springboot高校智慧教室系统-毕业设计源码22902-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/vx_Biye_Design/article/details/149050519

摘要

传统高校课堂教学存在诸多管理困难、互动方式单一、学生课堂行为难以量化等问题。为解决这些挑战，各大高校开始采用物联网技术设计智能化、规范化的高校智慧教室系统。本文通过基于Spring Boot框架的系统设计与实现，着重探讨智慧教室功能需求设计、物联网集成、智能化课堂管理等关键方面。通过系统设计，用户可以实现智能化课堂管理和互动，教室信息、教室预约等数据。借助物联网技术，教室设备可以互联互通，实现智能化控制和数据传输，为教学管理提供更便捷、高效的解决方案。

本文旨在为高校智慧教室系统的设计与实现提供指导，促进教学管理现代化、智能化发展，提高教学质量和管理效率。通过整合Spring Boot框架和物联网技术，高校智慧教室系统能够有效应对传统教学管理中的诸多挑战，为教育信息化进程注入新的活力。

关键词：Java；springboot；高校智慧教室系统；MySQL

Abstract

There are many management difficulties, single interactive methods, and difficulties in quantifying student classroom behavior in traditional university classroom teaching. To address these challenges, major universities are adopting IoT technology to design intelligent and standardized smart classroom systems for universities. This article focuses on the design and implementation of a system based on the Spring Boot framework, with a focus on key aspects such as smart classroom functional requirements design, IoT integration, and intelligent classroom management. Through system design, users can achieve intelligent classroom management and interaction, classroom information, classroom reservation and other data. With the help of Internet of Things technology, classroom equipment can be interconnected, achieving intelligent control and data transmission, providing more convenient and efficient solutions for teaching management.

This article aims to provide guidance for the design and implementation of smart classroom systems in universities, promote the modernization and intelligent development of teaching management, and improve teaching quality and management efficiency. By integrating the Spring Boot framework and IoT technology, the smart classroom system in universities can effectively address many challenges in traditional teaching management and inject new vitality into the process of educational informatization.

Keywords:Java; Springboot; Smart classroom system in universities; MySQL

1 绪论

1.1选题背景

随着物联网应用技术发展的成熟，智慧校园建设已成新趋势。提高校园信息化建设程度，对促进高校教育内涵式发展具有重要意义。但受制于各高校现有教学设备的智能化程度，很难构建出一套智慧校园建设的通用解决方案。智慧教室建设尤其需要考虑不同专业授课方式的差异和软硬件成本，制定出一套集安全性、实用性、经济性、便捷性于一体的解决方案。

课堂教学是决定高校教学质量的关键，如课堂管理方式落后、学生替课、课堂教学互动方式单一等问题在传统课堂一直存在。利用物联网技术建设的智慧教室，使高校教学更加智能化、制度化、规范化，对改善课堂教学有极大帮助。

1.2研究意义

基于物联网的高校智慧教室系统设计与实现具有重要的研究意义。这样的系统可以提高教室设备的智能化管理水平，优化教学资源利用效率，促进教学过程的数字化和智能化发展。通过引入物联网技术，可以实现教室设备之间的互联互通，实时监测教学环境数据，提供个性化的教学服务和学习体验。这种智慧教室系统的设计与实现不仅有助于提升高校教学质量和管理效率，还能推动教育信息化进程，促进学校教学模式的创新和提升，为构建智慧校园和未来教育生态系统做出积极贡献。

1.3物联网技术

物联网技术（Internet of Things, IoT）是一种将物理设备、传感器、软件和网络连接起来，通过互联互通实现数据交换和智能控制的技术。物联网技术使得各种设备和物品能够相互通信、实现自动化控制，从而实现更智能、高效的生活和工作方式。

物联网技术的核心是实现设备之间的互联互通，通过传感器和嵌入式系统收集数据、进行通信，实现远程监控、数据分析和智能决策。这种技术的应用领域非常广泛，包括智能家居、智慧城市、智能医疗、工业自动化等，为各行各业带来了许多创新和便利。

物联网技术的发展也带来了一些挑战，如数据隐私和安全性、标准化和互操作性等方面的问题需要不断解决。然而，随着物联网技术的不断进步和普及，人们可以期待更智能、更便捷的生活和工作方式，促进社会的信息化和数字化发展。

2 高校智慧教室系统系统分析

系统需求分析是系统开发的一个关键环节，它在系统的设计和实现上起到了一个承上启下的位置。系统需求分析是对所需要做的系统进行一个需求的挖掘，如果分析的准确可以精准的解决现实中碰到的问题。如果分析不到位会影响后期系统的实现。一个系统的优秀程度需求分析也是占据了非常大的比例，如果需求分析不到位，后面的系统设计要实现就是一个偏离导航的设计。

