实验室预约管理系统毕业设计.doc

摘要实验室预约管理系统是采用JavaWeb开发的一个开放实验室预约系统。本系统是针对目前实验室手工管理效率低下，缺乏安全性、可控性等缺点，以校园网为依托，采用科学、高效的教学管理方式，使学校的教学资源得到充分的利用。本系统主要实现了教师根据实际教学情况预约实验室、查看预约结果，学生查询实验室教学安排，实验室管理员对实验室的管理、用户信息的管理和系统消息发布等功能，同时系统提供了简单友好的用户界面，并通过身份验证机制实现了系统的安全性。考虑到可能出现的教师同时预约实验室的情况，本系统采用了预约时避免冲突、受理时解决冲突的方法，尽最大努力实现实验室资源的优化配置。系统具有网络化、界面友好、操作简单、功能强大、管理方便等优点，能够完全按照用户的需要，稳定、安全快速地运行于校园局域网之上。该系统操作简单、界面良好、具有很好的使用价值。关键词：实验室；预约和查询；信息管理AbstractThe lab reservation management system was developed by using JavaWeb an open laboratory reservation system. This system is based on the current lab manual management inefficiency, lack of security, controllability and other defects, which is based on campus network, USES the scientific and efficient way of teaching management, so the school teaching resources can be fully utilized. This system mainly realizes the teacher appointment laboratory according to the actual teaching situation, to check the booking as a result, the students query laboratory teaching arrangement, the lab manager for laboratory management, user information management and system function such as news, at the same time, the system provides a simple and friendly user interface, and through the identity authentication mechanism to realize the security of the system. Considering the possible teacher appointment laboratory at the same time, this system is adopted to make an appointment to avoid conflict, at the time of acceptance method to solve conflicts, try your best to achieve the optimal allocation of lab resources. System has the network, friendly interface, simple operation, powerful function, convenient management, and can completely according to user needs, quickly run stably and safely on campus local area network (LAN). Operation is simple, the interface of the system is good, has the very good use value. Keywords: Laboratory; Make an appointment and query; Information management目录1引言11.1研究背景及意义11.2国内外发展现状11.3开发环境12系统开发和环境介绍22.1基本环境22.2设计模式选定22.3数据库介绍22.4安装TOMCAT22.5 Jsp简介33需求分析53.1开发背景53.2开发目的53.3需要实现的功能及功能模块53.3.1 用户注册53.3.2主要的设计理念53.3.3用户登录53.4模块功能需求分析63.4.1 功能描述63.4.2系统功能图63.4.3 流程分析73.4.4系统流程图（图3-2）74设计与实现84.1模块功能界面84.1.1 登录界面84.1.2 普通学生用户界面94.1.3 预约空闲实验资源94.1.4 管理员界面125系统设计与实现155.1 部分功能界面代码155.1.1 数据库建表155.1.2 用户注册155.1.3 权限判断175.1.4 预约功能175.1.5 删除预约信息185.1.6 管理员修改实验资源信息196.