数据结构教学网站的设计与实现毕业设计论文.doc

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1、学士学位毕业论文(设计、创作)数据结构教学网站的设计与实现毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印

2、刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 日期: 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、

3、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期: 年 月 日导师签名: 日期: 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性;技术

4、线路的可行性;设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)指导教师: (签名

5、) 单位: (盖章)年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)评阅教师: (签名) 单位: (盖章)年 月 日教研室(或答辩小组)及教学系意见

6、教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平

7、 优 良 中 及格 不及格评定成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)教研室主任(或答辩小组组长): (签名)年 月 日教学系意见:系主任: (签名)年 月 日目 录摘 要ABSTRACT前 言第1章 综述11.1 选题目的及意义11.2 网络教学现状1 1.2.1 国外网络教学现状1 1.2.2 国内网络教学现状11.3 存在问题2第2章 开发环境32.1 系统开发工具的选择32.2 系统环境配置32.2.1 网站软硬件运行环境32.2.2 网站软硬件选择理由4第3章 需求分析5 3.1 新系统目标5 3.2 可行性分析5 3.2.1 技术可行性5 3.2.2 经济可行性5

8、 3.2.3 运行可行性6第4章 总体设计7 4.1 系统功能结构设计7 4.2 系统模块功能说明7 4.3 数据库设计8第5章 详细设计10 5.1 业务流程图10 5.2 数据流程图10 5.2.1 数据流程图顶层图11 5.2.2 数据流程图一级细化图11 5.3 数据字典12 5.3.1 数据元素卡13 5.3.2 数据流卡13 5.3.3 数据处理卡14 5.3.4 数据存储卡14 5.3.5 物理结构设计15第6章 系统实现17 6.1 网站的界面设计及编码17 6.1.1 网站主界面设计17 6.1.2 在线答题模块17 6.1.3 系统后台登录模块19第7章 系统测试与评价22

9、 7.1 系统测试227.1.1 功能测试227.1.2 性能测试227.1.3 可用性测试227.1.4 兼容性测试23 7.2 系统评价237.2.1 系统的优点237.2.2 系统存在的不足23毕业设计总结25参考文献26致 谢27附 录28摘 要本文对黑河学院数据结构精品课教学网站平台的设计与实现过程进行了综合系统的阐述,并对现行同类教学网站存在的问题进行了简要的分析;在对数据结构教学精品网站系统的业务流程进行分析的基础上,对数据结构精品课教学网站的数据流程进行了简单的介绍;通过对系统结构功能的设计,并结合网站风格设计、安全设计、环境配置等理论,对教学精品网站进行了具体的设计与实现。最

10、终开发完成的教学精品网站可以使学生不受时间、空间的限制,实现网上浏览教学内容、完成作业、参加测试等功能;我系教师也可借助此平台,发布公告信息、发布课程通知、实现课件上传下载、组织讨论答疑等功能。更好的辅助我系的专业课教学工作。关键词:网络教学;黑河学院;数据结构;网站设计ABSTRACTIn this paper the data structure of the heihe college JingPinKe teaching website platform of the design and implementation of a comprehensive system of exis

11、ting discussed, and problems existing in the same teaching website briefly analysed; In the exquisite data structure teaching website system of business process, based on the analysis of the data structure of the data flow JingPinKe teaching website also briefly introduced; Through the design of the

12、 structure and function of system, combining the website design, safety design style, environment of teaching theory, the allocation of a concrete products website design and implementation. The final products website can make students teaching with time, the spatial limit, the realization of online

13、 browsing teaching content, complete assignments, attend test function; I department teachers can also with this platform, issued a notice issued course information, and realize the courseware uploads and downloads, organization discuss question-answering etc. Function. Better auxiliary teaching wor

14、k in my department. KeyWords:The network teaching; HeiHe univer sity; Data structure; Website design 前 言网络教育是运用现代教育技术实施教学的一种新型教学模式,它是通过文本、音像等载体传播教育信息,不需要教师面对学生进行的教学活动。通过网络教育能大大丰富充实学校教育的教学内容,能以非传统的方式提供大量传统教学内容以外的信息,不仅可以作为我系教育的有益补充,还可以从时间、空间上增加受教育面等。网络教育以其独特的魅力,缓解了我系传统办学硬件不足与需要扩大教育规模的矛盾,完全可以克服时间和地域的限制

