传媒类实验室信息化建设的设计与实践硕士学位

浙江大学硕士学位论文 摘要硕士学位论文传媒类实验室信息化建设的设计与实践摘要随着信息技术的迅猛发展以及高校信息化进程的不断推进，高校作为培养现代化建设人才的摇篮和科学研究的先导，无疑应当成为信息开发、利用、交流、共享的基地1。实验室作为高校教学、科研和科技成果转换的基地，是锻炼学生动手能力、培养学生开拓创新精神的重要场所。如何借助不断发展的信息技术、网络技术设计一套科学可用的实验室管理系统，将人员、设备、实验教学等有机的结合起来，最大限度的提高实验室的管理效率与效益，实现实验资源共享、实验室信息化管理，意义重大。本文以浙大城市学院传媒分院实验室为例，分析传媒类实验室自身的特点以及现状不足，探索传媒类实验室如何真正实现有效的信息化管理，设计了一套完整的信息化系统，并且就其中的设备信息管理模块做出一点自己的实践。关键词：传媒实验室，信息化建设，管理ii浙江大学硕士学位论文 AbstractAbstractWith the rapid development of information technology, as well as continuously pushing the process of informationization in universities, universities as cradles of cultivating talents in modernization construction and pilots of scientific researches, which undoubtedly should be the base for the development, use, exchange and sharing of information. The laboratory as the base of university teaching, scientific research, and science and technology achievement transformation, which is an important place in building up students manipulative ability and training students develop innovation spirit. It is significant to design a scientific and available laboratory management system with constantly development of information technology, and network technology to organically combine the personnel, devices and experimental teaching, to farthest improve the management efficiency and benefit of laboratory, and to implement experimental resources shared and laboratory information management.The thesis takes the laboratory of Zhejiang University City College Media School as an example, analyzes the characteristics of media laboratory, as well as some problems of it. It also explores how media laboratory develop a truly effective information management, equipment information management module to make some of its own practice.Key Words：media laboratory, information construction, management. iii浙江大学硕士学位论文 目录目录摘要iAbstractii图目录III第1章 绪论11.1 高校信息化建设背景及意义11.2 高校实验室信息化的重要性2第2章 传媒类实验室特点及现状32.1 传媒类实验室的个性和特点32.1.1 实验设备昂贵，运行成本高32.1.2 设备使用，实验过程独特42.1.3 实验课程要求，实验成果不同42.2 传媒类实验室管理现状与不足42.2.1 领导不够重视，资金投入少42.2.2 技术人员缺乏，信息化程度低52.2.3 设备使用率高，管理难度大52.2.4 实验成果种类多，存储分类难52.3 本章小结6第3章 传媒类实验室信息化建设探索73.1 信息化管理系统设计73.1.1 公共信息平台83.1.2 资源下载83.1.3 设备信息管理系统83.1.4 实验教学管理系统83.1.5 媒体资源资管理系统83.1.6 预约系统83.1.7 门禁、监控系统93.2 