2.1 可行性分析

系统可行行分析是对系统对系统可行性进行一个探讨。在探讨系统的可行性上我们主要从技术上的可行性和经济上的可行性以及法律层面的可行性上进行分析，如果三个层面度通过，我们则认为系统是比较可行的。

2.1.1 技术可行性分析

高校智慧教室系统设计与实现是一个教室信息查询预约平台，我们在实现这个系统所采用的技术方案是基于Java的 Web实现方案，系统采用springboot方案来实现。springboot框架是一个非常成熟的框架、Java从97年诞生到现在经历了野蛮的生长，Java在各个领域度是有做非常成熟的解决方案，如电信、银行、电商等。springboot又是一套快速整个项目的开箱即用的技术方案。所以采用基于springboot方式来实现本系统是一个非常成熟有简单的技术方案。技术可行性上是非常可行的。

2.1.2 经济可行性分析

从经济可行性上看项目在开发阶段需要一台开发PC，在生产阶段需要web服务器和数据库服务器。一台个人PC从经济上来看也不是太多问题，在后期的系统部署生产上来说，服务器的投入也不会过高，在经济层面上是一个比较可行的。

2.1.3 法律可行性分析

系统从法律层面上来没有对第三方有其他放有法律层面的问题，系统数据库采用的Mysql 开源社区数据库、框架采用的是开源的springboot。系统资讯和相关内容也是呵呵法律层面的。在源码的管理上采用git开源进行管理，所以在法律可行性上是成立的。

2.2 系统功能分析

2.2.1 功能性分析

高校智慧教室系统我划分为了注册用户模块和管理员模块这两大部分。

注册用户管理模块：

（1）用户注册登录：游客可以随时进入到系统中，对系统中的信息浏览，但是想要实现教室的预约、收藏评论操作，就必须有这个系统的账号，如果没有账号的话，可以注册成员用户进行相关的操作，同时用户还可以通过“我的”这以按钮对个人信息以及操作的信息进行管控。

（2）查看高校智慧教室系统的首页信息：高校智慧教室系统的首页信息包含了首页、公告信息、安全警报、学校资讯、课程信息、教室信息、考勤信息、电源信息等。

（3）公告信息：当用户点击“公告信息”这一菜单按钮，会显示管理员在后台发布的所有的公告信息，可以查看详情；

（3）学校资讯：当用户点击“学校资讯”这一菜单按钮，会显示管理员在后台发布的所有的学校资讯，可以查看详情，进行收藏、点赞、评论等；

（4）教室信息：当用户点击“教室信息”这一菜单按钮，会显示管理员在后台发布的所有的教室信息，支持通过关键词对教室信息进行搜索，选择需要的教室信息点击可以进入到教室信息详细的介绍界面，在详细界面可以查看到教室的教室编号、教室名称、教室类型、教室地点、教室图片、教室状态等信息，同时可以进行预约、点赞、收藏、评论操作；

（5）预约：当用户在教室信息详情界面想要进行预约，点击下方的“预约”按钮，就会跳转到预约信息填写界面，根据界面提示输入预约信息，点击“提交”按钮，预约就完成了；

（6）课程信息：用户点击“课程信息”菜单可以查看所有课程信息，可以按照条件查看课程信息，或者输入关键词进行查询，点击可以进入课程信息详细展示界面，在此界面用户可以收藏、点赞和评论。

（7）考勤信息：用户点击“考勤信息”菜单可以查看所有考勤信息，可以按照条件查看考勤信息，或者输入关键词进行查询，点击可以进入考勤信息详细展示界面，在此界面用户可以打卡、收藏、点赞和评论。