总结20参考文献21致谢221引言1.1研究背景及意义IT技术的发展使教学的管理也进入了一个暂新的阶段，人类进入了信息高速发展的时代，信息技术成为一门新的产业1。教育信息化理念的出台，使教务管理系统已开始设计并应用于教学管理中。高校毕业生数量急剧增加，有关高校毕业生各种信息量也成倍增长，高校毕业生信息的统计跟踪工作量与工作难度亦在增长。使用计算机对高校毕业生信息进行统计跟踪，具有手工管理无法比拟的优点。使用计算机进行管理具有查找方便、数据处理快捷、成本低等优点。这些优点能够极大地提高高校毕业生信息管理的效率，也是高校的科学化、正规化管理的重要条件。在传统模式下简单利用计算机对高校实验室信息进行统计，存在着较多的缺点，这给高校管理者对实验室的信息管理带来了很大困难，严重影响了教育工作者的工作效率。随着科学技术的不断发展，计算机科学日渐成熟，使用日趋成熟的计算机技术代替传统的人工模式，来实现高校毕业生的现代化管理，其强大的功能已经为人们所深刻认知，计算机技术已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用2。1.2国内外发展现状计算机在管理中的应用开始于1954年，当时美国首先用计算机处理工资单。40多年来，计算机在处理管理信息方面发展迅速。例如，美国在财务会计上90%的工作由计算机完成；物资管理中80100%的信息处理由计算机完成；计划管理中是8090%。我国在全国范围内推广计算机在管理中的应用，是在70年代末开始的，虽然起步较晚，近几年发展却较快，特别是微型计算机的出现和普及为信息处理提供了物美价廉的手段，对于推动我国管理信息处理的现代化起了重要的作用。3传统纸媒介管理的实验教学和实验室管理信息难于共享汇总，其统计数据正确性也难以考证。存在着较多的缺点。实验教学作为现在学校教学的一种重要手段，各个学校的实验室建设也是鳞次栉比的落成。面对日益增多的实验教学，以往的古老的人工管理和人工预约等模式也受到各方面的冲击，实验室管理系统也应运而生。实验室管理系统是为了配合高校实验教学新理念，结合众多高校一线教师和实验室管理专家经验，以及开放实验室的管理特点与实际情况，运用计算机技术，特别是现代网络技术，经过长期实践而研发的集实验室管理、实验教学管理、仪器设备管理、低值品与耗材管理、实验室建设与设备采购、实验室评估与评教、实践管理、数据与报表等相关功能的综合性实验室管理系统。1.3开发环境运行环境硬件：P4以上计算机，256M内存以上。软件要求：Windows98以上，Mysql5.0以上，JDK1.4以上，Tomcat6.0。开发环境硬件：P4以上计算机，256M内存以上。软件：MySQL5.0，JDK1.5以上，Tomcat6.0。2系统开发和环境介绍2.1基本环境 以Java语言为基本开发语言，通过运用JavaWeb技术，Tomcat服务器等相关知识，利用java语言的面向对象的特性, 设计一个用户管理方案，模拟一个实验室预约管理系统。2.2设计模式选定目前，网络应用软件运行的模式主要有两类：Client/Server模式和Browser/Web模式。前者主要的缺点是维护、升级较麻烦，后者是近几年伴随Internet迅速发展起来的一种技术，它与客户/服务器方式类似，客户端是一个标准的浏览器，服务器端是Web Server,而Web Server与数据库和应用服务器的紧密结合（如图2.1所示），使得这种模式的应用范围不断扩大，它已不仅仅用于网上查询，有很多部门的业务系统、企业的MIS系统纷纷采用这种模式，它的主要优点是便于扩充应用、升级维护简便。4另外，毕业统计跟踪模块也将不断的更新，同时软件产品本身就要经过一个不断自我完善的过程。基于上述考虑，用Browser/Web模式来设计管理系统比较合适，服务器端本模块采用MySQL数据库系统和J2EE框架来构成毕业统计跟踪模块；客户端采用浏览起来完成。B/S结构具备了很好的移动性，确保使用者能以最佳的方式来使用本模块系统，使用者只需要使用浏览器就可以在任何地方通过登录确认后就可以进行相关操作，极大地发挥了B/S结构的优点。图2-1 三层体系结构2.3数据库介绍 MySQL是一个精巧的SQL数据库管理系统。由于它的强大功能、灵活性、丰富的应用编程接口（API）以及精巧的系统结构，受到了广大自由软件爱好者甚至是商业软件用户的青睐，特别是与Apache和PHP/PERL结合，为建立基于数据库的动态网站提供了强大动力。