分阶段实现实验室信息化建设93.2.1 信息发布和资源阶段93.2.2 教师教学信息化阶段93.2.3 完善的实验室信息化管理阶段93.3 本章小结10第4章 设备信息管理系统设计与开发114.1 系统概述114.2 系统需求分析144.3 系统总体设计144.3.1 数据流程分析144.3.2 系统逻辑模型提出164.3.3 数据库设计184.4 系统主要功能的实现254.4.1 Web.config文件配置254.4.2 页面的风格设计264.4.3 登陆模块的实现264.4.4 设备类别信息管理模块的实现284.4.5 设备信息管理模块的实现314.4.6 设备使用管理模块364.4.7 设备维修管理模块的实现404.4.8 设备报废模块的实现44第5章 总结与展望46参考文献47作者简历49致谢50II浙江大学硕士学位论文 图目录图目录图 3.1 系统模块设计图7图 4.1 ASP.NET的结构模型12图 4.2 ADO.NET的组件结构图示13图 4.3系统顶层数据流图15图 4.4系统第一层数据流图16图 4.5设备信息管理系统功能结构图18图 4.6设备类型实体属性图20图 4.7设备信息实体属性图20图 4.8设备领用信息实体属性图21图 4.9设备维修信息实体属性图21图 4.10设备报废信息实体属性图21图 4.11管理员信息实体属性图21图 4.12系统实体联系图22图 4.13系统登陆界面27图 4.14系统登陆业务处理流程图28图 4.15新设备添加界面29图 4.16添加新设备类别业务处理流程图29图 4.17设备类别信息更改30图 4.18修改设备类别名称业务流程30图 4.19删除设备类别业务流程图31图 4.20新设备登记界面32图 4.21新设备登记业务流程32图 4.22设备信息查询界面33图 4.23设备信息查询业务处理流程34图 4.24设备详细查看及更新界面34图 4.25设备信息更新业务处理流程35图 4.26设备借用登记界面36图 4.27设备借用登记业务处理流程图37图 4.28借用中设备信息列表界面38图 4.29设备归还时间登记界面38图 4.30领用设备归还业务处理流程39图 4.31借用设备超期信息列表39图 4.32领用设备超期信息统计业务处理流程40图 4.33送修设备信息列表41图 4.34设备出修业务处理流程图42图 4.35送修设备信息列表42图 4.36设备维修记录查询43图 4.37设备维修返修业务处理流程图43图 4.38设备报废信息登记44图4.39 设备报废处理流程45IV浙江大学硕士学位论文第1章 绪论第1章 绪论1.1 高校信息化建设背景及意义20世纪中叶起，信息化技术在计算机技术和网络技术的不断推动下，改变着人们的生活和思维方式，信息网络、信息智能化、信息高速公路等一系列信息化工程，已经在很多国家和社会的各个领域广泛地应用，对科技、经济以及人们的生活、工作产生了巨大的促进作用，为各行各业的发展提供了空间，创造了社会财富。20世纪60年代末日本人最先提出了信息化这一概念，其后，德国、欧洲和联合国教科文组织等国家及国际组织先后出台了一系列推动信息技术在社会中应用和发展的规划。 1990年，由美国克莱蒙特大学教授尼斯格林发起并主持“信息化校园计划”， 信息化理念开始走进教育领域2。然而，在我国，1993年开始实施的“211工程”拉开了中国高等教育信息化的序幕，由此，我国的高校教育信息化开始步入了探索与发展时期。高校信息化是指随着现代信息技术的发展，高等院校根据自身发展的需要，采用先进的信息技术来构建信息化校园，从而提高管理效率、强化教学质量、促进科研教研、提升服务水平。以高性能校园网为基础，实现教务管理、教学资源管理、科研管理、后勤与服务管理的全面整合3。高校信息化建设是对学校的整体资源实现有效整合，高校管理。形成具有超越时空、开放式的校园信息资源和知识库；它对促进学校管理过程的自动化，实现组织结构优化，有效控制学校运行成本，都带来了积极的作用。高校信息化有利于促进学校教师教育教学观念的转变，使之充分应用现代信息技术提高教育教学的质量。应用信息技术，将学校教师的知识资源实现全面的共享，实现外来教学资源的有效使用，促进教学内容、教学方法、教学过程和教学体系的改革。高校信息化可以进一步改善学生的学习环境，改进学生的学习习惯，提供有效的多样性学习条件，使学生有自主性学习，创造性学习的空间，让学生能够学会获取、加工、处理和利用网络的信息知识资源库的知识，使学生充分感受现代信息技术所带来的学习方法上的革命性变化。校园信息化同样能够使学校的概念实现进一步延拓，将学校的办学向更加广阔的空间扩展，实现远程教育和社区服务，为构建终身教育体系服务4。总之，实现高校信息化，是信息时代经济条件下高等院校发展的大势所趋，也是我国高校向世界一流大学发展迈进的必由之路。1.2 高校实验室信息化的重要性实验室作为高校教学、科研和科技成果转换的平台，是锻炼学生动手能力、培养学生开拓创新精神的重要场所，是凝聚、培养高校科研、工程技术创新人才的重要实践基地。因此如何充分利用好现有资源，更好地为教学、科研服务，加强实验室信息化建设和管理已成为实验室工作的一项重要内容。实验室信息化建设有助于充分发挥实验资源的效能，提高实验教学质量，加强学生实验动手能力和创新能力的培养。