（8）我的账户：在前台点击“我的”下面的“我的账户”可以对个人资料+密码修改进行管控。

管理员管理模块：

（1）用户管理：管理员可以对系统中的管理员、游客用户进行增加、删除、修改和查询操作，实现对用户角色的有效管理。

（2）资源管理：管理员可以对高校智慧教室系统前台展示的学校资讯进行管控，并对资讯所属的分类进行管理，确保资源的合理分类和更新。

（3）教室信息管理：管理员可以通过“教室信息”菜单对教室信息进行增加、删除、修改和查询操作。

（4）课程信息管理：管理员可以通过“课程信息”菜单对课程信息进行增加、删除、修改和查询操作。

（5）教室预约管理：管理员可以通过“教室预约”菜单对教室预约进行管控。

（6）考勤打卡管理：管理员可以通过“考勤打卡”菜单对考勤打卡进行管控。

（7）考勤信息管理：管理员可以通过“考勤信息”菜单对考勤信息进行增加、删除、修改和查询操作。

（8）系统管理：管理员可以通过“轮播图”菜单对首页展示的轮播图进行增加、删除、修改和查询操作。

（9）公告信息：管理员可以通过“公告信息”菜单查看系统中的所有公告信息信息，并对已有的公告信息进行修改、添加或删除操作。

2.2.2 非功能性分析

高校智慧教室系统的非功能性需求比如高校智慧教室系统的安全性怎么样，可靠性怎么样，性能怎么样，可拓展性怎么样等。具体可以表示在如下3-1表格中：

表3-1高校智慧教室系统非功能需求表

安全性	主要指高校智慧教室系统数据库的安装，数据库的使用和密码的设定必须合乎规范。
可靠性	可靠性是指高校智慧教室系统能够按照用户提交的指示进行操作，经过测试，可靠性90%以上。
性能	性能是影响高校智慧教室系统占据市场的必要条件，所以性能最好要佳才好。
可扩展性	比如数据库预留多个属性，比如接口的使用等确保了系统的非功能性需求。
易用性	用户只要跟着高校智慧教室系统的页面展示内容进行操作，就可以了。
可维护性	高校智慧教室系统开发的可维护性是非常重要的，经过测试，可维护性没有问题

2.3 系统用例分析

高校智慧教室系统的完整UML用例图分别是图2-1和图2-2。

图2-1就是注册用户角色的用例展示。

图2-1 高校智慧教室系统注册用户角色用例图

图2-2就是管理员角色的用例展示。

图2-2 高校智慧教室系统管理员角色用例图

2.4 系统流程分析

2.4.1 数据流程

开发高校智慧教室系统最主要的一个目的就是实现用户对教室的在线预约，图2-4就是系统的数据流图。

图2-4教室预约操作展开图

2.4.2 业务流程

分析完高校智慧教室系统的数据流，那么接下来我们来看系统的业务流程，图2-5就是业务流程图：

图2-5业务流程图

2.5本章小结

本章主要通过对高校智慧教室系统的可行性分析、功能需求分析、系统用例分析、系统流程分析，确定整个高校智慧教室系统要实现的功能。同时也为高校智慧教室系统的代码实现和测试提供了标准。

3 高校智慧教室系统总体设计

本章主要讨论的内容包括高校智慧教室系统的功能模块设计、数据库系统设计。

3.1 系统功能模块设计

3.1.1整体功能模块设计

在上一章节中主要对系统的功能性需求和非功能性需求进行分析，并且根据需求分析了本高校智慧教室系统中的用例。那么接下来就要开始对本高校智慧教室系统的架构、主要功能和数据库开始进行设计。高校智慧教室系统根据前面章节的需求分析得出，其总体设计模块图如图3-1所示。

图3-1 高校智慧教室系统功能模块图

3.1.2用户模块设计

本系统的用户包括管理员和用户两种用户模块的功能基本是相同的，用户比管理员多了一个注册功能，所以以用户模块的结构图为例进行分析，用户模块结构图为例进行分析，如下图：

图3-2用户模块结构图

3.1.3 评论管理模块设计

高校智慧教室系统是一个交流性质的公开平台，用户在平台上提交评论，增加用户之间的互动性。但是同时也为了更好的规范评论的内容，给予管理员删除不合适的评论的功能，所以需要专门设计一个评论管理模块，具体的结构图如下：