MySQL是一个真正的多用户、多线程SQL数据库服务器。SQL（结构化查询语言）是世界上最流行的和标准化的数据库语言。MySQL是以一个客户机/服务器结构的实现，它由一个服务器守护程序MySQL和很多不同的客户程序和库组成5。2.4安装TOMCAT由于使用的操作系统是Windows XP，需要安装 TOMCAT6.0。在安装TOMCAT之前，首先要安装JDK。2.4.1配置TOMCAT1将mysqldriver.jar,tools.jar,serlet-api.jar,复制到%tomcat_home%commonlib下环境变量设置：(1). JAVA_HOME jdk的路径：C:Program FilesJavajdk1.5.0_06(2).mysql_home mysql的路径：D:Program Filesmysql(3). CATALINA_HOME tomcat的路径：D:Program Filesapache-tomcat-6.0.18(4).将;%java_home%bin;%mysql_home%bin;%tomcat_home%bin加入到PATH中；(5). .;%JAVA_HOME%libdt.jar;%JAVA_HOME%libtools.jar;%CATALINA_HOME%commonlibservlet-api.jar加入到CLASSPATH中图2.1 设置环境变量图2-2.测试TOMCAT的安装接着可以启动tomcat，在IE中访问http:/localhost:8080，如果看到tomcat的迎页面的话说明安装成功了。 2.5 Jsp简介JSP(Java Server Pages)是由Sun Microsystems公司倡导、许多公司参与一起建立的一种动态网页技术标准。JSP技术有点类似ASP技术，它是在传统的网页HTML文件(*.htm,*.html)中插入Java程序段(Scriptlet)和JSP标记(tag)，从而形成JSP文件(*.jsp)。6 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。JSP技术使用Java编程语言编写类XML的tags和scriptlets，来封装产生动态网页的处理逻辑。网页还能通过tags和scriptlets访问存在于服务端的资源的应用逻辑。JSP将网页逻辑与网页设计和显示分离，支持可重用的基于组件的设计，使基于Web的应用程序的开发变得迅速和容易。 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段，然后将执行结果连同JSP文件中的HTML代码一起返回给客户。插入的Java程序段可以操作数据库、重新定向网页等，以实现建立动态网页所需要的功能。 JSP与Java Servlet一样，是在服务器端执行的，通常返回该客户端的就是一个HTML文本，因此客户端只要有浏览器就能浏览。JSP页面由HTML代码和嵌入其中的Java代码所组成。服务器在页面被客户端请求以后对这些Java代码进行处理，然后将生成的HTML页面返回给客户端的浏览器。Java Servlet 是JSP的技术基础，而且大型的Web应用程序的开发需要Java Servlet和JSP配合才能完成。JSP具备了Java技术的简单易用，完全的面向对象，具有平台无关性且安全可靠，主要面向因特网的所有特点。几乎所有平台都支持Java，JSPJavaBeans几乎可以在所有平台下通行无阻。从一个平台移植到另外一个平台，JSP和JavaBeans甚至不用重新编译，因为Java字节码都是标准的与平台无关的。 数据库连接：Java中连接数据库的技术是JDBC，Java程序通过JDBC驱动程序与数据库相连，执行查询、提取数据等操作。Sun公司还开发了JDBCODBC bridge，利用此技术Java程序可以访问带有ODBC驱动程序的数据库，目前大多数数据库系统都带有ODBC驱动程序，所以Java程序能访问诸如Oracle、Sybase、MS SQL Server和MS Access等数据库。 此外，通过开发标识库，JSP技术可以进一步扩展。第三方开发人员和其他人员可以为常用功能创建自己的标识库。这使得Web页面开发人员能够使用熟悉的工具和如同标识一样的执行特定功能的构件来进行工作。 JSP技术很容易整合到多种应用体系结构中，以利用现存的工具和技巧，并且能扩展到支持企业级的分布式应用中。作为采用Java技术家族的一部分，以及Java 2（企业版体系结构）的一个组成部分，JSP技术能够支持高度复杂的基于Web的应用。 由于JSP页面的内置脚本语言是基于Java的，而且所有的JSP页面都被编译成为Java Servlets，所以JSP页面具有Java技术的所有好处，包括健壮的存储管理和安全性。作为Java平台的一部分，JSP拥有Java编程语言“一次编写，各处运行”的特点。