实验室的信息化建设状况直接关系到具有综合素质的创新人才的培养和现代化建设的进程。笔者目前就职于高校实验室，研究实验室的信息化建设，能够较好的将所学的理论知识与实际应用相结合，并尝试应用最新流行的开发工具，以达到掌握新技术、进一步提高学习业务水平的目的。本文将以笔者所在的浙江大学城市学院传媒实验室为例，分析传媒类实验室的现状与特点，谈谈传媒类实验室信息化若干想法，及笔者于工作中对信息化建设的一些实践。由于时间仓促，水平有限，论文的缺点和不足之处在所难免，敬请导师及各位读者批判指正。2浙江大学硕士学位论文第2章传媒类实验室特点及现状第2章 传媒类实验室特点及现状文科实验教学是高等院校文科人才培养体系的重要组成部分，是文科学生巩固和深化理论知识掌握技能的重要途径，在培养文科学生发现问题并解决问题的能力、自主学习能力、创新能力方面有着不可替代的作用。文科教学实验室建设的重要性已不言而喻5。由于文科实验室的教学建设模式和应用考核方式与理工类实验室的教学有着显著的区别 ，如何合理运用信息化手段，深化文科实验的教学改革，加强文科实验教学体系和教学环节的优化建设，提高文科实验教学的运行管理水平，提高实验室的管理效率和运行效益，是目前亟待探讨和解决的实际问题。2.1 传媒类实验室的个性和特点浙江大城市学院传媒分院下设新闻传播学、广播电视学、汉语言文学、广告学、会展与经济管理学等几大专业，而各个专业又有各自专业的实验室与其对应，许多的课程都涉及到实验实践学，实验室业务繁重，笔者结合本人在浙江大学城市学院传媒实验室几年下来的工作经历，简单的概括了传媒类实验室相对于理工科类实验室的鲜明个性及特点，主要体现在一下几个方面。2.1.1 实验设备昂贵，运行成本高实验室目前开设有电视摄像，非线性编辑，专题片制作，广告摄影学，新闻摄影，新闻编辑学等等许多实验课程，所需设备为摄像机，专业单反数码相机，编辑录放机，调音台等等。然而由于该类设备国内厂商技术水平与国外还存在较大差距，因此传媒类实验室中所用的该类设备基本以进口为主，价格十分昂贵。且由于广播电视设备更新很快，因此实验室建设资金投入很大。同时实验室日常运行成本也非常高，摄像机和录像机的磁头、三脚架、演播室内的各类专业灯具等损耗很大，需要进行定期维护或更换，费用较大。因此传媒类实验室十分有必要建立起一套切实可用的信息化管理系统，以确保设备的安全性，使用的合理性，可持续性。2.1.2 设备使用，实验过程独特传媒类实验相对于理工科实验来说，一个明显的特点是，设备的借用，和实验过程的独特性、自由性、频繁性。摄像机，数码相机，录音笔等实验设备具有移动性，便携性等特点。实验场所除了小小的实验室外，还可以走向校园，甚至走入社会。实验过程一般可分为理论教学和实践教学两个部分：前期是任课教师讲述设备的原理和操作，介绍专业方面的理论知识、技巧。后期则是同学们结合所学专业知识理论，走出实验室，通过对仪器设备的操作，采集文字图像素材，并最终制作成品，如新闻图片，广播电视新闻节目，广告作品等等。这一过程尤其需要注意各种易耗品的使用和配备，以免影响到下一批学生的使用。因此，在设备信息管理上需要建立完善的登记校验制度、跟踪服务制度等，强化动态控制，确保设备的完好率和使用率，实验室的信息化建设可大大提高这一方面的管理力度和工作效率。2.1.3 实验课程要求，实验成果不同传媒类实验课程的要求与评价方面与理工科的不同，理工科实验课程强调在一定条件下，通过实验来验证某种理论、现象，发现新不足、新变化对其加以浅析、解释，其实验强调数据化、标准化，能被反复检验，并能进行客观记录和描述6。而文科的实验则通常是通过模拟一定的社会和工作环境，培养从事专业活动所必备的各种设备的操作能力，强调的重点不是了解设备运转的原理本身，而是要求学生综合运用专业知识，提高动手能力和熟练使用设备，来制作完成与不同媒体相匹配的作品，注重创新性和艺术性。对实验结果的评价无论是新闻节目的的制作，还是广告摄影的完成，都要符合新闻文体的基本要求，突出技术性与艺术性的有机结合等，这些显然与理工科实验结果强调标准化的旨趣不同。理工科的实验结果一般具有可复制性和稳定性，设备非常关键；文科的实验结果却是多样性，不稳定性，资源比较重要，且实验结果多为数字化资源。因此，通过运用信息技术，网络技术建立一个素材资源的管理整合体系，有助于实验素材、实验成果的保存，管理，对于文科实验室的实验教学来说也是非常有必要的。2.2 传媒类实验室管理现状与不足2.2.1 领导不够重视，资金投入少随着高校信息化进程的快速推进，教育改革的不断深入和社会对人才素质的更高要求，人文社科类学科实验建设越发显得必要和迫切。但是由于多数领导出生文科，对信息化技术手段，实验管理及教学环节信息化必要性了解不够深刻，且受传统观念束缚，对文科实验室建设的重视程度不够，重理轻文的现象目前仍普遍存在于各大高校。2.2.2 技术人员缺乏，信息化程度低同时，由于待遇和体制问题，实验室很难形成一支热爱实验工作、懂技术、会管理的知识和年龄结构合理的技术管理队伍，主要的表现为：实验室工作人员技术、能力参差不齐；参与实验教学工作的中青年教师和技术管理人员力量不足；在现有实验室人员的培养提高上，缺少统一的长远规划和明确的培训制度。以传媒实验室为例，全院负责实验室管理的专职人员仅有两名，参与教学工作的中青年教师信息化水平不高，文科类实验室的信息化程度普遍较低。