【正文】 項(xiàng)目，只進(jìn)行 簡單的較為完整的設(shè)計(jì)和實(shí)施，并沒有也沒有那個(gè)條件進(jìn)行全面的項(xiàng)目研發(fā)和實(shí)地部署。通過該系統(tǒng)，老師可以及時(shí)的了解學(xué)生對知識的掌握情況，針對各種問題有 針對性的解答疑惑，使同學(xué)們更牢固的掌握所學(xué)的知識，提高自己的動(dòng)手能力。服務(wù)器端和客戶端我們采用 TCP/IP 進(jìn)行基本的通信，而數(shù)據(jù)源我們需要一個(gè)數(shù)據(jù)庫來保存數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的更新。 客戶端主要包括兩種身份的客戶，老師和學(xué)生，并且不同的登錄角色有不同的操作權(quán)限。個(gè)人基本信息管理主要是對該生基本信息的查看，基本信息的修改，密碼的修改等，實(shí)驗(yàn)資料管理主要有查看該生需要做的全部實(shí)驗(yàn)信息，包括實(shí)驗(yàn)說明書的查看，示例結(jié)果的查看和操作，統(tǒng)計(jì)已完成的實(shí)驗(yàn)，還需要完成的實(shí)驗(yàn)，需要重修的實(shí)驗(yàn)，老師對實(shí)驗(yàn)的評閱， 和提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告等功能。 個(gè)人基本信息管理和學(xué)生身份登錄相差不大，主要是對該老師基本信息的查看，基本信息的修改，密碼的修改等，實(shí)驗(yàn)資料管理主要有查看該老師對不同專業(yè)上傳的各專業(yè)相對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)資料（因?yàn)橐晃焕蠋熆赡軇偃尾煌瑢I(yè)的不同的課程），上傳實(shí)驗(yàn)資料，查看學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況，評閱學(xué)生的實(shí)驗(yàn)，對學(xué)生的疑惑跟蹤指導(dǎo)等功能模塊。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁 共 59 頁 數(shù) 據(jù) 中 心數(shù) 據(jù) 更 新網(wǎng) 線服 務(wù) 器網(wǎng) 線客 戶 端 老 師 端客 戶 端 學(xué) 生 端數(shù)據(jù)請求和接收數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)請求和接收數(shù)據(jù)接 收 數(shù) 據(jù) ， 處 理 數(shù)據(jù) ， 還 回 數(shù) 據(jù) 圖 整體功能 描述圖 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的技術(shù)概述 操作系統(tǒng)網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)解決的主要問題就是設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)平臺，通過這個(gè)平臺，學(xué)生可以隨時(shí)獲取各種實(shí)驗(yàn)資料，進(jìn)行各種練習(xí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)反饋各種疑惑、問題，和同學(xué)進(jìn)行交流并得到老師的及時(shí)解答，方便師生交流。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 59 頁 2 需求分析 在對系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)的 概要描述之后，我們需要對系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，來確定我們設(shè)計(jì)這個(gè)系統(tǒng)可行性，構(gòu)架和成本效益， 決定 該系統(tǒng)需要 做什么，不做什么。 為了能更好的完成該操作系統(tǒng)網(wǎng)上試驗(yàn)系統(tǒng)，我們初步擬定了以下的需求分析的方法與步驟 ： （ 1） 尋找一個(gè)相關(guān)的類似的軟件系統(tǒng)（如教務(wù)管理） ， 認(rèn)真學(xué)習(xí)期相關(guān)知識，掌握其基本流程和實(shí)現(xiàn)方法 。 （ 3） 設(shè)計(jì)詳細(xì) 調(diào)查計(jì)劃、設(shè)計(jì)調(diào)查工作底稿 。收集相關(guān)管理業(yè)務(wù)文件、國家標(biāo)準(zhǔn)樣本 。 （ 6） 整理調(diào)查資料，寫出主要業(yè)務(wù)分布圖，與相關(guān)老師、學(xué)生和實(shí)驗(yàn) 管理人員 等相關(guān)人員交流，修改業(yè)務(wù)分布圖、調(diào)整完善設(shè)計(jì)底稿，使用戶可開發(fā)者意見達(dá)成一致 。了解主要內(nèi)容及其數(shù)據(jù)的來源、組成、計(jì)算公式、審核公式等。 （ 8） 寫出報(bào)表組成結(jié)構(gòu)圖，與相關(guān)負(fù)責(zé)人員交流，反復(fù)修改，使用戶對其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)滿意并且在程序設(shè)計(jì)可行的設(shè)計(jì)范圍內(nèi) 。