实验室日常工作管理系统.docx
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实验室日常工作管理系统
摘要
随着高校实验室建设的不断发展壮大，无论实验室的数量还是实验室的种类都在快速扩充，高校设备管理工作也变得更加繁重和复杂，利用计算机来管理实验室成为必然的选择。
本文系统地分析了实验室日常工作管理信息系统的特点，首先从需求入手建立系统的功能模块，然后运用ASP动态网页技术，实现了基于WEB的B/S模式的实验室日常工作管理系统。
该系统服务于实验教学和实验室管理，较好地实现了实验室日常工作管理的信息化。
系统能够满足实验室静态管理和动态管理的需求。
本系统基于B/S架构和NetBeans平台，采用NetBeans技术和MySQL数据库技术进行开发。
主要实现了实验室维修管理；故障报修、维修记录、维修检查、工作状态、维修报表，实验室使用管理：
申请、安排、内容登记、使用登记检查、使用登记表，开放实验管理：
申请、使用统计、审批使用申请，信息管理：
教师管理、权限管理、学年管理、实验室管理、系管理。
关键词:
实验室管理系统；NetBeans；MySQL数据库
Abstract
Withthecontinuousdevelopmentofuniversitylaboratoryconstructionstrength,regardlessofthenumberofthelaboratoryorlaboratoryinrapidexpansiontype,universityequipmentmanagementworkisalsobecomingmoreheavyandcomplicated,usingacomputertomanagelabbecomeinevitablechoice.Thispaperanalyzeslaboratorydailyworkmanagementinformationsystemcharacteristics,startingfromthedemandofestablishingthesystemfuntionmodules,thenusingASPdynamicwebtechnology,realizedbasedonB/Smodelconsidesthelabdailyworkmanagementsystem.Thissystemserviceinexperimentteachingandlaboratorymanagement,agoodwaytorealizethelabdailyworkmanagementinformation.Systemcanmeetthestaticmnagementanddynamicmanagementoflaboratory.
ThissystemisaccordingtotheB/SstructureandNetBeansterrace,adoptionNetBeanstechniqueandMySQLdatabasetechniquescarryondevelopment.MainrealizationLabmaintenancemanagement:
faultreport、maintenancerecord、maintenanceexamination、workingcondition、maintenancestatements,Laboratoryusemanagement：
application、arrangement、registrationcontent、useregistrationcheck、useregistrationform,Openlaboratorymanagement：
application、usagestatistics、usetheapplicationforwzaminationandapproval,informationmanagement：
teachersmanagement、rightsmanagement、yearmanagement、labmanagement、department.
Keywords：
LabManagementSystem;NetBeans;MySQLServerdatabasetechniques
1.绪论
1.1研究实验室日常工作管理信息系统的重要意义
纵观目前,大多数高校实验室的运行情况，各高校在积极培养创新型人才的要求下，都认识到了实验教学的重要性。
但由于采用传统、抵消率的管理方法，随着实验室建设的深入，实验室教学和管理中的矛盾日益突出，甚至严重阻碍了实验教学的进程。
该课题是高校信息化的问题的一个方面，课题的研究对促进高校的教学和管理模式的改革、加快数学话校园的建设、提高学校的信息化的管理的水平、推进教育信息化的进程具有十分重要的意义。
大量的高校中存在这样的现象:
分散的、不连贯的实验信息使实验室管理者或者做实验的相关人员无法看到实验的全部资料及相关资料，信息的分散使得产生的结果也无法保持一致和完整性，造成中实验室在使用管理上许多问题。
现在使用者的期望值越来越高，实验室使用者需要更好的服务。
企业的竞争已逐步从产品的竞争转变为服务的竞争，因此，实验室要发展就必须需要进一步优化业务流程以提高企业竞争力。
