我国高校开放式实验管理普遍存在实验设备使用率较低、管理制度不完善,实验设备共享程度不高等诸多问题。要在更大范围推行开放式实验管理,就必须在开放式实验教学管理流程中,通过引入信息化管理加大信息技术在其中的应用,才能真正发挥这种教学模式的开放性优势。

本系统采用的数据库是Mysql，使用SSM技术开发开放式实验管理系统。在设计过程中，充分保证了系统代码的良好可读性、实用性、易扩展性、通用性、便于后期维护、操作方便以及页面简洁等特点。

关键词：开放式实验管理系统，SSM，Mysql 

为了提高实验室管理工作的效率，减轻实验室人员的工作负担，提升服务水平，充分发挥实验室各种资源的作用，我整合了实验室及其相关工作的业务流程，研发推出了《开放式实验管理系统》，其内容涵盖了实验室信息、实验课程、实践教学、实验室开放、实验室安全、实验预约、仪器设备资源共享等元素，是一套信息高度共享、使用方便、功能强大的管理信息系统软件。

目前许多人仍将传统的纸质工具作为信息管理的主要工具，而网络技术的应用只是起到辅助作用。在对网络工具的认知程度上，较为传统的office软件等仍是人们使用的主要工具，而相对全面且专业的开放式实验管理系统的信息管理软件仍没有得到大多数人的了解或认可。本选题则旨在通过标签分类管理等方式，实现后台首页，系统用户（管理员，学生用户，教师用户），模块管理（实验室信息、实验室课程、实验室设备、课程公告、开放实验、实验预约、取消预约、学院管理、专业管理、班级管理）等系统管理功能，从而实现网上快捷方便的对高校办公设备进行报修的需求。

本系统前端部分基于MVVM模式进行开发，采用B/S模式，后端部分基于Java的ssm框架进行开发。

前端部分：前端框架采用了比较流行的渐进式JavaScript框架Vue.js。使用Vue-Router和Vuex实现动态路由和全局状态管理,Ajax实现前后端通信，Element UI组件库使页面快速成型，项目前端通过栅格布局实现响应式，可适应PC端、平板端、手机端等不同屏幕大小尺寸的完美布局展示。

后端部分：采用ssm作为开发框架，同时集成MyBatis、Redis等相关技术。

SSM（Spring+SpringMVC+MyBatis）框架集由Spring、MyBatis两个开源框架整合而成（SpringMVC是Spring中的部分内容）。常作为数据源较简单的web项目的框架。

1.6.1 Spring

Spring就像是整个项目中装配bean的大工厂，在配置文件中可以指定使用特定的参数去调用实体类的构造方法来实例化对象。也可以称之为项目中的粘合剂。

Spring的核心思想是IoC（控制反转），即不再需要程序员去显式地`new`一个对象，而是让Spring框架帮你来完成这一切。

1.6.2 SpringMVC

SpringMVC在项目中拦截用户请求，它的核心Servlet即DispatcherServlet承担中介或是前台这样的职责，将用户请求通过HandlerMapping去匹配Controller，Controller就是具体对应请求所执行的操作。SpringMVC相当于SSH框架中struts。

1.6.3 mybatis

mybatis是对jdbc的封装，它让数据库底层操作变的透明。mybatis的操作都是围绕一个sqlSessionFactory实例展开的。mybatis通过配置文件关联到各实体类的Mapper文件，Mapper文件中配置了每个类对数据库所需进行的sql语句映射。在每次与数据库交互时，通过sqlSessionFactory拿到一个sqlSession，再执行sql命令。

页面发送请求给控制器，控制器调用业务层处理逻辑，逻辑层向持久层发送请求，持久层与数据库交互，后将结果返回给业务层，业务层将处理逻辑发送给控制器，控制器再调用视图展现数据。