2.2.3 设备使用率高，管理难度大基于前面所提到的领导不重视，资金投入少，设备昂贵，且独立学院本身资源有限等问题，传媒类实验设备较少，然而开设课程多，直接导致传媒类实验室的设备使用频率极高，设备保养、管理难的问题。以城市学院传媒实验室为例，平均每台摄像机每周出借10次以上，实验室每天开放4小时。如此高强度的使用，频繁的设备借用，归还，带来了设备保养、维护等一些列问题，况且实验室及设备缺乏动态管理，不能及时快速的发现问题，解决问题，纯人工的记录登记工作方式大大降低了工作效率，而且容易出现错误，给实验教学，实验室管理带来极大不便，因此引入信息化管理意义重大。2.2.4 实验成果种类多，存储分类难如前文所述，由于传媒实验课程教学方式及考核方式的特殊性，因此传媒实验课程的教学成果纷繁多样，有新闻采写的新闻短片，有电视专题片课程的专题片，有普通话考试的录音磁带，还有广告摄影的数码照片等。实验作业成品的形式有DV带，有光盘，有磁带，有MP3，还有图像等等。文科实验的的独特性，素材资源的收集和积累尤其重要，实验成果的多样性为此带来了诸多不便，因此只有将这些实验成果，素材资源数字化，信息化，建立起统一的媒体资源管理系统，才能更好的存储归类便于管理，提高了工作效率。2.3 本章小结这一章主要概述了传媒类实验室教学培养、行政管理方面的独有特点，和现阶段该类实验室存在的种种不足，不难看出建设，不论是人才培养方面的需要，还是实验室本身管理方面的需求，传媒类实验室信息化建设都是目前亟待探讨和解决的实际问题。6浙江大学硕士学位论文第3章传媒类实验室信息化建设探索第3章 传媒类实验室信息化建设探索通过前文对传媒实验室特点和现状的分析阐述，不难看出，由于管理机制、经费投入，技术人员不足、实验过程独特等种种因素，严重制约了传媒类实验的发展与建设。为了传媒类实验室更好更快的发展，必然应该有相应的对策，诸如加大投入，领导引起重视，引进人才，合理配置资源，加快实验室信息化建设等等。本文，笔者结合所学专业理论知识和工作实践中的经验，就如何通过信息化技术，符合传媒实验室特点，规划出一套切实可用的实验室信息化建设方案，谈谈自己的想法。力争实现实验资源的合理整合，实验设备的有效管理，提高实验工作效率，更好的为实验、教学服务。3.1 信息化管理系统设计实验室信息化建设的是一项理论和实践紧密结合的研究课题，在经过大量文献的查阅，对同类院校的调研、与实验实验任课教师、管理人员，实验参与学生等沟通后，从当前发展趋势上考虑，在Internet的基础上，以B/S体系结构为基本框架，采用PHP技术实现交互式动态实验室管理。笔者认为信息化管理系统总体功能模块应设计如图3.1下：预约系统设备信息管理系统实验教学管理门禁、监控公共信息平台资源下载实验室信息管理系统媒资管理在线点播图 3.1 系统模块设计图3.1.1 公共信息平台公共信息平台用于介绍实验室的概况，发布实验室的日常新闻与通知，用户管理等常规功能，是实验室风貌展示的平台，也是最基本的功能。3.1.2 资源下载实验资源主要包括常用软件、各类实验教学大纲、教学计划、实验指导以及各种实验设备的使用说明书等网络资源。该模块能让学生在实验动手前就了解本专业的实验体系的设置、实验教学的安排、实验目的以及简单的实验过程，节约课堂时间，并能提高学生的自学能力，能真正做到“学做合一”。3.1.3 设备信息管理系统实验设备是学校进行科研教学的重要工具，高校近年来纷纷加大了这方面的资金投入，为师生提供优质的硬件条件。然而，对于设备的管理大多数传媒类实验室还停留在人工统计的层面上，工作效率低、资源浪费严重、设备信息掌控不及时等问题严重。实验室设备管理模块能够规范设备管理流程，统计分析设备资源，保障实验设备处于“活性”状态。3.1.4 实验教学管理系统实验教学管理是信息化建设的核心部分，是指对老师教学过程的整体管理，包括对教学计划，教学资源上传，文档，学生数据报表，成绩的管理，在线批阅作业，师生在线互动等等。3.1.5 媒体资源资管理系统媒资管理是指对学生的各种实验成果、历届作品，进行数字化转录存储，编目，便于资源与素材的积累与管理，随时调用，提高效率。并且使视频、音乐、图片等形式的作业能支持在线点播，方便师生查阅资料，检索素材。3.1.6 预约系统实验预约环节是开放式实验教学的主要环节，也是实验室信息化建设的重要组成部分，主要包括设备预约和实验室预约两个方面。教师和学生能够通过实验预约模块自由选择实验时间，充分利用实验资源，方便实验室管理，提高设备使用率。3.1.7 门禁、监控系统传媒类实验设备价格昂贵，且方便携带，这给实验室的安全管理存在很大隐患，因此实验室的信息化建设中，监控系统应该是不可或缺的一个内容。而且由于平时实验室高强度的运作，人流量相当之大，通过引进一个门禁系不但能够更好的统计平时实验室的使用率，教学课时数等，而且能控制记录好实验室的使用记录，限制一定不相干的人员，确保实验室安全。3.2 分阶段实现实验室信息化建设实验室信息化建设与校园信息化建设一样是一个长期而又循序渐进的过程，不仅仅是财力、物力和人力上的问题，更涉及到教育理念、教育方法、教育内容等诸多问题，因此笔者认为可按一定步骤有计划的逐步实现。实验室信息化的建设大致可以分为以下三个阶段进行：3.2.1 信息发布和资源阶段信息化网络建设的首要功能是信息的发布和资源的共享。