实验室日常工作管理信息系统通过对实验室维修管理、实验室使用管理、开放实验室管理、信息管理从经验走向科学，从实验室日常工作管理的主要需求出发，为实验室管理建立弹性化和灵活性的业务流程。
自程序设计的一开始就充分考虑到系统体系结构的功能性、可靠性、易使用性、效率和可移植性，以及和各子系统的配合。
国民经济的飞速发展使得商业领域群雄鹊起，如何能够站住脚，更好地良性发展，除了业务上不断拓展外，销售管理对于一个公司成长起着至关重要的作用，企业的销售管理已经发展为对企业行为全过程的控制和监督。
优良的销售管理信息系统可以减少不必要的人员物质的浪费，从而达到精简机构，增加办事效率的作用
1.2实验室日常工作管理系统的现状分析
1.2.1实验室日常工作管理系统的国外发展现状
实验室管理信息系统是高校信息化的一个重要方面，综观国内高校的实验室管理现状，大致有三种情况：
第一是有部分高校仍然采用人工管理手段，管理手段落后，严重阻碍了实验室的发展，不能适应高校信息化发展趋；第二，有的高校实验室虽然实现了计算机管理，但采用的是单机管理系统，虽使用了现代化的管理手段，但不能适应网络化管理的趋势，信息孤岛现象严重；第三，有的高校管理软件是基于局域网的，而且是为完成某一特定功能的，具有特殊性，不具有普遍性，这样的软件缺点很明显，不易推广，系统采用Client/Server模式，不具备开放性、通用性，还有某些高校也开发了计算机开放实验室综合管理系统，希望能够实现计算机公用机房全自动化管理等，而且他只是针对机房开放而开发的机房管理系统，不能满足不同实验室的要求和实验教学的需要。
本系统就是在分析了国内众多高校的现状，结合我校实验室的实际运行状况的实际情况而提出的。
1.2.2实验室日常工作管理系统的国内发展现状
西方发达国家的LMS市场在九十年代就已经完全打开，现在LMS已经成为一个标准词汇被广为接受，在美国每年要召开一次LMS大会，讨论LMS的有关问题，国内LMS在九十年代开始为人们所知道，并在石油化工等行业得到了一些初步推广，但总的来说还远没有达到普及的程度。
这当然也受到了各种条件的制约：
体制、观念、经费等等，但其中起根本作用的是研件基础条件和人们的观念，试想：
如果连计算机都没见过，何谈使用软件？
而市场、商品经济观念的落后也制药了LMS的推广，如果一个企业不把追求经济效益放在第一位，他是不会考虑LMS的。
可喜的是，通过近几年的信息化建设，国内大部分实验室都配备了自己的局域网系统，各种计算机设备的配置也都是很高档的。
但是运行于网上的软件系统却没有！
这实际形成了这样一种局面：
实验室花大量经费建好局域网后却不知道拿他来干什么！
当然，更多的则是在考虑下一步如何上LMS这一问题。
特别是经过近几年互联网热潮的影响，网络、信息化等观念已经深入人心，甚至出现了诸如“不懂网络就是新文盲”的说法。
随着全球经济一体化进程的加快，国家在大力提倡、资助各行业的信息化进程，可以说目前国内LMS市场处于一种天时、地利、人和的最佳时机！
1.3本系统研究内容
本系统研究目的是简化实验室管理者对实验室维修、实验室使用、开放实验室、信息的管理，让实验室管理者对整个实验室日常工作系统了如指掌，从而可以及时调整对策应对讯息万变的实验室工作，使实验室管理从经验走向科学，从实验室销售管理的主要需求出发，为实验室建立弹性化和灵活性的业务流程。
1.4术语说明
实验室日常工作管理系统（LabDailyWorkManagementSystem）简称LDWMS,下面将用LDWMS代替实验室日常工作管理系统。
本系统的开发平台NetBeans。
2.实验室日常工作管理系统开发技术
2.1管理信息系统发展
随着计算机技术、网络技术和数据库技术的不断发展，管理信息系统已从上世纪50年代的单机数据处理阶段发展到现在的浏览器/度武器模式，其间激励了三个阶段：
第一阶段是单机数据处理阶段，这一阶段主要是单项业务为主，以减轻人的重复劳动，提高经济效益为出发点；第二阶段是综合数据处理阶段，这一阶段随着计算机管硬件技术的不断发展，数据处理和实时功能越来越强，使得计算机在企业事务管理中的到广泛的应用；第三阶段是网络处理阶段，随着网络技术的飞速发展和计算机软硬件性能的进一步提高，管理信息系统进入了网络处理阶段，这也成为管理信息系统发展的方向。
今天，人们已经可以把数据库技术引入到Web与数据库结合起来，不仅把Web与数据库的所有优点集中在一起，而且充分利用了大量已有的数据库信息资源，可以使用户在Web浏览器上方便的检索到浏览数据库的内容，Web数据库技术为传统的信息系统应用模式转轨到新的应用模式提供了具体解决方案。
2.2实验室日常工作管理系统
所谓实验室日常工作管理系统，就是对实验室相关信息进行管理的系统。
其作用在于帮助管理员对实验室设备进行管理和维护并及时的了解实验室的基本情况，以及帮助教师、主任、工作人员与管理员及时沟通，方便管理员做好实验室的准备工作。
2.3WEB信息系统的概念
基于Web的信息系统WIS（WebInformationSystem）是一个采用B/S模式的信息系统，是目前广泛流行的新型信息系统的构架。
WIS的运行机制是：
Web服务器端实现业务规则，数据库服务器实现数据支持，而用户端界面将全部是Web浏览器页面，用户从浏览器端向服务器端提交服务请求，服务器将处理结果通过网络返回浏览器端。
2.4实验室日常工作管理系统软件平台
Windows类的平台是我们最为熟悉的操作系统，目前在国内的微机操作中几乎处于垄断地位，在国内网站服务器市场上也占有了绝对多数的份额。