图3-3评论管理模块结构图

3.1.4教室管理模块设计

高校智慧教室系统是中需要存储不少教室信息，其模块功能结构，具体的结构图如下：

图3-4教室信息模块结构图

3.1.5预约管理模块设计

高校智慧教室系统最重要的一个功能就是预约，其模块功能结构，具体的结构图如下：

图3-5预约信息模块结构图

3.2 数据库设计

数据库设计一般包括需求分析、概念模型设计、数据库表建立三大过程，其中需求分析前面章节已经阐述，概念模型设计有概念模型和逻辑结构设计两部分。

3.2.1 数据库概念结构设计

下面是整个高校智慧教室系统中主要的数据库表总E-R实体关系图。

图3-6 高校智慧教室系统总E-R关系图

3.3.2 数据库逻辑结构设计

通过上一小节中高校智慧教室系统中总E-R关系图上得出一共需要创建很多个数据表。在此我主要罗列几个主要的数据库表结构设计。

表attendance_clock_in (考勤打卡)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	attendance_clock_in_id	int	10	0	N	Y		考勤打卡ID
2	attendance_month	varchar	64	0	Y	N		考勤月份
3	attendance_name	varchar	64	0	Y	N		考勤名称
4	attendance_date	date	10	0	Y	N		考勤日期
5	start_time	datetime	19	0	Y	N		开始时间
6	end_time	datetime	19	0	Y	N		结束时间
7	check_in_users	int	10	0	Y	N	0	打卡用户
8	user_name	varchar	64	0	Y	N		用户姓名
9	user_identity	varchar	64	0	Y	N		用户身份
10	check_in_time	datetime	19	0	Y	N		打卡时间
11	clock_in_instructions	text	65535	0	Y	N		打卡说明
12	check_in_status	varchar	64	0	Y	N		打卡状态
13	location_address	varchar	64	0	Y	N		当前位置
14	location_lng	varchar	64	0	Y	N		当前位置经度
15	location_lat	varchar	64	0	Y	N		当前位置纬度
16	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
17	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表attendance_information (考勤信息)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	attendance_information_id	int	10	0	N	Y		考勤信息ID
2	attendance_month	varchar	64	0	Y	N		考勤月份
3	attendance_name	varchar	64	0	Y	N		考勤名称
4	attendance_date	date	10	0	Y	N		考勤日期
5	start_time	datetime	19	0	Y	N		开始时间
6	end_time	datetime	19	0	Y	N		结束时间
7	attendance_content	text	65535	0	Y	N		考勤内容
8	attendance_rules	text	65535	0	Y	N		考勤规则
9	hits	int	10	0	N	N	0	点击数
10	praise_len	int	10	0	N	N	0	点赞数
11	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
12	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表classroom_information (教室信息)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	classroom_information_id	int	10	0	N	Y		教室信息ID
2	classroom_number	varchar	64	0	N	N		教室编号
3	classroom_name	varchar	64	0	Y	N		教室名称
4	classroom_type	varchar	64	0	Y	N		教室类型
5	classroom_location	varchar	64	0	Y	N		教室地点
6	classroom_pictures	varchar	255	0	Y	N		教室图片
7	classroom_status	varchar	64	0	Y	N		教室状态
8	opening_hours	varchar	64	0	Y	N		开放时间
9	classroom_equipment	text	65535	0	Y	N		教室设备
10	classroom_details	longtext	2147483647	0	Y	N		教室详情
11	hits	int	10	0	N	N	0	点击数
12	praise_len	int	10	0	N	N	0	点赞数
13	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
14	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表classroom_reservation (教室预约)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	classroom_reservation_id	int	10	0	N	Y		教室预约ID
2	classroom_number	varchar	64	0	N	N		教室编号
3	classroom_name	varchar	64	0	Y	N		教室名称
4	classroom_type	varchar	64	0	Y	N		教室类型
5	classroom_location	varchar	64	0	Y	N		教室地点
6	opening_hours	varchar	64	0	Y	N		开放时间
7	appointment_users	int	10	0	Y	N	0	预约用户
8	user_name	varchar	64	0	Y	N		用户姓名
9	user_identity	varchar	64	0	Y	N		用户身份
10	class_name	varchar	64	0	Y	N		班级名称
11	appointment_time	datetime	19	0	Y	N		预约时间
12	appointment_instructions	text	65535	0	Y	N		预约说明
13	examine_state	varchar	16	0	N	N	未审核	审核状态
14	examine_reply	varchar	16	0	Y	N		审核回复
15	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
16	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表collect (收藏)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	collect_id	int	10	0	N	Y		收藏ID：
2	user_id	int	10	0	N	N	0	收藏人ID：
3	source_table	varchar	255	0	Y	N		来源表：
4	source_field	varchar	255	0	Y	N		来源字段：
5	source_id	int	10	0	N	N	0	来源ID：
6	title	varchar	255	0	Y	N		标题：
7	img	varchar	255	0	Y	N		封面：
8	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
9	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：

表comment (评论)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	comment_id	int	10	0	N	Y		评论ID：
2	user_id	int	10	0	N	N	0	评论人ID：
3	reply_to_id	int	10	0	N	N	0	回复评论ID：空为0
4	content	longtext	2147483647	0	Y	N		内容：
5	nickname	varchar	255	0	Y	N		昵称：
6	avatar	varchar	255	0	Y	N		头像地址：[0,255]
7	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
8	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：
9	source_table	varchar	255	0	Y	N		来源表：
10	source_field	varchar	255	0	Y	N		来源字段：
11	source_id	int	10	0	N	N	0	来源ID：

