实验室管理系统的设计（Java+Struts2+Spring）

摘 要

　　随着高校建设的发展和壮大，高校实验室管理工作变的异常重要，在高校日常事务管理工作中，实验室管理的工作具有工作量大和时间性强的特点，并且是会影响到教学全局性的一项工作。目前，高校建设和管理的改革正在逐步的推进，随之而来的实验室管理工作也在发生剧烈的变化，实验室工作规模庞大、事务繁杂，原始的实验室管理的弊端逐渐暴露出来，使得当前的实验室管理手段和管理工具已经不能满足现实实验室管理和建设的需求。实验室管理信息系统能够高效、便捷的管理实验室的日常工作，并且实验室管理系统的数据共享功能能够是实验室管理人员、教师和学生之间进行有效的沟通，不仅提高了实验室的信息化建设水平，还提高了高校实验室管理的先进性水平。实验室管理建设和管理的变革工作的有效开展，就需要对实验室管理系统的有效研究。

　　本文结合高校实验室管理系统应用的现状，首先研究了实验室管理系统的背景和意义，再从基础上阐述本文实现的目标和设计并开发实验室管理系统的必要性。其次，C/S 体系结构和 B/S 体系结构的对比开始，分析了当前软件开发两个体系结构的优缺点，并选用 B/S 体系结构为本文开发系统的软件体系结构。采用模块化的思想设计并开发该实验室管理系统，系统的开发语言使用的是 JAVA 语言，数据库选择的是 SQL Server2005，并对 JAVA 语言和 SQL Server2005 进行简要的介绍，重点介绍了系统开发需要的核心技术 SSH 框架。结合目前高校实验室管理工作的现状，使用 UML 建模的方法，通过用例图、序列图、协作图和部署图对系统进行了需求分析。依托以上介绍的技术，对实验室管理系统的数据库进行了设计，实验室管理系统针对各个模块进行了详细设计和实现。最后对系统进行了测试，测试结果表明该系统功能全面性能可靠。

　　实验室管理系统的应用，为学校的教职员工、学生提供了全面的实验室教学管理信息，使用效果良好。

　　关键词：JAVA，SQL Server 2005，B/S，实验室管理系统，设计与实现

ABSTRACT

　　With the gradual progress of the college building and the management of change，laboratory management becomes more and more important. In college routine management, laboratory management work has two features. They are heavy workload and time-sensitive, and the work can also affect the overall situation of teaching. Currently, college construction and management reforms are gradually advancing. Laboratory management is also undergoing dramatic changes. Because of the large-scale and complicated affairs of laboratory work, the original problems of laboratory management are gradually exposed. Laboratory management tools and management tools can not meet the reality laboratory management and construction needs. Laboratory management information system can manage the daily work of the laboratory efficiently and easily. The data sharing feature enables the effective communication among lab managements, teachers and students. This not only improves the information construction of the laboratory level, but also to improve the level of the advanced nature of the university laboratory management. The construction and management of laboratory management change work effectively, and it needs effective research laboratory management system.

　　Firstly, I combined the application status of the University Laboratory Management System in this paper, and studied the background and significance of the system. On this basis, I elaborated the necessity of goals and the need for laboratory management system design and development. Secondly, the current software development used C / S architecture and B / S architecture were discussed in detail, and compare the pros and cons of both. I adopted a modular thinking design and development of the laboratory management system. System development language is JAVA language. Selected database is SQL Server2005, and I had a brief introduction to the JAVA language and SQL Server2005. I focused on the SSH framework of the core technology of system development needs. Combined with the current status quo of the university laboratory management, I used UML modeling to line a needs analysis through the use case diagram, sequence diagram, collaboration diagram and deployment diagram. Relying on the above described technology, I designed the database of laboratory management system. Laboratory management system analyzed a detailed design and implementation for each module. Finally, I tested the system, and the test results show that the system is fully functional and reliable performance.

　　The application of the laboratory Management System provides the comprehensive laboratory teaching management information for school faculties and students. The effect of the use of the system is very excellent.

　　Keywords: JAVA, SQL Server 2005, B/S, Laboratory management system, Design and Implementation

　　本文将结合J2EE和SQL Server数据库等技术设计并开发系统，现将本文的主要工作介绍如下：

　　（1）针对C/S体系结构和B/S体系结构两大软件体系结构，分析了他们之间优缺点；（2）在分析软件体系结构的基础上，认真研究了J2EE相关的技术以及数据库技术；（3）针对实验室日常管理的需求，对系统的设计并开发进行需求分析；（4）在需求分析的基础上对系统进行总体设计，包括系统功能的详细设计和数据库设计；（5）在总体设计的基础上对系统进行编码实现；（6）系统设计并开发出来之后，需要对系统的各个功能模块进行测试。

　　论文目标在该实验室管理中，有三种用户角色，分别是学生、教师和管理员，对于每一个不同的角色，系统分别提供不同的权限和功能：

　　对于学生，该系统提供如下功能：

　　①查看公告信息；②用户管理，包括管理个人信息、修改密码；③管理实验资料；④预约实验；⑤预约记录；⑥查看成绩；（2）对于教师，该系统提供如下功能：

　　①查看公告信息；②用户管理，包括管理个人信息、修改密码；③课程管理，包括查看课表、管理实验资料；④实验过程管理，包括当前实验记录、登记学生实验违规和登记学生实验成绩；（3）针对管理员，系统提供如下功能：