实验室信息化建设的第一步应将其作为实验室公共资源共享的平台，能够将最新的信息传达给大家，有丰富的资源提供给用户。如，最新的教学信息，实验安排，作业要求，常用软件、表格下载等等。3.2.2 教师教学信息化阶段实验的信息化建设离不开教师教学的信息化，教师教学包括教学资源、教学手段等。实验课程与一般的理论课程存在一定的差异，实验教师应该学习先进的教育教学方式，研究更加人性化的教学方案，让学生在短暂的实验学时中得到体系化的锻炼。另外，建立完备的实验资源库，根据不同的需求进行实验课程的配置，实验资源的配置7。如，实现在线提交作业，教师在线点评，摆脱传统的教学方式,提高效率，节省资源。3.2.3 完善的实验室信息化管理阶段目前，大多数文科类实验室信息化的建设还停留在第一、第二阶段，对与信息化的理解也仅仅停留在静态的网页设计模式，而完善的实验室信息管理系统应该是一个交互式动态系统，有多个子模块构成，对实验室管理人员而言应该能够实现管理的现代化；对于教师而言能够利用最先进的技术指导学生实验；对学生而言能够根据自身情况选择实验项目、实验设备，得到全程监控记录、提交无纸化实验成果，提高实际动手能力。这一阶段的建设才是实验室真正走上信息化道路的必由之路。3.3 本章小结这一章，笔者结合传媒类实验室的自身特点，提出了信息化系统设计的具体方案，对各个模块的划分和具体的功能进行了详细说明，最后还对整体信息化实施的过程提出了三步走的方案。10浙江大学硕士学位论文第4章设备信息管理系统设计与开发第4章 设备信息管理系统设计与开发在前面几章里，笔者已经对实验室的信息化建设整体提出了自己的构想，接下来，结合笔者所学专业知识，针对前文设计的实验室信息化系统，就其中的设备信息管理这一模块做出一点实践。当然，由于时间仓促，水平有限和硬件设备尚未完善等因素限制，系统还处于雏形阶段，个别功能还不够完善，需要进一步的研究与实践。实验室设备作为实验室的公共资源,要使其能得到有效的利用,使用计算机软件技术对其实施信息化管理是必不可少的,手工管理这些纷繁复杂数据的方式已经不适应信息时代的潮流，实现数据自动化、规范化、信息化的管理，是一个管理规范、动作高效的单位的必然要求。本模块专为实验室的设备管理系统的需求而设计开发。系统具有设备类别管理,设备信息管理,设备领用与归还管理,设备维修管理,设备报废管理等功能，界面友好、操作简便。4.1 系统概述设备信息管理模块是实验室信息管理系统的重要组成部分，通过它可以实现对各种设备信息，设备使用情况信息有效的管理，从而解决了传统人工操作的低效率性，易出错性。该系统使用ASP.NET(C#语言)和ADO.NET技术开发, 实现了设备信息化管理，使得对信息的管理更加及时、高效，提高了工作效率。该系统是基于B/S(Browser/Server，浏览器/服务端)模式实现，基于.NET平台架构开发设计，随着互联网、局域网技术的兴起，将原本在单机或本地局域网上运行的数据库系统移植到因特网中，即开发基于B/S模式的新一代MIS（Management Information System，管理信息系统）系统，正成为技术发展的趋势。为了保证系统性能的高效性、可扩展性，以及达到数据共享和网络化管理的目的，本系统采用B/S体系结构进行设计开发。相关技术简述.NET Framework概述89.NET Framework 是用于.NET 平台的编程模型,其关键组件是公共语言运行库(CLR，Common Language Runtime)和 .NET Framework 类库（包括 ADO.NET、ASP.NET 和 Windows 窗体）,它提供了托管执行环境、简化的开发和部署以及与各种编程语言的集成,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。ASP.NET、ADO.NET和C#语言简介1011ASP.NET结构是一个三层系统：UI层、业务逻辑层和数据层，结构模型如图4.1所示：图 4.1 ASP.NET的结构模型 UI层负责与用户交互，接收用户的输入并将服务器端传来的数据呈现给客户； 业务逻辑层负责接收浏览器传来的请求并将请求传给数据层，同时将请求处理结果发给浏览器。它由Web表单、XMLWeb Services和组件服务组成，其中Web表单是ASP.NET应用程序的核心所在，它是向客户呈现数据和信息的基础，也是响应和处理客户与显示的Web表单交互生成的信息和数据的基础； 数据层是通过ADO.NET操纵数据为事务逻辑层提供数据服务，如存储数据操作结果、返回数据检索结果等。ADO.NET提供对Microsoft SQL Server、OLEDB和XML公开的数据源的一致性访问，数据共享用户应用程序可以使用ADO.NET来连接到这些数据源，并检索、操作和更新数据。ADO.NET 有两个核心组件：DataSet和.NET Framework 数据提供程序，后者是一组包括 Connection、Command、DataReader 和 DataAdapter 4个对象在内的组件，其组件结构如图4.2所示：图 4.2 ADO.NET的组件结构图示DataSet对象是 ADO.NET 的断开式结构的核心组件，实现独立于任何数据源的数据访问。