析, 并将它模块化, 这样对于其后的设计及代码编写会会起到良好的作用。

其次, Web应用程序的安全性也是需要特别注意的, 除了用户身份认证, 一些页面还需要限制未经登陆的访问。在jsp程序中, 要合理使用cookie或session, 他们都可以实现跨网页的数据共享, 并且具有有效时间。

八、系统的测试与发布

测试和发布web应用程序, 首先得确保安装了web服务器, 如Apache、tomcat和IIS。在本例中我们使用tomcat。接下来我们要确保设置好服务器, 打开服务器管理程序, 选择internet信息服务管理, 在默认web站单击。设置完成后, 我们可以测试一下服务器是否能够正常运行, 新建立一个文件test.jsp, 用记事本编辑该文件。

结论:该系统的功能相对比较健全, 适应当今高度信息化潮流对酒店运作提出的新要求。系统的设计具有运行可靠、界面友好, 交互方便、数据管理及时准确的优点, 具有较高的社会意义和实现价值。如果需要扩大该系统的应用能力, 还需要将后台数据库进行转变, 转变为SQL Server数据库系统。

摘要：本系统的设计目的是为了满足消费者只要通过互联网就可以足不出户的订购自己喜欢的菜品, 改变传统商业交易, 在互联网上进行交易, 实现网上购买菜品, 提高酒店良好的社会效益和经济效益。

关键词：网上订餐系统,数据库,Internet,jsp,javaBean,MYSQL

参考文献

[1]郑阿奇:《数据库》, 电子工业出版社, 2009年。

篇9：基于Web的工作流管理系统的设计与实现

关键词：计算机网络；信息；教学系统

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)16-30980-02

Design and Implementation of Teaching System Based on Web

ZHENG Wei-yong,LI Yan-wei

(Henan Textile College,Zhengzhou 450007,China)

Abstract:With the development of information technology, computer and computer network,they provide probabillity for the network teaching systems. The study in the network environment has the characteristics of individuation, cooperaticity, resourceulness and so on. They can help students cultivate independent learning abilities and frontier spirits. This teaching system adopts C/S and B/S to carry out together,and its contents mainly consists of three parts:teaching contents, testing contents and contents management.

Key words:computer network;information;teaching syste

1 引言

目前，计算机和网络的广泛应用，校园网的建设已逐步完善，大多数学生也已经具备了利用网络进行交流和学习的能力。但是在教学这个环节中，我们仍然过分依赖于传统的教学模式，对于网络的开发和应用程度远远不够。网络教学系统，主要包含一个基于网络的教学和考试系统，用于计算机基础课的教学环节。希望充分利用现有的计算机和网络资源，提高教学效率和质量。该系统主要有以下两个主要目的：

(1)成为学生学习“计算机基础”课程的辅助工具。

在原有的教学模式中，学生只能对着书本进行上机练习，缺少相应的辅助软件。该系统不仅可以进行各项教学工作如在线学习、提出问题和在线讨论等等，而且提供给学生大量的理论练习题和操作练习题，用于学生的网上练习及自我检测知识。通过系统的交互功能，增强同学们的上机积极性；提高学习效率。

(2)用于网上考试。

在传统的考试方式下，教师需要命题、阅卷、统计分数等等，工作量非常大。尤其当考生数量比较大时，阅卷和成绩统计将十分烦琐而且容易出错。同时，由于"计算机基础"是一门操作性十分强的课程，只凭理论考试难以检测学生的掌握情况。本系统可用于期末等各阶段的考试，不仅可以检测学生的理论知识，还可以检测操作水平，提高考试质量，并减轻教师的工作负担和提高工作效率。

