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计算机科学论文 基于web的实验室设备管理系统的设计与实现

2019-04-16 10:56:29来源:组稿人论文网作者:婷婷

  摘 要

  在网络技术和计算机编程技术不断日新月异的今天,许多办公管理软件已经不能满足发展的需求,高校实验室设备管理系统也面临着同样的问题。一个先进的实验室设备管理系统不仅能提高工作效率,还能够加强部门协作,更好地适应新的环境要求。系统的开发背景是实验室设备管理系统,以往的学院实验室设备管理旧系统是在C/S模式下开发的简单的管理系统,釆用结构化方法设计方法实现完成。功能滞后,缺乏统一有效的信息资源管理。系统的移植性、扩展性与可复用性也差,更不利于软件重构。而且,在当前网络环境下,旧系统不能通过校园网进行信息査询,与各个部门缺少有效的沟通,也缺乏对数据的有效统计分析,严重地影响了工作效率。面向对象方法是基于客观世界的对象模型的软件开发方法,它不同于以前的结构化程序设计方法,利用面向对象的方法能够设计出更加符合用户需求和应用的系统。本系统利用面向对象分析技术开发实现了一个基于OOA/OOD的WEB实验室设备管理系统。

  文章介绍了一种基于web的实验设备管理系统的设计和实现方法,基于web的实验设备管理系统采用B/S模式,使用MS SQL Server 2005作为后台数据库管理系统,前台采用JSP与JavaScript脚本语言来实现实验室设备管理。全面介绍了平台的设计原则、用户分类和系统功能。

  关键词:JSP;JavaScript;SQL数据库;实验室设备管理

  1.绪论

  高校实验设备数量大,种类多,管理难,这给实验室设备管理人员带来了极大的负担,为了便于管理人员对实验设备进行有效的管理、详细掌握实验设备的情况、辅助领导决策、解决问题,更好地为教学科研服务,随着数字化校园的建设、网络普遍应用和发展,我们采用B/S模式建立一个平台,利用SQL数据库作为后台数据库,利用JSP和JavaS-cript脚本语言来实现实验设备的管理。这个系统极大减轻实验室设备管理人员的工作量,并且能有效的降低人为的操作失误,为实验室设备提供一个科学和高效的管理环境。

  1.1系统的开发背景

  系统的开发背景是高校实验室设备管理系统,现行的旧实验室设备管理系统存在的问题是:

  1.旧系统是在C/S模式下开发的简单的管理系统,釆用结构化方法设计方法实现完成。系统功能不完善,缺乏统一有效的信息资源管理。系统的移植性、扩展性、可复用性、稳定性差,不利于软件重构。

  2.作为信息系统,在如今校园网络环境下,旧的实验室设备管理系统与各个部门在OA下缺少有效的沟通与效率。不能在校园网中进行查询,在辅助实验室设备管理工作方面急需改进升级。

  3.旧系统缺乏对数据的有效统计分析。现行的实验室设备管理系统只实现了简单的数据库管理的低端操作。即只包括了设备信息的录入、查询等基本操作,并没有实现信息的有效统计分析与在线的管理。实验室设备管理系统应该在信息共享平台上通过提供在线信息等方式来提升实验室的管理效率与学校部门间协同办公效率。

  因此,建立一个功能完善的高校实验室设备管理系统,不仅能完成实验室设备管理系统的常用功能,而且还可实现校内网的信息资源整合及学校各业务系统之间数据共享,并在此基础上进行有效查询、调度和辅助决策功能的系统就成为了必须解决的问题。

  面向对象技术是一种按照人们对现实世界习惯的认识论和思维方式来研究和模拟客观世界的方法学。以对象为中心的软件设计方法具有独特的继承性和更丰富的多态性,使用这种开发方法更易于扩充,能很好地适应复杂大系统不断发展与变化的要求。新的实验室设备管理系统设计是基于OOA/OOD的高校WEB实验室设备管理系统。系统的实现完成不仅在功能上进行了改进,可实现更有效的信息资源管理,还增强了系统的移植性、扩展性与可复用性。

  2.系统需求分析

  2.1系统分析

  本论文开发与设计的背景是基于高校实验室设备管理系统,以往的学院实验室设备管理旧系统是基于的C/S模式采用结构化方法设计实现的,不仅系统功能有限,系统的扩展性和移植性差,而且与WEB没有接口,开发滞后。基于现行的系统状态,通过对用户、实验室业务与管理行政人员的调研及沟通,在开发新系统前,对整个系统进行了详细的系统分析,为进一步完成系统的需求分析打下基础。

