摘 要

对于武汉理工大学的学生，出国深造是毕业生十分热门的选择之一。然而，武汉理工大学学生接触、掌握的出国留学的相关信息，如国外院校信息、招生标准、综合排名等，依然缺乏全面的整合与清晰的表述，这造成了武汉理工大学的学生出国留学的效果不如预期、留学成本增高的现象。

武汉理工大学留学推荐系统包括对两类基本信息的管理，一类是学生信息，如GPA、实习情况、语言考试成绩等；另一类是院校信息，如所在地区、开设专业、录取条件等。同时，本系统还有申请和推荐模块、数据统计和分析模块。学生可使用本系统生成院校推荐列表，并选出有意向申请的院校，而系统也会将学生的申请记录进行统计,结合数据可视化的思想以将信息再次利用。

本系统使用C#作为后端开发语言,使用MVC框架,后者的模型-视图-控制器架构模式有利于软件工程化管理。本系统数据库开发语言使用SQL语言，并在系统中加入数据可视化的特色，能够有效弥补学生、学校对于出国留学信息获取渠道的匮乏。

关键词：出国留学；面向对象；数据可视化；MVC框架

Abstract

For students of Wuhan University of Technology, studying abroad is one of the most popular choices for graduates. However, Wuhan University of Technology students' contact and knowledge of overseas study, such as foreign college information, admissions standards, comprehensive rankings, etc., still lack comprehensive integration and clear expression, which has caused students from Wuhan University of Technology to study abroad. The effect is not as good as expected, and the cost of studying abroad is increasing.

The Wuhan University of Technology study abroad recommendation system includes management of two types of basic information, one is student information, such as GPA, internship, language test scores, etc. The other is college information, such as the region, professional, admission conditions, etc. . At the same time, the system also has application and recommendation modules, data statistics and analysis modules. Students can use the system to generate college recommendation lists and select institutions that are interested in applying, and the system will also count the student's application records, combined with the idea of ​​data visualization to reuse the information.

This system uses C# as the back-end development language and uses the MVC framework. The latter model-view-controller architecture mode is beneficial to software engineering management. The database development language of this system uses the SQL language, and the characteristics of data visualization are added to the system, which can effectively make up for the lack of channels for students and schools to obtain information on studying abroad.

Keyword: Study abroad; object-oriented; data visualization; MVC framework

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第1章 绪论 1

1.1 设计目的及意义 1

1.1.1 设计目的 1

1.1.2 设计意义 1

1.2 国内外研究现状分析 2

1.2.1 国外相关研究现状 2

1.2.2 国内相关研究现状 2

1.3 设计内容与设计方法 3

1.3.1 主要研究内容 3

1.3.2 技术路线 3

第2章 系统分析 4

2.1需求分析 4

2.2 组织结构分析 5

2.3 业务流程分析 6

2.4 数据流程分析 7

2.5 数据数据字典 10

2.5.1数据流条目 10

2.5.2数据流描述 10

2.5.3数据项描述 11

2.5.4数据存储描述 11

2.5.5数据处理描述 12

2.5.6外部实体描述 14

第3章 系统设计 15

3.1功能结构设计 15

3.2编码设计 16

3.3数据库设计 17

3.3.1概念设计 17

3.3.2逻辑设计 20

3.3.3物理设计 20

3.4输入输出设计 23

3.4.1输入设计 23

3.4.2输出设计 24

第4章系统实现与测试 27

4.1 系统模拟运行 27

4.1.1系统登录 27

4.1.2系统主界面 27

4.1.3院校管理模块 28

4.2 系统测试 31

第5章 总结与展望 32

5.1总结 32

5.2展望 32

参考文献 33

致谢 34

第1章 绪论

设计目的及意义

设计目的

根据教育部信息，自2017年始，中国留学生已达到至少60万，并持续呈现增长态势。其中，自费出国留学的学生为50余万人，占出国总人数的90%左右。

对于武汉理工的学生，出国深造同样是毕业生十分热门的选择之一。除本校为学生提供的交流、公派出国的机会外，自费出国深造也是毕业生十分常见的选择。然而，武汉理工大学学生接触、掌握的出国留学的相关信息，如国外院校信息、招生标准、综合排名等，依然缺乏全面的整合与清晰的表述，这造成了市场上留学中介垄断信息、借此盈利的现象；有的中介甚至推荐大量华而不实的背景提升项目与冷门的院校、专业，以提升中介成功率，造成了武汉理工大学的学生出国留学的效果不如预期、留学成本增高的现象。

目前武汉理工大学的学生主要通过以下途径获得国外院校信息：

1. 通过各院校官网。
2. 已申请完成的学长学姐的介绍和推荐。
3. 市场上的留学中介。
4. 学校留学办公室与国际交流与合作处。

以上途径中皆有局限，院校官网的信息较为零碎，阅读时有难度，且实际招生情况都与所制定的的标准存在偏差；已完成申请的学长学姐能够提供的信息十分有限；中介则有费用问题，且中介也可能提供夸大、虚假信息以增加盈利；留学办公室等学校机构主要服务公派留学和交换等，对自费出国帮助不大。