表course_information (课程信息)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	course_information_id	int	10	0	N	Y		课程信息ID
2	course_name	varchar	64	0	Y	N		课程名称
3	class_name	varchar	64	0	Y	N		班级名称
4	course_type	varchar	64	0	Y	N		课程类型
5	course_hours	varchar	64	0	Y	N		课程课时
6	course_images	varchar	255	0	Y	N		课程图片
7	class_time	varchar	64	0	Y	N		上课时间
8	class_location	varchar	64	0	Y	N		上课地点
9	course_overview	text	65535	0	Y	N		课程概述
10	course_content	text	65535	0	Y	N		课程内容
11	course_details	longtext	2147483647	0	Y	N		课程详情
12	hits	int	10	0	N	N	0	点击数
13	praise_len	int	10	0	N	N	0	点赞数
14	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
15	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表energy_saving_information (节电信息)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	energy_saving_information_id	int	10	0	N	Y		节电信息ID
2	classroom_name	varchar	64	0	Y	N		教室名称
3	class_name	varchar	64	0	Y	N		班级名称
4	device_name	varchar	64	0	Y	N		设备名称
5	device_status	varchar	64	0	Y	N		设备状态
6	devices_displaying	varchar	64	0	Y	N		设备显示
7	operating_users	int	10	0	Y	N	0	操作用户
8	user_name	varchar	64	0	Y	N		用户姓名
9	user_identity	varchar	64	0	Y	N		用户身份
10	equipment_operation	varchar	64	0	Y	N		设备操作
11	operation_situation	text	65535	0	Y	N		操作情况
12	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
13	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表equipment_registration (设备登记)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	equipment_registration_id	int	10	0	N	Y		设备登记ID
2	operating_users	int	10	0	Y	N	0	操作用户
3	user_name	varchar	64	0	Y	N		用户姓名
4	user_identity	varchar	64	0	Y	N		用户身份
5	classroom_name	varchar	64	0	Y	N		教室名称
6	device_name	varchar	64	0	Y	N		设备名称
7	device_status	varchar	64	0	Y	N		设备状态
8	devices_displaying	varchar	64	0	Y	N		设备显示
9	operating_instructions	text	65535	0	Y	N		操作说明
10	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
11	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表message (留言板)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	message_id	int	10	0	N	Y		留言板ID:
2	user_id	int	10	0	N	N	0	用户ID:
3	title	varchar	64	0	Y	N		标题:
4	content	longtext	2147483647	0	N	N		内容:
5	nickname	varchar	32	0	N	N		昵称:
6	avatar	varchar	255	0	Y	N		头像:
7	email	varchar	125	0	Y	N		留言者邮箱
8	phone	varchar	11	0	Y	N		留言者手机号码
9	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
10	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：
11	reply	longtext	2147483647	0	Y	N		回复
12	reply_state	tinyint	4	0	Y	N	0	回复状态

表notice (公告)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	notice_id	mediumint	8	0	N	Y		公告id：
2	title	varchar	125	0	N	N		标题：
3	content	longtext	2147483647	0	Y	N		正文：
4	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
5	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：

表power_information (电源信息)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	power_information_id	int	10	0	N	Y		电源信息ID
2	classroom_name	varchar	64	0	Y	N		教室名称
3	class_name	varchar	64	0	Y	N		班级名称
4	device_name	varchar	64	0	Y	N		设备名称
5	device_status	varchar	64	0	Y	N		设备状态
6	devices_displaying	varchar	64	0	Y	N		设备显示
7	equipment_situation	text	65535	0	Y	N		设备情况
8	hits	int	10	0	N	N	0	点击数
9	praise_len	int	10	0	N	N	0	点赞数
10	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
11	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表registered_users (注册用户)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	registered_users_id	int	10	0	N	Y		注册用户ID
2	user_name	varchar	64	0	Y	N		用户姓名
3	user_gender	varchar	64	0	Y	N		用户性别
4	user_age	varchar	64	0	Y	N		用户年龄
5	user_identity	varchar	64	0	Y	N		用户身份
6	users_mobile_phone	varchar	64	0	Y	N		用户手机
7	class_name	varchar	64	0	Y	N		班级名称
8	examine_state	varchar	16	0	N	N	已通过	审核状态
9	user_id	int	10	0	N	N	0	用户ID
10	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
11	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

3.4本章小结

整个高校智慧教室系统的需求分析主要对系统总体架构以及功能模块的设计，通过建立E-R模型和数据库逻辑系统设计完成了数据库系统设计。

4 高校智慧教室系统详细设计与实现

高校智慧教室系统的详细设计与实现主要是根据前面的高校智慧教室系统的需求分析和高校智慧教室系统的总体设计来设计页面并实现业务逻辑。主要从高校智慧教室系统界面实现、业务逻辑实现这两部分进行介绍。

4.1用户功能模块

4.1.1 前台首页界面

当进入高校智慧教室系统的时候，系统以上中下的布局进行展示，首先映入眼帘的是系统的导航栏，下面是轮播图，再往下是公告信息，其主界面展示如下图4-1所示。

图4-1 前台首页界面图

4.1.2 用户注册界面

高校智慧教室系统的游客和时可以进行注册登录，当用户右上角“注册”按钮的时候，当填写上自己的账号+密码+确认密码+昵称+邮箱+手机号等后再点击“注册”按钮后将会先验证输入的有没有空数据，再次验证密码和确认密码是否是一样的，最后验证输入的账户名和数据库表中已经注册的账户名是否重复，只有都验证没问题后即可用户注册成功。其用用户注册界面展示如下图4-2所示。

