开放实验室管理系统概要设计说明书.docx

概要设计说明书项 目 名 称：基于APS.NET实验室管理系统的开发和研究 院 系： 数学与计算机科学/软件学院 专 业： 软件工程 年 级： 2012级 学 号： 221200109 姓 名： 林强 指 导 教 师： 陈建利 实 习 地 点： 校内 开 发 时 间： 2015.9.1-2016.1.14 目录1引言11.1编写目标11.2项目背景11.3参考资料12 总体设计32.1需求规定32.2运行环境32.2.1设备32.2.2支持软件32.3设计思想（系统构思）32.4输入输出要求4（1） 输入4（2） 输出42. 4.签到信息42.5人工处理的过程42.6尚未解决的问题53 接口设计53.1用户接口53.2外部接口53.3内部接口64 系统数据结构设计64.1说明64.2数据结构64.3数据结构与系统元素的关系115运行设计125.1运行模块组合125.2运行控制125.3运行时间126系统数据结构设计1261 逻辑结构设计要点126.2 物理结构设计要点137系统出错处理设计137.1出错信息137.2 补救措施147.3 系统维护设计141引言1.1编写目标概要设计说明书又可称系统设计说明书，它主要说明对程序 系统的设计考虑，包括程序系统的基本处理流程、程序系统的组织结构、模块划分、功能分配、接口设计、运行设计、数据结构设计和出错处理设计等，为程序的详细设计提供基础。1.2项目背景 实验室管理系统是高校教学系统中不可缺少的一部分。它的存在对于实验室的管理者来说至关重要，它为师生提供充足的信息和查询手段，对于教学质量的提供有着很大的帮助。随着计算机的不断发展与完善，为实验室管理向网络化管理发展提供了技术支持。因此，如何运用现代计算机信息技术，对高校实验室进行科学的信息化管理，提高工作效率及管理水平，将是现阶段必须解决的问题。 这几年随着高校管理变革的推进，实验室管理系统的建设也是逐渐的规范化、复杂化，使得高校实验室管理工作更加繁重和复杂。目前，我国部分高校的实验室管理还处于单机版管理阶段，没有成熟的实验室管理系统对实验室进行科学化的管理，这使得其管理系统存在多种无法克服的缺点，比如可维护性差、信息的封闭性、信息的过时性等等。随着计算机技术的不断发展以及高校网络建设的成熟，实现实验室管理的网络化是必然趋势。因此，开发一套可联网的实验室管理系统来提高实验室的管理是非常有必要的。 实验教学是高校教学的重要环节，是培养学生实践能力的重要场所。加强实验室的建设，不仅要在硬件上进行改善，更应该发挥计算机网络技术的优势。可联网的实验室管理系统，将有效合理地分配和使用开放性的实验室资源，调动学生进行实验的主动性。本次开发的实验室管理系统将实现实践教学的动态、开放性管理，达到提高实践教学的工作效率，优化资源配置，提高实验室管理水平的目的。1.3参考资料1 张志慧 高校计算机实验室上机管理系统的设计与实现 D.吉林：吉林大学,2012.2 Andrew Troelsen, C# 2010 and the .NET 4 Platform(Fifth Edition),20103 方钦正. 基于.NET 教学开放实验室管理系的设计与实现 D.山东：中国海洋大学, 2010. 4 文东,申锐,乔明秋 .ASP.NET程序设计基础与项目实训 .科学出版社 ,20125 龙马工作室 .ASP+SQL Server 组建动态网站实例精讲M.北京：人民邮电出版社， 2004 6 方钦正. 基于.NET 教学开放实验室管理系的设计与实现 D.山东：中国海洋大学, 2010.7 郑阿奇,梁敬东, C#程序设计教程,机械工业出版社,20118 Karli Watson,Christian Nagel, C#入门经典(第3版),齐立波译,北京:清华大学出版社,20069 Christian Nagel,Bill Evjen,Jay Glynn, C#高级编程(第4版),李敏波译,北京:清华大学出版社,200610 张洪生,杨三民,吴莹. 基于高校内网的实验室管理系统设计与开发C. 北京： 装备指挥技术学院,2010.657-661. 11 Andrew Troelsen, C# 2010 and the .NET 4 Platform(Fifth Edition),201012 和彦苓. 实验室管理. 人民卫生出版社, 201113 裴珊珊. B/S 模式下的实验室管理系统. 2012(08)14 百度百科 实验室管理系统百科15 黄家声. 实验室设计与建设指南. 水利水电出版社, 2012(1)16 杨树林, 胡洁萍. ASP.NET 企业级架构开发技术与案例教程. 机械工业出版社, 2012.08.012 总体设计2.1需求规定 系统主要由6个子系统组成：公共信息服务子系统， 教学服务子系统，电子签到服务子系统， 设备管理子系统 ，实验室管理子系统， 权限和信息管理子系统。