本系统面向武汉理工大学有留学意向的学生，旨在简化学生获得院校信息的渠道、提升学生申请国外院校的效率，同时也优化武汉理工大学留学办公室对拟出国学生的管理。

设计意义

武汉理工大学出国留学推荐系统不仅提升了学生选择留校院校的效率，也方便学校对出国学生的管理，其意义有：

1. 提升学生的申请效率。本系统为学生展示院校信息，并提供搜索、筛选和推荐等功能。在学生选择院校后，系统还可以提供一个申请相同院校学生的交流平台，以便学生自发交流申请细节。
2. 便于学校管理。学校的留学办公室可以更好地掌握有出国意向的学生信息，有的留学项目亦可在平台内有的放矢地发布。
3. 加强对留学学生的数据统计。本系统提供数据统计功能，可对语言考试、学生申请的院校、各院校成功率等进行统计，便于学校及学生进行参考。

国内外研究现状分析

国外相关研究现状

1994年左右，美国克莱蒙特大学的Kenneth C. Green教授首先提出了“campus computing”，即所谓校园信息化的概念，并于同年开始为美国大学研究项目。美国的大学和学院是信息技术的重要来源，有着是世界上最顶尖的信息技术、管理和应用水平。信息技术已成为大学人员必需的个人素质和研究创新的基础。信息技术的使用已经融入了高等教育机构的教学、研究和管理的各个方面。自1994年以来，美国每年出版蓝皮书，该书涉及重要研究和信息科学的发展。此外，许多知名公司争先恐后地深入数字化校园研究。目前，“美国大学信息化项目”正在美国各大学实施。 20多年来，它一直是世界上最受欢迎的信息和通信项目之一。

自亚马逊商城首次开发使用了推荐系统后，推荐系统(即recommender system)在商务应用中被广泛普及。但是由于导师制等国外教育体制的流行，国外学生拥有其他信息渠道，而留学推荐系统对国外学生而言并非刚需，未被采用。

国内相关研究现状

近年来，随着各种相关政策的下达以及时代的趋势化发展，高校的信息化建设正在不断地发展、进步。随着高校教职工对于信息化技术的掌握愈发娴熟，信息化技术也带来了新的管理方法，从而提高了管理效率。高校的网络建设覆盖全面、稳定性高、响应速度快，促进了网络管理平台和网络教学平台的搭建和使用。相信随着信息化程度的进一步发展，国内高校的信息化建设会更加成熟。在学生信息管理方面，国内大学都实现了信息化，基本告别了传统的纸质文档。

在《基于Web数据挖掘的个性化留学信息推荐系统研究与应用》中，作者通过web数据挖掘推荐、过滤用户，并再根据所收集的用户信息进行k-means聚类分析^[1]。但是该系统并非针对院校学生设计。而聚类分析的方法也无法完全满足出国留学的需求。

市场上，几乎所有的留学机构网站都有用户信息搜集的功能，但是该信息整合后都会转为人工，而非生成针对学生的个性推荐。对于学生而言，学生缺少了解国外院校信息的渠道，亦难以接触到有相同出国意愿的学生；对于学校而言，学校仅能通过毕业去向了解申请出国成功的学生的最终去向，无法了解其申请过程和录取条件，对学生申请国外院校几乎没有起到帮助作用。

设计内容与设计方法

主要研究内容

本系统拟在开发一个面向武汉理工大学学生的留学推荐系统，为有出国打算的学生提供所需的院校信息，并根据往届录取成功的学生数据进行分析、对比，以生成适合该生的申请院校名单，从而提高武汉理工大学学生自费出国深造时申请目标院校的效率。

为实现上述目标，武汉理工大学出国留学推荐系统主要提供以下功能：

1. 可按照地区、专业区分、筛选院校，便于学生查看院校信息。
2. 学生输入自己信息后，根据院校的招生标准、专业设置等，提供可申请的推荐院校。
3. 学生选择目标院校后，系统根据学校、学生信息，为学生提供申请建议。
4. 学生确认申请后可查看院校清单，也可通过系统知道申请了同样院校的学生信息。
5. 留学办管理员可以通过系统查看申请院校、通过率、学生语言成绩等统计信息。

技术路线

本文采用的研究方法有：

首先，明确拟开发的系统即设计的相关技术；通过文献综述法进行留学推荐系统的调研，通过走访、咨询相关中介机构了解留学推荐系统在行业内的使用情况，进而分析武汉理工大学留学推荐系统的可行性。

进行需求分析、角色功能提取，明确系统需要实现的功能及其业务流程和数据流程；进行系统设计，使用Omni Graffle和Visio先后进行系统总体设计和系统详细设计：系统总体设计包括功能模块结构设计和物理配置方案设计，系统详细设计包括数据库设计和页面设计等^[2]。

系统实施阶段，选择符合要求的推荐算法，采用Visual Studio和SQL Server等工具，以C#等编程语言进行系统开发、以Python等语言实现协同过滤、建立相似度模型等关键功能。进行系统调试、系统维护等。