3需求分析3.1开发背景实验教学作为现在学校教学的一种重要手段，各个学校的实验室建设也是鳞次栉比的落成。面对日益增多的实验教学，以往的古老的人工管理和人工预约等模式也受到各方面的冲击，实验室管理系统也应运而生。实验室管理系统是为了配合高校实验教学新理念，结合众多高校一线教师和实验室管理专家经验，以及开放实验室的管理特点与实际情况，运用计算机技术，特别是现代网络技术，经过长期实践而研发的集实验室管理、实验教学管理、仪器设备管理、低值品与耗材管理、实验室建设与设备采购、实验室评估与评教、实践管理、数据与报表等相关功能的综合性实验室管理系统。3.2开发目的通过使用实验室管理系统实现高校实验室、实验仪器与实验耗材管理的规范化、信息化；提高实验教学特别是开放实验教学的管理水平与服务水平；为实验室评估、实验室建设及实验教学质量管理等决策提供数据支持；智能生成每学年教育部数据报表，协助高校轻而易举完成数据上报工作。 3.3需要实现的功能及功能模块 3.3.1 用户注册用户登录是一个网络系统必需的功能之一，用户想要使用系统提供的功能，就必须先拥有一个帐户，因此要到系统中注册一个帐户，用户在注册时系统要求用户输入注册信息，实验室预约管理系统包括学号，用户名，密码，确认密码，专业班级等，如果用户帐户已经存在或者用户输入的信息格式不正确系统将向用户显示相应错误的提示信息，并提示用户使用其他的用户帐户或者输入正确的信息，注册完以后，可以进行登录。3.3.2主要的设计理念按照高校研究生教学管理平台系统设计要求，本模块依照如下主导设计思想进行模块设计：模拟一个简单的信息检索系统，通过该系统使教务人员可以按照特定的条件方便查询毕业生的基本信息，录取类别信息，答辩信息，交费信息，毕业信息，就业信息和跟踪信息，从而根据情况进行分析反馈。3.3.3用户登录利用注册的帐户登录到系统，登录页面要求用户输入用户帐户和密码。在输入用户帐户和密码之后，系统将验证用户帐户和密码是否正确并根据权限判断是普通用户或者是管理员登陆，如果验证成功，就使用户处于登录状态。否则，系统显示用户帐户或密码错误的提示信息。3.4模块功能需求分析3.4.1 功能描述设计实验室管理系统的指导思想是：设计一套基于校园网的开放实验室管理软件，实现化学实验教学和管理系统的课程安排、仪器设备管理、网上预约、实验室安排查询，系统管理员进行实验资源管理、信息发布等功能。可以完成对各类信息的浏览、查询、添加、删除、修改等功能，数据之间形成良好的关联性。3.4.2系统功能图本系统的功能图如图3-1所示:实验室预约管理系统登录管理员登录管理员登录用户登录成功注册用户验证查看实验资源信息预约实验室或者器实验资源信息管理已预约信息管理空闲实验资源信息图3-1 功能模块图解3.4.3 流程分析我们已经了解了本模块的各功能模块划分，以及各功能模块之间的关系，这是该模块总体设计的重要组成部分。如果要对整个模块形成一个完整而全面的认识，还需要进行模块流程分析。所谓模块流程就是用户在使用模块时的工作过程。本模块的流程可描述如下：用户进入登录界面，输入用户名和密码，通过判断权限判断是学生登录或管理员登录。如果验证失败则转入登录失败界面，如果验证通过则进入相应界面；学生用户可以查看已经预约的实验资源包括实验室、实验仪器等或者对处于空闲状态的实验资源进行预约。管理员可以管理实验资源，增加、修改或者删除，查看已经预约的实验信息或者对已经用过的实验信息进行删除以供其他人使用，管理员还可以查看空闲的实验仪器。3.4.4系统流程图（图3-2）开始注册YYYAdminUserY登录普通用户主页面管理员主页面安全退出身份判断图 3-2 系统流程图4设计与实现4.1模块功能界面4.1.1 登录界面该界面的功能是实现用户的登录，其界面效果如图4-1所示。用户输入用户名和密码，如果点击“重置”按钮可重新输入用户名和密码；根据何种身份如果选择学生或者管理员，然后点击“登录”按钮，可由模块后台判断用户名密码是否正确，如果正确，进入相应登录成功界面，如果不正确，跳转到错误界面，其界面效果如图4-2所示。图4-1登录界面图4-2 登录失败界面4.1.2 普通学生用户界面普通学生用户登录成功后，进入学生界面，其界面效果如图4-3所示。该界面中用户查看已经预约的实验资源包括实验室、实验仪器等或者对处于空闲状态的实验资源进行预约，点击退出可返回登录界面。图4-3 普通学生用户界面4.1.3 预约空闲实验资源 用户在主界面“实验资源空闲列表”中找到需要预约的实验资源点击最后的蓝色预约，可进入对应的实验资源预约界面，其界面效果如图4-4所示。在该界面中，用户可填写需要实验资源的数量并注明自己的班级和需要使用实验资源的日期。检查无误后点击“保存”按钮可成功预约该实验资源。图4-4相应实验资源预约界面系统在预约成功后自动跳转回原实验资源信息的界面，并自动刷新，就可看到自己预约的信息。具体见图4-5所示。图4-5 已预约信息学生可对需要的实验资源进行预约，预约是填写需要数量，所在班级和使用时的时间。