基于web的实验室管理系统开发

基于web的实验室管理系统开发内容摘要：

系统，所以此次设计的实验室管理系统可以在一定程度上减轻 实验中心 管理员的工作负担。 目前学院实验中心 管理采取纯手工方式操作：各学院老师先电话或电子邮件联系 实验中心管理员，进行课程预约，然后实验室管理员按照老师预约的 先后顺序安排上机时间和教室，排出各个专业上机的时间与教室，另外每天各专业上机情况登记也是纯手工操作的。 因此这样有着很大的弊端： ； 实验中心 上课计划繁琐，任务重； ，如果手工排课的计划丢失，还得重新排课。 鉴于以上三点，开发一个基于 web 的实验室管理系统是十分必要的。 通过实验室管理系统对实验室日常事务进行管理，实现了管理员与教师、教师与教师之间的信息发送和接收，大大方便了学员内部人员的沟通，同时网站提供课表在线查询，方便学生、教 师及时了解实验室的动态。 技术可行性 目前，我校已具有比较完备的校园网，并且具有良好的基础支撑软件，对于开发及运行实验室管理系统所需的各类软件我校已经具备，系统的开发使用 JSP技术实现，目前网上有许多网站采用该技术，如中国工商银行、中国移动、中国联通等。 因此在技术手段上实现本系统成为可能。 JSP 的全称是 Java Server Pages，它是太阳微系统公司（ Sun Microsystems Inc）倡导，多家公司参与建立的一种动态网页技术。 该技术的目的是整合已经存在的Java 编程环境，产生一个全 新的网络程序设计语言。 JSP 与 JSP、 PHP 相比之下，JSP具有更好的跨平台支持。 它可以支持超过 85%以上的操作系统，除了 Windows外，它还支 持 Linux、 UNIX 等，并且 JSP 是 编译后运行，运行效率高。 所以 被南京工业大学 本科生毕业设计（ 论文 ） 15 认为是当前最有前途的动态网站技术。 此外， 由于它是基于 Java 技术的动态网页解决方案，具有良好的可伸缩性，并且与 Java Enterptise API 紧密结合，因此在网络数据库应用开发方面有得天独厚的优势。 本系统 开发使用的语句为 SQL 语言。 SQL 是英文 structured query language的缩写，意 为结构化查询语言。 SQL 语言的主要功能就是同各种数据库建立联系，进行沟通。 SQL 语言可以用来执行各种各样的操作，例如添加、更新、删除数据库中的数据，从数据库中读取数据等。 2． 经济可行性 由于 学校已经具有相应软硬件条件，在软硬支出上所需要 的 投入是非常有限的。 以往数据的录入和修改都需要进行手工书写，若要进行统计，有时还需对一些以往或刚录入的数据进行修改或删除，这经常是需要很长的时间，何 况这些数据量很大，带来的麻烦问题也就相应的增加了，若不采用现代管理工具 的话， 便会浪费大量的人力、物力、财 力，所以从本软件 带来的经济效益来看也是可行的。 它 不但节省了不少的人力、物力、财力， 而且从很大程 度上提高了管理员的工作效率，方便了对大批量数据的处理， 这样带来的效益是相当可观的。 因此，开发实验室管理 系统是 非常值得的。 硬件可行性 学院实验中心 的硬件 环境 ： 操作系统： Windows 2020 CPU： Pentium 4 处理器 内存： 512MB 系统建模 系统用例 分析 根据需求分析阶段得出的结果，确定系统的角色和用例，系统的角色可以分为 3 个：系统管理员、教师和学生。 根据 实验室管理系统的需求建立的系统用例图如图 210 所示，图 210 由各角色和所驱动的用例以及角色和用例之间的相互关联组成，其中空心的菱形箭头表示聚合，代表一种整体和部分的关系；比如“排课管理”可以分解为“添加课表” 、“课表更新”和“课程列表”三个用例图，实箭头表示角色与用例之间的关联。 南京工业大学 本科生毕业设计（ 论文 ） 16 图 210 实验室管理系统 需求建模 — UML 用例图 系统类图分析 静态建模的主要任务是找出系统中的类和对象，并确定他们之间的关系， 用类图来描述。 类之间的关 系有：关联， 泛化聚集和组成等。 实际开发 实验室管理 系统时， 类图 分析是建立在用例分析基础上的。 要了解系统要处理的概念。 这时最好 将 实验中心的管理 人员组织起来开一个讨论会，了解概念和概念之间的关系。 实验室 管理 系统中 管理员 的类主要包括系统用户 、 课表 管理、预约管理、 学生 管理 ，其类图如图 211 所示。 有一点要说明的是：这里类图还是处于“草图”状态。 定义的操作和属性不是最后的版本，只是在现阶段看来这些操作和属性是比较合适的。 当然，在 设计系统过程 时，会发现新的操作，并将其加入类中，在后面将看到所建立的时序图模型。 个人信息更改 站内短信 收发 管理员 课表 管理 基础数据 管理 课程预约 管理 教师 用户管理 学生管理 教师审核 删除预约 查看预约 课程列表 添加课表 课表更新 include 学生 发布预约 登记上机信息 extend 输出课表 课表查询 南京工业大学 本科生毕业设计（ 论文 ） 17 图 211 实验室管理系统 静态模型 — 类图 第三章 总体设计 经过需求分析阶段的工作，系统必须“做什么”已经清楚了，需求分析阶段已经导出了系统需要完成的功能。 根据分析系统应完成的功能，已经得到系统的功能和完成功能应该具备的接口；实现系统需要的数据库、表、数据项；支持系统的软硬件环境。 接下来的工作就是如何组织这些模块，利用数据库、表、数据项得出系统的总体设计构想。 