第一章 绪论
1.1 课题研究背景
在高等学校实验室中，信息管理与硬件资源同等重要，是教学环境和教学质量的具体体现之一。实验室因其作为现代化教学场所，需要建立一个实验室信息交互的网站，来方便教学和管理。通过对本课题的研究，来提高实验室管理人员的工作效率，方便学生和教师对实验室的使用。实验室服务器中存储了有许多数据和信息，如何发布、查询、统计和利用是实验室网站建设的重要组成部分。SQL Server 数据挖掘技术是一种先进的、极具价值的数据分析工具，网站中引入数据挖掘技术，实现实验室的智能化管理。
本课题是南京邮电大学实验室建设与设备管理研究课题（项目名称：实验室信息化、网络化管理与建设研究与实践；项目编号：2012XSG05）的一部分。
1.2 国内外研究现状
国外企业、院校和研究机构的主要实验室都有自己的网站，这些大型实验室网站在设计上或者明快简洁、或者厚重繁复，但是都体现了每个实验室自己的特色和文化。如：加州大学伯克利分校的劳伦斯伯克利国家实验室、麻省理工学院的林肯实验室、橡树岭国家实验室、加州大学的洛斯阿拉莫斯国家实验室、贝尔实验室等。
国内部分地区和院校对重点实验室也提出了网站建设的要求，这些实验室也都具有自己的风格和特色，如：清华信息科学与技术国家实验室、信息安全国家重点实验室和南京邮电大学计算机实验教学中心（cclab.njupt.edu.cn）等。这些实验室网站一般设置的栏目包括：
（1） 实验室简介：实验室的性质、历史沿革、主要研究方向、仪器设备状况和对外服务项目等介绍；（2） 机构设置：实验室下设机构简介及职能说明和相关规章制度介绍等；（3） 学术梯队：实验室人员构成情况介绍，对学术带头人及主要学术骨干详细介绍；（4） 科学研究：实验室的主要科研方向、承担的科研项目与研究进展、取得的科研成果与奖励和学术交流情况等介绍；（5） 人才培养：实验室学生培养情况介绍；（6） 仪器设备：主要由“仪器设备”数据库组成，进行本学科大型仪器设备查询及对外开放服务[1].从过往的历史来看，我们不难发现网站建设技术每隔三四年就会更新换代一次，比如曾经的 ASP 技术现在已经慢慢被淘汰，替而代之成为主流的是 JSP、PHP 和 ASP.NET.动态网站的开发技术是目前国际上先进的技术，而且是广泛流行的技术。现在主流的网站开发语言是 PHP、ASP.NET 和 JSP 等。这些技术在一些大型门户网站和技术性网站都会被选择使用，每一种技术都有它各自的优势和特点。
ASP.NET 比较主流是因为微软的 Visual Studio 平台为用户封装好了很多组件和内部事务，方便了用户的开发，提高开发效率。ASP.NET 一个亮点是它使用 ADO.NET 对象、ODBC和事务处理管理器，因此 Web 数据库应用开发特别简单，带来了更强大更快速的功能。很多网站讲究技术的创新和共享，选用 PHP 或者 JSP 技术，尤其是 PHP,小巧灵活功能齐全，JSP则用于更复杂更规范的企业级的开发。而且 PHP 和 JSP 多数是开源的，成本比较低，但是效率也相对 ASP.NET 低些，很多东西要自己配置。如果在网络开发方面比较侧重于开发效率和后期维护更新，ASP.NET 还是有优势的，因为网站建设并不是一次性的事情，后期的维护更新更重要。有些网站技术也许很好，但是由于采用的公司并不多，这样无疑会增加后期开发维护的难度与成本。
SQL Server 是 Web 站点部署最常用的数据库，它与 ASP.NET 技术结合开发成为这一领域的经典组合。另外，商业智能应用程序开发工具集（Business Intelligence Development Studio,BI Dev Studio）也集成到新版本的 SQL Server 中，为数据挖掘的应用提供了强有力的工具。
建设一个具有自己的特色和风格的实验室网站，将现有资源充分利用起来，而且使用PHP、ASP.NET 和 JSP 等主流的技术，对于高校实验室信息化建设是非常重要的事情[2].
1.3 课题研究内容和本人工作
本课题的目标是建设一个具有自己的特色和风格的实验室网站，将现有的实验室管理系统（C/S）中的数据充分利用起来，并且根据实验室的实际条件来选择一个主流的技术来实现。
本着实用的开发原则，根据实验室在实际工作中遇到的情况把信息加以科学化、标准化的输入到网站中，对实验室进行信息化管理。论文主要研究工作如下：
（1） 课题严格按照软件工程的开发规范，应用 UML 建模语言作为需求分析的工具，对系统设计、系统实现和采用的关键技术作了详细的分析和研究。
（2） 实验室网站主要面向教师、学生和管理人员。提供对教学与实验信息的查询服务，发布实验室信息，对实验室管理维护信息的处理和统计等功能。并且提供了在线交流服务，建立了与用户的沟通平台。
（3） 利用 Microsoft Visual Studio 结合使用 ASP.NET、C#、ADO.NET、IIS、SQL Server 数据库和商业智能应用程序开发工具集等技术，设计了一个三层架构的实验室网站。
（4） 重点分析和研究了安全登录、验证码和数据挖掘等技术。密码信息使用 MD5 加密，图形化的验证码，保证了用户登录的一定安全性。网站数据库与实验室管理系统数据库数据共享，充分利用了现有的数据资源，尤其是使用了数据挖掘工具对上机记录进行分析，为实验室维护工作提供帮助，提高了现有数据的价值。
本人在工程硕士学习期间，根据导师提出的方向和要求，全面负责了网站的设计，完成了网站的需求分析、系统设计、部分编程任务以及网站部署实施工作。
1.4 论文组织结构
本文严格按照软件工程的设计思想，采用 ASP.NET 技术和 SQLServer 数据库相结合，开发了一个 B/S（Browser/Server）结构的实验室网站，并对相关技术作了分析和研究，最后用于实验室网站的开发中。全文共分七章，具体内容如下：
第一章绪论，介绍了课题的研究和开发的背景、国内外研究现状、课题研究内容和本人工作。
第二章相关技术研究，对开发网站所用到的相关技术作了详细的介绍，ASP.NET 动态网页及通过 ADO.NET 访问数据库；SQL Server 中存储过程的使用，在 ASP.NET 环境下 MD5算法的研究；在 Web 应用程序中集成 SQLServer 数据挖掘预测功能。
第三章网站需求分析，本章通过对实验室的实际调研，进行了需求分析，明确了网站开发目标，网站性能，网站用户特点，网站主要功能以及详细的用户需求分析。为后续设计奠定了良好的基础。
第四章网站系统设计，本章根据网站的需求分析，提出了网站的系统设计思想，对总体设计，数据库设计以及数据库备份等方面进行了全面的设计。
第五章系统详细设计与主要功能实现，本章在系统设计的基础上进行了系统的详细设计，对主要模块设计了流程图，并给出了实际运行中的用户界面。最后对数据库的异地备份进行了详细设计。
第六章关键技术实现，本章根据前面相关技术研究，结合网站开发时遇到的困难及解决办法，介绍了网站开发过程中的一些关键技术，主要对安全登录中密码加密、图形化的验证码和数据挖掘技术在网站中的应用进行了研究和探讨。
第七章总结与展望，最后对所做工作进行了回顾，指出研究中还需深入的工作，明确下一步要研究的方向。