这系统部分的具体功能将在文档的系统功能设计部分详细说明。2.2运行环境2.2.1设备本系统运行的硬件环境如下：硬件环境： (1)CPU：PIII750或者更高频率 (2)ROM：256或者更高内存支持 (3)内存：2G (4)磁盘：200GB2.2.2支持软件系统运行的软件环境如下： (1)开发所用的操作系统：Windows 2000及以上版本(2)开发工具：vs2010软件开发过程使用到的软件如下： （1）UML建模：Rational公司出品的一种面向对象的统一建模语言的可视化建模工具：Rational Rose。 （2）创建业务流程图、软件流程图、数据库模型图：使用Microsoft word 2012进行创建业务流程图、软件流程图、数据库模型图。（3）项目进度计划安排：使用Microsoft Project 2010进行项目进度计划安排。（4）软件过程开发文档的编制：使用开源的集成办公套件 Open Office 和优秀的Microsoft Office 2012。2.3设计思想（系统构思） 2.4输入输出要求（1） 输入1.个人信息2.栏目添加3.相关文章4.可下载资料5.输入查询信息6.提交实验报告7.发布实验报告8.留言9.权限分配10.设备申请信息11.设备报修信息12.设备修理结果13.设备申请审批结果14.网络申请信息15.网络申请结果16.课程类别信息17.实验室预约信息18.实验室空间信息19.实验室开放信息（2） 输出1.个人信息显示2.文章内容3.资料4.实验报告5.留言6.设备信息7.设备审批信息8.签到信息9.课程信息10.实验室信息11.签到信息2.5人工处理的过程 1，编辑要显示的文章 2，管理员管理设备报修信息 3，管理员审批实验室预约申请 4，教师下载实验报告 5，教室上传已批改的实验报告6，教师开启签到课程7，学生签到2.6尚未解决的问题1. 整体界面和各模块的界面风格还未确定。2. 这六个模块的具体实现是否能在实践期间完成，尚未确定。3. 各模块直接的通信能否实现，尚未确定。3 接口设计3.1用户接口说明提供给用户操作的硬件控制面板的定义。模块向用户提供命令系统回复信息用户登陆设计输入用户名（user_id）、密码（user_key）和用户类型（user_style）用户是否登陆成功搜索查看关键字、类别等搜索搜索结果修改用户信息修改用户个人资料、密码等信息修改后的用户信息二级菜单事件返回信息3.2外部接口说明本系统同外界的所有接口的安排包括软件与硬件之间的接口、本系统与各支持软件之间的接口关系。软件接口：该系统的服务器，需要提供对数据库的接口，进行对数据库的所有访问。同时，在服务器程序上使用数据库备份命令对数据进行定期备份，以做到对数据的保存，数据丢失时可进行恢复。在网络软件接口方面，使用一种无差错的传输协议，采用滑动窗口方式对数据进行网络传输及接收。硬件接口：网络接口，该系统要连接到互联网上才能进行正常的运行。3.3内部接口说明本系统之内的各个系统元素之间的接口的安排。内部接口方面，各模块之间采用函数调用、参数传递、返回值的方式进行信息传递。具体参数的结构将在下面数据结构设计的内容中说明。接口传递的信息将是以数据结构封装了的数据，以参数传递或返回值的形式在各模块间传输。4 系统数据结构设计4.1说明在面向对象的设计方法中，数据也可以作为一个对象来处理，如果数据附属于某一对象，可以将其纳入该对象的属性管理之中。所以在面向对象的设计过程中，对数据的设计是在对对象的设计过程中完成的。4.2数据结构列出本系统使用的主要数据结构，包括它们的名称、标识符及数据项等。文章表(article)列名articleIDarticleTitlearticleContentarticleAuthorarticlePostTime数据类型BigintVarchar(255)LongtextVarchar(255)Datetime属性描述文章编号文章标题文章内容文章作者文章编辑时间列名scanCountisTopisOutisPassmenuOfArticle数据类型IntBitBitBitBigint属性描述浏览次数是否置顶是否下架是否通过审核文章所属栏目导航栏表(navigation)列名IdnaviNameparentId数据类型BigintVarchar(255)Bigint属性描述栏目编号栏目名称栏目所属父栏目编号实验报告表(labreport)列名LidClassnameNamefinishDatepublishDate数据类型BigintVarchar(255)Varchar(255)datetimedatetime属性描述实验报告编号班级名称实验名称完成时间发布时间列名subjectteacherIdtitlecourseId数据类型Varchar(255)bigintVarchar(255)bigint属性描述科目教师学工号实验标题课程编号课程表(course