实验室综合管理系统大作业.docx
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实验室综合管理系统大作业
学年论文
（课程论文、课程设计）
题 目：
实验室综合管理系统
作 者：
肉孜买买提·吉力力
学号：
20041400528
所在学院：
信息科学与工程学院
专业年级：
计算机05-2班
指导教师：
热依曼
职 称：
副教授
2009年 6月 9日
目录
1前言2
2问题定义3
2.1开发背景3
2.2开发目的和意义3
3开发环境概述4
3.1C/S结构特点4
3.2MicrosoftVisualC#20055
3.3MicrosoftSQLServer2000数据库5
3.4ADO.NET数据可以连接与访问6
4总体设计8
4.1系统需求分析8
4.2系统的功能设计8
4.2.1系统功能描述8
4.2.2系统功能结构图9
4.3数据库设计10
4.3.1SQLServer数据库分析10
4.3.2SQLServer数据库的连接10
4.5系统运行环境10
4.5.1硬件环境10
4.5.2软件环境11
4.6系统运行流程图11
5功能模块详细设计与实现12
5.1登陆界面和主界面设计12
5.1.1登陆界面的设计与功能实现12
5.1.2主界面的设计与实现15
5.2功能设计与实现16
5.2.1数据库设计与连接连16
5.2.2功能模块实现18
6系统测试与分析22
6.1目标设计22
6.2系统可行性分析22
结论24
参考文献25
1前言
20世纪以来，社会生产力迅速发展，科学技术突飞猛进，人们进行信息交流的深度与广度不断增加，信息量急剧增长，传统的信息处理与决策的手段已不能适应社会的需要，信息的重要性和信息处理问题的紧迫性空前提高了，面对着日益复杂和不断发展，变化的社会环境，对于一个学校来说，大量实验室信息难于通过传统的方法进行管理；这就迫切需要利用计算机技术来帮助学校管理者来处理实验室信息的日常管理.使用计算机对实验室进行管理,具有手工管理所无法比拟的优点。
例如:
检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等，但一直以来人们使用传统人工的方式管理文件档案，这种管理方式存在着许多缺点,如:
效率低、保密性差,另外时间较长,将产生大量的文件和数据,这对于查找、更新和维护都带来了不少的困难.
开发基于实验室综合管理系统的过程就是要实现数据处理方式由人工管理向计算机管理的转变，它在计算机技术和实验室管理实践活动两者之间架设桥梁.
完善实验室建设和提高实验室管理水平是最近几年高校改革和发展的热点问题.实验室建设和管理水平的高低关系到科学研究和创新人才培养等重要工作的开展,同时这也是衡量一个学校的办学能力的重要指标,是迎接本科教学工作水平评估的重要内容.为了提高实验室管理工作的效率,减轻实验室人员的工作负担,提升服务水平,充分发挥实验室各种资源的作用,学校对实验室需求的增加,一个单位,实验室信息,实验仪器信息,实验安排，预约等信息量将迅速的增加,传统的手工的处理方式已经跟不上信息爆炸般的扩增.所以开发一种可靠,高效的实验室综合管理系统是很有必要的.
实验室综合管理系统的主要目的是服务于各高校的管理者,方便其管理本校实验室信息的软件系统.其原则是做到界面友好,人性,操作简单,可靠.本实验室综合管理系统的开发平台为微软MicrosoftVisualC#2005以及微软的MicrosoftSQLServer2000作为操作数据库.其主要功能有系统管理,实验室人员管理与查询，实验室项目管理与查询,实验室仪器设备管理与查询,易耗品管理与查询以及出入库记录,仪器借用与查询,仪器标定与查询等功能模块.
2问题定义
2.1开发背景
对于一所拥有近百院系、部门、实验室的高等院校而言，其“实验室与设备管理处”的工作职能就是管理全校的实验室、设备仪器、实验室人员以及安排到各个实验室的实验及其他各类任务。
这些事务如单纯由手工完成，将产生大量重复劳动，出现很多不必要的失误，而且年终统计时也将非常困难。
2.2开发目的和意义
实验室管理信息系统能实现实验教学全过程的计算机管理，可以大大减轻实验室管理人员的工作负担，提高工作效率和服务水平;可以将日常要求教师和学生手工完成的实验原始记录和数据通过信息系统录入保存，便于以后的查询和检查;可以加强对设备和材料的计划、采购、维修和使用的宏观控制和管理，以节约成本，提高利用，强化管理。
实验室管理信息系统还能为实验室评估提供原始资料和基本数据，为实验室日后评估提供重要依据，还能促进学校间的实验资源共享，同时也能向教育主管部门实现数据上报.实验室网站平台通过计算机网络实现实验资源共享，不受时间和空间的限制,教师和学生可以在任何一台联网计算机终端进行实验预约、查询、评分等操作,其优点是：
检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大,保密性好,寿命长,成本低、能够极大地提高学生工作效率,突破和空间的界限.