  2.1.1系统的可行性分析

  考虑到项目时间、资源等因素,在实际开发新系统时需要进行可行性分析,可行性分析包括:技术可行性、经济可行性、法律可行性、操作可行性等。

  1.技术可行性

  本系统的建模用Enterprise Architect软件,系统的实现采用ASP.NET技术和VS2005开发平台,前台界面用VS2005工具开发,数据库采用SQL2005,这些工具在现有的软、硬件条件下均是可行的。就目前使用的开发技术来说,系统的功能目标能够达到,利用现有的技术在规定的期限内开发工作基本能够完成。

  2.经济可行性

  鉴于计算机技术发展异常迅猛,在硬件软件配置以及开发技术均可行的情况下开发这样一个学校设备管理系统成本不会很高,本系统可以大大提高学校实验室设备管理的工作效率,也是学校实验室设备管理发展的必然趋势。

  3.操作可行性

  操作可行性主要是指用户使用的舒适性,因此界面设计时要充分考虑管理人员的习惯,使得操作简单便宜:数据录入迅速、规范、可靠;统计准确,制表灵活,适应力强,容易扩充。具有易用性、灵活性、开放性与可视性等,这些基本都可以实现。本系统在校园内网中,在网络通畅情况下可在任何一台连接到内网的电脑上使用IE浏览器登陆系统。在停电等网络存在问题的情况下,可以先将所处理的信息记录下来等异常状况解除再行操作,如此系统的操作是可行的。

  4.法律可行性分析

  系统是根据现行的高校实验室设备管理系统的实际需求开发的,所以系统不存在任何侵犯和责任问题。由以上经济、技术、法律、操作四方面的分析可以看出、本系统的开发时机成熟、从多种角度考虑,都是可行的。采用本系统,能够使整个系统内部所有的信息工作简化、工作效益提升。

  3.系统总体设计方案

  随着网络技术的发展,用户需要借助浏览器方式轻松地对实验室进行信息管理。在设计过程中,使用Struts技术以MVC设计模式进行开发,既利用了MVC模式开发的优点,又可以将JSP、用户JSP标签和Java Servlet等应用综合起来。

  3.1JSP技术

  JSP是Java Server Pages的缩写,这是一种动态网页技术标准。在传统的HTML网页里加入Java程序片段Scriptlet和JSP标记就构成了JSP网页。Web服务器在遇到JSP网页的请求时,首先执行其中的程序片段,然后将执行的结果以HTML格式返回给客户。所有的程序都在服务器端执行,再通过网络传送到客户端的仅是程序的执行结果,所以对客户端浏览器的要求较低。

  JSP技术功能强大、使用灵活,为创建显示动态内容的Web页面提供了一个简洁面快速的方法。JSP技术的设计目的是使编写基于Web的应用程序更加容易和快捷的同时,保证这些应用程序能够与各种Web服务器、浏览器和开发工具共同工作。

  3.2MVC设计模型

  MVC(Model/View/Controller,模型/视图/控制器)是一个设计模式,它强制性地使用应用程序的输入、处理和输出分开。使用MVC模式,应用程序被分成三个核心部件:模型、视图、控制器,它们各自处理自己的任务,如图1所示.视图是用户看到并与之进行交互的用户界面。MVC能为应用程序处理很多不同的视图,其实,在视图中并没有真正的处理发生,该图只是作为一种输出数据并允许用户操纵的方式,如与用户交互的Web页面。

  模型表示企业数据以及业务规则。在MVC的三个部件中,模型往往拥有最多且最重要的处理任务,它可能使用EJBS等技术来处理数据库的访问,被模型返回的数据是中立的,就是说模型与数据格式无关,这样一个模型就能为多个视图提供数据。由于应用于模型的代码只写一次就可以被多个视图重用,所以减少了代码的重复性。控制器用来接收用户的输入并调用模型和视图去完成用户的需求。所以当用户单击Web页面中的超链接或者提交HTML表单时,控制器本身不输出任何东西和做任何处理,它只是接收请求并决定调用哪个模型构件去处理请求,然后再确定用哪个视图来显示模型处理后返回的数据。MVC的处理过程:首先控制器接收用户发送的请求,并且根据用户的请求数据来决定调用哪个模型来进行处理;然后模型处理用户的请求并返回给控制器相应的数据;最后控制器用相应的视图格式化模型返回的数据,并通过视图呈现给用户,如图1所示。

  图 1

  4.数据库设计

  根据系统功能的划分和管理信息的种类,基于Web的实验室设备管理系统采用MS SQL Server2005作为后台数据库,数据库主要由设备基本信息表、用户信息表、实验室表、设备借还表、设备维修表等表格组成。