確定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源（根據(jù)生成的報(bào)表樣式 ）、 數(shù)據(jù)的組成（數(shù)據(jù)元素，屬性，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)關(guān)系）、數(shù)據(jù)的去向（確 定輸出報(bào)表）、數(shù)據(jù)處理（數(shù)據(jù)量、峰值、峰值時(shí)間等及數(shù)據(jù)流動(dòng)中的時(shí)序關(guān)系），掌握 有規(guī)律性 的數(shù)據(jù) 、需進(jìn)行 連續(xù) 積累的歷 史數(shù)據(jù)、有變化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 （ 11） 將設(shè)計(jì)好的各類圖紙，文檔等與相關(guān)負(fù)責(zé)人員進(jìn)行交流后反復(fù)修改，雙方共同簽字確定 。 （ 13） 畫出 數(shù)據(jù)流程圖及 ER 實(shí)體 圖，寫出數(shù)據(jù)字典 。 （ 15） 寫出需求分析說明書 。 可行性研究 在我們做任何事情之前都應(yīng)該對該事情做一個(gè)可行性的研究，因?yàn)椴皇撬械捻?xiàng)目都是能在有限的時(shí)間和當(dāng)前知識背景之下可以解決的 。 可行性分析做的好，我們可以用最小的代價(jià)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)確定問題的可行解，從而節(jié)約人力物力的效果， 使 投入最小，收益最高。下面，我們主要從技術(shù)可行性，經(jīng)濟(jì)可行性，操作可行性，社會效益等方面對該系統(tǒng)做一次詳細(xì)的可行性分析。另外，在 4 年的大學(xué)學(xué)習(xí)期間，我們對 C/C++基本知識有扎實(shí)的基礎(chǔ)，熟悉數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，算法設(shè)計(jì)和分析的基本內(nèi)容，良好的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的知識，熟練網(wǎng)絡(luò)編程，多線程，多進(jìn)程等系統(tǒng) 編程，對 SQLServer 或 MYSQL Server 數(shù)據(jù)庫也有一定的學(xué)習(xí)和掌握。 （ 2） 經(jīng)濟(jì)可行性 經(jīng)過小組的討論，該項(xiàng)目的開發(fā)所需要的時(shí)間大概在一人 30 天左右，所需的硬件配置不高，開發(fā)成功之后，可以部署到校園的內(nèi)部系統(tǒng)之中，不需要添加額外的硬件設(shè)備 。 （ 3） 操作可行性 該系統(tǒng)開發(fā)的重要一個(gè) 理念就是操作盡量簡單，盡量達(dá)到 見文知意 的效果 。 （ 4） 社會效益 由于現(xiàn)在教學(xué)的特殊的需要和實(shí)際存在的一些的問題，網(wǎng)絡(luò)教育的流行和推廣，網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將也將作為網(wǎng)絡(luò)教育的一部分得到大力的支持與推廣。 數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)流圖 —— 用來刻畫數(shù)據(jù)流和轉(zhuǎn)換的信息系統(tǒng)建模技術(shù)，數(shù)據(jù)字典 —— 用 來描述數(shù)據(jù)的具體定義。 數(shù)據(jù)流圖 之前的可行性分析表明，該系統(tǒng)是有可行的解，在與客戶進(jìn)行不斷的交流和修改之后，我們得到了確定的信息，但是這些信息也是相對分散的，為此，我們需要把他們組織到一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，而數(shù)據(jù)流圖是組織這些信息的一種最好的方法之一，如圖 所示，操作系統(tǒng)網(wǎng)上試驗(yàn)系統(tǒng)的整體的數(shù)據(jù)流圖。 名字：登錄信息 別名：登錄賬戶 定義：登錄信息 = 登錄賬號 +登錄密碼 +用戶角色 描述：登錄信息用于登錄時(shí)驗(yàn)證該用戶是否是合法的用戶，只有數(shù)據(jù)庫里面注冊過的用戶才是合法的用戶。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 共 59 頁 客戶端數(shù)據(jù) = [操作客戶端產(chǎn)生 的流向客戶端的 數(shù)據(jù) | 操作客戶端產(chǎn)生的流向服務(wù)器端的數(shù)據(jù) ] 服務(wù)器端數(shù)據(jù) = 服務(wù)器端產(chǎn)生的流向客服端的數(shù)據(jù) 位置： 對軟件操作時(shí)，數(shù)據(jù)處理中心，客戶端到客戶端的數(shù)據(jù)，客戶端和服務(wù)器端交流的數(shù)據(jù) 系統(tǒng)功能需求 分析 系統(tǒng)功能分析指定系統(tǒng)必須提供的服務(wù)。功能需求分析是軟件設(shè)計(jì)中重要環(huán)節(jié)，也是決定性的一步，通過系統(tǒng)功能需求分析，才能把軟件功能的總體概念描述為具體的軟件需求規(guī)格說明，從而 為開發(fā)出客戶滿意，功能完善的系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 操 作 系 統(tǒng) 網(wǎng) 上 實(shí) 驗(yàn) 系 統(tǒng)基 本 信 息 管 理 實(shí) 驗(yàn) 信 息 管 理修改密碼修改基本信息查看基本信息學(xué) 生 老 師查看該生所有實(shí)驗(yàn)查看實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書查看示例結(jié)果提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告查看試驗(yàn)狀態(tài)看該老師上傳實(shí)驗(yàn)上傳實(shí)驗(yàn)查看學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況評閱實(shí)驗(yàn)查看實(shí)驗(yàn)報(bào)告圖 網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能層次圖 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)分析 操作系統(tǒng)網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) ，從結(jié)構(gòu)上分，由兩大部分組成，服務(wù)器和客戶端。