第2章 系统分析

2.1需求分析

系统分析是系统开发的第一阶段，其任务是：从系统本身出发，针对面向的不同用户群体，讲系统各个部分进行定性定量的分析，明确其应该满足的需求、功能、结构等。以下分别从需求分析、组织结构分析、数据流程分析及数据字典等来对系统进行分析。

清楚了解武汉理工大学出国留学推荐系统的背景现状和开发目的及意义之后，下面将进行详细的需求分析^[3]。需求分析是本系统在进行设计和开发之前必须完成的现行步骤，需要对本系统面对什么对象、有哪些数据的输入输出、最后需要实现哪些功能等等。本留学推荐系统主要为本科学生推荐适合其申请的国外院校，并更新各大院校的录取信息、招生政策等，此外，系统也提供留学办学生信息管理员管理学生信息、追踪学生申请进度的权限、院校信息管理员管理院校相关信息、查看院校申请的相关统计数据等。并未具体需求如下：

1. 学生能查看、更改自己在系统中的个人信息，也可以查看已录入系统的院校信息、新闻等，并可使用筛选、搜索功能。
2. 留学办公室分管学生信息的老师可以录入、更改学生信息，也可以查看学生的语言成绩、基本信息、申请记录等。学生信息管理员也可以点击生成统计数据，将学生与申请有关的信息统计并分析，对本校语言考试课的开设等提供参考。
3. 留学办公室分管院校信息的老师可以管理院校信息，如地区、专业、院校等，也可以在系统内发布相关新闻。院校信息管理员也可以点击生成统计数据，将学生的申请信息进行统计并分析，为学生及学校的决策提供信息支持。
4. 学生可输入目标地区、专业等，然后点击“生成推荐列表，”系统可以根据学生信息、院校信息和学生输入等信息生成面向学生的院校推荐列表，为学生推荐符合条件的相关院校。
5. 学生查看院校信息后，可以点击“我要申请”，学生可在申请列表中查看自己所申请的院校，同时，系统也会显示申请该院校的其他学生，以方便学生自发进行交流、沟通经验等。学生自行申请成功后，可在列表点击“申请成功”，便于系统进行申请结果的统计和分析。
6. 系统根据学生更新的语言考试信息、申请记录等，为管理员以及学生反馈统计结果。如本校某类语言考试平均分、某院校的申请成功率、较热门的地区或专业等，便于学校在相关领域有的放矢地开展业务、学生拥有更多信息支撑决策等。

2.2 组织结构分析

本系统外部实体基本分为两类，分别是留学办的管理老师和学生，其中留学办管理老师分为院校信息管理员和学生信息管理员，具体如下：

学生：学生通过学号登陆该系统，更新自己的信息后可查看、申请院校。申请完成后需登录系统更新自己的申请状态。

院校信息管理员：定期更新国外院校的信息，并发布特殊留学项目的信息等；也可以随时查看有关院校申请的统计数据，如热门专业、申请成功率排行等；

学生信息管理员：管理学生的信息、更新语言考试的类别等，学生申请院校后，学生信息管理员也可以查看学生的申请院校，并生成有关学生的统计信息，如语言成绩平均分、有实习经历的学生比例等。组织结构如下图：

图2-1 组织机构

2.3 业务流程分析

图2.2是本系统的业务流程图，主要分为院校信息管理员、学生信息管理员、学生三个角色，具体流程图如下：

图2-2 系统业务流程图

系统业务流程描述：

1. 首先，学生管理员进入系统，通过与教务系统对接导入学生信息和数据；
2. 学生管理员根据语言考试类别信息更新语言考试信息，便于学生填写;
3. 学生登录，更新自己的个人信息，填写自己的语言考试成绩（如果有）；
4. 院校信息管理员设置国家地区、开设专业等信息，发布留学项目新闻；
5. 学生查看、搜索、筛选院校，也可输入目标专业和国家/地区，通过系统“生成推荐列表”生成满足目标条件、同时有希望申请的推荐学校列表；
6. 系统根据学生个人信息和院校信息过滤出学生符合条件的，同时也满足学生要求的院校列表；
7. 学生查看院校后可点击“我要申请”，将院校加入自己的申请列表。申请成功后更新申请状态；
8. 学生信息管理员、院校信息管理员在系统内选择统计、分析条件，系统将统计已有的学生信息和申请记录，生成统计结果；

2.4 数据流程分析

完成业务流程分析和需求分析后，我们需要从数据流的角度对系统进行分析。将数据流抽象地独立出来，以图形化的形式直观地表述信息的来源、去向和实际流动过程^[4]。

1. 顶层数据流程图

图2-3是本系统的顶层流程图，主要描述了本系统的作用范围和系统与环境的信息交互。本系统主要与学生、院校信息管理员、学生信息管理员三个角色发生原始数据交换。交换数据的数据有学生信息、语言考试类别和成绩相关信息、院校相关信息、新闻信息和统计数据等。