Connection 对象提供与数据源的连接,是操作数据库的基础，表示应用程序和数据源之间的惟一会话。Command 对象能够访问用于返回数据、修改数据、运行存储过程以及发送或检索参数信息的数据库命令，实现对数据源的操作，如查询、插入、修改和删除等。DataReader 对象从数据源中读取只进且只读的数据流。DataAdapter 对象是DataSet 对象和数据源之间关联的桥梁，用数据源填充DataSet并解析更新。设计 ADO.NET 组件的目的是为了从“数据操作”中分解出“数据访问”。C#语言是.NET中一种崭新的语言，C#是由C和C+派生而来的一种“简单、流行、面向对象、类型安全”的程序设计语言，C#意在综合Visual Basic的高效率和C+的强大功能。4.2 系统需求分析根据平时工作的经验，以及和实验教师、学生、设备管理人员的沟通得出，我们要建立的是一个设备信息管理系统，以解决实验室高效利用设备资源的情况，来摆脱传统繁琐的手工记账，实现信息化、自动化的管理，从而提高工作效率。同时该系统应不可避免的涉及到设备类别信息管理，设备详细信息管理，设备领用与归还管理，设备维修信息管理，设备报废管理等主要功能。通过以上分析，结合日常的工作实践需求，笔者概况总结出系统的功能要求即用户对目标系统数据处理功能所提出的要求，基本有以下几个方面：设备类别信息管理，可以添加，修改设备类别名称，或删除某个设备类别。设备详细信息管理，可以登记新设备，编辑设备的详细属性，或删除。设备领用与归还，可以记录设备的使用情况。设备维修信息管理，可以记录设备的历史维修信息。设备报废管理，可以对不能使用的设备报废并提供查询功能。系统管理，管理员可以修改自己的登陆密码，保证系统安全。4.3 系统总体设计4.3.1 数据流程分析数据流程分析，即把数据在组织（或原系统）内部的流动情况抽象地独立出来，舍去了具体组织机构、信息载体、处理工作、物资、材料等，单从数据流动过程来考查实际业务的数据处理模式。数据流程分析主要包括对信息的流动、传递、处理、存储等的分析。数据流程分析的目的就是要发现和解决数据流通中的问题。现有的数据流程分析大多是通过分层的数据流程图来实现。数据流图（Data Flow Diagram,简称DFD图）是用一些规定的图标和符号来描述数据在系统中的流动和处理情况。软件系统归根结底是一个信息处理系统，其最基本的功能是感受输入信息，对输入的信息按照规定的方法归类、处理以及存储，转变为所需要的信息，最后通过输出系统向用户输出所需求的信息。其中最核心的部分就是信息（数据）处理，因此不同的数据也就决定了所需要的不同的处理方法和算法。数据流图也就是以图形的方式将系统中数据的传递、转化过程以直观的方式表述出来。数据流图由四种基本的元素组成：数据流(Data Flow)、处理(Process)、数据存储和数据源(数据终点)。(1)数据流(Data Flow)：为具有名称且有流向的数据，用标有名称的箭头表示。一个数据流可以是记录、组合项或基本项。(2)处理(Process)：表示对数据多进行的加工和变换，在图中用圆形表示。指向处理的数据流为该处理的输入数据，离开处理的数据流为该处理的输出数据.(3)数据存储：表示用文件方式或数据库形式所存储的数据，对其进行的存取分别以指向或离开数据存储的箭头表示。外部实体 处理 数据存储 数据流 图4.3 数据流图的基本图形符号符号(4)数据源及数据终点：表示数据的来源或数据的去向，可以是一个组织或人员，它处于系统范围之外，所以又称它为外部实体，它是与系统有关的外部事物或外部环境。其图形符号用平行四边形表示。符号如图4.3所示：用户端提交数据登录信息错误提示输 出执行结果操作请求设备信息管理系统Sqlserver数据库界面显示根据上面的分析我们可以对系统画出如图所示的顶层数据流图，如图4.3图 4.3系统顶层数据流图第一层数据流图是在顶层上的细分，从整体考虑设备信息管理系统出现的数据流动及流向,如图4.4：设备类别管理设备报废管理请求 管理处理数据 处理 结果设备领用归还管理请求 管理处理设备信息管理请求 管理处理设备类别信息管理请求 管理处理数据处 理管理员提交数据界面显示设备信息管理设备领用归还与用户端交互设备维修管理设备维修管理请求 管理处理报废 管理数据中心系统 管理安全密码修改请求 管理处理图 4.4系统第一层数据流图4.3.2 系统逻辑模型提出系统分析阶段的首要任务是明确系统功能。通过对现行模式的调查分析，抽象出现行系统的逻辑模型，分析其存在的问题，如某些数据流向不合理，某些数据存储有不必要的冗余，某些处理原则不合理，等等。产生这些问题有各种各样的原因，有的可能是传统的坏习惯遗留下来的问题，也有的可能是以前的技术落后造成的，还有些可能是某种体制不合理造成的，等等。在目前的手工管理阶段，各类数据的冗余是很多的.同一份数据存在不同的地方，各有各的用处。建立以计算机为基础的信息系统时，就要对这类问题认真分析，去掉不必要的冗余。 调查分析中，要抓住系统运行的瓶颈，即影响系统的关键之处。抓住这一点很重要，只有抓住主要矛盾，投人人力、物力，才能见到效率。从形式上讲，新系统的逻辑模型与旧系统的逻辑模型相比变化不大，可能只是在一个或几个处理中引进新技术，改变几处数据的流程，或者改变某些数据存储的组织方式。