3开发环境概述
3.1C/S结构特点
C/S（Client/Server）结构，即大家熟知的客户机和服务器结构。
它是软件系统体系结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到Client端和Server端来实现，降低了系统的通讯开销。
目前大多数应用软件系统都是Client/Server形式的两层结构，由于现在的软件应用系统正在向分布式的Web应用发展，Web和Client/Server应用都可以进行同样的业务处理，应用不同的模块共享逻辑组件；因此，内部的和外部的用户都可以访问新的和现有的应用系统,通过现有应用系统中的逻辑可以扩展出新的应用系统.这也就是目前应用系统的发展方向.
C/S架构软件的优势与劣势:
（1）应用服务器运行数据负荷较轻。
最简单的C/S体系结构的数据库应用由两部分组成，即客户应用程序和数据库服务器程序。
二者可分别称为前台程序与后台程序。
运行数据库服务器程序的机器，也称为应用服务器。
一旦服务器程序被启动，就随时等待响应客户程序发来的请求；客户应用程序运行在用户自己的电脑上，对应于数据库服务器，可称为客户电脑，当需要对数据库中的数据进行任何操作时，客户程序就自动地寻找服务器程序，并向其发出请求，服务器程序根据预定的规则做出应答，送回结果，应用服务器运行数据负荷较轻。
（2）数据的储存管理功能较为透明。
在数据库应用中，数据的储存管理功能，是由服务器程序和客户应用程序分别独立进行的，前台应用可以违反的规则，并且通常把那些不同的（不管是已知还是未知的）运行数据，在服务器程序中不集中实现，例如访问者的权限，编号可以重复、必须有客户才能建立定单这样的规则。
所有这些，对于工作在前台程序上的最终用户，是“透明”的，他们无须过问（通常也无法干涉）背后的过程，就可以完成自己的一切工作。
在客户服务器架构的应用中，前台程序不是非常“瘦小”，麻烦的事情都交给了服务器和网络。
在C/S体系的下，数据库不能真正成为公共、专业化的仓库，它受到独立的专门管理。
（3）C/S架构的劣势是高昂的维护成本且投资大。
首先,采用C/S架构，要选择适当的数据库平台来实现数据库数据的真正“统一”,使分布于两地的数据同步完全交由数据库系统去管理,但逻辑上两地的操作者要直接访问同一个数据库才能有效实现，有这样一些问题，如果需要建立“实时”的数据同步,就必须在两地间建立实时的通讯连接,保持两地的数据库服务器在线运行，网络管理工作人员既要对服务器维护管理,又要对客户端维护和管理，这需要高昂的投资和复杂的技术支持，维护成本很高,维护任务量大.
3.2MicrosoftVisualC#2005
本软件界面以及功能使用MicrosoftVisualC#2005来实现的.下面对软件开发等有关内容作一些介绍.
软件已经渗透到我们身边的每个角落，汽车需要它来发动、飞机需要它来飞行、电话需要它来连接、医院的病人需要依靠它来帮助康复.
在过去的二十年里，C和C++已经成为在商业软件的开发领域中使用最广泛的语言.它们为程序员提供了十分灵活的操作，不过同时也牺牲了一定的效率。
与诸如MicrosoftVisualBasic等语言相比，同等级别的C/C++应用程序往往需要更长时间来开发。
由于C/C++语言的复杂性，许多程序员都试图寻找一种新的语言，希望能在功能与效率之间找到一个更为理想的权衡点.
目前有些语言，以牺牲灵活性的代价来提高效率。
可是这些灵活性正是C/C++程序员所需要的。
这些解决方案对编程人员的限制过多（如屏蔽一些底层代码控制的机制），其所提供的功能难以令人满意。
这些语言无法方便地同早先的系统交互，也无法很好地和当前的网络编程相结合.