2 系统设计

基于数据库和网络应用的系统实现技术有多种，可以采用传统的客户机/服务器（C/S）架构，也可以采用目前流行的基于WEB的方式。

所谓客户机/服务器 (Client/Server，以下简称C/S)工作模式作为一种分散化管理和分布式处理的具体实现手段，C/S软件一般采用两层结构，其分布结构如图1所示。它由两部分构成：前端是客户机，即用户界面(Client)结合了表示与业务逻辑，接受用户的请求，并向数据库服务提出请求，通常是一个PC机；后端是服务器，即数据管理(Server)将数据提交给客户端，客户端将数据进行计算并将结果呈现给用户。根据这一特点将数据库（比如，试题库）内容放在远程的服务器上，在客户机上安装相应软件；但是 C/S结构在技术上很成熟，它的主要特点是交互性强、具有安全的存取模式、网络通信量低、响应速度快、利于处理大量数据。但是该结构的程序是针对性开发，变更不够灵活，维护和管理的难度较大。通常只局限于小型局域网，不利于扩展。并且，由于该结构的每台客户机都需要安装相应的客户端程序，分布功能弱而且兼容性差，不能实现快速部署安装和配置，因此缺少通用性，具有较大的局限性。要求具有一定专业水准的技术人员去完成。

图1 C/S结构

基于WEB的方式其实是一种特殊的客户/服务器方式，在这种方式中，客户端是各种各样的浏览器。为了区别于传统的C/S模式，通常称为浏览器/服务器（B/S）模式。B/S采用三层体系结构，在数据管理层(Server)和用户界面层(Client)增加了一层结构，称为中间件(Middleware)，使整个体系结构成为三层。三层结构是伴随着中间件技术的成熟而兴起的，核心概念是利用中间件将应用分为表示层、业务逻辑层和数据存储层三个不同的处理层次，如图2所示。三个层次的划分是从逻辑上分的，具体的物理分法可以有多种组合。中间件作为构造三层结构应用系统的基础平台，提供了以下主要功能：负责客户机与服务器、服务器与服务器间的连接和通信；实现应用与数据库的高效连接；提供一个三层结构应用的开发、运行、部署和管理的平台。这种三层结构在层与层之间相互独立，任何一层的改变不会影响其它层的功能。由于采用了互联网的相关技术，B/S结构的系统开放性好，易维护、扩展。客户浏览器只跟WEB服务器交换数据，数据安全性比较高。当然，B/S结构在网络安全方面也有其弱点。在C/S结构中，应用程序是在客户机上运行的独立程序，如果这台计算机安全的话，那么应用程序就是安全的。而在B/S结构中，众多的客户浏览器访问同一个WEB服务器， WEB服务器会成为攻击活动的对象。

根据C/S和B/S结构的特点，以及系统在教学中的实际使用情况，“计算机基础”的辅助教学和考试系统的结构设计如下：面向广大学生的功能模块采用B/S结构，这使得系统的开放性和可扩展性相当好，系统的维护也比较方便。而且，对本系统而言，只有在考试的时候对网络安全性要求比较高，而在考试的短时间内完成对Web的入侵，可能性很小。

图2 B/S 三层体系结构

本系统的其他一些模块（比如，评分，成绩统计、打印）则采用C/S结构。这主要是因为：

(1)这些工作相对来说比较集中，不需要众多学生的参与；

(2)采用C/S 结构后，学生不能通过WEB方式访问一些非公开资料，这样有利于系统的安全。

(3)浏览器的打印功能不是十分强大；某些工作（比如，评分）涉及到多种技术，用客户机程序有一定的优势。

3 系统的设计思路如下

(1)建立数据库服务器和试题库。在服务器上安装windows 2000 Advanced server及数据库管理系统SQL Server2000。题库向广大任课教师收集，具有覆盖面广，难易搭配合理，考核点准确等特点。试题库汇总在服务器上，集中存储管理，确保其可靠性。在数据库服务器上同时存放学生的考试结果和成绩。

(2)根据实际需要，应用服务器可以采用独立的服务器，也可以与数据库服务器共用一个物理服务器。考虑到机房的服务器上一般都是采用Windows 2000 Advancedserver作为操作系统，因此我们在应用服务器上建立WEB 时，采用微软的IIS（Microsoft Internet Information Server5.0）[1],为了系统的安全性，安装微软的Proxy Server 作为代理服务器。当然，实际操作时更应该注重IIS本身的安全性。而IIS的安全性很大程度上依赖于服务器的安全性，因此也要充分利用服务器的安全特性。

