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学术交流型网站——前台网页及后台管理系统的设计及实现

第一章 绪 论

1.1 课题背景

2016 年 1 月 22 日，中国互联网络信息中心发布第 37 次《中国互联网络发展状况统计报告》。《报告》显示，截至 2015 年 12 月， 互联网普及率达到 50.3%，半数中国人已接入互联网 [1]  。现今支持移动的互联网技术的快速发展，很大程度上改变了原有的社会生活形式。由此足见，互联网已经影响到社会发展的各方各面。进行学术科研活动的必须要的承载学术精神的重要部分即是学术交流活动的开展。其间接地反映了在培养学生的过程中所传承和新形成的学术文化。学术界的交流正是印证了“1+1>2”的道理，每个人在与他人的交流中，都能汲取到自己所学之外的内容，从而使

自己获得更好的补充。多样化的形式以及交叉领域的研究是一个较为完善的学术交流平台所必须具备的两个因素。在此基础上形成的良好的学术氛围更能促进学生开阔视野，思维也更可能得到拓展。

  自有历史记载以来，科学界的交流方式主要有两种，著书立说和学术会议。前者的传播范围广泛，更新速度慢，获取知识的方法更是单向的，发表著作的人往往无法及时得到读者的反馈信息。后者能够实现双向交流，但是却将交流范围固定到一个圈子。由于受到时间、地理等因素的限制，这些新知识的传播只能在有限的范围内。而今互联网技术的发展，使得每个人都能通过互联网这个媒介与另一端的人随时交流，时间、地理都不再是禁锢因素。同时由于互联网的受众广泛，任何人的观点都可以得到世界范围的传播。这无疑给学术交流的方式提供了一种新的可能。

 

1.2 研究现状

如今，我国互联网发展处于 web2.0 阶段，网络是平台，文化不再仅由极少数的专家学者掌握，而是由大众共同创造、传播和分享[2]  。用户能够参与其中，由以内容为中心发展到以人为中心。起初，学术界使用博客这一技术平台来分享自己的学术观点和进行学术交流。博客纯粹是一种个人行为，并且由个人进行维护。它的出现使任何具备上网条件的人都可以在互联网上具有发言权。由于它没有技术门槛，所以无论是专家教授还是普通学生都可以畅所欲言。随着即时通讯的发展，聊天工具也作为现代交流的主要方式，为学术交流提供了新的途径。目前，结合了博客类的思想方式，和及时通讯类的交流模式的学术交流平台也如雨后春笋一般层出不穷。

 

1.2.1 国内现状

历经数十年互联网科技的发展，我国已经存在许多学术交流网站。比如华杰社区、科学网、维普网等等。这些网站为我国科研人员以及科学兴趣者提供了很大的便利。他们普遍具有关键内容查询、用户交流等功能。另外还有国内各大高校的科研介绍网站，比如香港中文大学的“网络通信与交流实验室”。这类网站主要是用于介绍本校的各个课题组的研究成果，校外人员访问时可以看到主页的介绍内容。而内部的登录人员则可以看到详细的文章，并在网站上发布自己的观点和评论。这种类型的网站为广大师生群体，提供了一个可以随时随地交换信息和分享知识的舞台。但是，这类网站往往缺乏专业的网站设计，页面设计风格和网站内容规划不尽合理。

 

1.2.2 国外现状

国外现有的学术交流网站中，ResearchGate 是其中最为成熟的一个。该网站被称为“facebook for research”，即社交型网络服务网站。截至 2012 年 2 月，有来自 192 个不同国家的共计 1400000 多名科学家加入了此网站[3]。该网站提供文件共享，用户交流，发表科研成果，创建和加入学术讨论小组等功能。该网站的用户能够发布自我介绍或者文章观点，还能够免费下载网站上的学术文章。ResearchGate 同时拥有完善的文献查阅功能，收录了 NASA Library 等 7 个大型学术数据库的论文摘要等信息。由于它的专业性，申请注册该网站需要进行一定的身份审核，对普通用户的访问造成一定的障碍。

 

1.3 研究内容

课题的主要目标是，搭建一个学术交流网站，为广大师生和普通用户提供一个更方便的学术交流平台。登录用户可以在网站上发布最新的科研成果，并对他人的发布成果进行评论，选择自己感兴趣的方向，并获取相应内容的推荐，同时还可以与其他用户进行互动，构建自己的学习交流圈。课题针对以上目标，使用 python 开发的 Web 框架[4]，结合前端设计和数据库管理，开发一个学术交流网站，实现网站内容的更新、页面设计和后台管理，让网站的用户可以获得最新的学术研究内容、和其他志同道合的研究人员就科学项目交流讨论。

论文的主要研究内容是：

1.开发框架的熟悉，将 flask 作为 Web 开发框架，配合使用其扩展包实现高层功能模块。

2.在 Flask 框架的基础上，配合前端的 HTML、CSS 和 JavaScript 等技术，完成网站页面的布局和设计。

3.利用 Flask-Alchemy 数据库框架实现对程序中数据的访问、查询和管理以及数据库的更新。

4.通过访问网站的不同角色类型区分不能功能模块的权限。

5.管理员对网站内容的编辑、修改，对其他用户发布内容及用户资料的管理，对账号的分配和角色权限的管理。

 

