基于ASP.NET的开放实验室管理系统.doc

毕 业 设 计 说 明 书

开放实验室管理系统

摘 要 4
Abstract 5
0 引 言 6
1 .NET概述 7
1.1 .NET Framework 概念概述 7
1.2 .NET Framework 的主要组件和功能 8
1.2.1公共语言运行库的功能 8
1.2.2 .NET Framework 类库 9
1.2.3客户端应用程序开发 9
1.2.4服务器应用程序开发 10
1.3 SQL Server概述 12
1.3.1 SQL的历史 12
1.3.2 SQL的优点 13
1.3.3 SQL SERVER的特点 14
2 系统规划与分析 16
2.1 开放实验室系统需求分析 16
2.2 开放实验室系统模块设计 16
2.3 数据库分析 19
3 系统设计 20
3.1 系统总体结构设计 20
3.1.1 系统设计的原则 20
3.1.2 系统设计的主要内容 20
3.1.3　软件系统子系统设计 21
3.2 程序开发 21
3.2.1 程序开发的任务及质量要求 21
4系统实施 23
4.1 系统详细设计 23
4.1.1 数据库设计 23
4.2 系统测试 29
4.2.1 系统测试的基本概念 29
4.2.2 系统测试的步骤 29
5 系统运行及维护 30
5.1 系统的运行 30
5.2 系统的维护 30
6 开发总结 32
6.1 本系统的特点 32
结束语 33
参考文献 34
附 录 35

摘 要
此次毕业设计主要是组织和设计，用以实现开放实验室的实验预定。具体的任务是：组织系统的功能模块设计和系统的详细设计；运用界面开发工具Visual Studio 2005和后台数据库SQL Server 2000，实现系统界面的设计，代码编写实现系统功能。简单介绍了开放实验室管理系统中学生预约实验、实验管理的业务流程，开放实验室管理系统的主要目标是支持学生对实验的自由预约，辅助实验室的管理，辅助实验室教师对实验室的管理，提高实验室的利用率，以少人力投入获得更好的实验资源的利用。全文共分为 6个章节，通过对管理系统综述、系统规划与分析、系统设计、系统实施、系统运行及维护、开发总结各章节的叙述，详细地阐明了本系统开发的目的、过程及预期效果。
第一章从实验管理系统的发展历程、实验管理系统的特点、实验管理系统概述三个方面，对实验管理系统进行了简单的介绍；第二章从需求分析、开放实验管理系统模块设计、数据库分析三方面进行阐述，为深入理解数据库应用打下了基础；第三章学习了具体的开发工具Visual Studio 2005，对其数据库Micsoft SQL Server进行了系统的介绍；第四章进行了具体的程序设计，对各个子模块窗体设计和系统测试进行了详细的说明；第五章对系统的运行和维护两方面进行简单的介绍；第六章对系统的设计做一总结。

关键词: 开放实验室管理系统；学生实验预约；A 2.0；Visual Studio 2005。
Abstract
The organization and design graduates are primarily designed to achieve the Laboratory management. Specific tasks:organizing system design and functional module system design; Use development tools Visual Studio 2005 and SQL Server 2000 database background, achieve system interface design, preparation of the code system functions.
Because of the high-speed development of Internet, Internet has become more closer with people's living, in the same time, more and more people use the Internet, it has made the general public more access to the Internet,the online forum has already become the main place that people have exchanged. This text carry on overall network analysis to real online demand of forum. This system is developed in Microsoft Visual Studio Net, which is used language of C#, platform of Asp.Net, and the database of the Microsoft SQL Server 2000, and is integrate Web technology, And base on the technology of B/S, have realized the concrete online forum system.
This text introduces .NET hierarchical structure, .NET execution of procedure of frame build up and realize key technology of this system briefly. This system has characteristics, such as interface friendly, simple easy using, flexible chaining etc. Basic functions in the online forum can all be realized in this system, for example, registration of users, user land, have a look around model, publish model, administrator go on a series of function of managing to forum and so on. The paper introduces the correlative technology, function of respective subsystem, conceive and design methods in detail.