对于C/C++用户来说，最理想的解决方案无疑是在快速开发的同时又可以调用底层平台的所有功能。
他们想要一种和最新的网络标准保持同步并且能和已有的应用程序良好整合的环境。
另外，一些C/C++开发人员还需要在必要的时候进行一些底层的编程.
微软推出C#,C#（Csharp）是微软对这一问题的解决方案。
C#是一种最新的、面向对象的编程语言。
它使得程序员可以快速地编写各种基于Microsoft.NET平台的应用程序，Microsoft.NET提供了一系列的工具和服务来最大程度地开发利用计算与通讯领域.
正是由于C#面向对象的卓越设计，使它成为构建各类组件的理想之选——无论是高级的商业对象还是系统级的应用程序。
使用简单的C#语言结构，这些组件可以方便的转化为XML网络服务，从而使它们可以由任何语言在任何操作系统上通过Internet进行调用.
MicrosoftVisualC#2005是Microsoft（微软）公司2005推出的C#版本
3.3MicrosoftSQLServer2000数据库
数据库建立与管理是实验室综合管理系统软件开发解决的重要问题之一.本软件数据库开发使用MicrosoftSQLServer2000来实现的.下面对数据库做一些介绍.
数据库是依照某种数据模型组织起来并存放二级存储器中的数据集合。
这种数据集合具有如下特点：
尽可能不重复，以最优方式为某个特定组织的多种应用服务，其数据结构独立于使用它的应用程序，对数据的增,删,改和检索由统一软件进行管理和控制。
从发展的历史看，数据库是数据管理的高级阶段，它是由文件管理系统发展起来的.
使用数据库可以带来许多好处：
如减少了数据的冗余度，从而大大地节省了数据的存储空间；实现数据资源的充分共享等等。
此外，数据库技术还为用户提供了非常简便的使用手段使用户易于编写有关数据库应用程序.
数据库管理（DatabaseAdministration）是有关建立、存储、修改和存取数据库中信息的技术，是指为保证数据库系统的正常运行和服务质量，有关人员须进行的技术管理工作。
负责这些技术管理工作的个人或集体称为数据库管理员（DBA）。
数据库管理的主要内容有：
数据库的建立、数据库的调整、数据库的重组、数据库的重构、数据库的安全控制、数据的完整性控制和对用户提供技术支持.
SQL是StructuredQueryLanguage（结构化查询语言）的缩写.他是一个功能强大的数据库语言。
SQL通常使用于数据库的通讯。
ANSI（美国国家标准学会）声称，SQL是关系数据库管理系统的标准语言。
SQL语句通常用于完成一些数据库的操作任务，比如在数据库中更新数据，或者从数据库中检索数据。
使用SQL的常见关系数据库管理系统有：
Oracle、Sybase、MicrosoftSQLServer、Access、Ingres等等。
虽然绝大多数的数据库系统使用SQL，但是它们同样有它们自立另外的专有扩展功能用于它们的系统。
但是，标准的SQL命令，"Select"、"Insert"、"Update"、"Delete"、"Create"和"Drop"常常被用于完成绝大多数数据库的操作.
SQLSERVER是一种数据库管理软件，和其他的管理软件是一样的。
现在企业使用SQLSERVER的有很多，功能比较不错
MicrosoftSQLServer2000是微软公司前几年推出的企业级网络关系型数据库产品，它是在6.5版的坚固的基础上更新换代的产品。
MSSQLServer从1995年发布的4.2版到最新的7.0版，中间经过多次重要的升级：
从4.2升级到6.0版命名系统容量和性能得到很大提升；从6.0到6.5的升级重点在于对WEB的支持和企业对多处理器系统的支持.与前面的几个版本相比7.0是一次彻头彻尾的重新设计。
这个版本的发布使得微软在大型数据库产品方面真正拥有了与ORACLE等主要竞争对手相抗衡的实力.
SQLSERVER2000应该是比较不错的选择，因办它本身是中文界面，非常易懂.并且有大量的帮助文档。
在现实中有大量的实际应用.