1.4 经济效益和社会效益

课题的目标是开发一个学术交流网站，并实现它的前后端设计。实现一个完整的学术交流平台可以为致力于学术研究的专家学者、师生甚至是普通用户提供一个良好的学习交流氛围，形成共同学习、同步提高的学术交流习惯。在互联网逐步普及的今天，作为国家发展的根基，世界各国都不约而同的将教育信息化放在了首当其冲的位置。我国自 2012年颁布了“教育信息化十年发展规划”以来，各界对教育信息化都投入了极大地精力，并给予高度热情 [5]  。顺应互联网科技的发展，不断改革学术交流的方式，创建符合现代人学习交流习惯的学术交流网站，可以推动我国科研事业的发展。因此，课题所实现的学术交流网站不仅可以提高用户的学习效率，还能带动整个社会学习氛围的养成。

除此之外，访问学术交流网站对于用户来说可以大大减小时间成本和经济成本。用户可以省去购买书籍的花销，直接在网站上查找自己需要的知识内容。也可以省掉参加学术会议的时间，及时地与网站上的用户进行沟通交流。由此足见，学术交流网站的实现不仅可以节约网站用户的时间和经济成本，为他们带来良好的经济效益。更能形成整个社会学习交流环境，增加社会效益。

 

1.5 文章组织结构

本文从课题的背景、意义、研究现状出发，分析课题的主要需求并分解成不同的功能模块。同时从技术角度阐述一个网站建立过程所用的工具，不同功能的设计与实现，以及关键技术的分析。文章的组织结构如下：

第一章 绪论。主要围绕学术交流平台，介绍课题的背景、目前的发展现状，研究内容所带来的经济效益和社会效益以及本文的主要研究内容。

第二章 网站开发技术与开发工具。介绍该网站开发过程中使用的开发框架和用到的主要扩展包。

第三章 学术交流网站总体规划。从网站的具体需求分析入手，从三个层次规划网站。

第四章 学术交流网站设计。以具体实现的角度，由总体到局部分析网站的结构、功能模块和前端的页面展示。然后从四个模块的角度介绍了关键代码的实现，最后阐述了学术交流网站的部署上线过程。

第五章 总结与展望。对设计和实现网站的过程进行概述，描述学术交流网站上线之后的进一步维护工作。

 

目录

第一章 绪 论 1

1.1 课题背景 1

1.2 研究现状 2

1.2.1 国内现状 3

1.2.2 国外现状 3

1.3 研究内容 3

1.4 经济效益和社会效益 4

1.5 文章组织结构 4

第二章 网站开发技术与开发工具 6

2.1 web 开发框架 6

2.2 Flask 扩展 6

2.3 数据库选择 9

第三章 学术交流网站总体规划 11

3.1 需求分析 11

3.2 层次化设计 11

3.3 程序结构 12

第四章 学术交流网站设计 15

4.1 功能模块 15

4.1.1 未登录用户模块 15

4.1.2 登录用户模块 15

4.1.3 管理员登录用户模块 16

4.2 后台数据库管理设计 17

4.3 学术交流网站的页面设计 18

4.3.1 未登录用户页面 19

4.3.2 普通登录用户页面 20

4.3.3 管理员用户页面 20

4.4 关键功能代码实现 21

4.4.1 发送邮件实现通信 22

4.4.2 网站认证用户身份 24

4.4.3 不同用户角色的实现 25

4.4.4 评论的发表和管理 27

4.5 学术交流网站的部署与上线 28

第五章 总结与展望 29

5.1 结论 29

5.2 课题研究发展方向 29

致 谢 31

参考文献 32

第五章 总结与展望

5.1 结论

本文的主要工作是实现一个学术交流网站，完成网站的前端设计以及后端数据管理。从目前学术交流平台参差不齐这一现状出发，设计了一个方便、美观的学术交流类型的网站，给学术交流提供了一种新的模式。

该网站的特色是从不同用户的需求出发，逐一实现相应的功能模块。比如针对普通未注册用户只能浏览网站主页上针对不同课题的介绍内容；登录用户可以选择自己感兴趣的研究方向，浏览网站上发布的文章内容和他人的评价。也可以在网站上发表自己的学术研究成果，并就其他用户的文章内容发表自己的看法。另外，网站的管理员角色负责对用户发表的观点、文章等加以管理。真正实现了多角度、人性化的网站设计。

在此次学术交流网站的实现过程中，我学习到了如何从用户的需求出发，实现一个网站的框架和细节模块。首先，根据将用户的具体需求概括成表现层、控制层和数据层三个层次方向的目标。然后按照层次化的分析结果设计出网站的整体框架。接着将具体的功能模块和不同的用户角色结合起来，逐步完成每个模块的设计。最后，再将一些细节内容完善到网站中，并对网站的运营进行测试。这样，一个具备了客户需求的简单学术交流网站就得以实现了。

5.2 课题研究发展方向

网站运营时间增加之后，数据库的规模也会随之相应的增加，数据库的查询也会随之变得缓慢。没有用户会喜欢运行缓慢的网站，页面加载时间太长会降低用户继续浏览的热情。因此，优化数据库会是网站未来管理中的一项重要工作。在优化数据库查询之前，首先需要明确应该优化的位置。对于一些简单的数据增加，仅仅添加一些索引就能使数据库得到优化。而数据库的结构变得复杂时，只能通过在程序和数据库间加入缓存才能优化。另一方面，网站良好的运转离不开运营和维护。比如，网页的内容或者设计需要间隔一定时间进行更新优化，以便顺应互联网发展趋势。还需要制定网站管理的规则，确保学术交流网站的运行质量[23]  。并且可以根据用户对于网站使用情况的反馈，及时对网站的设计进行修改，更好的为用户服务。如此，才能为广大学者提供一个良好的学术交流氛围。

参考文献

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