软件需求课设高校实验室信息管理系统需求分析文档格式.docx

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计算机工程及应用

4

高等院校实验室信息管理系统的设计及实现

庞秀玲

2009年

潍坊学院报

5

略谈实验室信息管理系统的设计及实现

袁春林

兰州交通大学

网点

实验室管理系统数据库设计

实验室信息管理系统管理模块的设计

实验室管理系统的设计及开发

1.4术语

B/S：

browser/server 

浏览器/服务器 

C/S：

client/server 

客户端/服务器 

2.任务概述

2.1目标

二十世纪末，人类文明的发展进入了信息时代，计算机技术、现代通信技术、网络互连技术、数据库技术、智能信息处理技术等关键技术都日趋成熟，为信息技术的发展、为信息系统的大规模建设和应用提供了坚实的技术理论基础。

信息已经成为社会生产力的一个重要因数。

信息技术的发展使我们社会发生着一场变革，这场变革也被涉及到了高校管理的各个层面，实验室信息管理就是其中之一。

随着网络技术，尤其是Internet技术的成熟及发展，高校实验室信息管理化已经成为一种趋势。

高校实验室信息管理系统，是针对高等院校实验室管理而设计开发的实验室网络化综合管理系统。

开发该系统有利于改变目前单机辅助模式的实验室管理现状，建立分布式网络化的管理模式。

该系统下设用户登录、实验教学管理、仪器设备管理和信息发布四个模块，实现了用户级别的自动检测、实验教学的网上管理、仪器设备状态的实时监控及各项报表的快速生成、信息的及时发布等功能。

系统开发基于.NET平台的三层体系架构，具有良好的可扩展性。

图1系统构架设计图

2.2系统（或用户）的特点

（1）本实验室管理系统是根据重点实验室的现状进行合理的功能设计及框架设计，系统的建立妥善的解决了实验室资源管理困能、实验管理困难、实验室利用率不高等问题，使得实验室的管理水平及信息交互水平有了提高。

（2）在ASP.NET机制下，应用MVC设计思想，对系统进行了开发，可以大大提高模型层和控制层程序代码的可重用性，使系统具有良好的松耦合性，同时对于今后系统的升级及维护提供了方便。

（3）通过对Oracle9i数据库的数据表合理设计，并进行了初级优化，提高了Oracle9i数据库的整体操作效率。

（4）应用MATLAB作为底层仿真器及web服务器之间进行交互取得良好的效果。

MATLAB的基本功能都可以在web下实现。

应用此技术的模型库不仅可以合理的管理模型，同时为用户提供了一个简便的、具有通用性的仿真平台，提高了模型及其数据的重用性，为研究工作者提供了一个友好的、高效的研究工具。

3.假定和约束

经费由学校提供，在50000之内；

开发期限为三个月；

可利用学校的实验室进行开发；

实时数据库软件采用ESP-ISYS软件；

历史数据库由ESP-IDdataBase完成。

4.需求规定

4.1软件功能说明

4.1.1用户登录模块

用户登录模块主要功能是系统根据用户选择的身份对用户输入的用户名和密码是否合法进行验证，如不合法，则给出提示，并提示用户重新登录。

如果合法，则进入相应的操作界面。

当用户单机“登录”按钮时，其单击事件完成用户的验证和登录系统的工作。

4.1.2实验教学管理模块

实验教学模块改变了以往传统实验教学模式，将实验项目的开始流程网络化，从实验时间和实验内容的选择方面赋予学生一定的自由度。

系统采用学生自主安排学习进度的方式开展实验教学，有助于培养学生的学习主动性和能动性，进而达到因材施教的理想教学效果。

（1）学生网上选课功能的实现

学生通过自己的用户名和密码登录以后，就可以进行网上选择实验课程、查看自己已经选择的实验课程信息、或对自己已经选择的实验课程进行退选。

此功能在页面上有上下两个表格显示，上面的表格显示学生已经选择的课程。

此项功能通过使用两个GridView控件和两个SqlDdataSource数据源来完成信息的显示。

（2）学生信息批量导入功能的实现

由于每个学期之初的数据库维护工作负担较重，因而系统设计并开发了信息批量导入功能。

即在excel文件字段及数据库中相应数据表字段匹配的情况下，系统管理员可以将预先制作好的excel格式的数据信息直接通过刘看齐导入到系统后台数据库。

4.1.3仪器设备管理模块

该模块主要实现仪器设备状态查询和各项报表生成功能。

实验教师可根据实验室情况填写实验设备维修、报废、耗材申请表；

中心管理者将就教师提交的报表予以批阅。

各项报表的网络化广利，避免了以往传统纸质文件报表不一保存，审批过程繁琐等问题，在较大程度上提高了实验室工作效率，同时也降低了办公成本。

（1）报表生成功能的实现

该系统生成的电子报表均由CrystalReport水晶报表制作。

水晶报表是VisualStudio2008集成的报表开发工具，利用它能够在Windows环境中建立简报品质的精良报告，电子报表同时具有打印和导出成Word、Excel等文件的功能，便于日后存档。