预约前：预约：预约后：4.1.4 管理员界面管理员在登录界面输入相应登录密码并选择“管理员”时，可进入管理员界面其界面效果如图4-6所示。在该界面中，管理员可以管理实验资源，增加、修改或者删除，查看已经预约的实验信息或者对已经用过的实验信息进行删除以供其他人使用，管理员还可以查看空闲的实验仪器。点击“退出”时，返回登录界面。图4-6 管理员界面 实验资源栏里是所有的实验室、实验仪器等物品的信息，管理员可根据实际情况进行增加、修改或删除。实验资源空闲列表里是所有空闲的实验资源信息。实验资源已预约列表里是所有已经被预约的实验资源的信息，包括实验资源名称，预约的数量，预约的班级和使用实验资源时的时间。如果时间已过说明已经使用过，该实验资源可以重新进去空闲状态，管理员可将该条信息删除，该实验资源信息自动变为空闲状态并添加到实验资源空闲列表。过程如图所示（注意数量变化）。未删除前：删除后：5系统设计与实现5.1 部分功能界面代码5.1.1 数据库建表CREATE TABLE user (id int(11) NOT NULL auto_increment,name varchar(30) NOT NULL,password varchar(20) NOT NULL,xuehao varchar(30) NOT NULL,sex varchar(20) NOT NULL,yuanxi varchar(30),zhuanye varchar(30),role varchar(30),PRIMARY KEY (id);CREATE TABLE lab (id int(11) NOT NULL auto_increment,name varchar(50) NOT NULL,zhuangtai varchar(30),allshuliang int(10),shengyushuliang int(10),shuliang int(10),zhuanye varchar(30),time varchar(50),PRIMARY KEY (id);5.1.2 用户注册5.1.3 权限判断tryString sql = SELECT * FROM user where xuehao=? and password=? ; pstmt = conn.prepareStatement(sql);pstmt.setString(1,xuehao);pstmt.setString(2,p);rs = pstmt.executeQuery();while(rs.next()role = rs.getInt(role);flag = true;catch(Exception e)if(flag)if(role=5)out.println(管理员登陆成功！ 2秒后跳转到管理界面！) ;response.setHeader(refresh,2;URL=guanli.jsp) ;elseout.println(普通用户登陆成功！ 2秒后跳转到考试选择界面！) ;response.setHeader(refresh,2;URL=student.jsp) ;5.1.4 预约功能trysql =update guanli set shengyushuliang=? where name=+name+ and zhuangtai=free;/更改剩余的数量pstmt = conn.prepareStatement(sql) ;pstmt.setString(1,shengyu);pstmt.executeUpdate() ;flag2=true;catch(Exception e)out.println(e);trysql = INSERT INTO guanli (name,shuliang,zhuangtai,zhuanye,time) VALUES (?,?,?,?,?) ;/将该预约信息插入数据库pstmt = conn.prepareStatement(sql) ;pstmt.setString(1,name);pstmt.setString(2,shuliang);pstmt.setString(3,zhuangtai);pstmt.setString(4,zhuanye);pstmt.setString(5,time);pstmt.executeUpdate() ;flag=true;5.1.5 删除预约信息删除预约信息，更改该实验资源的剩余数量tryString sql1 = SELECT * FROM guanli where name=+name+ and zhuangtai=free ; pstmt1 = conn.prepareStatement(sql1);rs = pstmt1.executeQuery();while(rs.next()int id2 = rs.getInt(id) ;int