但是，这是经过周密调查和分析的结果，其影响可能不是局部的。对这种影响必须要有充分的估计。系统总体软件结构系统是在ASP.net的开发环境下,运用面向对象的编程思想建立的一个信息管理系统。作为一个MIS系统，设计良好的数据库是系统运行的关键，好的数据库设计能够实现更便捷的管理公司，也为后期的代码维护带来方便。如果数据库设计不合理，后期可能会给代码维护带来很大的困难甚至是重写应用程序。所以，在数据设计阶段，需要分析好系统所涉及的各个方面的数据结构，建立好数据库实体概念设计，分析好实体间的关系，然后对应该实体建立好数据库的逻辑结构。系统所能解决的主要问题就是能够使用vs2005集成编程环境工具通过ADO.net技术正确连接到我们所设计的数据库并对数据库实现相应的操作完成系统要求的各个功能。本系统要实现的功能如下：(1)设备类别管理：作为传媒类实验室，拥有的设备种类繁多，为了方便的对他们进行查询和管理，对它们进行分类是很有必要的的，这样能提供查询速度，更快定位到我们需要查看的设备。当系统管理员登陆系统后可以添加新的设备类别，可以删除某个设备类别，不过在删除类别时需要先删除该类别下的设备信息。(2)设备信息管理：在此功能中，管理员可以对实验室新买的设备信息进行登记，可以对设备的信息进行修改，按照不同的查询条件对设备信息进行查询。当然，也可支持扫描枪对新设备的录入。(3)设备领用与归还管理：在该设备管理系统中，模拟了图书管理系统的功能，设备资源作为实验室的一个公共资源，它不属于任何个人，教室、学生使用设备都需要进行登记，当使用人使用完成后需要把设备归还，同时系统可以自动计算当前设备领用到期但还没有归还的设备领用信息，这样实验室管理人员可以联系使用人要求其尽快进行归还，同时还可以按照各种不同条件对设备使用信息进行查询。 (4)设备维修管理：设备从开始购买登记到使用的过程中，可能会出现故障，这时，我们的系统需要记录该设备的维修信息。当设备已经坏了后，实验室管理人员需要将设备送修到维修点进行维修，当设备被修理完成后还要将设备返修重新投入使用，这些信息在系统中都需要记录，同时在以后还可以对这些信息进行查询。(5)设备报废管理：设备也是有生命的，虽然它在坏了的时候可以进行维修，但是像人一样，它也有生命终结的时候，这时就不是将它送去修理点了，此时需要将它报废，同时系统还提供设备报废历史记录信息的查询功能。(6)系统设置：主要是管理员为了安全可以修改自己的登陆密码。本系统将要实现的所有功能结构如图4.5所示：设备类别管理添加设备类别修改设备类别删除设备类别设备信息管理新设备登记老设备维护设备信息查询设备借用归还设备领用登记设备归还登记设备使用查询设备维修管理设备出修登记设备返修登记维修信息查询设备报废管理设备报废登记报废信息查询系统管理修改密码系统说明实验室设备信息管理系统图 4.5设备信息管理系统功能结构图4.3.3 数据库设计信息系统的主要任务是通过大量的数据获得管理所需要的信息，这就必须存储和管理大量的数据。因此建立一个良好的数据组织结构和数据库，使整个系统都可以迅速、方便、准确地调用和管理所需的数据，是衡量信息系统开发工作好坏的主要指标之一。数据库系统设计数据库设计主要是进行数据库的逻辑设计，即将数据按一定的分类、分组系统和逻辑层次组织起来，是面向用户的。数据库设计时需要综合企业各个部门的存档数据和数据需求，分析各个数据之间的关系，按照数据库提供的功能和描述工具，设计出规模适当、正确反映数据关系、数据冗余少、存取效率高、能满足多种查询要求的数据模型。为了更好地组织数据和设计出实际应用数据库，应该注意如下问题：规范化地重组数据结构：对数据进行规范化表达，这在后面将会具体讨论。关系数据结构的建立：在进行了数据基本结构的规范化重组后，还必须建立整体数据的关系结构。这一步设计完成后数据库和数据结构设计工作基本完成，只待系统实现时将数据分析和数据字典的内容代入到所设计的数据整体关系结构中，一个规范化数据库系统结构就建立起来了。建立关系数据结构涉及三方面内容：确定关联的关键指标项并建立关联表；确定单一的父系记录结构；建立整个数据库的关系结构。定义安全保密性的方法一般有如下几种： a原则上所有文件都定义为4级，个别优先级特别高的办公室(终端或微机的入网账号)可定义高于4级的级别，反之则定义为低于4的级别。 b统计文件(表)和数据录入文件一般只对本工作站定义为只写方式，对其它工作站则定义为只读方式。数据库概念设计在用户需求分析的基础上,系统设计员可以建立起数据库的概念模型.概念模型主要是用于反映用户的现实环境和需求,它独立于具体的数据库管理系统,并且于数据库怎样实现也无关.建立概念模型常用的工具为实体-联系图(E-R图)(1)实体-联系图的表示.在实体-联系图中,实体型通常以写明实体名的长方形来表示;实体间的联系则以表明联系名的菱形来表示.通过使用连线将菱形与有关实体相连接,便可画出实体-联系图。(2)实体-联系图的联系方式.通常在实体-联系图中存在三种形式的联系:11联系.如公司只有一名经理,则公司实体与经理实体之间具有一对一联系.1N联系.如一个教室有多个学生上课,而每个学生只能固定在这个教室上课,则教室实体与学生实体存在一对多联系.MN联系.如一个学生可以有多个老师传授不同的知识,而每个老师也可以向多个学生教学,因此学生实体与老师实体间存在多对多联系.