【课程设计推荐】基于WEB的开放性实验管理系统设计与实现_基于web的高校开放实验室管理信息系统的设计与实现-优快云博客

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摘要

高等学校实验室是进行实验教学、开展科学研究、推动科技发展的重要基地，是学校教学科研工作的重要组成部分，实验室建设与管理水平直接关系到培养人才的质量。而互联网目前正极大地改变着我们的生活，随着现代校园信息化的推进，计算机进入日常教学工作的各个方面已成为不可阻挡的趋势。在学校实验室里，引入计算机进行规范化管理必然会极大地提高工作效率，有效利用实验室资源，提高办学效益，保障实验教学质量。本系统采用B/S模式，主要实现了实验室信息管理、实验信息管理以及网上预约实验等功能。

关键词:实验室管理；B/S模式；预约实验

Abstract

The college laboratory is the important base that carries on the experimental teaching ,develops scientific research and improves science and technology development.It is also the important part of the school teaching and scientific research .Therefore, construction and management level of the laboratory has direct relation with the quality of cultivating talents.The Internet changes our life so much that it has been the irresistible trend that computers enters all respects of the daily teaching work with the advancement of campus informationization .In the capus laboratory,the standardized management with computers will surely increase the working efficiency ,make the best use of the laboratory resources ,improve efficiency and guarantee the teaching quality.This system adopts B/S mode and mainly implement the laboratory information management and experiment information management as well as the experiment reservation online and so on.

Key word: The laboratory management; B/S mode; experiment reservation online

第一章概述

1.1 题目背景及研究意义

开放性实验管理信息系统是一个以实验室管理和实验管理为主的先进的网络系统，能够为用户提供充足的实验室信息和实验信息的查询手段。传统的人工管理实验室这种古老的方式来进行，已完全不能满足学校对实验室规划的需要，开放性实验管理能够极大地提高实验室管理的效率，也是使学校的科学化、正规化管理的重要条件。随着科学技术的不断提高,计算机科学日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。现代企业的竞争逐渐整合为工作效率的竞争，在信息爆炸的时代，传统教学实验管理面临着诸多挑战。

基于WEB的开放性管理系统就是要将手工管理变为计算机管理，把开放性实验管理放在网上进行，达到高效、准确、便捷的目的。供学生查阅相关信息，限定学生在一定时间内统一在网上预约实验，由于开放性实验放在网上，学生在自己的学号就可以网上预约，提高了实验室实验的效率，实验完成后，由实验指导教师在网上为自己的学生评分，上传到网络后学生查看成绩。

本文从高效管理计算机实验室出发，结合我院计算机机房的具体情况，针对如何合理安排机房的课程实验，实习以及如何调节设备的冲突，实现资源的高效组合和利用，提出了一系列解决方案。

已往的教学实验室是处于理论课辅助的地位，而实验室的建设发展均从属于教研室的发展规划。实验课课程无独立性，跟着理论走，实验课程的设置实际上是理论课程的延续，实验手段仅仅是简单的验证理论和演示重复书本。而现在，教学实验室不但要承担多门学科、多门课程，还要在同一个时间面对不同年级、不同水平、不同层次的学生，如大一到大四的普通本科生、研究生等，甚至可能要服务于社会，实验室工作内涵发生了改变，工作量成倍增加。现在实验室实验教学准备的复杂程度和工作强度都几倍于已往的实验室。在这种现实情况下，实验室的管理就显得更加举足轻重了，只有加强实验室规范管理，进行优化组合，理顺内、外部关系，有效利用实验室资源，优化实验室教学仪器的运行环境，构建一种全新的整合优势，将实验室管理员、教师、学生三者有机结合，以保证教学实验有序、顺利、合理的完成，提高实验课的效率，从而保障实验教学质量，提高实验室综合能力和效率，提高实验室的投资效益。

