软件系统分析与建模

课程设计报告
题目开放式实验管理系统
课程名称软件系统分析与建模课程设计院部名称
专业
班级
学生姓名
学号
课程设计地点
课程设计学时
指导教师
设计项目名称：软件系统分析与建模课程设计学时：同组学生姓名：实验地点：
实验日期：实验成绩：
批改教师：批改时间：
摘要
随着科学技术的不断提高,计算机科学已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。

作为计算机应用的一部分,使用计算机对物资信息进行管理,具有手工管理所无法比拟的优点。

开放式实验管理系统是现代化实验室运营的必要技术支撑和基础设施，实现开放式实验管理系统的目的就是为了以更现代化、科学化、规范化的手段来加强实验室的管理，提高实验室的工作效率，改进其质量，从而树立现代实验室的新形象，这也是未来实验室发展的必然方向。

该系统的实施将在整个实验室建设企业级的计算机网络系统，并在其基础上构建企业级的应用系统，实现整个实验室的人、财、物等各种信息的顺畅流通和高度共享，为实验室的管理水平现代化和领导决策的准确化打下坚实的基础。

关键词：开放式实验管理系统；数据库；数据字典；E-R图；Visual 2005；SQL SERVER 2000；Visio 2003
一、课程设计目的和要求
课程设计是为了增强学生对所学课程的理解，学会综合地、灵活地运用所学课程知识的一个重要的实践环节。

二、课程设计的仪器和设备
1、支撑软件
操作系统：Windows XP Professional 数据库软件：SQL SERVER 2000
开发工具及环境：Visual 2005 2、 支撑硬件
机器配置最低要求：硬盘可用空间20G 以上；CPU P3 1G 以上；内存256M 以上；显卡要求32真彩、分辨率1024*768以上；建议使用PC 服务器。

三、课程设计的过程
1、系统建模
1.1本系统总的功能结构图
1.2类图设计
1.2.1信息资源管理子系统类/对象图
1.2.2实验室管理子系统类/对象图
1.2.3系统管理子系统类/对象图
<图8 用户类>
<图8 管理用户类>
<图8 登陆类>
<图8 更改密码类>
1.3动态模型
1.3.1部分子系统中部分对象的状态图
<图1.3.1.1 信息资源对象状态图>
<图1.3.1.2 设备对象状态图>
<图1.3.1.3 课程对象状态图>
<图1.3.1.4 用户对象状态图> 1.3.2部分子系统的活动图
<图1.3.2.1 信息资源管理模块活动图>
图1.3.2.3 系统管理模块活动图
1.4数据库设计
数据库是管理信息系统的核心，一个良好的数据库结构既具有数据冗余少、操作处理过程简单等特点，同时也应具有信息查找比较容易、系统开销低等特点[6]。

本系统在进行数据库设计时，先根据在需求分析中得到的业务数据流，进行高度抽象得出系统实体，构造E-R图，然后再将E-R图转换生成特定的DBMS支持下的关系模式，再对确定的关系数据模式进行优化，最后确定数据的物理存储。

1.4.1概念结构设计
概念结构设计的重点在于信息结构的设计，它是整个数据库系统设计的关键。

它独立于逻辑结构设计和DBMS。

现实世界中一组具有某些共同特性和行为的对象就可以抽象为一个实体。

对象类型的组成成分可以抽象为实体的属性。

为此本系统从业务逻辑数据流中抽象出各个实体：学生、教师、管理员、实验课程、实验报告等。

并根据系统实际确定各实体之间的关系。

基于以上对系统数据信息流的分析和抽象，我们可以设计出本系统的E-R图（实体-联系图）如下：
图1.4.1.1 学生E-R图
图1.4.1.2管理员E-R图
1.4.2逻辑结构设计
设计逻辑结构应该选择最适于描述与表达相应概念结构的数据模型，然后选择最合适的DBMS。

设计逻辑结构时要将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型，并将转化来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换，对数据模型进行优化，最后再设计外模式。

由此，我们将概念结构得出的结果（E-R图）向特定DBMS支持下的数据模型转换得出如下表：
度
Sid nchar 10 学号（主键）
Sname char 8 姓名
Sex varchar 2 性别
Pwd varchar 20 密码
Grade varchar 50 年级
Major varchar 50 专业
Class varchar 50 班级
Phone varchar 50 电话
Email varchar 50 邮箱
表2 Major（专业）
字段数据类型长
描述
度
Mid varchar 50 专业编号（主键）
表3 Grade（班级）
描述
字段数据类型长
度
Mid varchar 50 专业编号（主键）Gid int 4 班级编号（主键）Grade varchar 50 班级名称
度
Cid nchar 10 实验编号（主键）Cname varchar 50 实验名称Ccontent text 16 实验内容
Wanted int 4 预约限制人数Real int 4 实际预约人数Date datetime 8 时间
Address varchar 50 地点
Score int 4 实验学分Teacher varchar 8 辅导教师
度
Cid nchar 10 实验编号（主键）Sid nchar 10 学生编号（主键）
表6 Lib_Report（实验报告）
描述
字段数据类型长
度
Cid nchar 10 实验编号（主键）Sid nchar 10 学号（主键）
Tid int 4 教师编号
Title char 10 实验题目
Content char 10 实际内容Abstract text 16 备注
表7 Lib_Public（实验发布）
描述
字段数据类型长
度
ID int 4 实验报告编号（主键）
Title varchar 50 报告题目
text 16 报告内容
Conten
t
Time datetime 8 添加时间
表8 Teacher（教师）
度
TID int 4 教师编号（主键）
Tname char 10 教师姓名
Tsex char 2 教师性别
Tpwd varchar 50 密码
在对系统进行数据库设计时，为了对关系模式进一步优化和完善，系统通过设置实体唯一主健、数据类型及长度约束来保证系统实体的完整性，数据正确的域完整性。

系统还设置了表间约束关系来维护表与表之间数据一致性的参照完整性。

表间约束关系如图：
图1.4.2.1表间的约束关系
前面我们根据用户需求设计了局部应用视图，这种局部应用视图只是概念模型，用E-R 图表示。

在我们将概念模型转换为逻辑模型后，即生成了整个应用系统的模式后，还应该根据局部应用需求，结合具体DBMS的特点，设计用户的外模式。

目前关系数据库管理系统一般都提供了视图概念，支持用户的虚拟视图。

我们可以利用这一功能设计更符合局部用户需要的用户外模式。

定义数据库模式主要是从系统的时间效率、空间效率、易维护等角度出发。

由于用户外模式与模式是独立的，因此我们在定义用户外模式时应该更注重考虑用户的习惯与方便。

为此，系统为不同角色的用户定义了符合自己需求的视图。

1.5定义视图
以下定义的视图是为学生查询预约实验返回查询结果而设计的特定视图。

图1.5.1
2、系统设计
2．1学生功能模块
1、学生登录
图2.1.1学生登录
学生登录后进入主界面
图 2.1.2 系统主界面
关键代码：
protected void btnStuLogin_Click(object sender, EventArgs e) //登录系统{
string stuID = this.txtStuID.Text;
string stuPwd = this.txtStuPwd.Text;
student stu = new student(); //定义一个学生对象
if (stu.checkStu(stuID, stuPwd) > 0) //核实学生记录是否在数据库中存在
{
Session["stuID"] = stuID;
Response.Redirect("/student/Default.aspx");
}
else
{
this.lbstu.Visible = true;
this.lbstu.Text = "错误提示：用户名或密码错误，请重新输入！";
}
}
四、课程设计的心得。