(3)实体-联系图进行逻辑设计的步骤:使用数据字典,将所需存储的结构实体和数据项在清单上列出.对存储数据中实体间的联系进行详细分析,画出各分实体-联系图.在这一过程中,需要根据规范化理论,消除存储数据中所存在的所有不完全函数依赖与传递函数依赖关系.将各分实体-联系图结合为总的实体-联系图,并消除数据冗余,从而使得实体与实体之间的联系单一化.通过以上步骤,数据库的概念结构设计完成了对用户视图的综合,修改工作,并形成了数据库的概念模型.本系统设计规划出来的实体有:设备类型实体，设备信息实体，设备领用与归还信息实体，设备维修信息实体，设备报废信息实体,操作员帐户信息实体，各个实体的属性通过实体属性图表示如下面这些图所示，其中矩形代表该实体对象，它对应数据库中的一张数据表，而椭圆形里的信息代表该数据对象的属性，它对应数据表中的字段信息。类型编号类型名称设备类型实体图 4.6设备类型实体属性图设备品牌牌设备名称设备型号设备序列号设备类型设备状态供应商出厂日期购买日期设备图片设备信息实体图 4.7设备信息实体属性图领用人领用人信息领用日期使用天数归还日期是否归还设备编号设备领用信息图 4.8设备领用信息实体属性图 设备编号维修人维修地点维修工时维修费用故障原因维修开始时间维修结束时间是否已经返修附加信息设备维修信息图 4.9设备维修信息实体属性图设备报废信息报废设备编号报废日期报废原因折旧金额图 4.10设备报废信息实体属性图管理员信息管理员帐号管理员密码图 4.11管理员信息实体属性图一个设备类别下面有很多的设备,所以设备类别信息实体和设备信息实体是1:N的联系,一个设备可以多次被不同年级不同班级的学生拿去使用,即设备信息实体和设备领用信息实体之间也是1:N的联系,同理,一个设备可能会多次出故障,多次需要进行修理,所以设备信息实体和设备维修信息实体之间也是1:N的管理,一个设备可以进行一次报废,而一次报废只对应一个设备记录,所以它们之间是1:1的联系,关于系统的实体之间的联系如图4.12所示：设备类别设备信息领用信息维修信息报废信息1N111NN1使用属于维修报废图 4.12系统实体联系图物理结构设计数据库物理结构设计的任务是要为上述逻辑结构模型确定合理的存储结构,存取方法以及数据表示和数据存储空间分配等内容,从而得到具体的数据库物理结构,并使其达到最佳存取效率.要圆满完成这一任务,设计员必须在了解既定数据库管理模型的功能,有关配置及应用环境的基础之上,再进行物理设计.具体说来,这一阶段包括如下内容:(1)库文件的组织形式.既选用何种文件形式进行数据存储.(2)存取路径的选择.包括确定存取路径及存取入口的数量,有关链结构建立问题等内容.以满足用户应用需要为衡量标准.(3)存储介质的分配.包括数据存储位置的设计与存储空间分配等内容.如将易变的,存取频率较高的数据存放在高速存储器上,确定溢出空间的大小和分布参数,确定缓冲区的大小和个数等.在前面，通过系统分析，归纳出了系统的各个关键的实体，分析了它们的属性以及各个实体的联系，下面就是需要在一个关系数据库系统中使用二维关系表将各个实体及实体的联系物理实现。通过前面的分析，得到了本系统的6个主要的数据实体，它们分别可以在sqlserver2000中通过6张数据信息表来实现，关于各种数据表的字段对应每个实体的对应属性信息，管理6个数据表物理设计的建表sql语句如下。设备类别信息表的建表sql语句及对应的属性如下：CREATE TABLE dbo.deviceType (deviceTypeId int IDENTITY (1, 1) NOT NULL， /设备类型编号deviceTypeName varchar (20) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL /设备类型名称) ON PRIMARY设备信息表的建表sql语句及对应的属性如下：CREATE TABLE dbo.deviceInfo (deviceId int IDENTITY (1, 1) NOT NULL , /设备编号deviceName nvarchar (50) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NOT NULL，/设备名称deviceTypeId int NULL , /设备类型编号deviceSign nvarchar (50) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL， /设备品牌deviceModel nvarchar (50) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL，/设备型号deviceSerialNumber varchar (50) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL， /设备序列号deviceImagePath varchar (50) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL，/设备图片路径deviceState smallint NULL， /设备状态编号dev