  5.系统功能结构图

  图2 实验室设备管理系统功能结构图

  6.系统各主要功能设计

  功能描述

  用户管理:超级管理员可对系统用户进行查询、删除等操作

  身份验证:身份验证后方可进入系统,根据用户不同的权限进入相应的管理页面

  密码管理:用户进入系统后可对自己的密码、权限进行修改

  查询功能:不同权限的用户可实现不同类别、条件的查询具体有:设备查询(包括各种条件查询和模糊查询)

  添加功能:将新近购置的设备添加至不同实验室。

  提交报损:将设备是否报损字段改为报损

  报损处理:主要作维修记录用

  维修管理:管理员可对本实验室的设备维修记录作添加、删除等操作

  借还管理:管理员可对本实验室的设备借还记录作添加、删除等操作

  帮助功能:为用户提供帮助文档根据功能和权限差别把实验室设备管理系统设计成五大模块或五大页面:用户登陆页面、保管员页面、管理员页面、实验中心主任页面、系统管理员页面,具体功能如下:

  用户登陆页面:系统登陆是实验室设备管理系统中最先使用的功能,因为用户登陆在数据库中使用的是用户表,用户表中有一个flag字段,是来标识用户登录的权限。在登陆时要根据数据库的这个字段来判断此用户所具有的权限,进入不同的功能操作的界面。再选择用户身份,输入用户名和密码后变进入login.jsp页面,该页面将与后台数据库配合判断输入的用户名和密码是否合法,如果符合要求,再根据flag的值来判断登陆者的权限,进入不同的管理页面。用户身份有四种:保管员、管理员、实验室中心主任、系统管理员。

  保管员页面:主要处理本人保管设备,包括基本信息查询、设备报废、设备添加等功能。管理员页面:主要处理本实验室设备,包括基本信息查询、设备报损、设备维修、提交丢失、设备借还等功能。

  实验中心主任页面:可以对设备做高级查询,对用户进行新建、删除、更新等操作。系统管理员页面:主要实现对用户的查询、新建、删除、更新,对设备的查询、删除和对实验室的查询、新建、删除。

  总结

  经过一年多时间的不断学习和设计开发,本系统利用面向对象分析技术开发实现了一个基于B/S与C/S结构的高校WEB实验室设备管理系统。通过设计开发,系统完成实现了实验室设备管理系统的主要功能。主要包括系统设置、借用人档案管理、设备档案管理、设备借还、设备信息查询、日志管理、信息统计和用户管理功能8大功能模块。系统采用UML建模工具EA来实现系统的面向对象的分析和设计,完成了业务流程图,用例图、类图、序列图、对象图、时序图、活动图、部署图的绘制。系统程序完成使用C#语言在VS2005开发平台上开发,使用ASP.NET进行网页界面的设计。通过系统开发,最终实现了一个符合内网环境的基于OOA/OOD的WEB实验室设备管理信息系统。然而由于设计时间较短及编程经验不足,该系统还有许多不尽如人意的地方如模块设置功能相对不全,某些功能之间的集成度不够,出错处理不够等。该系统虽然已经初步可以运行,但需要在实际使用中不断地补充和完善。主要有如下需改善之处:

  1.系统的扩展功能中的日志管理,数据统计等功能有待于完善。由于系统采用的是面向对象的思想,保证了系统的扩展性和稳定性,可以随时对系统的功能进行更改且不会影响系统的使用。

  2.由于lis服务器和SQL2005数据库的局限性,系统在微软开发的系统平台上使用较为合适。

  3.需根据工作需求继续完善系统功能模块。以后要完成的工作:

  1.进一步完善系统各模块,使程序更好的满足工作的需求并提高程序稳定性和可用性。

  2.完成系统扩展中的功能模块,增加系统的功能。

  3.继续提高程序的可维护性,方便系统的日常维护工作。

  总之,面向对象技术在系统设计实现领域的运用,对于减少设计的周期,避免传统设计方法所存在的问题有着重要的作用。通过面向对象技术设计出合理的数据模型可以提高系统开发的效率,提高系统的可维护性、可扩充性,并有利于系统的重组。采用面向对象技术开发的系统虽然还需在实践中进一步完善,但因为系统的分析与设计的无缝连接,使得系统的需求的更改已变得容易。本系统的开发与实现提高了实验室设备管理的工作效率,加强了各部门之间的协作,使上级管理部门关于实验室使用方面的决策更加准确。在系统易维护的同时,也增强了系统的稳定性和重用性,并有利于系统的重组与升级。

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