MVVM是Model-View-ViewModel的简写。它本质上就是MVC 的改进版。MVVM 就是将其中的View 的状态和行为抽象化，让我们将视图 UI 和业务逻辑分开。当然这些事 ViewModel 已经帮我们做了，它可以取出 Model 的数据同时帮忙处理 View 中由于需要展示内容而涉及的业务逻辑。微软的WPF带来了新的技术体验，如Silverlight、音频、视频、3D、动画……，这导致了软件UI层更加细节化、可定制化。同时，在技术层面，WPF也带来了 诸如Binding、Dependency Property、Routed Events、Command、DataTemplate、ControlTemplate等新特性。MVVM（Model-View-ViewModel）框架的由来便是MVP（Model-View-Presenter）模式与WPF结合的应用方式时发展演变过来的一种新型架构框架。它立足于原有MVP框架并且把WPF的新特性糅合进去，以应对用户日益复杂的需求变化。

B/S（Browser/Server）比前身架构更为省事的架构。它借助Web server完成数据的传递交流。只需要下载浏览器作为用户端，那么工作就达到“瘦身”效果， 不需要考虑不停装软件的问题[9]。

Mysql数据库在编程过程中的作用是很广泛的，为用户进行数据查询带来了方便。Mysql数据库的应用因其灵活性强，功能强大，所以在实现某功能时只需要一小段代码，而不像其他程序需要编写大段代码。总体来说，Mysql数据库的语言相对要简洁很多。

数据流程分析主要就是数据存储的储藏室，它是在计算机上进行的，而不是现实中的储藏室。数据的存放是按固定格式，而不是无序的，其定义就是：长期有固定格式，可以共享的存储在计算机存储器上。数据库管理主要是数据存储、修改和增加以及数据表的建立。为了保证系统数据的正常运行，一些有能力的处理者可以进行管理而不需要专业的人来处理。数据表的建立，可以对数据表中的数据进行调整，数据的重新组合及重新构造，保证数据的安全性。介于数据库的功能强大等特点，本系统的开发主要应用了Mysql进行对数据的管理。

Vue.js是一套构建用户界面的渐进式框架。与其他重量级框架不同的是，Vue采用自底向上增量开发的设计。Vue 的核心库只关注视图层，并且非常容易学习，非常容易与其它库或已有项目整合。另一方面，Vue 完全有能力驱动采用单文件组件和Vue生态系统支持的库开发的复杂单页应用。

Vue.js 的目标是通过尽可能简单的 API 实现响应的数据绑定和组合的视图组件。

Vue.js 自身不是一个全能框架——它只聚焦于视图层。因此它非常容易学习，非常容易与其它库或已有项目整合。另一方面，在与相关工具和支持库一起使用时，Vue.js 也能驱动复杂的单页应用。

本系统在Windows操作系统中进行开发，并且目前PC机的性能已经可以胜任普通网站的web服务器。系统开发所使用的技术也都是自身所具有的，也是当下广泛应用的技术之一。

系统的开发环境和配置都是可以自行安装的，系统使用SSM开发工具，使用比较成熟的Mysql数据库进行对系统前台及后台的数据交互，根据技术语言对数据库，结合需求进行修改维护，可以使得网站运行更具有稳定性和安全性，从而完成实现网站的开发。

（1）硬件可行性分析

系统管理及信息分析的设计对于所使用的计算机没有什么硬性的要求，计算机只要可以正常的使用进行代码的编写及页面设计就可行，主要是对于服务器有些要求，对于平台搭建完成要上传的服务器是有一定的要求的，服务器必须选择安全性比较高的，然后就是在打开网站必须顺畅，不能停顿太长时间；性价比高；安全性高。