15、,为人们提供更多的学习机会。如今我院网络飞速发展,为师生提供了丰富的信息服务手段。网络大大缩短了空间距离,有利于开展网络教育,基于网络的网络教育加强了教师与学生的联系。本论文主要从狭义的网络课程教学平台入手,重点研究网络课程教学的支撑平台和网络教学系统的开发技术。主要实现课后教师与学生网上交流、沟通。系统包括教师子系统和学生子系统两方面的功能,教师可以通过此平台发布教案、公告和作业,课件以及批改学生作业,评卷等功能;学生可以通过此平台学习巩固课堂教学内容、上传作业、在线答题、下载课件、浏览新闻等, 此外教师和学生可以通过留言板进行讨论。网站上所有的教案和公告可以供教师和学生随时查阅;以便更好的

16、服务于我系专业课数据结构的教学,达到学以致用的目的,解决我系数据结构教学的实际问题。第1章 综述1.1 选题目的及意义随着网络的发展与普及, 我系开展网络教学已成为大势所趋。目前各高校已开发的网络课程种类繁多,涉及各个学科领域,从网络课程的应用来看,主要有两种形式,一种是基于课堂的教学,网络课程只是作为课堂教学的一种补充方式;另一种是网络课程作为整个教学过程的主要形式1。我系本着更好的做好专业课数据结构的教学工作,突出教学特色,准备研究与设计符合教学要求的教学网络平台黑河学院数据结构精品课教学网站。1.2 网络教学现状就教育技术本身而言,网络教育的发展经历了3个不同的阶段。网络教育的第一代是以

17、函授为主;网络教育的第二代是以电视录像教学为主并辅之以函授、面授、广播以及印刷媒体进行教学,它包括教育电视台负责进行电视录像的制作和播出,学生通过收看电视就可以实施教育,由于电视教学的单向性传播,教师与学生之间缺乏沟通,教学信息反馈不及时等,这些都使教学效果在一定程度上也受到影响;网络教育的第三代就是以网络课程作为整个课程教学过程的主要形式,既不受空间的限制,又有相互交互,双向交流,学习资源和学习内容广泛等优点2。1.2.1 国外网络教学现状基于Internet的校园网络建设在实现全新的教育体制与教学模式方面具有其他技术无可比拟的优越性。因此,世界各国对此给予高度重视。美国政府2000年决定,

18、在5年内拨款20亿美元,作为公立学校建立网上教学系统的额外补助,学校所需的硬件设施则由国家全部包下来。日本从1996年开始进行校园网建设工程,为此政府已拨款1200亿日元,还将陆续拨款2000亿日元,希望在2002年以前使全国所有的学校入网。据联合国教科文组织统计,1998年全世界已建立网站的大学就超过4500所,到2012年全世界98的大学都将在互联网上开辟自己的网站3。1.2.2 国内网络教学现状我国正在推进教育信息化的步伐,教育部在2000年10月,做出了建设校园网工程的决定。而且我们也越来越多的在各种媒体上,听到了数字化校园这个概念。从1998年9月教育部批准清华大学、浙江大学、湖南大

19、学和北京邮电大学试点现代远程教育至今,全国已有117所普通高等院校建立了网络教育学院。随着网络教育试点实践的实施,对我国远程教育理论与实践的关注问题已经成为社会各界关注的焦点4。1几乎所有的网络课程都非常重视教学内容的“讲解”、“演示”环节,不同院校不同学科各展所长,如流媒体视频、文本、Flash动画等,更有使用虚拟现实等技术的,以尽可能将课程知识讲全、讲细、讲系统,且大部分教学内容皆按印刷课本章节顺序编排。2网页的设计在布局、风格、色彩、链接、超文本等诸方面已相当专业化,基本不存在什么问题。3不同学科在栏目设计、技术实现,及内容安排上皆能发挥学科所长、突出学科优势、符合学科特点。比如,语言学