)列名CourseIdcourseName数据类型BigintVarchar(255)属性描述课程编号课程名称学生表(student)列名SidcollegeNameclassnamenameNoId数据类型BigintVarchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Bigint属性描述学生主键所学专业班级名称学生姓名学号用户编号学生-课程中间表(student_course)列名courseidStudentid数据类型bigintBigint属性描述课程编号学生编号用户表(user)列名IdAccountNamePasswordEmailAge数据类型BigintVarchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Int属性描述主键用户帐号用户名字用户密码用户emainl用户年纪教师表(teacher)列名TidcollegeNamenamenumidCoursed数据类型BigintVarchar(255)Varchar(255)IntBigintBigint属性描述教师编号授课专业教师姓名学工号用户编号课程编号菜单表(menu)列名IdNameurlIconParemt_id数据类型BigintVarchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Bigint属性描述菜单主键菜单名称菜单对应的超链接地址图片在webapp的相对路径所属父菜单角色表(role)列名idName数据类型BigintVarchar(255)属性描述角色编号角色名称角色-菜单中间表(role_menu)列名Role_idMenu_id数据类型BigintBigint属性描述角色编号菜单编号用户-角色中间表(user_role)列名user_idRole_id数据类型BigintBigint属性描述用户编号角色编号设备信息表(devicemessage)列名IdReceiveUnitDeviceNamedeviceTypeiddeviceModeldeviceFormatDevicePrice数据类型IntVarchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)属性描述设备编号领取单位设备名称设备分类号设备型号设备规格设备价格列名deviceMakerBuydatedeviceStatussubjectFunduserPurposedeviceForm数据类型Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)属性描述设备生产厂家购买日期设备现状经费科目使用方向设备来源设备申请表(deviceapply)列名IdReceiveUserDeviceNameDeviceTypeNamedeviceModeldeviceFormatRemark数据类型IntVarchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)属性描述申请编号申请设备人设备名称设备类别名称设备型号设备规格备注列名userTimeapplyCountborrowCountAuditstatususerPurposeagent数据类型Varchar(255)intintintVarchar(255)Varchar(255)属性描述设备使用时间段申请数量可借数量审核状态使用方向经办人上传文件表(uploadFile)列名filIDfileTypefileNamefileSuffixfilePath数据类型BigintVarchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)属性描述文件编号文件分类文件名字文件后缀名文件路径列名fileDescriptionfileSizeuploaderuploadDatedownloadCount数据类型Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)datetimeBigint属性描述文件描述文件大小文件上传者上传时间下载次数预约表(appointment)列名AppointmentIdteacherIdteacherNameLaboratoryapplyReason数据类型BigintBigintVarchar(255)Varchar(255)Varchar(255)属性描述预约编号审批导师id审批导师名字申请实验室申请理由列名statemanagerOpinionapplyBeginTimeApplyEndTime数据类型Varchar(255)Varchar(255)datetimedatetime属性描述实验室状