（2）软件可行性分析

开发整个系统使用的是云计算，流量的可扩展性和基于流量的智能调整云计算的优点就是流量的可扩展性和基于流量的智能调整，保障系统的安全和数据信息的及时备份。

因此，我们从两个方面进行了可行性研究，可以看出系统的开发没有问题。

在开放式实验管理系统开发之前所做的市场调研及其他相关的管理系统，都是没有任何费用的，都是通过开发者自己的努力，所有工作都是自己亲力亲为，在碰到自己比较难以解决的问题，大多是通过同学和指导老师的帮助进行相关信息的解决，所以对于开放式实验管理系统的开发在经济上是完全可行的，没有任何费用支出的。

使用比较成熟的技术，系统是基于SSM的开发，采用Mysql数据库。所以系统在开发人力、财力要求不高，具有经济可行性。

可操作性主要是对开放式实验管理系统设计完成后，用户的使用体验度，以及管理员可以通过系统随时管理相关的数据信息，并且对于学生用户，教师用户，管理员三种角色，都可以简单明了的进入到自己的系统界面，通过界面导航菜单可以简单明了地操作功能模块，方便用户信息的操作需求和管理员管理数据信息，对于系统的操作，不需要专业人员都可以直接进行功能模块的操作管理，所以在系统的可操作性是完全可以的。本系统的操作过程使用的也是界面窗口进行登录，所以操作人员只要会简单的电脑操作就完全可以的。

1、关于开放式实验管理系统的基本要求

（1）功能要求：可以管理后台首页，系统用户（管理员，学生用户，教师用户），模块管理（实验室信息、实验室课程、实验室设备、课程公告、开放实验、实验预约、取消预约、学院管理、专业管理、班级管理）等功能模块。

（2）性能：在不同操作系统上均能无差错实现在不同类型的用户登入相应界面后能不出差错、方便地进行预期操作。

（3）安全与保密要求：用户都必须通过管理员审核才能进入系统。

（4）环境要求：支持Windows系列、Vista系统等多种操作系统使用。

2、开发目标

开放式实验管理系统的主要开发目标如下：

（1）实现管理系统信息关系的系统化、规范化和自动化；

（2）减少维护人员的工作量以及实现用户对信息的控制和管理；

（3）方便查询信息及管理信息等；

（4）通过网络操作，提高改善处理问题和操作人员工作的效率；

（5）考虑到用户多样性特点，要求界面和操作简便易懂。

3、设计原则

开放式实验管理系统的设计与实现的设计思想如下：

1. 操作简单方便、系统界面安全良、简单明了的页面布局、方便查询智能高校办公设备网上报修管理相关信息。

2、即时可见：对开放式实验管理系统信息的处理将立马可以查询到，从而实现“即时发布、即时见效”的系统功能。

3、功能的完善性：可以管理后台首页，系统用户（管理员，学生用户，教师用户），模块管理（实验室信息、实验室课程、实验室设备、课程公告、开放实验、实验预约、取消预约、学院管理、专业管理、班级管理）等模块的修改维护操作。

添加信息流程图，如图所示：

图3-2添加信息流程图

删除信息流程图，如图所示：

图3-3删除信息流程图

图4-1 系统结构

登录系统结构图，如图4-2所示：

图4-2 登录结构图

系统功能结构图，如图4-3所示。

图4-3 系统功能结构图

系统流程的分析是通过调查系统所涉及问题的识别、可行性、可操作性、系统分析处理能力等具体环节来调节、整理系统的设计方案以确保系统能达到理想的状态。这些操作都要从注册、登录处着眼进行一系列的流程测试保证数据库的完整，从而把控系统所涉及信息管理的安全、保证信息输入、输出正常转换。然后，通过实际操作完成流程图的绘制工作。

开放式实验管理系统的开发对管理模块和系统使用的数据库进行分析，编写代码，系统测试，如图4-4所示。

图4-4开发系统流程图

将数据库概念设计的E-R图转换为关系数据库。在关系数据库中，数据关系由数据表组成，但是表的结构表现在表的字段上。

管理员登录，通过填写账号、密码，输入完成后选择登录即可进入开放式实验管理系统，如图5-1所示。

图5-1管理员登录界面图

管理员登录进入首页后，可以编辑操作台首页，系统用户（管理员，学生用户，教师用户），模块管理（实验室信息、实验室课程、实验室设备、课程公告、开放实验、实验预约、取消预约、学院管理、专业管理、班级管理）等内容，如图5-2所示。  