　　①系统安全管理，包括添加用户、用户管理、用户组管理、个人信息管理和修改密码；②信息管理，包括发布信息和查看信息；③预约管理，包括查看预约和审核预约；④试验安排，添加实验室开放计划；⑤设备管理，包括查找设备、增加设备、借用设备、归还设备、维修设备和报停设备；⑥实验维护管理，包括增加实验室、查找实验室、增加实验课程和查找实验课程。

　　各章节安排和主要工作内容如下：

　　第1章：绪论，主要介绍了实验室管理系统实现的背景以及意义，并分析了国内外的发展现状，最后介绍了整个论文的组织结构安排。

　　第2章，关键技术介绍，主要介绍了实验室管理系统在实现时用到的技术、思想，从技术角度了解系统的实现过程。。

　　第3章，实验室管理系统需求分析，主要描述了实验室管理系统的业务需求分析，从业务角度掌握实验室管理系统的应用需求。

　　第4章，实验室管理系统总体设计，主要介绍了实验室管理系统的设计，包括系统设计目标、设计原则以及设计架构，从概念上掌握实验室管理系统的实现。

　　第5章，实验室管理系统详细设计与实现，主要介绍了实验室管理系统的详细实现过程，包括实现规范、系统功能模块的实现过程与实现方法，从实现角度掌握实验室管理系统。

　　第6章，测试，针对前面设计实现的实验室管理系统，对于系统的各个功能模块进行详细测试，并得出系统功能全面性能良好的结论。

　　第7章，总结与展望，总结论文的主要研究工作和阶段性成果，展望未来的改进工作。

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目 录

　　第 1 章 绪论
    　　1.1 研究背景和意义
    　　1.2 实验室管理系统的发展
    　　1.3 论文的主要工作和目标
    　　    1.3.1 论文的主要工作
    　　    1.3.2 论文目标
    　　1.4 章节安排
　　第 2 章 关键技术介绍
    　　2.1 软件体系结构的介绍和比较
    　　    2.1.1 C/S 软件体系结构
    　　    2.1.2 B/S 软件体系结构
    　　    2.1.3 C/S 体系结构和 B/S 体系结构的比较
    　　2.2 系统技术架构
    　　    2.2.1 系统逻辑结构
    　　    2.2.2 系统物理结构
    　　    2.2.3 系统架构特点
    　　2.3 系统的开发环境
    　　    2.3.1 Microsoft SQL Server2005
    　　    2.3.2 MYECLIPSE 6.5
    　　    2.3.3 Java JDK 1.6
    　　    2.3.4 Apache Tomcat 6.0
    　　2.4 系统开发技术
    　　    2.4.1 Java
    　　    2.4.2 Struts2
    　　    2.4.3 Spring
    　　    2.4.4 Hibernate 3
    　　    2.4.5 MVC
    　　2.5 小结
　　第 3 章 实验室管理系统需求分析
    　　3.1 实验室管理系统总体需求概述
    　　    3.1.1 系统需求
    　　3.2 基于 UML 的实验室管理系统需求分析
    　　    3.2.1 识别参与者
    　　    3.2.2 识别用例
    　　    3.2.3 用例图
    　　    3.2.4 序列图
    　　    3.2.5 协作图
    　　    3.2.6 部署图
    　　3.3 小结
　　第 4 章 实验室管理系统总体设计
    　　4.1 系统可行性研究与设计目标
    　　    4.1.1 系统设计可行性研究
    　　    4.1.2 系统设计目标与原则
    　　4.2 系统架构设计
    　　4.4 实验室管理系统总体模块设计
    　　    4.4.1 用户管理模块
    　　    4.4.2 实验管理模块
    　　    4.4.3 课程管理模块
    　　    4.4.4 实验过程管理模块
    　　    4.4.5 信息管理模块
    　　    4.4.6 预约管理模块
    　　    4.4.7 实验安排
    　　    4.4.8 设备管理模块
    　　    4.4.9 实验维护管理模块
    　　    4.4.10 系统安全管理模块
    　　4.5 系统数据流图设计
    　　    4.5.1 系统数据流图
    　　    4.5.2 系统相关数据流图
    　　    4.5.3 系统数据字典
    　　4.6 实验室管理系统数据库设计
    　　    4.6.1 数据库概念模型设计
    　　    4.6.2 数据表物理模型设计
    　　    4.6.3 数据库的配置
    　　4.7 小结
　　第 5 章 实验室管理系统详细设计与实现
    　　5.1 系统环境需求
    　　    5.1.1 系统开发环境
    　　    5.1.2 客户端环境需求
    　　5.2 系统实现规范
    　　    5.2.1 系统编码规范
    　　    5.2.2 系统页面规范
    　　5.3 系统功能模块实现
    　　    5.3.1 系统登录
    　　    5.3.2 用户管理功能实现
    　　    5.3.3 实验管理功能实现
    　　    5.3.4 课程管理功能实现
    　　    5.3.5 实验过程管理功能实现
    　　    5.3.6 信息管理功能实现
    　　    5.3.7 预约管理功能实现
    　　    5.3.8 实验安排功能实现
    　　    5.3.9 设备管理功能实现
    　　    5.3.10 实验维护管理功能实现
    　　    5.3.11 系统安全管理功能实现
    　　5.4 小结70
　　第 6 章 实验室管理系统测试
    　　6.1 功能测试方法
    　　    6.1.1 黑盒功能测试
    　　    6.1.2 白盒功能测试
    　　6.2 测试内容
　　第 7 章 总结与展望
    　　7.1 总结
    　　7.2 展望
　　致谢
　　参考文献

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