0 引 言
在当今的社会，可以说是信息技术的发展时代，在社会的方方面面无不涉及到各种信息的处理。信息是人们对客观世界的具体描述，是人们进行交流与联系的重要途径。人类社会就处在一个对信息进行有效合理的加工中。它将促进整个社会的发展。随着社会信息技术的提高，计算机已被广泛应用于当今社会的各个领域，成为推动社会发展的首要技术动力。在当今信息时代，人们的生活方式随着Internet的不断发展发生了不同寻常的改变。基于Internet的远程教育作为本世纪的新型教学方式倍加受人们重视，如何改革传统的教学模式，增强教学手段，提高教学效果是摆在我们面前的一个新问题。
实验室信息化管理是在传统实验室的基础上,利用先进的计算机技术、网络通信技术、多媒体技术等相关的信息,加工处理传播技术,将现实实验室中的各种实验资源进行处理,并通过计算机进行开放型管理,其重要意义是使得实验室在时间和空间上得以延伸。
信息化管理后的实验室从学生来看,更是一个以学生为中心的、开放性的、人性化的实验实验支持服务系统,从实验教师来看,信息化管理后的实验室是集实验实验、实验教务管理、实验室设备管理、实验室仪器药品管理、实验室资料管理、实验室开放管理为一体的管理系统。
1 .NET概述
1.1 .NET Framework 概念概述
.NET Framework 是支持生成和运行下一代应用程序和 XML Web services 的内部 Windows 组件。.NET Framework 旨在实现下列目标：
· 提供一个一致的面向对象的编程环境，而无论对象代码是在本地存储和执行，还是在本地执行但在 Internet 上分布，或者是在远程执行的。
· 提供一个将软件部署和版本控制冲突最小化的代码执行环境。
· 提供一个可提高代码（包括由未知的或不完全受信任的第三方创建的代码）执行安全性的代码执行环境。
· 提供一个可消除脚本环境或解释环境的性能问题的代码执行环境。
· 使开发人员的经验在面对类型大不相同的应用程序（如基于 Windows 的应用程序和基于 Web 的应用程序）时保持一致。
· 按照工业标准生成所有通信，以确保基于 .NET Framework 的代码可与任何其他代码集成。
.NET Framework 具有两个主要组件：公共语言运行库和 .NET Framework 类库。公共语言运行库是 .NET Framework 的基础。您可以将运行库看作一个在执行时管理代码的代理，它提供内存管理、线程管理和远程处理等核心服务，并且还强制实施严格的类型安全以及可提高安全性和可靠性的其他形式的代码准确性。事实上，代码管理的概念是运行库的基本原则。以运行库为目标的代码称为托管代码，而不以运行库为目标的代码称为非托管代码。.NET Framework 的另一个主要组件是类库，它是一个综合性的面向对象的可重用类型集合，您可以使用它开发多种应用程序，这些应用程序包括传统的命令行或图形用户界面 (GUI) 应用程序，也包括基于 ASP.NET 所提供的最新创新的应用程序（如 Web 窗体和 XML Web services）。
.NET Framework 可由非托管组件承载，这些组件将公共语言运行库加载到它们的进程中并启动托管代码的执行，从而创建一个可以同时利用托管和非托管功能的软件环境。.NET Framework 不但提供若干个运行库宿主，而且还支持第三方运行库宿主的开发。
例如，ASP.NET 承载运行库以为托管代码提供可伸缩的服务器端环境。ASP.NET 直接使用运行库以启用 ASP.NET 应用程序和 XML Web services（本主题稍后将对这两者进行讨论）。
Internet Explorer 是承载运行库（以 MIME 类型扩展的形式）的非托管应用程序的一个示例。使用 Internet Explorer 承载运行库使您能够在 HTML 文档中嵌入托管组件或 Windows 窗体控件。以这种方式承载运行库使得托管移动代码（类似于 Microsoft® ActiveX® 控件）成为可能，不过它需要进行重大改进（如不完全受信任的执行和独立的文件存储），而这种改进只有托管代码才能提供。
1.2 .NET Framework 的主要组件和功能
1.2.1公共语言运行库的功能
公共语言运行库管理内存、线程执行、代码执行、代码安全验证、编译以及其他系统服务。这些功能是在公共语言运行库上运行的托管代码所固有的。
至于安全性，取决于包括托管组件的来源（如 Internet、企业网络或本地计算机）在内的一些因素，托管组件被赋予不同程度的信任。这意味着即使用在同一活动应用程序中，托管组件既可能能够执行文件访问操作、注册表访问操作或其他须小心使用的功能，也可能不能够执行这些功能。
运行库强制实施代码访问安全。例如，用户可以相信嵌入在网页中的可执行文件能够在屏幕上播放动画或唱歌，但不能访问他们的个人数据、文件系统或网络。这样，运行库的安全性功能就使通过 Internet 部署的合法软件能够具有特别丰富的功能。
运行库还通过实现称为通用类型系统 (CTS) 的严格类型验证和代码验证基础结构来加强代码可靠性。CTS 确保所有托管代码都是可以自我描述的。各种 Microsoft 和第三方语言编译器生成符合 CTS 的托管代码。这意味着托管代码可在严格实施类型保真和类型安全的同时使用其他托管类型和实例。
