实验室教学管理系统

基于B/S的开放式实验室教学管理系统目录1 绪论 (1)1.1 开发背景 (1)1.2 系统功能 (2)1.3 开发工具 (2)1.3.1 Visual 2005 (2)1.3.2 SQL Server 2000 (2)1.4 开发语言 (3)1.5 开发思想 (3)2 需求分析 (3)2.1 系统的功能结构图 (3)2.2 系统的性能需求 (3)2.3 系统的数据需求 (4)2.4 系统的运行要求 (4)3总体设计 (4)4 详细设计 (6)4.1 数据库设计 (6)4.1.1 概念结构设计 (6)4.1.2 逻辑结构设计 (7)4.2 关键模块设计 (10)4.2.1 学生功能模块 (10)4.2.2 教师功能模块 (15)4.2.3 系统管理员功能模块 (16)5 系统安全性及策略 (18)5.1 网络安全 (18)5.2 身份验证 (19)5.3 权限控制 (20)6结论 (21)摘要：随着高校管理变革的逐步推进，实验室建设进一步规范化、复杂化，高校实验室管理工作也变得更加繁重和复杂。

为了便利管理工作的展开，提高工作效率，利用计算机来进行辅助管理，以简化我们的工作，成为需要。

本系统正是基于此而进行开发设计。

系统采用.NET框架和三层结构，完全B/S模式，纯面向对象思想（OOP），利用SQL Server 2000作为数据库管理工具，模块复用率高、系统维护代价小，方便、灵活、高效。

关键词：；B/S；OOP；SQL；管理系统1 绪论1.1 开发背景实验教学的核心目的是培养和提高学生的实践能力和创新能力。

传统的实验教学模式仅是完成教学大纲规定的实验内容，且验证性实验较多，不利于学生创新精神与实践能力的培养。

在以素质教育和创新教育为核心的新的高等教育形势下，这种培养方式远不能满足学生能力发展的需求。

为解决这一矛盾，实验室实行开放教学已势在必行[1]。

而实验室的开放，使实验室管理出现了新情况、新问题。

实验设备维护、实验教师工作量、实验安排等问题使得开放实验室建设受到极大的阻碍。

为实现开放实验室建设得以顺利开展，开放实验室管理得以高效、有步骤地进行，更新实验教学体制，实施开放式管理是实行开放式实验教学的保证。

结合开放式实验室建设，利用Internet建立开放实验室管理系统是急需解决的问题。

它改革了旧的教学模式，建立了新的体系，大大提高了实验室的利用率和学生学习的积极性，并把管理人员从繁重的管理工作中解脱出来。

为此我针对以上情况，设计和实现了此系统。

1.2 系统功能通过设计开发，本系统可以为学生提供实验选课的网上平台，学生只要在任何一台上网的计算机上就可以浏览所要了解的实验信息，并通过用户验证登录后，找到自己感兴趣的实验进行预约、查询等。

促进学生学习的积极性。

本系统为教师提供在线查看学生的实验报告、批改实验报告、查看学生做实验的记录等。

系统管理员可在线进行系统信息更新和维护。

开放式实验室教学管理系统把教师从繁重的实验管理工作中解脱出来，投入到实验教学方法和内容的研究上来，从而提高实验管理水平。

1.3 开发工具1.3.1 Visual 2005Visual 2005包含了一系列高效的、智能的开发工具，不论是为开发初学者，还是为经验丰富的企业开发团队都提供了四个全新的、强大的功能：(1)全方位的工具平台不论是编程初学者还是富有经验的企业开发团队的一员，都将为其提供高效的开发工具。

(2)减少开发的复杂度确保能更加轻松发布基于Framework 的解决方案，包括 Windows、Web、移动和基于Office 的应用。

(3)第三方的生态系统允许利用来自Visual Studio 行业合作伙伴的参与研发的产品，并体验用来补充Visual Studio 2005 第三方解决方案的全面部署[2]。

(4)改善团队的沟通提供高效智能的生命周期工具，通过使用 Visual Studio 2005 Team System，来增强 IT 周期参与者之间的交流与协作[2]。

1.3.2 SQL Server 2000SQL Server 2000是一个关系数据库管理系统。

它最初是由Microsoft Sybase 和Ashton-Tate三家公司共同开发的，于1988 年推出了第一个OS/2 版本。

在Windows NT 推出后，Microsoft与Sybase 在SQL Server 的开发上就分道扬镳了。

Microsoft 将SQL Server 移植到Windows NT系统上，专注于开发推广SQL Server 的Windows NT 版本。

Sybase 则较专注于SQL Server在UNIX 操作系统上的应用[3]。

SQL Server 2000是Microsoft 公司推出的SQL Server 数据库管理系统的新版本。

该版本继承了SQL Server 7.0 版本的优点，同时又比它增加了许多更先进的功能，具有使用方便、可伸缩性好、与相关软件集成程度高等优点。

可跨越从运行Microsoft Windows 98 的膝上型电脑，到运行Microsoft Windows 2000 的大型多处理器的服务器等多种平台使用[4]。