1.2 本论文的目的、内容及作者的主要贡献

本论文的目的，主要有两个方面；一是对自身的知识与能力进行一次全面的考核。二是对自身进行计算机基本功的训练，培养自身综合运用所学知识独立地分析问题和解决问题的能力，为以后能更好地从事计算机工作打下良好的基础。

撰写毕业论文是在校大学生最后一次知识的全面检验，是对学生基本知识、基本理论和基本技能掌握程度的一次总测试，这是撰写毕业论文的第一个目的。在学习期间，我已经按照教学计划的规定，学完了公共课、基础课、专业课以及选修课等，每门课程也都经过了考试或考查。学习期间的这种考核是单科进行，主要是考查学生对本门学科所学知识的记忆程度和理解程度。但毕业论文则不同，它不是单一地对某一学科已学知识的考核，而是着重考查运用所学知识对某一问题进行探讨和研究的能力。

撰写毕业论文的第二目的是培养自己在计算机科学与技术方面的科学研究能力，使自己能逐步掌握进行科学研究的基本程序和方法。

本论文的内容是针对毕业设计《基于WEB的开放性实验管理系统》进行综合的论述和介绍。其中着重于该毕业设计的研究现状及设计目标，以及所涉及到的关键问题及分析，并对系统设计，系统实现进行了详细的论述。

针对《基于WEB的开放性实验管理系统》，作者的主要贡献是对该毕业设计进行了详细的系统分析、设计和实现，努力使该系统更专业，更人性化，更实用，更趋近于实际使用。

第二章需求分析

2.1 项目内容

高校实验室是从事实验教学、科学研究、技术开发和学术交流的重要场所，是培养人才创新思维和创新能力的重要基地。开放性实验室就是为实验教学、实验技术研究、科学研究提供必要条件，包括实验时间、实验仪器设备、实验场地、实验资料、实验指导人员等，部分或全部向实验者（包括本科生、研究生、教师、技术人员等）有目的地开放，从而为实验者完成某个实验项目提供服务。学生在开放性实验室这个创新活动基地内，能够充分挥他们的想象力与创造力，对培养学生的创新意识、创新精神和开拓能力具有重要作用。高校开放性实验室可为各类科研和企事业单位培养和培训高素质专业技术人才，满足社会发展对专业技术人才的需求。因此，对高校实验室开放与管理的研究具有重要意义。

2.2 设计目标

⑴系统提供用户管理功能

⑵系统提供实验室的管理功能

⑶系统提供实验的管理功能

⑷系统提供公告管理

⑸系统提供教师信息信息修改功能

⑹系统提供教师评分的功能

⑺系统提供教师查询学生成绩的功能

⑻系统提供学生网上预约实验功能

⑼系统提供学生查询成绩的功能

⑽系统提供学生个人信息修改的功能

2.3 系统用例图

图2.1 基于WEB开放性的实验管理的用例图

2.4 可行性分析

2.4.1 经济可行性

因为由于系统并不十分复杂，且操作起来也非常简单，所以开发费用比较低。另外，考虑到现在已经有的硬件设备需增加、调整的硬件投入亦很低。

2.4.2 社会可行性

由于已往的实验室管理完全或大部分都靠人力亲为，浪费人力、物力、财力，而实验室教学质量的体现，师资队伍是关键，管理是保证。同时，按照“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”的要求，实验室教学和管理也要和时代同步，与时俱进。加强实验室规范管理，既能保证完成实验教学任务，满足科学研究的需要，又可以节省人力、物力、财力。

在实验室管理中有时会产生这样的矛盾：学生来实验室上实验课，实验室管理员和教师都认为应该由对方管理，这就不利于实验教学的正常、有序进行。因此，实验室管理不只是管理员或教师的行为，而应是双方共同的责任。管理员应积极主动地配合，与任课教师共同管理，这种管理不只是单纯的课前、课间、课后的管理，而应贯穿整个实验教学的始终。本实验室管理系统正可以解决这样的矛盾。