此外，运行库的托管环境还消除了许多常见的软件问题。例如，运行库自动处理对象布局并管理对对象的引用，在不再使用它们时将它们释放。这种自动内存管理解决了两个最常见的应用程序错误：内存泄漏和无效内存引用。
运行库还提高了开发人员的工作效率。例如，程序员可以用他们选择的开发语言编写应用程序，却仍能充分利用其他开发人员用其他语言编写的运行库、类库和组件。任何选择以运行库为目标的编译器供应商都可以这样做。以 .NET Framework 为目标的语言编译器使得用该语言编写的现有代码可以使用 .NET Framework 的功能，这大大减轻了现有应用程序的迁移过程的工作负担。
尽管运行库是为未来的软件设计的，但是它也支持现在和以前的软件。托管和非托管代码之间的互操作性使开发人员能够继续使用所需的 COM 组件和 DLL。
运行库旨在增强性能。尽管公共语言运行库提供许多标准运行库服务，但是它从不解释托管代码。一种称为实时 (JIT) 编译的功能使所有托管代码能够以它在其上执行的系统的本机语言运行。同时，内存管理器排除了出现零碎内存的可能性，并增大了内存引用区域以进一步提高性能。
最后，运行库可由高性能的服务器端应用程序（如 Microsoft® SQL Server™ 和 Internet 信息服务 (IIS)）承载。此基础结构使您在享受支持运行库宿主的行业最佳企业服务器的优越性能的同时，能够使用托管代码编写业务逻辑
1.2.2 .NET Framework 类库
.NET Framework 类库是一个与公共语言运行库紧密集成的可重用的类型集合。该类库是面向对象的，并提供您自己的托管代码可从中导出功能的类型。这不但使 .NET Framework 类型易于使用，而且还减少了学习 .NET Framework 的新功能所需要的时间。此外，第三方组件可与 .NET Framework 中的类无缝集成。
例如，.NET Framework 集合类实现一组可用于开发您自己的集合类的接口。您的集合类将与 .NET Framework 中的类无缝地混合。
正如您对面向对象的类库所希望的那样，.NET Framework 类型使您能够完成一系列常见编程任务（包括诸如字符串管理、数据收集、数据库连接以及文件访问等任务）。除这些常见任务之外，类库还包括支持多种专用开发方案的类型。例如，可使用 .NET Framework 开发下列类型的应用程序和服务：
· 控制台应用程序。
· Windows GUI 应用程序（Windows 窗体）。
· ASP.NET 应用程序。
· XML Web services。
· Windows 服务。
例如，Windows 窗体类是一组综合性的可重用的类型，它们大大简化了 Windows GUI 的开发。如果要编写 ASP.NET Web 窗体应用程序，可使用 Web 窗体类。
1.2.3客户端应用程序开发
客户端应用程序在基于 Windows 的编程中最接近于传统风格的应用程序。这些是在桌面上显示窗口或窗体从而使用户能够执行任务的应用程序类型。客户端应用程序包括诸如字处理程序和电子表格等应用程序，还包括自定义的业务应用程序（如数据输入工具、报告工具等等）。客户端应用程序通常使用窗口、菜单、按钮和其他 GUI 元素，并且它们可能访问本地资源（如文件系统）和外围设备（如打印机）。
另一种客户端应用程序是作为网页通过 Internet 部署的传统 ActiveX 控件（现在被托管 Windows 窗体控件所替代）。此应用程序非常类似于其他客户端应用程序：它在本机执行，可以访问本地资源，并包含图形元素。
过去，开发人员结合使用 C/C++ 与 Microsoft 基础类 (MFC) 或应用程序快速开发 (RAD) 环境（如 Microsoft® Visual Basic®）来创建此类应用程序。.NET Framework 将这些现有产品的特点合并到了单个且一致的开发环境中，该环境大大简化了客户端应用程序的开发。
包含在 .NET Framework 中的 Windows 窗体类旨在用于 GUI 开发。您可以轻松创建具有适应多变的商业需求所需的灵活性的命令窗口、按钮、菜单、工具栏和其他屏幕元素。
例如，.NET Framework 提供简单的属性以调整与窗体相关联的可视属性。某些情况下，基础操作系统不支持直接更改这些属性，而在这些情况下，.NET Framework 将自动重新创建窗体。这是 .NET Framework 集成开发人员接口从而使编码更简单更一致的许多方法之一。
和 ActiveX 控件不同，Windows 窗体控件具有对用户计算机的不完全受信任的访问权限。这意味着二进制代码或在本机执行的代码可访问用户系统上的某些资源，例如 GUI 元素和访问受限制的文件，但这些代码不能访问或危害其他资源。由于具有代码访问安全性，许多曾经需要安装在用户系统上的应用程序现在可以通过 Web 部署。您的应用程序可以在像网页那样部署时实现本地应用程序的功能。
1.2.4服务器应用程序开发
在托管领域中，服务器端应用程序是通过运行库宿主实现的。非托管应用程序承载公共语言运行库，后者使您的自定义托管代码可以控制服务器的行为。此模型在获得主服务器的性能和可伸缩性的同时提供给您公共语言运行库和类库的所有功能。
下面的插图显示在不同服务器环境中运行托管代码的基本网络架构。在应用程序逻辑通过托管代码执行时，服务器（如 IIS 和 SQL Server）可执行标准操作。
服务器端托管代码