1.4 开发语言、C#，脚本语言：Jscript/。

1.5 开发思想基于.NET框架，系统架构采用三层结构（用户表示层、业务逻辑层、数据访问层），B/S模式，完全面向对象。

可以使用.NET平台快速方便的部署三层架构。

革命性的变化是在网页中也使用基于事件的处理，可以指定处理的后台代码文件，可以使用C#,VB,J#作为后台代码的语言。

.NET中可以方便的实现组件的装配，后台代码通过命名控件可以方便的使用自己定义的组件。

显示层放在页面中，数据库操作和逻辑层用组件来实现，这样就很方便的实现了三层架构。

2 需求分析2.1 系统的功能结构图图1系统功能结构图2.2 系统的性能需求为了保证系统能够长期、安全、稳定、可靠、高效的运行，系统应该满足以下的性能需求：（1）系统处理的准确性和及时性系统处理的准确性和及时性是系统的必要性能。

在系统设计和开发过程中，要充分考虑系统当前和将来可能承受的工作量，使系统的处理能力和响应时间能够满足用户对信息的处理。

由于系统的查询功能对于整个系统的功能和性能完成很重要。

从系统的多个数据来源来看，学生信息查询、实验信息查询、预约结果查询、实验成绩查询及预约实验、撤消预约，其准确性很大程度上决定了系统的成败。

因此，在系统开发过程中，系统采用优化的SQL语句及安全扩展存储过程来保证系统的准确性和及时性。

（2）系统的开放性和系统的可扩充性系统在开发过程中，应该充分考虑以后的可扩充性。

例如实验信息属性添加、修改，用户查询的需求及管理工作的分级管理，信息输出打印报表等模块也会不断的更新和完善。

所有这些，都要求系统提供足够的手段进行功能的调整和扩充。

而要实现这一点，应通过系统的开放性来完成，既系统应是一个开放系统，只要符合一定的规范，可以简单的加入和减少系统的模块，配置系统的硬件。

通过软件的修补、替换完成系统的升级和更新换代。

（3）系统的易用性和易维护性系统是直接面对使用人员的，而有些使用人员往往对计算机并不是非常熟悉。

这就要求系统能够提供良好的用户接口，易用的人机交互界面。

要实现这一点，就要求系统应该尽量使用用户熟悉的术语和中文信息的界面；针对用户可能出现的使用问题，要提供足够的在线帮助，缩短用户对系统熟悉的过程。

系统中涉及到的数据是高校实验室相当重要的信息，因此系统为不同角色的用户提供了方便的管理后台进行数据管理，特别为系统管理员提供了数据备份，日常安全管理，防止系统意外崩溃等功能。

（4）系统的响应速度系统设计中摒弃大量数据冗余，提出了优化数据库的解决方案，大量使用存储过程，大大提高系统响应时间和速度。

系统在日常处理中的响应速度为秒级，达到实时要求，以及时反馈信息。

严格保证操作人员不会因为速度问题而影响工作效率。

2.3 系统的数据需求系统的数据需求包括如下几点：（1）数据录入和处理的准确性和实时性数据的输入是否准确是数据处理的前提，错误的输入会导致系统输出的不正确和不可用，从而使系统的工作失去意义。

因此，本系统设计时对数据输入进行了合法性较验，确保数据的准确性。

在系统中，数据的输入及处理往往是大量的，因此系统拥有批处理能力，以保证迅速的处理数据。

（2）数据的一致性与完整性由于系统的数据是共享和关联的，所以如何保证这些数据的一致性，是系统必须解决的问题。

为解决这一问题，系统创建了表间关系，并定义了触发器、完整性约束，严格约束数据的更新与删除，减少数据冗余，增强数据一致性及完整性。

（3）数据的共享与独立性整个系统的数据是共享的。

然而，从系统开发的角度上看，共享会给设计和调试带来困难。

因此，应该提供灵活的配置，使各个分系统能够独立运行，而通过人工干预的手段进行系统数据的交换。

这样，也能提供系统的健壮性[5]。

2.4 系统的运行要求系统的硬件和软件的配置如下：系统软件：Windows 2003 Server 、IIS 6.0 、.NET Framework 2.0数据库管理系统：SQL Server 2000硬件要求：Pentium III 450以上、 512M RAM、硬盘80G、100M网卡3总体设计在前一阶段,通过需求分析，我们对系统的定义及功能模块有了整体描述。

在下面的数据库设计中实现系统各实体定义，实体间的关系及数据信息流在关系数据库中的映射结果和数据信息的物理存储问题。

在以下的详细设计中将对在本阶段中对系统所做的所有详细设计进行说明。

在本阶段中，确定应该如何具体地实现所要求的系统，从而在编码阶段可以把这个描述直接翻译成用具体的程序语言书写的程序。

主要的工作有：根据在需求分析中所描述的数据、功能、运行、性能需求和系统所确定的处理流程、总体结构和模块外部设计，设计软件系统的结构设计、逐个模块的程序描述（包括各模块的功能、性能、输入、输出、算法、程序逻辑、接口等等），以及下面的几个问题：（1）有效实现三类角色（学生、教师、管理员）的业务逻辑。

（2）判断信息的正误并采取相应的校验处理步骤。

（3）进行数据库的查询、修改工作。

（4）接受并判断错误，输出相应的出错消息。

本系统主要由三部分组成：学生系统模块、教师系统模块、系统管理员模块。

下面将详细介绍各模块的业务逻辑。

（1）学生系统模块总体业务逻辑学生想进入系统进行开放实验预约，必须先注册，否则学生是不能进入系统进行预约的。

系统在此处利用存储过程封装了此处理过程，安全性高，防止非法用户进行SQL注入。

●浏览实验信息学生在线浏览实验信息，查看系统为实验信息设置的上限人数，当上限人数未满时，该实验才可进行预约，否则不能进行预约。