(3)系统采用ASP.NET[2]技术作为服务器端脚本，实现与数据库和其他应用互动的Web网页。用户运行环境为标准的中文浏览器环境（比如，IE6.0或以上版本），用户只要具有一定的权限，并能通过浏览器访问服务器上的Web站点，就可以使用题库参加考试，以及辅助练习；练习题和试卷均按一定的组卷原则随机抽题，并以HTML格式呈现。由于本系统涉及到操作能力的考核（比如，汉字录入，WORD操作，Windows操作），在页面中需要实现一些相对复杂而又独立的功能。这些功能直接在网页中很难实现，因此采用Visual Basic 来编写应用程序，并封装成ActiveX控件置于页面中，实现网页中原本较难实现的功能。

(4)操作能力的考核也给评分和成绩处理工作带来一定的难度。考虑到只有教师有评分和成绩处理的权力。同时，这些工作相对来说比较集中，因此，把这部分功能处理成C/S结构的程序。评分部分综合各种技术进行，以求得到较为客观、公正的评分结果。此部分用VB[3]和VC开发成一个独立的客户端程序。

(5)为了整个系统的安全和维护的方便，在系统中包含了管理模块，设置有关参数，以及对系统进行必要的监控。只有系统管理员才有该模块的操作权。

4 系统的主要模块和功能

系统主要包括以下模块：教学子系统，考试子系统[4]，评分及成绩处理子系统，系统管理及维护子系统。

(l)教学子系统：

该子系统又包含两部分模块：教师模块和学生模块。在教师模块中，教师通过输入验证的账号、密码后，就可以进行授课所需的各种功能，如：在Web网页上添加学生的学习内容的相关内容、设置学习的课时时间，可以对学习的内容进行修改和删除；教师检查学生的作业情况、作业的内容；对各个学生的所提出的问题进行查看、答疑；及时了解学生人数、学习次数、某时刻的在线人数等等。在学生模块中，通过输入验证的账号、密码后，就可以进行学习，查看教师布置的作业、在网上或本地做作业、教师授课的学习内容、分步骤的学习、网上答疑、课程资源浏览等。

(2)考试子系统

用于学生完成在线考试，只能在教师设定的考试时间启动。学生登录到考试子系统的网页后，首先根据提示输入学号和考号，然后等待服务器抽取试题。服务器根据教师设定的考试参数，随机抽取试题，以HTML格式呈现给学生。在考试过程中利用服务器的定时器限定考试时间，同时在页面上动态地显示出考试所剩时间，当考试时间到或考生点击“交卷”按钮时，则系统把考生答案传送至服务器的数据库中保存起来。系统还提供成绩查询功能。

(3)评分及成绩处理子系统

是一个独立的客户端程序。该模块具有自动阅卷和成绩统计功能，提高教师的工作效率。教师通过特定的权限登录，选择某场考试的试卷及答案，进行评分和成绩统计，可以打印考试成绩，也可以把学生的成绩保存在数据库中。其中，评分是一个难点，应结合试题特点，综合利用各种技术，以求得到比较客观的评分结果。

(4)系统管理及维护子系统

该模块为考试过程的规范化和系统的安全性起一定的支撑作用，主要包括以下功能：

(a)设置试卷的一些整体属性参数和题型结构参数；

(b)对考试时间、合法考生及其考号进行设置；每场考试前进行初始化操作。

(c)对一些历史上的考试结果和成绩库进行删除和清理工作；

(d)对用户密码及权限进行设置；

(e)对考试结果提供安全备份机制。

5 结论

本系统的模块主要采用的是B/S结构，该结构与互联网紧密相连，扩展性十分好。而且该课程内容有所调整，只要对题库和评分模块作一些调整即可。同时，也可以结合其他课程的特点，对该系统作一些修改，用于其他课程的辅助教学和在线考试。

参考文献：