基于C#的實驗室綜合管理系統(tǒng)的設計與開發(fā)

張春平,郁大照,王 超

(1.海軍航空工程學院 訓練部,山東 煙臺 264001; 2.海軍航空工程學院 飛行器工程系,山東 煙臺 264001; 3.海軍航空工程學院 控制工程系，山東 煙臺 264001)

隨著計算機以及高校辦公自動化技術的發(fā)展，實驗室科研與教學管理工作更需要規(guī)范化、科學化，因此建設一個實驗室綜合管理系統(tǒng)顯得非常重要[1-6]。MySQL是一個真正多用戶、多線程的關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，采用最普遍的SQL語法，擁有多種操作環(huán)境下的服務器端程序與多種客戶端支持。C#編程語言語法簡單，代碼健壯，調試容易，界面風格比C++等有很大改進[7]。因此本文以面向對象為思想，采用C#，開發(fā)出基于MySQL數(shù)據(jù)庫的高校實驗室綜合管理系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)設計

1.1 目標設計

實驗室綜合管理系統(tǒng)可以用于支持實驗室完成各項日常管理工作，設計目標如下：

(1) 支持實驗室實現(xiàn)規(guī)范化管理，即管理的電子化、自動化。

(2) 支持實驗室高效率完成對教師、學生、課程及設備的日常管理。

(3) 支持實驗室進行課程安排、設備更新等相關方面的科學決策。

1.2 設計思想

(1) 盡量采用實驗室現(xiàn)有的軟硬件環(huán)境及先進的管理系統(tǒng)開發(fā)方案，從而達到充分利用實驗室現(xiàn)有資源，提高系統(tǒng)開發(fā)水平和應用效果的目的[8]。

(2) 符合實驗室各項管理的規(guī)定，滿足實驗室日常管理的工作需要，并達到操作過程中的直觀、方便、實用、安全等要求。

(3) 采用模塊化程序設計方法，既便于系統(tǒng)功能的各種組合和修改，又便于未參與開發(fā)的技術維護人員的補充維護。

(4) 具備數(shù)據(jù)庫維護功能，及時根據(jù)需求進行數(shù)據(jù)的添加、刪除、修改等操作。

1.3 開發(fā)和運行環(huán)境選擇

系統(tǒng)前端以VS2008為平臺，采用C#語言和MySQL關系型數(shù)據(jù)庫，在Windows 95、Windows 98、Windows XP以及Windows 7下均可安裝使用。

1.4 功能設計

整個實驗室綜合管理系統(tǒng)所涉及的方面比較多，信息處理量比較大，因此對于本系統(tǒng)的設計，需要采取以下原則[9]：

(1) 刪除不必要的管理冗余，實現(xiàn)管理的規(guī)范化、科學化。

(2) 程序代碼標準化，軟件統(tǒng)一化，確保軟件的可維護性和實用性。

(3) 能夠實現(xiàn)多窗口的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，保證相關項目之間具有相同的屬性。

在系統(tǒng)開發(fā)的總體任務和設計原則的基礎上完成功能設計，主要功能模塊如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能模塊圖

實現(xiàn)功能如下：

(1) 教師各種信息的輸入。包括教師的基本資料、學歷、職務等。

(2) 教師各種信息的修改。

(3) 對于轉出、辭職、退休的教師信息的刪除。

(4) 按照某種條件統(tǒng)計符合條件的教師信息。

(5) 對于查詢統(tǒng)計結果進行打印輸出。

(6) 教師考勤信息處理。完成教師缺勤情況的輸入、修改、查詢等操作。如果實驗室有考勤機可以將它的輸出處理后，形成考勤管理模塊的輸入。

(7) 實驗課程信息的輸入。包括課時、課程性質和授課教師等信息。

(8) 可根據(jù)日期，查詢當天的所有課程安排信息。

(9) 學生各種信息的輸入。包括學生的基本資料、職務、聯(lián)系方式等。

(10) 學生各種信息的修改和刪除。

(11) 按照某種條件統(tǒng)計符合條件的學生信息。

(12) 對于查詢統(tǒng)計結果進行打印輸出。

(13) 學生考勤信息處理。完成學生缺勤情況的輸入、修改、查詢等操作。

(14) 學生成績管理。完成學生課程成績的輸入、修改、查詢等操作。

(15) 固定資產(chǎn)信息的輸入。包括設備號、購入時間、價格、供應商信息等。

(16) 各種資產(chǎn)信息的修改和刪除。

(17) 按照某種條件統(tǒng)計符合條件的設備信息。

(18) 對于查詢統(tǒng)計結果進行打印輸出。

(19) 設備的維護管理。完成設備維護情況的輸入、修改、查詢等操作。

(20) 進行所有教師的工作量統(tǒng)計。即統(tǒng)計教師上課、維護機器、缺勤所折合的工作量，繼而統(tǒng)計出教師的總工作量?？砂垂ぷ髁康纳?、降序進行排列，并可對統(tǒng)計結果進行打印。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫是按照數(shù)據(jù)結構來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫。在MySQL中，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的句法為：CREATE DATABASE db_name。