ASP.NET 是使开发人员能够使用 .NET Framework 开发基于 Web 的应用程序的宿主环境。但是，ASP.NET 不止是一个运行库宿主；它是使用托管代码开发网站和通过 Internet 分布的对象的完整结构。Web 窗体和 XML Web services 都将 IIS 和 ASP.NET 用作应用程序的发布机制，并且两者在 .NET Framework 中都具有支持类集合。
XML Web services 作为基于 Web 的技术的重要发展，是类似于常见网站的分布式服务器端应用程序组件。但是，与基于 Web 的应用程序不同，XML Web services 组件不具有 UI 并且不以浏览器（如 Internet Explorer 和 Netscape Navigator）为目标。XML Web services 由旨在供其他应用程序使用的可重用的软件组件组成，所谓的其他应用程序包括：传统的客户端应用程序，基于 Web 的应用程序，甚至是其他 XML Web services。因此，XML Web services 技术正迅速地将应用程序开发和部署推向高度分布式 Internet 环境。
如果您使用过 ASP 技术的早期版本，很快就会注意到 ASP.NET 和 Web 窗体提供的改进。例如，您可以用支持 .NET Framework 的任何语言开发 Web 窗体页。此外，您的代码不再需要与 HTTP 文本共享同一个文件（尽管如果您愿意，代码还可以继续这样做）。Web 窗体页用本机语言执行，这是因为与所有其他托管应用程序一样，它们充分利用运行库。与此相对照，非托管 ASP 页始终被写成脚本并解释。ASP.NET 页比非托管 ASP 页更快、更实用并且更易于开发，这是因为它们像所有托管应用程序一样与运行库进行交互。
.NET Framework 还提供类和工具的集合来帮助开发和使用 XML Web services 应用程序。XML Web services 是基于 SOAP（一种远程过程调用协议）、XML（一种可扩展的数据格式）和 WSDL（Web 服务描述语言）这些标准生成的。基于这些标准生成 .NET Framework 的目的是为了提高与非 Microsoft 解决方案的互操作性。
例如，.NET Framework SDK 所包含的 Web 服务描述语言工具可以查询在 Web 上发布的 XML Web services，分析它的 WSDL 描述，并产生 C# 或 Visual Basic 源代码，您的应用程序可以使用这些代码而成为 XML Web services 的客户端。这些源代码可以创建从类库中的类派生的类，这些类使用 SOAP 和 XML 分析处理所有基础通信。虽然您可以使用类库来直接使用 XML Web services，Web 服务描述语言工具和包含在 SDK 中的其他工具可以使您更加方便地用 .NET Framework 进行开发。
如果您开发和发布自己的 XML Web services，.NET Framework 为您提供了一组符合所有基础通信标准（如 SOAP、WSDL 和 XML）的类。使用这些类使您能够将注意力集中在服务的逻辑上，而无需关注分布式软件开发所需要的通信基础结构。
最后，与托管环境中的 Web 窗体页相似，您的 XML Web services 将使用 IIS 的可伸缩通信以本机语言的速度运行。
1.3 SQL Server概述
SQL全称是“结构化查询语言(Structured Query Language)”，最早的是IBM的圣约瑟研究实验室为其关系数据库管理系统SYSTEM R开发的一种查询语言，它的前身是SQUARE语言。SQL语言结构简洁，功能强大，简单易学，所以自从IBM公司1981年推出以来，SQL语言，得到了广泛的应用。如今无论是像Oracle ,Sybase,Informix,SQL server这些大型的数据库管理系统，还是像Visual Foxporo,PowerBuilder这些微机上常用的数据库开发系统，都支持SQL语言作为查询语言。