服務(wù)器主要是接收客戶端發(fā)送的各種數(shù)據(jù)請求，在對數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理，把客戶端的需求變換成有用的數(shù)據(jù)，再把數(shù)據(jù)通過 socket 網(wǎng)絡(luò)編程傳送給客戶端。 和服務(wù)器對應(yīng)的是客戶端，客戶端的主要的作用是人機(jī)交互的窗口，在登錄成功之后，就可以進(jìn)入到操作界面，當(dāng)客戶輸入不同的指令的時(shí)候，客戶端程序?qū)l(fā)出不同的動(dòng)作，執(zhí)行不同的操作，之后把客戶需要的數(shù)據(jù)通過一定的方式提供給客戶。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 共 59 頁 學(xué)生用戶功能分析 操作系統(tǒng) 網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)目前提供兩種角色的登錄狀態(tài)，學(xué)生和老師，對于這兩種用戶，他們有不同的操作權(quán)限。 （ 1） 基本信息管理模塊： 1） 基本信息查詢，提供當(dāng)前登錄學(xué)生的基本信息 。 2） 修改密碼，提供用戶密碼的修改更新 。 3） 修改基本信息，當(dāng)用戶基本信息有誤的時(shí)候，該模塊提供用戶修改基本信息的窗口 。 （ 2） 實(shí)驗(yàn)信息管理： 1） 檢索實(shí)驗(yàn)，提供該生查詢該生所在專業(yè)班級的所有實(shí)驗(yàn)，也是該生需完成的實(shí)驗(yàn)。 2） 查看說明書，提供給學(xué)生對實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的查閱。 3） 查看示例結(jié)果， 提供單個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果示例查看。 4） 提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提供學(xué)生向系統(tǒng)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 5） 查看實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，提 供實(shí)驗(yàn)的各種統(tǒng)計(jì)信息，其中包括已經(jīng)完成的實(shí)驗(yàn)，沒有完成的實(shí)驗(yàn)，需要重修的實(shí)驗(yàn)，查看老師的評閱等等。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 59 頁 老師用戶功能分析 當(dāng)使用老師角色登陸時(shí)，該用戶就具有老師的操作權(quán)限，老師用戶有兩種模塊的功能，基本信息管理和實(shí)驗(yàn)信息管理，其中基本信息管理模塊和學(xué)生角色登陸時(shí)功能基本相同，只是其中的信息都是老師的信息，信息顯示的內(nèi)容不同，在該處不做闡述，參考學(xué)生角色的基本信息管理的功能分析，下面主要對老師角色的實(shí)驗(yàn)管理方面的功能進(jìn)行分析。 由于每位老師可能任教不同專 業(yè)的不同的課程，操作系統(tǒng)網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)針對的是 莫所 高校特定院系的所有專業(yè)，假設(shè)該院系有網(wǎng)絡(luò)工程，計(jì)算機(jī)本科，計(jì)算機(jī)?？迫齻€(gè)專業(yè)，為了統(tǒng)計(jì)的規(guī)律性，我們需要把三個(gè)專業(yè)分開統(tǒng)計(jì)，當(dāng)需要查看該老師為網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)生上傳的實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，點(diǎn)擊查看實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浵碌木W(wǎng)絡(luò)工程，系統(tǒng)將把該老師已經(jīng)成功上傳到系統(tǒng)的且屬于網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)信息通過列表的形式羅列出來，需要查看其它專業(yè)的實(shí)驗(yàn)信息，和網(wǎng)絡(luò)工程進(jìn)行相同的操作即可。 當(dāng)老師需要添加新實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，點(diǎn)擊上傳實(shí)驗(yàn)資料，系統(tǒng)將提供一個(gè)提示 對話框視圖，老師需要在該對話框填寫一些必要的信息，上傳實(shí)驗(yàn)說明書，實(shí)驗(yàn)結(jié)果示例，確認(rèn)之后提交，如果系統(tǒng)運(yùn)行正常，實(shí)驗(yàn)報(bào)告將會成功提交給系統(tǒng)。 由于每位老師可能任教不同專業(yè)的不同的課程，我們以查看老師上傳的實(shí)驗(yàn)?zāi)K中假設(shè)的專業(yè)為例，當(dāng)老師需要查看莫個(gè)專業(yè)的所有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況（如網(wǎng)絡(luò)工程）時(shí)，點(diǎn)擊查看完成情況目錄下的網(wǎng)絡(luò)工程，系統(tǒng)將把該專業(yè)所有完成的實(shí)驗(yàn)和該實(shí)驗(yàn)的評閱狀態(tài)通過列表的形式羅列出來。 