态管理员审批意见申请起始时间申请结束时间实验室信息表(labmessage)列表LabidlabNumlabNamelabTypeGeneralSituationteachingEnviromentofferedCourseslabPicPath数据类型BigintVarchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)属性描述实验室编号实验室标号实验室名称实验室类别实验室概况教学环境主要开设课程实验室图片路径上传作业表(labupdate)列名labUpidsidfilePathsubjectnodoneDatefinishDateName数据类型bigintbigintVarchar(255)Varchar(255)Varchar(255)datetimedatetimeVarchar(255)属性描述上传作业id学生编号文件路径科目学号学生完成时间要求完成时间实验名称设备报修表(devicerepair)列名iddeviceUserdeviceNamedeviceTypeNamedeviceModel数据类型bigintVarchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)属性描述主键设备申请人设备名称设备类别名称设备型号列名userPurposeremarkapplycountauditstatusagent数据类型Varchar(255)Varchar(255)intintVarchar(255)属性描述用途备注申请数量审批状态代办人开放实验室表(labopen)列名idteacheridteacherNamelaboratoryapplyReasonmanagerOpinionapplyBeginTimeapplyEndTime数据类型bigintbigintVarchar(255)Varchar(255)Varchar(255)Varchar(255)datetimeDatetime属性描述主键编号教师编号教师姓名实验室信息申请理由管理员意见申请起始时间申请结束时间签到表列名absentIDcourseIDcourseNamedateremarkstudentIDstudentName数据类型bigintbigintVarchar(255)datetimeVarchar(255)bigintVarchar(255)属性描述签到主键课程编号课程名日期备注学号学生名字签到信息统计表（statisticsinfo）列名idcourseIDcourseNamestudentIDstudentNameteacherNameattendTimesabsentTimes数据类型bigintbigintVarchar(255)bigintVarchar(255)Varchar(255)datetimeDatetime属性描述主键编号课程编号课程名学号学生名字授课老师课程时间签到时间课程签到历史表（signaturehtstory）列名idcourseIDcourseNameteacherNamecountNocount 数据类型bigintbigintVarchar(255)Varchar(255)Intbigint属性描述主键课程编号课程名字教师名字签到人数未签到人数4.3数据结构与系统元素的关系教学服务子系统电子签到服务子系统设备管理子系统权限和信息管理子系统实验室管理子系统用户表角色表菜单表教师表学生表课程表实验报告表设备信息表设备保修表设备申请表实验室信息表开放实验室表预约实验室表上传作业表签到表签到信息统计表课程签到历史表5运行设计5.1运行模块组合客户端在有输入时启动接收数据模块，通过各模块之间的调用，读入并对输入进行格式化。在接收数据模块得到充分的数据时，将调用网络传输模块，将数据通过网络送到服务器，并等待接收服务器返回的信息。接收到返回信息后随即调用数据输出模块，对信息进行处理，产生相应的输出。服务器程序的接收网络数据模块必须始终处于活动状态。接收到数据后，调用数据处理/查询模块对数据库进行访问，完成后调用网络发送模块，将信息返回客户机。5.2运行控制运行控制将严格按照各模块间函数调用关系来实现。在各事务中心模块中，需对运行控制进行正确的判断，选择正确的运行控制路径。在网络传方面，客户端在发送数据后，将等待服务器的确认收到反馈，收到后，再次等待服务器发送回答数据，然后对数据进行确认。服务器在接到数据后发送确认信号，在对数据处理、访问数据库后，将返回信息送回客户端，并等待确认。5.3运行时间在软体的需求分析中，对运行时间的要求为必须对作出的操作有较快的反应。网络硬件对运行时间有最大的影响，当网络负载量大时，对操作反应将受到很大的影响。所以将采用高速100M以太网络，实现客户端与服务器之间的连接，以减少网络传输上的开销。