Structured Query Language包含4个部分：
数据查询语言DQL-Data Query Language SELECT
数据操纵语言DQL-Data Manipulation Language INSERT, UPDATE, DELETE
数据定义语言DQL-Data Definition Language CREATE, ALTER, DROP
数据控制语言DQL-Data Control Language COMMIT WORK, ROLLBACK WORK
1.3.1 SQL的历史
在70年代初，E.E.Codd首先提出了关系模型。70年代中期，IBM公司在研制 SYSTEM R关系数据库管理系统中研制了SQL语言，最早的SQL语言(叫SEQUEL2)是在1976 年 11 月的IBM Journal of R&D上公布的。
1979年ORACLE公司首先提供商用的SQL，IBM公司在DB2 和SQL/DS数据库系统中也实现了SQL。
1986年10月，美国ANSI采用SQL作为关系数据库管理系统的标准语言(ANSI X3. 135-1986)，后为国际标准化组织(ISO)采纳为国际标准。
1989年，美国ANSI采纳在ANSI X3.135-1989报告中定义的关系数据库管理系统的SQL标准语言，称为ANSI SQL 89， 该标准替代ANSI X3.135-1986版本。该标准为下列组织所采纳：
● 国际标准化组织(ISO)，为ISO 9075-1989报告“Database Language SQL With Integrity Enhancement”
● 美国联邦政府，发布在The Federal Information Processing Standard Publication(FIPS PUB)127
目前，所有主要的关系数据库管理系统支持某些形式的SQL语言， 大部分数据库打算遵守ANSI SQL89标准。
1.3.2 SQL的优点
SQL广泛地被采用正说明了它的优点。它使全部用户，包括应用程序员、DBA管理员和终端用户受益非浅。
(1) 非过程化语言
SQL是一个非过程化的语言，因为它一次处理一个记录，对数据提供自动导航。SQL允许用户在高层的数据结构上工作，而不对单个记录进行操作，可操作记录集。所有SQL 语句接受集合作为输入，返回集合作为输出。SQL的集合特性允许一条SQL语句的结果作为另一条SQL语句的输入。 SQL不要求用户指定对数据的存放方法。 这种特性使用户更易集中精力于要得到的结果。所有SQL语句使用查询优化器，它是RDBMS的一部分，由它决定对指定数据存取的最快速度的手段。查询优化器知道存在什么索引，哪儿使用合适，而用户从不需要知道表是否有索引，表有什么类型的索引。
(2) 统一的语言
SQL可用于所有用户的DB活动模型，包括系统管理员、数据库管理员、 应用程序员、决策支持系统人员及许多其它类型的终端用户。基本的SQL 命令只需很少时间就能学会，最高级的命令在几天内便可掌握。 SQL为许多任务提供了命令，包括：
● 查询数据
● 在表中插入、修改和删除记录
● 建立、修改和删除数据对象
● 控制对数据和数据对象的存取
● 保证数据库一致性和完整性
以前的数据库管理系统为上述各类操作提供单独的语言，而SQL 将全部任务统一在一种语言中。
(3) 是所有关系数据库的公共语言
由于所有主要的关系数据库管理系统都支持SQL语言，用户可将使用SQL的技能从一个RDBMS转到另一个。所有用SQL编写的程序都是可以移植的。
参考资料：