3.4ADO.NET数据可以连接与访问
ADO.NET的名称起源于ADO（ActiveXDataObjects）,这是一个广泛的类组,用于在以往的Microsoft技术中访问数据.之所以使用ADO.NET名称,是因为Microsoft,希望表明,这是在.NET编程环境中优先使用的数据访问接口.
它提供了平台互用性和可伸缩的数据访问。
ADO.NET增强了对非连接编程模式的支持,并支持RICHXML.由于传送的数据都是XML格式的，因此任何能够读取XML格式的应用程序都可以进行数据处理。
事实上，接受数据的组件不一定要是ADO.NET组件，它可以是基于一个MicrosoftVisualStudio的解决方案，也可以是任何运行在其它平台上的任何应用程序.
ADO.NET是一组用于和数据源进行交互的面向对象类库。
通常情况下,数据源是数据库，但它同样也能够是文本文件、Excel表格或者XML文件.
ADO.NET允许和不同类型的数据源以及数据库进行交互。
然而并没有与此相关的一系列类来完成这样的工作。
因为不同的数据源采用不同的协议，所以对于不同的数据源必须采用相应的协议。
一些老式的数据源使用ODBC协议，许多新的数据源使用OleDb协议，并且现在还不断出现更多的数据源，这些数据源都可以通过.NET的ADO.NET类库来进行连接.
ADO.NET提供与数据源进行交互的相关的公共方法，但是对于不同的数据源采用一组不同的类库。
这些类库称为DataProviders，并且通常是以与之交互的协议和数据源的类型来命名的。
表1列处了一些常见的dataproviders，以及它们所使用的API前缀，和允许进行交互的数据源类型。
4总体设计
4.1系统需求分析
需求分析是软件定义时期的最后一个阶段，也是设计数据库的一个起点，它确定了系统必须完成哪些工作，提出完整、准确、清晰和具体的要求，直接影响到后面各个阶段的设计，及设计结果是否合理和实用。
结果是系统开发的基础，关系到工程的成败和软件品的质量。
因此必须用行之有效的方法对软件需求进行严格的审查验证.
实验室的基本信息收集和管理需要建立实验室信息数据库，来管理诸如实验项目,人员,用房、设备,实验室建设,日志文档等信息.
4.2系统的功能设计
实验室管理系统是为实验室的管理提供快捷方便的服务，及数据查询、统计为一体。
它包括了实验项目、仪器设备、易耗品目录、易耗品出入库记录、仪器借用、人员情况、仪器标定等，并且都有查询功能，报表打印功能等。
适合范围包括国家级重点实验室、全国重点中学、公路监管站、大中专院校、研究所、工厂等。
。
该系统集信息采集、分类、汇总、分析、查询、统计等各种处理为一体，各种操作既可以通过菜单进行，又可以通过系统的管理树导航进行。
信息分类全面，树形管理方便，操作快捷简单，系统配有操作演示、业务帮助指导、图文并茂、全中文操作界面，无需计算机专业知识，使用易懂易会.
根据系统需求分析可以设计与实现以下功能模块.
1系统登录模块
2系统管理模块
3实验项目管理模块
4实验仪器设备管理模块
5易耗品管理模块
6仪器借用管理模块
7实验室人员管理模块
8仪器标定模块
4.2.1系统功能描述
1.系统登录模块：
主要功能为给用户提供进入系统的钥匙及保证系统的安全性.
2.系统管理模块:
本模块为用户提供系统窗口的各种改变,退出系统以及帮助功能.
3.实验项目管理模块:
本模块主要为用户提供实验项目管理（建立，修改，删除）以及查询并且打印相关记录等功能.
4.实验仪器设备管理模块:
本模块主要为用户提供对实验设备的管理以及查询并且打印相关记录的功能.
5.易耗品管理模块：
本模块主要为用户提供易耗品的管理以及查询并且打印相关记录的功能.
6.仪器借用管理模块：
本模块主要为用户提供仪器借用的管理以及查询并且打印相关记录的功能.
7.实验室人员管理模块：
本模块式系统主要功能模块之一，主要提供仪器借用的管理以及查询并且打印相关记录的功能.
8.仪器标定模块：
本模块主要为用户提供仪器标定的管理以及查询并且打印相关记录的功能.