2.5 开发的工具论述

2.5.1 前台开发工具

1. Java简介

Java起源于80年代的中末期，是Sun公司产品开发的一种语言，其目标是在小型嵌入式系统上运行。但是由于动态图像压缩标准MPEG却始终未能出台，因而这个时期的Java也就中途夭折了。到了1990年，Sun公司副总裁James Gosling再次提出Java的设计，其目标是希望仿效C和C++那样设计出一种更简单、更有效、更容易使用的跨多种计算机平台的通用语言。到了90年代中期，互联网迅速崛起，短短几年得到了巨速的发展。成千上万的计算机，其中有个人的、企业的、政府的，公司加入到了互联网上，致使互联网深入到了生活、社会、经济、政治、军事的每一个角落，因此急需开发一种跨平台软件开发工具，这给Java得到了一个极好的发展机遇，1995年Sun公司首次推出Java语言。短短的几年中Java得到了极大的发展，成立互联网开发和应用发展的一个重要工具。 Java的特点是1）通用性：指的是跨平台、跨网络、跨语种和跨时间。2）跨平台：指的是Java与计算机平台（硬件、操作系统）无关。3）跨网络：指的是Java与网络平台无关，可以穿越多种常用的网络类型（平台）。它的结构确切地说是B/S模型（浏览器/服务器模型，亦称Web模型）。B/S模型是一种三层结构的模型：客户端/应用服务器（Web服务器）/数据库服务器。4）跨语种：指的是Java的应用软件不存在语言本地化问题，它本身带有语言机制。它主要是通过所谓“国际语言管理”(International Language Management)模块实现的。5）跨时间：技术更新和保护投资的方案、产品升级容易，只需编写一个新的模块，替换老模块即可。6）可移植性：Java的源代码是可移植的，而且对现有的几乎所有操作系统无须修改便能运行，还具有多线程同步、与平台无关的用户接口、内置联网功能、对象会打印功能、出错处理、内存管理等功能。CPU可移植性和虚拟操作系统。7）支持分布式环境：分布式计算环境支持：通过不断扩充的Java网络类库支持分布式计算环境。Java提供一个URL（统一资源定位器）对象，用以打开并访问网上对象。其方式几乎与访问文件系统几乎完全相同。Java的客户机/服务器模式把运算从服务器分散到客户端。以提高系统执行效率，增加动态可扩充性。

2. JSP简介

在 Sun 正式发布 JSP之后，这种新的 Web 应用开发技术很快引起了人们的关注。JSP 为创建高度动态的 Web 应用提供了一个独特的开发环境。

JSP是Java Server Pages的简写。JSP技术能让Web开发员和网页设计员快速地开发容易维护的动态Web主页。用JSP开发的Web应用是跨平台的，即能在Linux下运行，也能在其他操作系统上运行。

在传统的网页 HTML文件(*.htm, *.html)中加入Java程序片段 (Scriptlet)和JSP标记(tag)，就构成了JSP网页(*.jsp)。Web服务器在遇到访问JSP网页的请求时，首先执行其中的程序片段，然后将执行结果以HTML格式返回给客户。程序片段可以操作数据库、可以重新定向网页、可以发送 email 等等，这就是建立动态网站所需要的功能。

即使您对 ASP "一往情深"，我们认为，关注 JSP 的发展仍旧很有必要。事实证明，Java Servlet 是一种开发 Web 应用的理想构架。 JSP 以 Servlet 技术为基础，又在许多方面作了改进。 JSP 页面看起来象普通 HTML 页面，但它允许嵌入执行代码，在这一点上，它和 ASP 技术非常相似。利用跨平台运行的 JavaBean 组件， JSP 为分离处理逻辑与显示样式提供了卓越的解决方案。 JSP 必将成为 ASP 技术的有力竞争者。

3. Dreamweaver简介

Dreamweaver是美国MACROMEDIA公司开发的集网页制作和管理网站于一身的所见即所得网页编辑器，它是第一套针对专业网页设计师特别发展的视觉化网页开发工具，利用它可以轻而易举地制作出跨越平台限制和跨越浏览器限制的充满动感的网页。