1.3.3 SQL SERVER的特点
　　上手容易
　　话分两头，如果您的企业至今还未购置数据库，其中一个主要的原因可能就是认为它不好上手，那么，从SQLServer开始吧。毕竟，大多数的中小企业日常的数据应用是建立在Windows平台上的。由于SQLServer与Windows界面风格完全一致，且有许多"向导(Wizard)"帮助，因此易于安装和学习，有关SQLServer的资料、培训随处可得，并且目前国内具有MCDBA认证的工程师不在少数。
　　从另一个角度来讲，学习SQLServer是掌握其他平台及大型数据，如Oracle,Sybase,DB/2的基础。因为这些大型数据库对于设备、平台、人员知识的要求往往较高，而并不是每个人都具备这样的条件，且有机会去接触它们。但有了SQLServer的基础，再去学习和使用它们就容易多了。IT行业的实践经验充分证明了这一点。
　　兼容性良好
　　由于今天Windows操作系统占领着主导地的位，选择SQLServer一定会在兼容性方面取得一些优势。另外，SQLServer2000除了具有扩展性，可靠性以外，还具有可以迅速开发新的因特网系统的功能。尤其是它可以直接存贮XML数据，可以将搜索结果以XML格式输出等特点，有利于构建了异构系统的互操作性，奠定了面向互联网的企业应用和服务的基石。这些特点在.NET战略中发挥着重要的作用。
　　电子商务
　　在使用由MicrosoftSQLServer2000关系数据库引擎的情况下，XML数据可在关系表中进行存储，而查询则能以XML格式将有关结果返回。此外，XML支持还简化了后端系统集成，并实现了跨防火墙的无缝数据传输。你还可以使用HypertextTransferProtocol（超文本传输协议，HTTP）来访问SQLServer2000，以实现面向SQLServer2000数据库的安全Web连接和无须额外编程的联机分析处理（OLAP）多维数据集。
　　数据仓库
　　MicrosoftSQLServer2000非常明显的改进就是增加了OLAP(联机分析处理)功能,这可以让很多中小企业用户也可以使用数据仓库的一些特性进行分析。OLAP可以通过多维存储技术对大型、复杂数据集执行快速、高级的分析工作。数据挖掘功能能够揭示出隐藏在大量数据中的倾向及趋势，它允许组织或机构最大
限度的从数据中获取价值。通过对现有数据进行有效分析，这一功能可以对未来的趋势进行预测。
　　增强的在线商务
　　MicrosoftSQLServer2000简化了管理、优化工作，并且增强了迅速、成功的部署在线商务应用程序所需的可靠性和伸缩性。其中，用以提高可靠性的特性包括日志传送、在线备份和故障切换群集。在伸缩性方面的改进包括对多达32颗CPU和64GBRAM的支持。通过自动优化和改进后的管理特性--诸如数据文件尺寸的自动管理、基于向导的数据库拷贝、自动内存管理和简化的故障切换群集安装与管理，在线商务应用程序能够被迅速部署并有效管理。
　　利于构筑"敏捷性商务"
　　所谓"敏捷性商务"就是能够打破内部和外部的商业界限，对迅速改变的环境做出快速反应。。微软已经与关键的合作伙伴建立起了战略关系，创造出了能够与许多供应商的产品实现整合的解决方案，因而企业用户并不需要做出"要么完全接受，要么全部不要"的承诺。在部署解决方案的过程中，企业用户不一定要拆除原有的设备从头。敏捷商务让企业用户能够充分利用现有的系统，自主决定所需的硬件和软件解决方案以及由谁来提供，伸缩自如、游刃有余。
目前最新的版本为MicrosoftSQLServer2005
2 系统规划与分析
2.1 开放实验室系统需求分析
1.理解需求
通过对系统的终端用户和客户进行调研，总结得到本系统典型的需求说明文本，关键部分如下：
1) 学生可以预约实验，退定实验。
2) 实验中心主任可查询所有实验中心处理有关数据。也可以设下一级别权限的管理员，管理每个实验中心，每个实验中心管理员可设每个实验室管理员。
3) 系统应该可以对基础数据进行维护。
4) 系统还应该提供强大的数据统计、查询等功能。
5) 系统客户端运行在Windows平台下，服务器端可以运行在Windows平台下，系统还应该有一个较好的图形用户界面。
6) 系统应该有很好的可扩展性。
2.分析需求
分析需求的根本目的是在开发者和提出需求的人之间建立一种理解和沟通的机制，因此，开放实验室管理系统的需求分析应该是开发人员和用户或者客户共同完成的。
实验管理中的角色主要是实验中心主任，实验中心老师，各实验室老师等。
2.2 开放实验室系统模块设计
开放实验室管理系统包括是实验资源子系统、实验预约子系统、系统配置子系统、实验管理子系统这四部分。
资源子系统
实验预约子系统
系统配置子系统
实验管理子系统
开放实验室管理系统