（2）报表审批功能的实现

报表审批功能借助ASP.NET3.0的用户管理功能实现。

ASP.NET3.0由一套完备的用户管理策略，系统在实现报表审批功能时，应用ASP.NET的aspnet-Roles数据表判断当前用户身份，对于报表报批人员及审批人员分别导向不同级别的用户赋予了不同的角色，因而，尽管报表的申报及神品双方用户访问的是同一数据源，仍可根据其所属的角色赋予不同的操作权限。

4.1.4信息发布模块

信息发布模块能够实现动态的信息发布和信息显示功能，该系统采用ADO.NET方法连接SQLServe后台数据库，通过对前台的操作实现对动态信息发布模块数据库各个表中记录的查询、添加、修改、删除等操作。

这使后台数据库及前台相独立，从而提高了整个模块的稳定和安全性。

4.2对功能的一般性规定

对本系统来说，界面格式要求同一，由同一的错误提示音，并且要有在线帮助。

Input输入

Process处理

Output输出

Load负载量

A

预处理，做怎样的动作

AA

CC

B

BBBB

Bb

v

C

CCCC

cc

4.3对性能的一般性规定

4.3.1精度

输入输出数据涉及分数计算问题，因此，在可行性范围内，精确到小数点后两位，其他精确到各位。

4.3.2时间特性要求

作为学校实验室管理信息系统，要求数据要及时更新。

进行查询时以秒为单位，以达到实时性；

而进行增加，删除和修改等操作时，可以根据数据的多少分别以秒和分为单位，原则是操作人员不因时间而影响效率。

（1）程序响应时间不能超过3s.

（2）更新处理时间不能超过5s。

（3）数据转换及传输时间不能超过3s。

（4）运行时间不能超过3s。

4.3.3灵活性

本系统对灵活性的要求较高，因为实验室的管理系统容易发生变化，针对这些变化，此系统由较高的适应能力。

（1）操作方式改变时，系统行对应的功能仍可以实现。

（2）运行环境改变时，系统在其他的环境也可以运行，但其运行速度可能会受到影响。

（3）对精度和有效时限，精度越高时运行速度越快，在有效时限内实现的功能越多。

（4）当计划有变更后改进时，在一定范围内，系统的设计会相应的改变，若变更范围较大，则难以进行太大修改。

4.4输入输出要求

（1）数据类型：

整形（int）、单精度型（float）、双精度型（double有/无符号类型（singed/unsigned）、布尔类型（bool）

（2）当输入异常时，例如输入用户名或密码错误时，要有显示错误的界面，然后用户重新登录。

（3）以用户登录模块为例：

数据名称：

输入登录名称（学号）

数据类型：

整形（int）

数据约束：

-32768~32767

4.5数据管理能力要求（针对软件系统）

Name名称

Number数量

Size大小

Increase增长

词典xx

并行执行，其大小依据实际xx大文本而增长

4.6故障处理要求

当系统内存不足，或硬件有损坏的时候，对软件的功能实现将产生影响。

软件可能不能运行或运行速度缓慢。

4.7其他专门要求

安全保密性：

密钥更换

预期扩展：

扩展兼容

OS更换：

Slackware转SUSE灯

5.运行环境规定

5.1设备

（1）处理器型号：

AMDPuma内存容量：

1GB

（2）输入及输出设备；

（3）数据通信设备；

（4）功能键及其他专用硬件

5.2支撑软件

（1）操作系统：

WindowsXP

（2）数据库管理系统：

Oracle9i数据库

（3）其他支撑软件：

ESP-ISYS

5.3接口

硬件接口:

考虑到大量数据的备份等要求，需要保持及磁带机和光盘刻录机的接口，这较容易实现。

软件接口:

这里，主要考虑软件及操作系统、数据库管理系统的接口，以及局域网和互联网软件之间的数据交换。

考虑到文档处理有可能需要较常用的办公软件。

例如Microsoft的Office系列，所以应尽量实现它们的数据格式的自动转换。

通信协议：

TCP/IP协议

5.4控制

模块名称

Method运行方式

Signal控制信号

Forward控制去向

主程序模块

运行框架

用户调用或运行

调用xx模块、方法；

xxx模块

xxx

xxx调用

6.尚需解决的问题

以列表的形式列出在需求分析阶段必须解决但尚未解决的问题

对软件的安全工作应尽快解决

软件在不同系统中的应用情况也应解决

软件的维护工作

当硬件有问题时，软件运行的速度问题

测试计划

7.引言

7.1目的

（1）通过在有使用代表性的环境中执行软件,以证实软件需求是否正确实现。

（2）为进行软件可靠性估计采集准确的数据。

估计软件可靠性一般可分为四个步骤,即数据采集、模型选择、模型拟合以及软件可靠性评估。

可以认为,数据采集是整个软件可靠性估计工作的基础,数据的准确及否关系到软件可靠性评估的准确度。

（3）通过软件可靠性测试找出所有对软件可靠性影响较大的错误。

7.2背景

软件可靠性测试不同于硬件可靠性测试,这主要是因为二者失效的原因不同。

硬件失效一般是由于元器件的老化引起的,因此硬件可靠性测试强调随机选取多个相同的产品,统计它们的正常运行时间。

正常运行的平均时间越长,则硬件就越可靠。

软件失效是由设计缺陷造成的,软件的输入决定是否会遇到软件内部存在的故障。

因此,使用同样一组输入反复测试软件并记录其失效数据是没有意义的。

在软件没有改动的情况下,这种数据只是首次记录的不断重复,不能用来估计软件可靠性。

软件可靠性测试强调按实际使用的概率分布随机选择输入,并强调测试需求的覆盖面。

软件可靠性测试也不同于一般的软件功能测试。

相比之下,软件可靠性测试更强调测试输入及典型使用环境输入统计特性的一致,强调对功能、输入、数据域及其相关概率的先期识别。

测试实例的采样策略也不同,软件可靠性测试必须按照使用的概率分布随机地选择测试实例,这样才能得到比较准确的可靠性估计,也有利于找出对软件可靠性影响较大的故障此外,软件可靠性测试过程中还要求比较准确地记录软件的运行时间,它的输入覆盖一般也要大于普通软件功能测试的要求。

对一些特殊的软件,如容错软件、实时嵌入式软件等,进行软件可靠性测试时需要有多种测试环境。

这是因为在使用环境下常常很难在软件中植入错误,以进行针对性的测试。

7.3测试范围

文档

已创建（是/否）

版本/日期

需求详述

　是

　2009年

功能详述

项目计划

设计详述

原型

　2010年

用户手册

8.测试需求

8.1分析各种信息

反复检查并理解各种信息，和用户交流，理解他们的要求。

可以按照以下步骤执行：

1）确定软件提供的主要商业任务

2）对每个商业任务，确定完成该任务所要进行的交易。

　3）确定从数据库信息引出的计算结果。

　4）对于对时间有要求的交易，确定所要的时间和条件。

这些条件包括数据库大小、机器配置、交易量、以及网络拥挤情况。

　5）确定会产生重大意外的压力测试，包括：

内存、硬盘空间、高的交易率

　6）确定应用需要处理的数据量。

　7）确定需要的软件和硬件配置。

通常情况下，不可能对所有可能的配置都测试到，因此要选择最有可能产生问题的情况进行测试，包括：

最低性能的硬件、几个有兼容性问题的软件并存、客户端机器通过最慢的LAN/WANF连接访问服务器。

8）确定其他及应用软件没有直接关系的商业交易。

包括：

　　　管理功能，如启动和推出程序

　　　配置功能，如设置打印机

　　　操作员的爱好，如字体、颜色

　　　应用功能，如访问email或者显示时间和日期。

9）确定安装过程，包括定置从哪安装、定制安装、升级安装。

10）确定没有隐含在功能测试中的户界面要求。

大多界面都在功能测试时被测试到。

还有写没有测到，如：

操作及显示的一致性，如使用快捷键等；

界面遵从合理标准，如按钮大小，标签等。

9.测试策略

测试策略项

例子

测试阶段

系统测试

测试类型

功能测试

测试技术

75%用SQASuite自动测试，25%手工测试

完成标准

95%测试用例通过并且最高级缺陷全部解决

特殊考虑

测试必须在上午进行

10.测试内容

根据软件项目的实际特点确定确认测试的测试内容。

对部分软件项目除基本的功能测试外，可能还包括性能测试、安全性测试、极限测试、并发操作测试等。

1）功能测试

2）用户界面测试

3）性能测试

4）压力测试

5）容量测试

6）配置测试

7）安装测试

11.资源

11.1人力资源

职位

姓名

特殊责任/说明

测试经理

　陈红

　管理整个测试流程

测试工程师

设计/开发（可以多人）

　沈东，李江

　设计测设流程，编写测试文档

测试执行（可以多人）

　孟东篱，蒋玉菡

　对系统进行各个部分测试

测试系统管理员

　朱阳

　安排各个人员的工作

11.2系统资源

系统

名称/类型

硬件环境

软件环境

专门配置要求

客户测试机

其他要求

AMDPuma

　WindowsXPVISUALC++6.0

　Oracle9i数据库

　支撑软件：

　内存1GB

12.人员安排

12.1　估计测试工作量

　　∑（每个测试的时间*每个需求的测试的数目*测试需求的数目）　（测试设计、开发、….）

12.2创建工程调度表

任务

相关工作量（天）

10

确定项目

1

定义测试策略

　2

决定测试需求

估计工作量

　1

确定资源

调度测试活动

生成测试计划文档

测试设计

分析测试需求

指定测试过程

指定测试用例

查看测试需求的覆盖率

测试开发

10

建立测试开发环境

录制和回放原型过程

开发测试过程

测试和调试测试过程

修改测试过程

重新测试并调试测试过程

测试执行

7

设置测试系统

执行测试

验证测试结果

调查突发结果（unexpectedresult）

生成缺陷日记

测试评估

6

回顾测试日记

评估测试需求的覆盖率

评估缺陷

决定是否达到测试完成的标准

13.附件

1）测试特性（Assets）

2）测试日记

3）缺陷报告