shengyushuliang=rs.getInt(shengyushuliang);int a=shengyushuliang+b;String c = Integer.toString(a);tryString sql2 =update guanli set shengyushuliang=? where name=+name+ and zhuangtai=free;/更改剩余数量pstmt2 = conn.prepareStatement(sql2) ;pstmt2.setString(1,c);pstmt2.executeUpdate() ;catch(Exception e)flag2=true;trysql = delete from guanli where id=?;/删除该条预约信息pstmt = conn.prepareStatement(sql) ;pstmt.setString(1,id);pstmt.execute() ;flag = true;5.1.6 管理员修改实验资源信息tryconn = DriverManager.getConnection(DBURL,DBUSER,DBPASSWORD) ;catch(Exception e)trysql =update guanli set name=?,allshuliang=? where id=?;pstmt = conn.prepareStatement(sql) ;pstmt.setString(1,name);pstmt.setString(2,allshuliang);pstmt.setString(3,id);pstmt.executeUpdate() ;flag=true;6.总结通过这次设计，使我重新的审视了这一学科的全部内容，并且得到了很好的利用。在此过程中也锻炼了我的意志，让我在以后的学习、生活中更有坚持不懈的精神去面对各种困难与挑战。同时，也使自己在软件应用方面有了很大的提高，争取在以后的学习工作中，能在各方面都有更大的进步。通过这次的毕业设计过程，我有几点体会，陈述如下：1.注意经常总结模块的开发过程中，经常会碰到一些小问题或一些书本上涉及不到的思想，这些东西要注意经常总结下来，作为自己编程过程中的经验，量变会导致质变，经常总结，大量经验的堆积、吸收都将会对自己编程水平的提高有极大的好处。2.编码的规范性非常重要无论多么小的程序，都一定要注意格式规范，这是成为一个好的程序员所必需养成的习惯。只有这样，程序的查错工作才更简单更有效，代码的可读性才更大。最初的几个页面我没有注意这样的问题，有的地方不很规范，当出现问题的时候，查起来非常繁琐，后来我将这几个页面重写，并在以后的编码中充分注意了规范的问题，大大减少了用于检查错误的不必要时间。3.最后，通过这段时间的毕业设计，从最开始的需求分析到后来的设计与实现，使我了解了JavaWeb技术，熟悉了Jsp连接MySQL数据库的方法，基本掌握了管理系统模块的开发流程。我希望，通过这次毕业设计的体会，能够使我在开发管理系统水平上更进一步，在思维上更富有逻辑性，在处事上更严谨，在面对错误或失误时更冷静，将自己的人生看作是一次教学系统的开发过程，不断的对自己进行需求分析和设计，编写自己以后的生活，由于知识水平有限，所以该系统还有许多不尽如人意的地方，望提出宝贵意见！参考文献1. 陈鹏，程勇，J2EE项目开发实用案例.上海：科技出版社，20062. 张孝祥，Java就业培训教程.北京：清华大学出版社，20033. 中国科学院成都计算机应用研究所计算机应用20044. 刘克成，郑珂，计算机网络.北京：人民邮电出版社，200115. （美）迪布瓦著，瀚海时光团队译，MySql CookBook.北京.电子工业出版社 20086. JSP程序设计：用JSP开发Web应用，北京: 清华大学出版社;致谢经过这段时间的学习和实践，本次毕业设计圆满的结束了。通过这次毕业设计，我学到了很多通过课堂学不到的东西，增强了自己独立思考的能力，锻炼了自己的动手能力，培养了独立解决问题的良好习惯，并且通过学习自己从未用过的语言及工具，增强了自己的自学能力。这些都是在走向社会之前很宝贵的经验和体会，对以后的学习、工作和生活必将有很大帮助。在本次毕业设计从开始到结束的整个过程中，有很多人给予了我多方面的帮助，借此机会表达我对他们的谢意：感谢我的指导老师张璠老师，感谢他对我在技术和思想上等各方面的支持和教导。同时，也要感谢很多同学，在我遇到问题的时候能够帮助我一起解决。在老师和同学的帮助下使我顺利完成了本模块的开发工作。此外，在设计过程中也使我受益匪浅，使我领悟到了一些为人处事方面的道理。最后我还要感谢院领导给我们提供了这么好的一个学习工作环境，使我们能顺利完成学业，感谢所有关心本模块开发的老师和同学。1. 基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究 3. MOTOROLA单