20、科能为学生提供了大量的听、读、写训练和情景对话;工科则利用各种图片、虚拟现实技术、Flash动画等演示与讲解原理与过程;其他学科如法学的案例分析、模拟法庭的角色扮演;医学的各种病理图片、体内器官动画,药剂配方图表等。4常用的几种教学方式:文字、图片、表格、多媒体动画、教师的电子讲稿(PPT)。5基本上都注意到了综合使用多种媒体,有的教学信息的表达更灵活、更有效。1.3 存在问题现有的网络课程无论从质量和数量上,都不能适应网络学习者的需求;在学习者的学习过程中,网络课程始终处于非主流的辅助地位。具体不足如下。1当前网络课程的开展还没有充分利用网络的优势,许多学校都在积极地开设网上课程,但是还没有

21、形成一个浓厚的网络学习的气氛。2网络课程是相对于教室课堂教学而提出的,网络教学和课堂教学在教学法上以及对学生与教师的要求等方面是不同的。当前的网络教学和课堂教学基本上是一种混合的模式,几乎没有针对网络教学的特点开发的教学资源。3目前网络教学系统的应用还只是停留在课程内容的发布上,网络只是一种信息传递的媒体,而没有当作一种通讯平台来使用,尽管某些课程充分考虑了网络更高层次的应用,但基本上处于尝试阶段。第2章 开发环境2.1 系统开发工具的选择1选择ASP的理由5首先,ASP运行之前无需编译,ASP脚本集成于HTML当中,容易生成,无需编译或链接即可直接解释执行,无需编译。其次,ASP代码易于生成

22、,使用常规文本编辑器(如WINDOWS下的记事本),即可进行*.asp页面的设计。第三,ASP脚本在站点服务器端执行,用户端的浏览器不需要支持它。因此,客户端只要使用可解释常规HTML码的浏览器即可浏览用ASP所设计的主页。第四,ASP脚本中可以方便地引用系统组件和ASP的内置组件,还能通过定制ActiveX Server Component(ActiveX服务器组件)来扩充功能。第五,ASP能与Script语言兼容,可使用VBScript和JavaScript语言进行设计。最后,源程序代码不会外漏,ASP脚本在服务器上执行,传到用户浏览器的只是ASP执行结果所生成的常规HTML码,这样可保证

23、编写出来的程序代码不会被他人盗取。2SQL数据库管理系统的选择理由6SQL 2000作为微软在Windows 系列平台上开发的数据库,一经推出就以其易用性得到了很多用户的青睐,相信大多数将自己的业务建立在Windows平台上的用户都会对它有相当的亲切感。区别于FoxPro、Sql 2000小型数据库,SQL 2000是一个功能完备的数据库管理系统。它包括支持开发的引擎、标准的SQL语言、扩展的特性(如复制、OLAP、分析)等功能。而像存储过程、触发器等特性,也是大型数据库才拥有的。2.2 系统环境配置2.2.1 网站软硬件运行环境由于本系统面向在校学生,用户群较小,所以入门级服务器足以胜任。本

24、系统建议配置如下:1硬件(1) CPU:双核至强CPU,主频3600MHz,总线频率800MHz,二级缓存2M。(2)内存:容量1G,主频667MHz,类型DDR2,支持ECC( Error Checking and Correcting,错误检查和纠正)技术。(3)硬盘:容量300GB,转速1000rpm,缓存8000KB,接口类型SCSI(Small Computer System Interface 小型计算机系统接口)。(4)网卡:传输速度1000Mbps,全双工。(5)电源:ATX冗余电源。2软件(1)数据库:SQL SERVER2000。(2)操作系统:Windows 2000 s

25、erver。(3)服务器:IIS5。2.2.2 网站软硬件选择理由CPU:由于同时在线用户需求较大,编译页面消耗的系统资源的是非常大的,虽然页面已经优化,但网页脚本的处理还是大量的占用系统资源尤其是处理器资源。用P4 的处理器只能同时支持200-300人在线。至强处理器的同时在线人数可以达到千人左右。内存:由于页面为动态,并考虑IIS的缓存机制,所以选用1G的DDR ECC内存。硬盘:由于教学资源较多,下载量也较大,并考虑到系统数据的安全性,对系统资源备份需要大量空间,所以选用了300GB的高速高缓存的服务器硬盘。软件环境:考虑到兼容性,选用windows 2000 sever、IIS5、AS