总体设计阶段的另一个重要任务就是设计系统的软件结构，也就是要确定程序由那些具体模块组成，以及 这些模块相互间的关系。 总体设计的基本任务就是回答“系统如何实现 ?“因此总体设计又称为概要设计。 该阶段 分析了目标系统 应 该具备的哪些程序，因此根据需求 分析 阶段得出总体设计阶段的系统模块设计，对系统模块细化导出具体模块设计。 根据需求分析，可将实验室管理系统分为管理员、教师、学生等 三 个子系统 ，各子系统功能结构如图 3图 32 所示。 0..* 0..* 0..* 0..* 0..* 0..* 0..* 0..* 1..* 0..* 0..* 0..* 0..* 0..* 1..* 1..* 管理员 id: int adminid:string password:string +update():void 教师 id: int adminid:string password:string +update():void 学生 id: int stu_id:string password:string +update():void 系统用户 id: int name:string password:string +update():void 上机登记 +add():void 学生管理 stu_id:string stu_name:string major:string classroom:string ip:string +view():void 预约发布 +add():void +delete():void +update():void 预约管理 teacher:string class:string major:string number:string arrange:string +view():void 课表添加 +add():void +delete():void +update():void 课表查询 +select():void 课表管理 week:string xq:string jc:string classroom:string major:string +view():void 南京工业大学 本科生毕业设计（ 论文 ） 18 图 31（ 论文 ） 19 图 32 管理员后台管理子系统总体设计 第四章 系统设计 随着实验中心业务的扩展和工作量的增加，数据量不断扩大，为了满足实验中心工作的需求，必须实现各子系统之间的数据共享，实现统一管理和自动化数据传送。 此系统的使用实现了权限控制，所 以，每次操作之前都必须验证用户身份，查看其是否有权限进行此项操作。 设计目标 通过本系统的设计， 使南京工业大学 管理学院实验 中心 能够 动态管理机房资源、教师网上预约上机，通过站内短信保持机房管理员与教师之间的联系，能够实现自动排课、课表查询、生成报表、打印报表等 ，实现便捷的 Web 实验室信息 管理。 开发及运行环境 开 发环境 ? JDK ? Tomcat ? MS SQL Server 2020开发版 ? 操作系统为 Windows XP Professional、 Window 20 Linux (Red Hat ) 运行环境 ? 操作系统为 Windows XP Professional、 Window 2020 Server 或 Window 2020 Server ? MS SQL Server 2020 开发版（或企业版、标准版） ? Tomcat 版本或更高版本 根据功能描述和用例图，利用 JSP 开发方法中的实体动作分析来设计数据库表。 即从功能描述中提取名词，然后分析这个名词是否重要，最后根据这个名词设计一个数据库表。 在 实验室管理 系统中， 定义数据库 名为 lims， 我们可以设计南京工业大学 本科生毕业设计（ 论文 ） 20 如下表： 管理员和教师表 admin、学生表 student、上机预约表 booktimetable、课程表 timetable、学生上机登记表 dengji 等 数据库表。 完整的 数据库表 如 下表 所示。 表 41 管理员、教师基本信息表 admin 字段 数据类型 大小 允许空 关键字 说明 id int 4 √ 自动编号 admin_id varchar 50 管理员、教师登录帐号 admin_password varchar 50 管理员、教师登录密码 name varchar 50 管理员、教师姓名 varchar 50 √ 电子邮件地址 phone varchar 50 √ 手机号码或电话号码 classify int 4 用来区分管理员与教师 logincount int 4 登录次数 lastlogintime datetime 8 最后登录时间 question varchar 50 √ 找回密码时选择的问题 reply varchar 50 √ 选择问题的答案 表 42 教师上机课程预约 booktimetable 字段 数据类型 大小 允许空 关键字 说明 id int 4 √ 自动编号 schoolyear varchar 500 学年 college varchar 500 所在学院 class varchar 500 课程名称 major varchar 500 专业班级 number varchar 500 专业班级学生人数 c_hour varchar 500 上机时数 arrange varchar 500。