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫命名為db_MyMIS ，創(chuàng)建該數(shù)據(jù)庫的句法為：CREATE DATABASE db_MyMIS。

2.2 創(chuàng)建表

表是關系數(shù)據(jù)庫組織信息的方式，在許多系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫是由專人維護的，所以不容許一般人員在數(shù)據(jù)庫里創(chuàng)建表。在本系統(tǒng)中，對應用程序的開發(fā)者，可以創(chuàng)建自己的數(shù)據(jù)庫和表。值得一提的是，將數(shù)據(jù)劃分為表是一項重要的工作。由于該管理系統(tǒng)中涉及的數(shù)據(jù)較多，因此，一個好的劃分不但可減少冗余，而且還可以簡化操作。

2.3 創(chuàng)建應用程序對象

創(chuàng)建一個應用程序首先是創(chuàng)建一個應用對象，這是在某個應用對象的范圍內進行開發(fā)。在應用程序對象的連接及打開事件中輸入如下的程序代碼：

MySQLConnection myCon = null;

myCon = newMySQLConnection(newMySQLConnectionString(″localhost″,″db_MyMIS″,″root″,″890″).AsString);

myCon.Open()

2.4 登錄模塊的設計

登錄窗口是用戶和應用程序之間主要的交互界面。窗口可用來顯示信息、請求用戶輸入以及響應鼠標或鍵盤操作。設計中添加了確認用戶的功能，只有輸入正確的用戶名和密碼，才可以登錄到操作主窗口,以確保系統(tǒng)資料的安全性和保密性[10]。為了美觀，程序設計時使登錄窗口顯示在屏幕中央。

2.5 建立程序主窗口

系統(tǒng)應用程序的各個不同功能是通過主窗口上的選單(菜單)來完成的。每個功能模塊由一個或多個窗口來完成。為了使開發(fā)的系統(tǒng)軟件更加規(guī)范化，故將其主窗口選為Windows Form類型。

2.6 選單的設計

為了方便快捷地幫助用戶進入所要操作的窗口界面，故創(chuàng)建選單，并將它加到所需窗口里。選單是相對獨立的對象，設計時使用選單畫板來創(chuàng)建它，創(chuàng)建之后可以將它連接到任意多的窗口上。

2.7 創(chuàng)建祖先窗口

本設計的祖先窗口選為實驗室基本情況窗口，在窗口里設置一個文本控件，用于滾動更新實驗室教學公告。每條教學公告可作為按鈕，用于打開相應的對話框，顯示公告詳細信息。設計時在窗口中還設置了選單欄，具備預定的功能(如：添加、刪除、查詢和打印等)，以便用戶直觀快捷地進行操作。

2.8 創(chuàng)建后裔窗口

利用繼承來建造需要的后裔窗口。后裔窗口繼承祖先窗口里的事件、屬性和腳本，并在此基礎上進行修改，加上新的特點，具備新的功能。

2.9 創(chuàng)建修改密碼窗口

為了給用戶提供更加全面、完整的功能，此窗口必不可少。為了保證系統(tǒng)的安全性，故將此窗口設計在用戶成功登錄后，而且只可以修改本次登錄成功的用戶密碼，方便之處在于，不用再次輸入用戶名。

2.10 程序的調試

為了保證整個系統(tǒng)良好可靠的運行，必不可少的一個重要環(huán)節(jié)就是調試。設計過程中采用了兩種調試方法：

(1) 設置斷點法。設置好斷點(快捷鍵為F9)后，單擊“調試”選項中的“DEBUG”按鈕(快捷鍵為F5)，如果觸發(fā)了剛剛設置的斷點事件，程序就中止運行，停在斷點處，這時就可以進行調試工作了。

(2) 單步運行代碼法。利用工具欄上面的“STEP”按鈕(快捷鍵為F11)即可。在調試過程中，一邊單步運行程序，一邊觀察WATCH窗口中變量值的變化，就可以很好地掌握程序的運行情況。

通過調試程序，使設計達到了預期的目的，完成了預定的功能。

2.11 編譯和發(fā)布

調試好的程序經(jīng)過編譯后，在項目上單擊右鍵，根據(jù)需要生成可安裝的軟件，將應用程序生成可執(zhí)行文件不僅可以使其脫離VS2008 開發(fā)環(huán)境運行，而且其運行效率也大大提高；然后對生成的可執(zhí)行性文件進行測試，通過測試可執(zhí)行性文件，就可以進行發(fā)布了。應用程序的最終發(fā)布安裝包括2個方面的內容[11]：一是客戶端軟件的安裝，主要是生成可執(zhí)行性文件、各種資源、數(shù)據(jù)庫客戶端軟件等；二是服務器端軟件的安裝，主要是數(shù)據(jù)庫服務器軟件的安裝。這2個方面任何一方面處理不好，均可能導致應用程序不能正常運行。

3 結束語

本文介紹的高校實驗室綜合管理系統(tǒng)具有良好的通用性，主要適用于高校實驗室科研、教學的辦公自動化管理[12]。通過對系統(tǒng)的使用證明：該系統(tǒng)功能齊全、界面美觀、操作方便、性能穩(wěn)定可靠，是一種實用性很強的管理軟件。

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