图4-2注册界面图

注册关键代码如下：

/**

* 注册

* @param user

* @return

@PostMapping("register")

public Map<String, Object> signUp(@RequestBody User user) {

// 查询用户

Map<String, String> query = new HashMap<>();

Map<String,Object> map = JSON.parseObject(JSON.toJSONString(user));

query.put("username",user.getUsername());

List list = service.selectBaseList(service.select(query, new HashMap<>()));

if (list.size()>0){

return error(30000, "用户已存在");

}

map.put("password",service.encryption(String.valueOf(map.get("password"))));

service.insert(map);

return success(1);

}

4.1.3 用户登录界面

高校智慧教室系统中的前台上注册后的用户是可以通过自己的账户名和密码进行登录的，当会员输入完整的自己的账户名和密码信息并点击“登录”按钮后，将会首先验证输入的有没有空数据，再次验证输入的账户名+密码和数据库中当前保存的用户信息是否一致，只有在一致后将会登录成功并自动跳转到高校智慧教室系统的首页中；否则将会提示相应错误信息，用户登录界面如下图4-3所示。

图4-3用户登录界面图

所有的用户都可以通过网页进入到高校智慧教室系统中对信息进行查看，但是要实现预约、点赞、收藏、评论的话，就不是所有人都能操作的，必须成为高校智慧教室系统的用户，注册登录的流程图如下图4-4所示。

图4-4注册登录流程图

登录的逻辑代码如下所示。

/**

* 登录

* @param data

* @param httpServletRequest

* @return

@PostMapping("login")

public Map<String, Object> login(@RequestBody Map<String, String> data, HttpServletRequest httpServletRequest) {

log.info("[执行登录接口]");

String username = data.get("username");

String email = data.get("email");

String phone = data.get("phone");

String password = data.get("password");

List resultList = null;

Map<String, String> map = new HashMap<>();

if(username != null && "".equals(username) == false){

map.put("username", username);

resultList = service.select(map, new HashMap<>()).getResultList();

}

else if(email != null && "".equals(email) == false){

map.put("email", email);

resultList = service.select(map, new HashMap<>()).getResultList();

}

else if(phone != null && "".equals(phone) == false){

map.put("phone", phone);

resultList = service.select(map, new HashMap<>()).getResultList();

}else{

return error(30000, "账号或密码不能为空");

}

if (resultList == null || password == null) {

return error(30000, "账号或密码不能为空");

}

//判断是否有这个用户

if (resultList.size()<=0){

return error(30000,"用户不存在");

}

User byUsername = (User) resultList.get(0);

Map<String, String> groupMap = new HashMap<>();

groupMap.put("name",byUsername.getUserGroup());

List groupList = userGroupService.select(groupMap, new HashMap<>()).getResultList();

if (groupList.size()<1){

return error(30000,"用户组不存在");

}

UserGroup userGroup = (UserGroup) groupList.get(0);

//查询用户审核状态

if (!StringUtils.isEmpty(userGroup.getSourceTable())){

String sql = "select examine_state from "+ userGroup.getSourceTable() +" WHERE user_id = " + byUsername.getUserId();

String res = String.valueOf(service.runCountSql(sql).getSingleResult());

if (res==null){

return error(30000,"用户不存在");

}

if (!res.equals("已通过")){

return error(30000,"该用户审核未通过");

}

//查询用户状态

if (byUsername.getState()!=1){

return error(30000,"用户非可用状态，不能登录");

}

String md5password = service.encryption(password);

if (byUsername.getPassword().equals(md5password)) {

// 存储Token到数据库

AccessToken accessToken = new AccessToken();

accessToken.setToken(UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", ""));

accessToken.setUser_id(byUsername.getUserId());

tokenService.save(accessToken);

// 返回用户信息

JSONObject user = JSONObject.parseObject(JSONObject.toJSONString(byUsername));

user.put("token", accessToken.getToken());

JSONObject ret = new JSONObject();

ret.put("obj",user);

return success(ret);

} else {

return error(30000, "账号或密码不正确");

}

4.1.4学校资讯界面

当访客点击高校智慧教室系统中导航栏上的“学校资讯”后将会进入到该“学校资讯”列表的界面，然后选择想要看的学校资讯，点击进入到详细界面，同时可以进行点赞、收藏、评论操作，学校资讯界面如下图4-5 所示。

图4-5学校资讯界面图

4.1.5 我的账户界面

当用户点击右上角“我的”这个按钮，会出现子菜单，点击“我的账户”可以对个人的资料、登录系统的密码进行设置管理，我的账户界面如下图4-6所示。

图4-6我的账户界面图

4.1.6 教室信息详情界面

当用户点击“教室信息”这一菜单按钮，会显示管理员在后台发布的所有的教室信息，支持通过关键词对教室信息进行搜索，选择需要的教室信息点击可以进入到教室信息详细的介绍界面，在详细界面可以查看到教室信息的教室编号、教室名称、教室类型、教室状态、开放时间等信息，同时可以进行预约、点赞、收藏、评论操作，教室信息界面如下图4-7所示。