26、P、SQL组合的软件环境。第3章 需求分析3.1 新系统目标鉴于学校网络环境和学生个人电脑的普及,黑河学院数据结构教学精品网有利于减轻教师除授课外的其余教学辅助工作,避免了学生获取的信息滞后、教学信息通知不及时的种种缺陷和弊端。黑河学院数据结构精品课教学网站设计的主要目标如下:1及时发布教学信息,学生能够及时获取信息。2学生能够及时获取教学资源。3学生可以通过本系统向教师提出问题。4学生教师进行沟通。5学生之间通过网站进行沟通交流学习的经验、体会、收获。3.2 可行性分析可行性分析是在初步调查、分析系统开发方案的基础上,运用技术经济理论与方法,分析系统开发方案的可行性,最后做出是否可以继续开发

27、的明确结论7。网站的可行性分析包括技术可行性分析、经济可行性分析,运行可行性,通过这些来论证系统是否可行。3.2.1 技术可行性技术可行性分析,主要是要确定提出的开发方案在现有技术条件下是否有可能实现。1技术掌握程度方面:开发人员技术掌握程度相对成熟,能够独立开发系统。2管理员技术掌握程度方面:由于是计算机系教育人员进行管理,所以大部分教师或学生都能够胜任网站的管理工作。3软硬件配置方面:我校拥有自己的网络中心,网站需要的设备都已经具备。基本上满足了要求。鉴于以上的分析,本系统开发在技术上可行。3.2.2 经济可行性经济可行性的分析,主要是对项目的投资和效益做出预测分析,即从经济角度分析开发方

28、案有无价值,是否可行。系统开发的成本包括固定成本和可变成本两个部分,固定成本主要的是网络设施与软件购置成本,包括网络服务器及其安装的各种应用软件,以及为开展工作所必需的工具软件,登记或取得域名的费用等。可变成本是指随着系统的发展和壮大,还需要不断完善和维护,这也需要大量的成本投入。1固定成本清单表3-1费用支出项目电力设备服务器培训费用域名软件费用总计费用(高)700元15000元500元500元40000元50000元费用(低)200元5000元500元100元-5800元通过以上分析,部分的投入使得学生和教师能够更好的进行沟通和学习,所以该系统开发在经济方面可行。3.2.3 运行可行性运行

29、可行性主要是分析用户是否具有开发和运行维护系统的能力。随着计算机技术和互联网的不断发展,软硬件条件都已经达到了运行系统的条件。系统的开发人员也已经具备独立开发的能力。同时,本系统能保证在当前的操作环境下正常运行,网站管理人员对网站的更新维护具备足够的管理能力。而且具有完善的后台管理功能,管理者可以直接在后台进行文件、信息及图片的上传,方便了管理。因此,该系统在运行方面也是可行的。 综上所述,黑河学院数据结构精品课教学系统在技术上、经济上、运行上都是可行的,因此系统开发是完全可行的。第4章 总体设计4.1 系统功能结构设计系统的物理结构就是使用结构化设计工具功能模块图或系统结构图描述的8。系统的

30、物理结构所描述的是构成一个系统的各物理组成部分(即模块)及模块之间的联系。这是一个树型结构图,它体现了自顶向下的思想,树根模块表示系统总的功能,第一层模块是根模块的功能分解,以下各个层次的模块都是上一层次模块的功能分解。上一层模块调用它包括的下层模块。该系统的网站信息管理功能模块图如图4.1所示。数据结构教学网站留言答疑管理学习资源管理新闻管理系统管理代码维护数据维护系统管理资源录入资源处理资源输出留言添加留言处理留言输出新闻录入新闻处理新闻输出试题添加试题管理试题输出自测管理图4.1 系统功能模块图4.2 系统模块功能说明1系统管理模块:管理员通过本模块,对系统基本信息、资源及数据进行管理,

31、对数据库进行备份和维护。2新闻管理模块:浏览者或学员可以查看新闻,管理员在后台进行更新,新闻包括文字、图片、声音、视频等多种形式。教师通过后台添加课程通知,便于学员查看。3学习资源管理模块:通过后台进行教学资源上传和规划管理。学员通过登录后可以进行下载。4自测管理模块:管理员在后台对试题库进行更新和添加管理。学员登陆后可以进行自我测验,来检验学习成果。测试结束后上传分数,方便教师查阅。5互动模块:浏览者或学员浏览中的疑问可以在留言板进行提问,教师和管理员在后台进行解答。4.3 数据库设计数据库设计(Database Design)是指对于一个给定的应用环境,构造最优的数据库模式,建立数据库及其