實(shí)驗(yàn)報(bào)告書或?qū)嶒?yàn)結(jié)果是老師評閱實(shí)驗(yàn)的重要依據(jù)，老師需要選擇一個(gè)實(shí)驗(yàn)，之后點(diǎn)擊查看實(shí)驗(yàn)報(bào)告書或查看結(jié)果，系統(tǒng)就調(diào)出該學(xué)生該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告或?qū)嶒?yàn)結(jié)果，顯示或運(yùn)行。 實(shí)驗(yàn)評閱是統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)優(yōu)劣的一種有效的手段，老師需要選中莫個(gè)實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)擊評閱按鈕，之后系統(tǒng)將提供一個(gè)提示對話框，需要填入必要的信息， 確認(rèn)之后提交，如果系統(tǒng)運(yùn)行正常，系統(tǒng)將把評閱信息成功提交給系統(tǒng)。操作系統(tǒng)網(wǎng)上試驗(yàn)系統(tǒng)，主要有用戶信息管理和實(shí)驗(yàn)信息管理兩大塊內(nèi)容，下面分別從這兩方面闡述系統(tǒng)的約束要求。而操作系統(tǒng)網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是需要加載到校園管理系統(tǒng)中的，所以不需要進(jìn)行特殊的額外的研發(fā)。 （ 2） 實(shí)驗(yàn)管理約束要求： 對于學(xué)生來說，檢索的實(shí)驗(yàn)必須是其所在的專業(yè)的實(shí)驗(yàn)資料，如網(wǎng)絡(luò)工程的學(xué)生不能查看計(jì)算機(jī)本科專業(yè)的實(shí)驗(yàn)信息，學(xué)生能查看的實(shí)驗(yàn)必須是老師向該生所在專業(yè)提交的實(shí)驗(yàn)資料，完成情況也必須是該生需要完成或已經(jīng)完成的實(shí)驗(yàn)信息。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 59 頁 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 與實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)是把需求轉(zhuǎn)化為軟件系統(tǒng)的最重要的環(huán)節(jié)。 操作系統(tǒng)網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)通信，客戶操作界面等組成，下面我們分別對各模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)包括對系統(tǒng)的分析，實(shí)體 E_R 圖，數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)，約束條件的建立，視圖的建立等方方面面的知識和技巧。 根據(jù)分析，操作系統(tǒng)網(wǎng)上試驗(yàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要存在 三個(gè)實(shí)體即老師，學(xué)生和實(shí)驗(yàn)，老師和學(xué)生只能對實(shí)驗(yàn)或自己的實(shí)體進(jìn)行操作，老師實(shí)體和學(xué)生實(shí)體之間沒有任何直接的操作關(guān)系。 如圖 所示，為操作系統(tǒng)網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)方面的實(shí)體 E_R 圖。 根據(jù)需求分析和網(wǎng)上試驗(yàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的 E_R 圖， 操作系統(tǒng)網(wǎng) 上實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)總共需要 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表 5 張，分別為學(xué)生表，老師表，實(shí)驗(yàn)表，實(shí)驗(yàn)完成表，老師評閱表。 學(xué)生表 Field Name Datatype Len Default PK? Not Null? Charset Comment ID Varchar 10 ? ? Gb2312 密碼 Varchar 6 000000 ? Gb2312 姓名 Varchar 10 ? Gb2312 性別 Char 2 男 ? Gb2312 性別 in (‘ 男 ’ ,‘女’ ) 年齡 Int 2 0 ? 年齡 between 0 and 100 所屬院系 Varchar 6 ? Gb2312 所屬專業(yè) Varchar 6 ? Gb2312 所屬專業(yè) in (‘ 網(wǎng)絡(luò)工程 ’ ,‘計(jì)本’，‘計(jì)?！?) 班級 Varchar 2 ? Gb2312 政治面貌 Varchar 2 Gb2312 入學(xué)時(shí)間 Data 宿舍 Varchar 4 Gb2312 聯(lián)系方式 Varchar 11 Gb2312 家庭住址 Varchar 20 Gb2312 表 31 學(xué)生表 老師表 Field Name Datatype Len Default PK? Not Null? Charset Comment ID Varchar 5 ? ? Gb2312 密碼 Varchar 6 000000 ? Gb2312 姓名 Varchar 10 ? Gb2312 性別 Char 2 男 Gb2312 性別 in (?男 ?,‘女’ ) 年齡