图1 开放实验室管理系统应包括的基本功能
实验资源子系统主要包括维护实验中心、实验室、实验设备、实验项目等，
实验预约子系统主要负责学生网上预约实验、查看预约结果和取消预约，
实验管理子系统包括教师查看预约情况、安排实验指导教师、录入实验成绩、安排实验室开放时间等，
系统配置子系统主要负责用户和权限的设置、学生资料的维护等。
实验资源子系统：

实验预约子系统：

实验管理子系统：

系统配置子系统：

2.3 数据库分析[3]
数据库分析是数据库项目开发周期中一个重要的阶段，随着现代软件的发展，手工分析方式已经很难满足数据库系统数据库分析的要求，必须借助相应的工具。
1.有关数据库的基本概念
在数据处理中用数据模型描述客观世界中的事物及其联系，便把描述每一实体的数据成为记录，把描述属性的数据叫做数据项或字段。
记录是由数据项组成。每个数据项包括两个特征：即数据类型和数据长度。
2.数据表清单
表1 开放实验室管理系统数据表
数据表名称 数据表用途
Ap 实验安排表，存储实验安排
De 实验设备表，存储实验仪器设备
Lab 实验中心表，具体每个实验中心
LabCenter 总实验中心表，包含几个实验中心
Ob 实验项目，具体的实验项目
Ssource 学生成绩表
Student 学生信息表
User 管理员表
Yd 实验预定表
学期实验安排 各个学期实验的安排
学期 学期表
不开放实验室 不开放的实验室的具体时间、地点
时间 时间表

3 系统设计
3.1 系统总体结构设计
3.1.1 系统设计的原则[15]
1.具有较高的运行效率
运行效率主要包括3个指标数：
1) 处理能力，指在单位时间内系统能处理事务的多少；
2) 运行时间，指应用软件完成某项任务所花费的时间；
3) 响应时间，用户向软件系统发出请求到软件系统返回结果所经历的时间。
2.具有较高的可靠性
从设计的角度来提高系统的可靠性，要提高系统检错、纠错、容错与排错能力，同时还要设计系统的故障恢复能力。对关键的输入数据应设计检错与纠错功能，对可能的错误应进行容错设计，对关键性的数据和操作，应设置必要的权限控制，防止越权操作，引发系统故障。
3.具有良好的交互性和可操作性
在软件系统设计时，要采用图形界面，屏幕显示美观清晰，数据的输入、输出、处理、查询的可操作性要好，并要提供较强的人机交互手段，使用户能方便灵活的使用软件系统。要提供简便的汉字输入手段，减少输入的工作量。
4.具有较好的可扩充性和可维护性
在系统设计中，必须使数据与程序分离，并采用模块化结构以减少模块间的数据耦合，提高各个模块的独立性、可装卸性。这样，当系统需求发生变化时，可以对应用软件功能、性能、结构进行调整，允许应用软件进行模块扩充。
3.1.2 系统设计的主要内容
在系统分析阶段给出的软件系统逻辑设计方案基础上再进行应用软件总体设计、代码设计、系统物理方案设计、数据库设计、界面设计和输入、输出、处理流程等设计工作构成了系统设计的主要内容。
3.1.3　软件系统子系统设计
子系统划分：子系统划分即确定应用软件系统由哪些子系统组成，确定子系统之间的关系，子系统划分的结果可使用系统结构图描述，如图6所示为开放实验室管理系统的系统结构图。
资源子系统
实验预约子系统
系统配置子系统
实验管理子系统
开放实验室管理系统

系统结构图
一个合理的子系统划分，应该是子系统内部联系强，子系统尽可能独立，借口明确、简单，尽量适应用户的组织体系。
3.2 程序开发
3.2.1 程序开发的任务及质量要求[15]
1.程序开发的任务
程序开发的任务是为应用软件系统编写程序，把系统设计的结果转换成用某种计算机编程语言写成的程序。程序开发的好坏直接