32、应用系统,使之能够有效地存储数据,满足各种用户的应用需求9(信息要求和处理要求)。3.3.1逻辑结构设计系统ER图M新闻信息学生课件教程学习教师发布M留言试卷查看发布管理查看提交管理M11NNNMMMM11NN图 4.2 系统ER图根据系统功能设计的要求以及功能模块的划分,对于黑河学院数据结构精品课教学网站系统举例列出以下主要数据表的数据项和数据结构。1管理员表:管理员名称、管理员密码、登陆次数、注册时间、最后登陆时间、最后登陆IP、权限。2留言信息表:留言人姓名、回复内容、留言标题、留言内容、留言时间。3网站相关配置表:网站名称、网址、Logo地址、Banner地址、关键词、描述、E-mai

33、l、联系电话、地址、传真、邮编、管理员、联系QQ、备案信息、版权信息。第5章 详细设计5.1 系统流程图系统流程图是直观描述系统业务处理由开始到结束的整个过程的非结构化图形工具,它可以描述一个系统的业务,也可以描述一项具体业务的处理过程10。黑河学院数据结构精品课教学网站系统流程图符号说明如附录二所示。黑河学院数据结构精品课教学网站系统流程图如图5.1所示:游客注册申请新闻资料课件资料自测资料新闻信息课件信息自测信息留言信息注册登记浏览下载自测留言教师用户注册信息新闻信息课件信息自测信息浏览次数下载次数成绩单留言信息表个人信息新闻信息课件信息自测信息发布教师教师用户图5.1 网站系统流程图5.

34、2 数据流程图数据流程图(Data Flow Diagram简称DFD)是结构化分析的一种主要工具,是管理信息系统(MIS:Management Information System)开发的主要设计手段,是组织信息运行的抽象,是MIS逻辑模型的主要形式11。它使用一组简单的符号,描述系统的数据由外部“流入”系统,经过多级的加工处理,经过不同结构的存储,最后以用户所需要的各种形式“流出”的全过程。数据流程图的符号见附录表-1。游客教师学生P教学系统教师学生F1注册信息F2新闻信息F2自测信息F2留言信息F2新闻信息F2课件信息F2自测信息F2用户信息F2浏览信息F2下载信息F2自测信息F2留言信

35、息F2新闻信息F2课件信息F2自测信息F2课件信息图5.2 数据流程图5.2.1数据流程图顶层图顶层图是将系统高度抽象与概括而得到的,它将系统视为一个整体,是由一个处理功能所构成的系统。网站信息管理的数据流程TOP图如图5.3所示。D1用户注册管理教师F1F01P1图5.3 黑河学院数据结构精品课教学网站顶层数据流图5.2.2数据流程图一级细化图一级细化DFD是对顶层图中的处理功能的分解与细化,是从整体到部分的细化,划分的是子系统。将顶层图的功能分解为几个主要功能后就得到一级细化的数据流程图。细化的过程可以按照系统的业务功能进行划分也可以按照输入、处理、输出进行划分。根据本系统的特点,网站信息

36、管理一级、二级细化DFD图如下。信息管理F3F4F5F03F04F05F03F04F05P2D2D3D4图5.4 黑河学院数据结构精品课教学网站DFD的一层数据流图P2.1信息录入P2.2信息处理F3F4F5F03F04F05F03F04F05D2D3D4图5.5 黑河学院数据结构精品课教学网站信息管理DFD二层数据流图5.3数据字典数据字典(Data Dictionary,简称DD)是在新系统数据流程图的基础上,进一步定义和描述所有数据项的工作,是系统分析的第二种工具。它能更清楚的表达系统的全部逻辑特征,描述出整个调查中的全部细节问题。它专门记录数据本身的信息,是描述一个系统的数据流程图中所有元素的清单。数据字典的定义常常是以卡片形式出现的,它包括:数据元素卡、数据流卡、数据存储卡、数据处理卡。5.3.1数据元素卡数据元素卡是对数据元素进行定义,数据元素是构成数据流、数据存储中的数据项。“元素编号”是为每个数据元素卡给定的一个顺序号;“元素名称”、“元素别名”是数据元素在本系统中不同的报表中出现的意义相同而名称不

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