图4-7 教室信息详情界面图

4.1.7预约界面

当用户在教室信息界面想要进行预约，点击下方的“预约”按钮，就会跳转到预约信息填写界面，根据界面提示输入预约信息，点击“提交”按钮，预约就完成了，预约界面如下图4-8所示。

图4-8预约界面图

在实现预约操作的时候，没有登录的用户只能进行查看，如果想要实现预约这个操作的话，预约的前提必须是登录后才能进行。详见图4-9所示。

图4-9 预约流程图

4.1.8课程信息详情界面

用户点击“课程信息”菜单可以查看所有课程信息，可以按照条件查看课程信息，或者输入关键词进行查询，点击可以进入课程信息详细展示界面，在此界面用户可以收藏、点赞和评论，课程信息详情界面如下图4-10所示。

图4-10 课程信息详情界面图

4.2管理员功能模块

4.2.1系统用户管理界面

管理员点击“系统用户”这一菜单会显示管理员和注册用户这两个子菜单，管理员可以对这两个角色的信息进行增删改查操作。界面如下图4-11所示。

图4-11系统用户界面图

用户管理关键代码如下：

@PostMapping("/add")

@Transactional

public Map<String, Object> add(HttpServletRequest request) throws IOException {

service.insert(service.readBody(request.getReader()));

return success(1);

}

public Map<String, Object> addMap(Map<String,Object> map){

service.insert(map);

return success(1);

}

4.2.2考勤信息管理界面

点击“考勤信息”按钮会显示自己发布的所有的考勤信息，如果想要添加新的考勤信息，点击“添加”按钮根据提示输入考勤信息，点击“提交”后在考勤信息界面就可以显示了，如果信息有错，点击“编辑”按钮可以对考勤信息进行更新维护，也可以直接删除某一考勤信息，还可以管理用户提交考勤信息评论信息。界面如下图4-12所示。

图4-12考勤信息详情界面图

考勤信息管理关键代码如下：

@PostMapping("/set")

@Transactional

public Map<String, Object> set(HttpServletRequest request) throws IOException {

service.update(service.readQuery(request), service.readConfig(request), service.readBody(request.getReader()));

return success(1);

}

4.2.3教室信息管理界面

点击“教室信息”按钮可查看发布的所有教室信息。若需添加新的教室信息，请点击“添加”按钮，按提示输入信息，然后点击“提交”即可在教室信息界面显示。若信息有误，可点击“编辑”按钮进行更新维护，也可直接删除特定教室信息。此外，还可以管理用户提交的评论信息。界面如下图4-13所示。

图4-13 预约信息界面图

预约信息管理关键代码如下：

@RequestMapping(value = "/del")

@Transactional

public Map<String, Object> del(HttpServletRequest request) {

service.delete(service.readQuery(request), service.readConfig(request));

return success(1);

}

public void delete(Map<String,String> query,Map<String,String> config){

QueryWrapper wrapper = new QueryWrapper<E>();

toWhereWrapper(query, "0".equals(config.get(FindConfig.GROUP_BY)),wrapper);

baseMapper.delete(wrapper);

log.info("[{}] - 删除操作：{}",wrapper.getSqlSelect());

}

4.2.4教室预约管理界面

管理员点击“教室预约”会显示出所有的教室预约，支持输入教室名称或者教室编号对教室预约进行查询，也可以选择某一条教室预约，点击“删除”进行删除。界面如下图4-14所示。

图4-14教室预约管理流界面图

4.2.5 电源信息管理界面

管理员可以点击“电源信息管理”菜单查看系统中的所有电源信息。对于已存在的电源信息，管理员可以进行修改，也可以添加新的电源信息或删除现有的电源信息。界面如下图4-15所示。

图4-15电源信息管理界面图

5系统测试

5.1 系统测试用例

系统测试包括：用户登录功能测试、学校资讯展示功能测试、教室信息添加、教室信息搜索、密码修改、预约功能测试，如表5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6所示：

用户登录功能测试：

表5-1 用户登录功能测试表

用例名称	用户登录系统
目的	测试用户通过正确的用户名和密码可否登录功能
前提	未登录的情况下
测试流程	1) 进入登录页面 2) 输入正确的用户名和密码
预期结果	用户名和密码正确的时候，跳转到登录成功界面，反之则显示错误信息，提示重新输入
实际结果	实际结果与预期结果一致