图5-2管理员功能界面图

系统用户管理，管理可以查看用户信息，可以添加或删除教师用户和学生用户等操作，如图5-3所示。

图5-3系统用户管理界面图

管理员在实验室信息页面可以查看实验室编号、实验室名称、可容纳人数、实验室设备、实验室介绍等信息，并进行详情、设备明细查看、添加等操作，如图5-4所示。

图5-4实验室信息管理界面图

学院管理，管理员在此管理页面可以查看学院、学院负责人、联系电话等信息，可根据需要进行查看专业、详情、添加或删除等操作，如图5-5所示。

图5-5学院管理界面图

专业管理，管理员在此管理页面可以查看学院、专业、专业负责人、电话等信息，可根据需要进行查看班级、详情、添加或删除等操作，如图5-6所示。

图5-6专业管理界面图

班级管理，管理员在此管理页面可以查看学院、专业、班级名称、班级人数、班主任、联系电话、班级备注等信息，可根据需要进行详情、添加或删除等操作，如图5-7所示。

图5-7班级管理界面图

教师登录，通过填写账号、密码等信息，输入完成后选择登录即可进入开放式实验管理系统，如图5-8所示。

图5-8教师登录界面图

教师用户在个人信息可以对个人资料和密码进行修改操作，如图5-9  5-10所示。

图5-9个人信息界面图

图5-10修改密码界面图

实验室课程，在此页面可以查看课程编号、课程名称、任课教师、上课时间、实验室、课程备注等信息，可根据需要进行导出或打印操作，如图5-11所示。

图5-11实验室课程界面图

课程公告，教师在此页面可以查看课程编号、课程名称、任课教师、公告标题、公告内容等详细内容，可根据需要进行详情、添加或删除等操作，如图5-12所示。

图5-12课程公告管理界面图

开放实验，教师在此页面可以查看实验编号、实验名称、名额数量、实验内容、任课教师、实验时间、实验地点等详细内容，可根据需要进行详情、添加或删除等操作，如图5-13所示。

图5-13开放实验管理界面图

学生注册，通过填写账号、密码等信息，输入完成后选择登录即可进入开放式实验管理系统，如图5-13所示。

图5-13学生用户登录界面图

学生用户登录后台可看到首页、模块管理（实验室信息、实验室课程、课程公告、开放实验、实验预约、取消预约）个人信息等功能，如图5-14所示。

图5-14学生后台功能界面图

实验室预约，学生在此页面可输入预约人数、预约备注等信息进行提交预约实验室，由教师进行审核回复，如图5-15 5-16所示。

图5-15实验室预约界面图

图5-16实验室预约审核界面图

取消预约，学生在此页面可输入取消原因等信息进行提交取消预约实验室，由教师进行审核回复，如图5-17 5-18所示。

图5-17取消预约界面图

图5-18取消预约审核界面图

程序设计不能保证没有错误，这是一个开发过程，在错误或错误的过程中都是难以避免的。虽然这是不可避免的，但我们不能使这些错误始终存在于系统中，错误可能会造成无法估量的后果，如系统崩溃，安全信息泄露，系统无法正常启动等，为了避免这些问题，我们需要测试程序，再测试过程中发现问题，并纠正它们，从而使系统更长时间稳定成熟。本章的作用是发现这些问题，并对其进行修改，虽然耗时费力，但对于长期使用而言是非常重要和必要系统的开发。