Dreamweaver是建立 Web 站点和应用程序的专业工具。它将可视布局工具、应用程序开发功能和代码编辑支持组合在一起，其功能强大，使得各个层次的开发人员和设计人员都能够快速创建界面吸引人的基于标准的网站和应用程序。从对基于 CSS 的设计的领先支持到手工编码功能，Dreamweaver 提供了专业人员在一个集成、高效的环境中所需的工具。开发人员可以使用 Dreamweaver 及所选择的服务器技术来创建功能强大的 Internet 应用程序，从而使用户能连接到数据库、Web 服务和旧式系统。Dreamweave特点是 1）最佳的制作效率 Dreamweaver可以用最快速的方式将Fireworks，FreeHand，或Photoshop等档案移至网页上。使用检色吸管工具选择荧幕上的颜色可设定最接近的网页安全色。对于选单，快捷键与格式控制，都只要一个简单步骤便可完成。除此之外，只要单击便可使Dreamweaver自动开启Firework或Photoshop来进行编辑与设定图档的最佳化。2）网站管理使用网站地图可以快速制作网站雏形、设计、更新和重组网页。改变网页位置或档案名称，Dreamweaver 会自动更新所有连结。使用支援文字、HTML码、HTML属性标签和一般语法的搜寻及置换功能使得复杂的网站更新变得迅速又简单。3）无可比拟的控制能力 Dreamweaver是唯一提供Roundtrip HTML、视觉化编辑与原始码编辑同步的设计工具。它包含HomeSite和BBEdit等主流文字编辑器。帧(frames)和表格的制作速度快的令您无法想像。进阶表格编辑功能使您简单的选择单格、行、栏或作未连续之选取。甚至可以排序或格式化表格群组，Dreamweaver 支援精准定位，利用可轻易转换成表格的图层以拖拉置放的方式进行版面配置。所见即所得 Dreamweaver成功整合动态式出版视觉编辑及电子商务功能，提供超强的支援能力给Third-party厂商，包含ASP， Apache，BroadVision， Cold Fusion，iCAT， Tango与自行发展的应用软体。当您正使用Dreamweaver在设计动态网页时，所见即所得的功能，让您不需要透过浏览器就能预览网页。梦幻样版和XML Dreamweaver将内容与设计分开，应用于快速网页更新和团队合作网页编辑。建立网页外观的样版，指定可编辑或不可编辑的部份，内容提供者可直接编辑以样式为主的内容却不会不小心改变既定之样式。您也可以使用样版正确地输入或输出XML内容。全方位的呈现利用Dreamweaver设计的网页，可以全方位的呈现在任何平台的热门浏览器上。对于cascading style sheets的动态HTML支援和鼠标换图效果，声音和动画的DHTML效果资料库可在Netscape和Microsoft浏览器上执行。使用不同浏览器检示功能，Dreamweaver可以告知您在不同浏览器上执行的成效如何。当有新的浏览器上市时，只要从Dreamweaver的网站在下载它的描述档，便可得知详尽的成效报告。

2.6 后台数据库

2.6.1 数据库介绍

SQL是英文Structured Query Language的缩写，意思为结构化查询语言。SQL语言的主要功能就是同各种数据库建立联系，进行沟通。按照ANSI（美国国家标准协会）的规定，SQL被作为关系型数据库管理系统的标准语言。SQL语句可以用来执行各种各样的操作，例如更新数据库中的数据，从数据库中提取数据等。

目前，绝大多数流行的关系型数据库管理系统，如Oracle、Sybase、Microsoft SQL Server、Access等都采用了SQL语言标准。虽然很多数据库都对SQL语句进行了再开发和扩展，但是包括Select、Insert,、Update、Delete、Create以及Drop在内的标准的SQL命令仍然可以被用来完成几乎所有的数据库操作。