其次是服务器的性能，这将影响对数据库访问时间即操作时间的长短，影响加大客户机操作的等待时间，所以必须使用高性能的服务器。6系统数据结构设计61 逻辑结构设计要点 给出本系统内所使用的每个数据结构的名称、标识符以及它们之中每个数据项、记录、文卷和系的标识、定义、长度及它们之间的层次的或表格的相互关系。根据ER图设计表：6.2 物理结构设计要点给存取方法设计就是确定对同一个关系要建立多少条存取路径才能满足用户的多种应用要求，存取方法是快速存取数据库中数据的技术，数据库系统一般都会提供多种存取方法，常用的存取方法有三类，第一类是索引方法，第二类是聚簇方法，第三类是HASH方法。本次数据库的存取方法，本组主要初步拟定使用索引的途经进行存取路径设计，对表属性的索引建立，具体将在项目实施阶段决定，但遵循以下原则：（1）如果一个（或一组）属性经常在查询条件中出现，则考虑在这个（或这组）属性上建立索引（2）如果一个属性经常作为最大值或最小值等聚集函数的参数，则考虑在这个属性上建立索引（3）如果一个（或一组）属性经常在i按键操作的连接条件中出现，则考虑在这个（或这组）属性上建立索引7系统出错处理设计7.1出错信息程序在运行时主要会出现两种错误：1由于输入信息或无法满足要求时产生的错误。对于这种错误，须在上传、提交数据内容、报告操作成功判断及输入数据难模块由数据进行数据，判断错误类型，再生成相应的错误提示语句，送到输出模块中。2由于其他问题，如网络传输超时等，产生的问题。对于这种错误，可在出错的相应模块中输出简单的出错语句，并将程序重置。返回输入阶段。出错信息必须给出相应的出错原因。表5.1.1 出错信息（一）错误分类子项及其编码错误名称错误代码备注数据库错误连接连接超时100001001连接断开100001002数据库本身错误代码数据库本身错误代码100002+数据库本身错误代码TCP连接错误连接连接超时100001001连接断开100001002其他TCP连接错误（socket自身错误代码）101002+socket自身错误代码配置信息错误未配置输入参数102001未配置输出参数102002组管理部分自定义错误103001-103999角色管理部分自定义错误103001-103999用户管理部分自定义错误103001-103999表5.1.2 出错信息(二)错误编号用户操作系统提示001输入密码错误提示密码错误，请重输002用户类型选择错误提示你选择正确的用户类型003验证码输入错误提示刷新验证码并且重新输入004相同操作次数过多验证控件提示该类型错误005修改数据类型或格式错误验证控件提示该类型错误006登录用户不够权限提示重新登录7.2 补救措施 1后备技术：系统遭到恶意攻击，或是中毒以后，导致系统内部数据紊乱，用户信息失真，因此，应定期对系统数据进行自动备份，以便数据丢失时，能第一时间恢复，减少损失；另外，要定期对整个系统进行纸制的备份，以免出现自然灾害而导致所有数据的丢失，自动制定自动还原点； 2降效技术：对所有数据进行人工的备份，定期制作报表； 3恢复及再启动技术：当系统无法正常运行时，根据后备技术中制定的还原点，对系统进行恢复，使软件从故障点恢复执行或使软件从头开始重新运行。7.3 系统维护设计定期对系统进行检查，找出存在或可能存在的错误，以及这些错误可能导致的结果，对每一次发生的错误，要记录发生错误的原因以及解决的方法，对那些发生频率较高的错误，要予以充分的重视，并向上级汇报。2010年读书节活动方案一、 活动目的：书是人类的朋友，书是人类进步的阶梯！为了拓宽学生的知识面，通过开展“和书交朋友，遨游知识大海洋”系列读书活动，激发学生读书的兴趣，让每一个学生都想读书、爱读书、会读书，从小养成热爱书籍，博览群书的好习惯，并在读书实践活动中陶冶情操，获取真知，树立理想！ 二、活动目标： 1、通过活动，建立起以学校班级、个人为主的班级图书角和个人小书库。 2、通过活动，在校园内形成热爱读书的良好风气。 3、通过活动，使学生养成博览群书的好习惯。4、通过活动，促进学生知识更新、思维活跃、综合实践能力的提高。 三、活动实施的计划 1、 做好读书登记簿 （1） 每个学生结合实际，准备一本读书登记簿，具体格式可让学生根据自己喜好来设计、装饰，使其生动活泼、各具特色，其中要有读书的内容、容量、实现时间、好词佳句集锦、心得体会等栏目，高年级可适当作读书笔记。 （2） 每个班级结合学生的计划和班级实际情况，也制定出相应的班级读书目标和读书成长规划书，其中要有措施、有保障、有效果、有考评，简洁明了，易于操作。 （3）中队会组织一次“读书交流会”展示同学们的读书登记簿并做出相应评价。 2、 举办读书展览： 各班级定期举办“读书博览会”，以“名人名言”、格言、谚语、经典名句、“书海拾贝”、“我最喜欢的”、“好书推荐”等形式，向同学们介绍看过的新书、好书、及书中的部分内容交流自己在读书活动中的心得体会,在班级中形成良好的读书氛围。 3、 出读书小报： 15