软件在设计后必须进行测试，调试过程中使用的方法是软件测试方法。在开发新软件时，系统测试是检查软件是否合格的关键步骤，以及是否符合设计目标的参考。测试主要是查看软件中数据的准确性，正确的操作与否，以及操作的结果，还有哪些方面需要改进。

开放式实验管理系统的实现，对于系统中功能模块的实现及操作都必须通过测试进行来评判系统是否可以准确的实现。在开放式实验管理系统正式上传使用之前必须做的一步就是系统测试，对于测试发现的错误及时修改处理，保证系统准确无误的供给用户使用。

在对开放式实验管理系统进行测试的时候在找到问题的情况下必须在第一时间找到解决问题的办法，不要存在侥幸的心理，这样才能让开放式实验管理系统开发的质量可以过关，并且开发的周期会大大缩短，还有就是在测试时，不要出现重复性的错误，遇到一个错误问题，要将整个开放式实验管理系统开发所牵扯的该问题都必须一一解决，提高开放式实验管理系统平台的安全性、稳定性。

白盒测试与黑盒测试是测试中比较常用的两种方法。

①结构测试俗称白盒测试：这种测试是在对程序的处理过程与结构都有详尽谅解的前提下，顺从程序内部的逻辑而完成的系统测试，以确定系统中所有的通路都能够遵照设计要求正常工作，不出现任何偏差。

②功能测试又成黑盒测试：主要是针对程序功能能够按照设计正常实现的一种检测，在程序接口处进行，检测程序手法数据是否正常，与外部信息的交换是否完整。

学生登录测试：

删除分类测试：

修改密码测试：

通过对功能的测试，开放式实验管理系统的基本功能都是可行的，不管是系统里面的功能，还是界面的设计都是可值得推广宣传的。

此时项目已经完成，即使实施的时间不是很长，但是这个过程中需要准备很长的一段时间去对系统设计开发所实际到的技术进行学习。在学习的过程中，我逐渐认识得到了我自身存在的一些不足。对于一些控制是必要的应用技能，能够理解，整个过程中仅仅是一个掌握了常用的性能和控制方法，我觉得挺容易的。从该系统中，系统的分析和设计的调查数据，并且已经经历了几个月，并努力几个月，该系统已经完成。很显然，该系统仍有很多不成熟，在系统设计过程中有许多技术缺陷存在。在设计的过程中也涉及到了很多自己无法解决的问题，主要通过找专业的网站和论坛来解决这些问题，对于圆满完成我的毕业设计，他们也贡献了很大一部分力量。系统的开发环境和配置都是可以自行安装的，系统使用SSM开发工具，使用比较成熟的Mysql数据库进行对系统前台及后台的数据交互，根据技术语言对数据库，结合需求进行修改维护，可以使得系统运行更具有稳定性和安全性，从而完成实现系统的开发。

在以后的学习及工作中，我将继续努力学习计算机方面的技术，以期在平台开发中可以更好更快的实现需求功能。

开放式实验管理系统的完成，如何实现的更好，其中付出的努力是很大的，这段时光将会终身难忘。

首先要感谢我的指导老师，谢谢您在设计和论文中给我的指导。在您的细心指导下我才能快速的掌握系统的相关功能，在您的大力帮助下我才能将课本上的知识与自己的项目结合，真正的做到学以致用。感谢您经常牺牲自己的休息时间，利用其丰富的教学和项目经验对我进行指导。

感谢所有教过我的老师，为我倾注了大量的心血，正是你们的谆谆教诲、严谨教学才使我能顺利的完成学业，再此向你们表示深深的感谢。

感谢我的同学们，对我的大力支持及帮助，正是你们不断的帮助、鼓励，给我带来了极大的动力，最终系统可以顺利的运行。我们在交流、谈论的这段时间,将是我未来的财富，我要深深地感谢你们!

毕业在即，在今后的工作和生活中，我会铭记师长们的教诲、同学们的帮助，继续不懈努力和追求，来报答所有支持和帮助过我的人!。