学校资讯查看功能测试：

表5-2 学校资讯查看功能测试表

用例名称	学校资讯查看
目的	测试学校资讯查看功能
前提	用户登录
测试流程	点击学校资讯列表
预期结果	可以查看到所有学校资讯信息
实际结果	实际结果与预期结果一致

添加教室信息界面测试：

表5-3 添加教室信息界面测试表

用例名称	添加教室信息测试用例
目的	测试教室信息添加功能
前提	用户正常登录情况下
测试流程	1）点击教室信息，然后点击添加后并填写信息。 2）点击进行提交。
预期结果	提交以后，页面首页会显示新的教室信息
实际结果	实际结果与预期结果一致

教室信息搜索功能测试：

表5-4教室信息搜索功能测试表

用例名称	教室信息搜索测试
目的	测试教室信息搜索功能
前提	无
测试流程	1）在搜索框填入搜索关键字。 2）点击搜索按钮。
预期结果	页面显示包含有搜索关键字的教室信息
实际结果	实际结果与预期结果一致

密码修改搜索功能测试：

表5-5 密码修改功能测试表

用例名称	密码修改测试用例
目的	测试管理员密码修改功能
前提	管理员用户正常登录情况下
测试流程	1）管理员密码修改并完成填写。 2）点击进行提交。
预期结果	使用新的密码可以登录
实际结果	实际结果与预期结果一致

预约功能测试：

表5-6预约功能测试表

用例名称	预约测试用例
目的	测试用户预约功能
前提	用户正常登录情况下
测试流程	1）搜索查看教室信息，点击预约。 2）填写预约信息，点击进行提交。
预期结果	预约成功
实际结果	实际结果与预期结果一致

5.2 系统测试结果

通过编写高校智慧教室系统的测试用例，已经检测完毕用户登录模块、学校资讯展示模块、教室信息添加模块、教室信息搜索模块、密码修改模块、预约模块功能测试，通过这6大模块为高校智慧教室系统的后期推广运营提供了强力的技术支撑。

结论

本文描述了高校智慧教室系统设计与实现的原理和开发过程，该系统是通过springboot框架来搭建后台，中间件使用的是Tomcat服务器，数据库管理平台采用开源的Mysql，前台使用的是JQuery框架，同时使用Validate校验框架，这样就可以减少前端代码的输入量，而且基于JQuery框架的Validat框架使用简单，是流行的前端使用框架，前端使用的主要是Java页面展示技术。

在开发前做了许多的准备，在本系统的设计和开发过程中阅览和学习了许多文献资料，从开发这个高校智慧教室系统的过程中我也收获了许许多多宝贵的方法以及设计思路，对系统的开发也起到了很重要的作用，系统的开发技术选用的都是自己比较熟悉的，比如Web、springboot、MYSQL，这些技术都是在以前的学习中学到了，其中许多的设计思路和方法都是在以前不断地学习中摸索出来的经验，其实对于我们来说工作量还是比较大的，但是正是由于之前的积累与准备，才能顺利的完成这个项目，由此看来，积累经验跟做好准备是十分重要的事情。

当然在该系统的设计与实现的过程中也离不开老师以及同学们的帮助，正是因为他们的指导与帮助，我才能够成功的在预期内完成了这个系统。同时在这个过程当中我也收获了很多东西，此系统也有需要改进的地方，但是由于专业知识的浅薄，并不能做到十分完美，希望以后有机会可以让其真正的投入到使用之中。

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致谢

逝者如斯夫，不舍昼夜。转眼间，大学生活便已经接近尾声，人面对着离别与结束，总是充满着不舍与茫然，我亦如此，仍记得那年秋天，我迫不及待的提前一天到了学校，面对学校巍峨的大门，我心里充满了期待：这里，就是我新生活的起点吗？那天，阳光明媚，学校的欢迎仪式很热烈，我面对着一个个对着我微笑的同学，仿佛一缕缕阳光透过胸口照进了我心里，同时，在那天我认识可爱的室友，我们携手共同度过了这难忘的两年。如今，我望着这篇论文的致谢，不禁又要问自己：现在，我们就要说再见了吗？

感慨莫名，不知所言。遥想当初刚来学校的时候，心里总是想着工科学校会过于板正，会缺乏一些柔情，当时心里甚至有一点点排斥，但是随着我对学校的慢慢认识与了解，我才认识到了她的美丽，她的柔情，并且慢慢的喜欢上了这个校园，但是时间太快了，快到我还没有好好体会她的美丽便要离开了，但是她带给我的回忆，永远不会离开我，也许真正离开那天我的眼里会满含泪水，我不是因为难过，我只是想将她的样子映在我的泪水里，刻在我的心里。最后，感谢我的老师们，是你们教授了我们知识与做人的道理；感谢我的室友们，是你们陪伴了我如此之久；感谢每位关心与支持我的人。

少年，追风赶月莫停留，平荒尽处是春山。