4.2.2系统功能结构图
实验室综合管理系统
系统登录模块
系统管理模块
实验项目管理模块
实验仪器设备管理模块
易耗品管理模块
仪器借用管理模块
实验室人员管理模块
仪器标定模块
4.3数据库设计
本实验室室综合管理系统要求数据库设计与实现合理妥当.
4.3.1SQLServer数据库分析
SQLServer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WindowsNT推出后Microsoft与Sybase在SQLServer的开发上就分道扬镳了Microsoft将SQLServer移植到WindowsNT系统上专注于开发推广SQLServer的WindowsNT版本Sybase则较专注于SQLServer在UNIX操作系统上的应用。
SQLServer具有独立于硬件平台、对称的多处理器结构、抢占式多任务管理、完善的安全系统和容错功能，并具有易于维护的特点。
它还有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等特点可跨越从运行MicrosoftWindows98的膝上型电脑到运行MicrosoftWindows2000的大型多处理器的服务器等多种平台使用.
4.3.2SQLServer数据库的连接
在C#.NET中ADO.NET是专用数据库的部分.使用Connnectoin对象来连接到制定的数据源.我们使用的是sql数据提供程序的SqlConnection对象.sql数据提供程序通过SqlConnection
ConnectionString属性来连接
如下代码是打开和创建SqlServer数据库连接:
SqlConnectionmyconn=newSqlConnection（DataSourse=localhost;IntegratedSecurity=SSPI;”+”InitialCatalog=northwind）;
Myconn.Open（）;
4.5系统运行环境
软件是使用面向对象程序设计Visualstudio2005和与MicrosoftSQL2000开发出来的的一个单机版的实验室管理系统软件.这些开发工具提高了软件的效率，确保了有效的用户服务.软件运行环境在任何一个装VisualStudio2005C#和MicrosoftSQLServer2000环境的机器上运行.功能完善，易学易用，操作方便等特点.
4.5.1硬件环境
硬件：
DRAM64MB及以上，彩色显示器支持800*600分辨率，500MB以上硬盘等.
4.5.2软件环境
软件：
Visualstudio2005以及MicrosoftSQLServer2000数据库.
4.6系统运行流程图
5功能模块详细设计与实现
5.1登陆界面和主界面设计
本实验室综合管理系统相关方面比较多而且复杂，因此本系统有多个窗口来实现的，其中登陆界面窗口和主界面窗口是系统主要的两个窗口.
5.1.1登陆界面的设计与功能实现
对于任何一个管理系统而言提供登录界面来实现和制定各种用户的权限并保护系统的安全性，当然本实验室综合管理系统更是如此。
本系统用户类型性比较多而且比较复杂，因此提供比较全面的登录界面是很重要的.
本系统用户可以分为系统管理员，实验室管理员，实验室教师，设备管理员等几个分类，根据他们的分类不同，他们的权限和职责有所不同.本系统不提供在登陆界面栓用户分类，而且根据用户名和密码来判别他们的权限.主要由两个文本框和三个按钮来组成.首次登录时可以用提示按扭来登录系统.
本系统登录界面窗口如下图所示：
图5.1.1
登录界面模块功能有以下代码实现：
usingSystem;
usingSystem.Collections.Generic;
usingSystem.ComponentModel;
usingSystem.Data;
usingSystem.Drawing;
usingSystem.Text;
usingSystem.Windows.Forms;
usingSystem.Data.SqlClient;
usingSystem.Diagnostics;
namespaceWindowsApplication1
{
publicpartialclasslogin:
Form
{
Formfrm=newmain（）;//主窗口
SqlConnectionmycon=newSqlConnection（"DataSource=localhost;IntegratedSecurity=SSPI;InitialCatalog=client;"）;
DataRow[]row;
publicvoidjudge（strings）
{
SqlDataAdaptera=newSqlDataAdapter（s,mycon）;
DataTablet=newDataTable（）;
a.Fill（t）;
row=t.Select（）;
}
publiclogin（）
{
InitializeComponent（）;
}
privatevoidlogin_Load（objectsender,EventArgse）//当登录界面打开时检查数据库连接以避免发生错误
{
try
{
mycon.Open（）;//连接数据库
mycon.Close（）;
txtname.Text="";
txtpass.Text="";
}
catch
{
MessageBox.Show（"数据库连接失败。
","提示",MessageBoxButtons.OK,MessageBoxIcon.Information）;
Application.Exit（）;
}
}
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