所以本系统选择Windows平台以及Tomcat服务器。
由于数据库软件MySQL的实用性和易用性，本系统的数据库用MySQL来建立。
2.4.1数据库软件MySQL
平台MySQL是一个小型关系型数据库管理系统，开发者为瑞典MySQLAB公司。
在2008年1月16日被Sun公司收购。
而2009年，Sun又被Oracle收购，对于MySQL的前途，没有任何人抱乐观的态度。
目前MySQL被广泛地运用在Internet上的中小型网站中。
由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，许多中小型网站为了降低网站总体拥有成本而选择了MySQL作为网站数据库。
2.4.2Tomcat服务器
Tomcat是一个轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP程序的首选。
可以这样认为，挡在一台机器上配置好Apache服务器的扩展，可利用它相应对HTML页面的访问请求。
实际上Tomcat部分是Apache服务器的扩展，但是它是独立运行的，所以当你运行Tomcat时，它实际上作为一个与Apache独立的进程单独运行的。
Tomcat很受广大程序员的喜欢，因为它运行时占用的系统资源小，扩展性好，支持负载平衡与邮件服务等开发应用系统常用的功能；而且它还在不断地改进和完善中，任何一个感兴趣的程序员都可以更改它或在其中加入新的功能。
2.5实验室日常工作管理系统开发工具
2.5.1脚本语言
JavaScript作为一种脚本语言，通常是直接嵌入到HTML代码中并支持JavaScript的浏览器解释并执行，这样即使是在网络速度很慢的情况下，客户端也能够的倒计时的响应。
在一个单纯包含有HTML代码的HTML页面中，访问者通过点击超链接或使用表单（Form）来与服务器交互，无论是使用超链接或表单，都要经过服务器处理后将处理结果返回给客户端，而是用JavaScript，由多有的代码都在客户浏览器解释运行，所以即使是在慢速Internet连接的情况下，你无须等待立刻就能够得到JavaScript代码运行的结果。
以上所述的基本概念和开发工具是我开发软件的必备知识，也同样是了解我的软件按的一个很好的切入点。
它包括了我所用到的所有的基本知识。
3.实验室日常工作管理系统的需求分析
需求分析是软件工程中的一个关键过程。
在这个过程中，系统分析员和软件工程师确定顾客的需要。
只有在确定了这些需要后他们才能够分析和寻求新系统的解决方法。
所以开发软件不做需求分析师不可能的，现在我就讲述我的需求分析。
3.1业务流程
3.1.1业务流程分析
根据学校的实验室日常工作管理流程，设计出实验室日常工作管理系统的整体业务流程，如图3-1、图3-2、图3-3所示。
图3-1总模块流程图
图3-2实验室维修及使用模块流程图
图3-3开放实验室管理及信息管理模块流程图
3.2系统数据模型设计
3.2.1E-R图
E-R图也即实体-联系图（EntityRelationshipDiagram），提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型，通过对业务流程的分析，画出以下两张E-R图来设计软件。
实验室日常工作管理系统的E-R图如下图3.2所示。
图3-4实验通知E-R图
图3-5实验管理E-R图
3.2.2关系模型
实验室日常工作管理系统模型：
实验室表基本信息（主键，名称，房间号，电脑配置，负责人员，机器数量，可用数量，所属系，申请状态）
系表基本信息（主键，名称）
角色表基本信息（主键，角色）
角色权限表基本信息（角色主键，功能主键）
功能表基本信息（主键，功能名称）
使用实验室申请表基本信息（主键，学年，学期，课程名称，需要的仪器，需要的软件，学生年级，学生人数，星期几，节次，起始周次，单双周情况，申请人，申请状态）
教师档案表基本信息（主键，工号，姓名，职称，办公室，办公室电话，手机，家庭电话，教研室，所属系，角色）
实验室开放记录表基本信息（主键，申请使用日期，开放对象，使用者单位，使用目的，项目名称，使用仪器，使用时间，申请人，指导老师，审批人ID，值班人员，备注）
学年设置表基本信息（主键，学年名称，第一学期起始日期，第一学期周数，第二学期起始日期，第二学期周数，当前学期）
实验室排课表基本信息（主键，学年，学期，课程名称，学生年级，指导教师，星期几，节次，起始周次，结束周次，单双周情况，使用实验室ID，排课人）
维修记录表基本信息（主键，学年，学期，发现故障实验室ID，发现人，故障机器，故障现象，发现日期，维修人员，维修说明，维修日期）
3.3数据流分析
3.3.1实验室日常工作管理系统数据流图
由业务留成都分析可知，数据有两个入口和两个出口，一个是管理员对实验室的基本信息的管理，一个是教师对课程信息的添加和管理。
下面通过数据流图详细的介绍。
实验室日常工作管理系统0层数据流1号如图3-6；
图3-6实验室日常工作管理系统顶层数据流图
图3-6实验室日常工作管理系统0层数据流
实验室日常工作管理系统1层数据流如图3-6（（a）、（b）、（c）、（d））所示：
图3-6（a）系统第一层数据流图
图3-6（b）系统第一层数据流图
图3-6（c）系统第一层数据流图
图3-6（d）系统第一层数据流图
3.3.2数据流分析
根据系统功能需求，数据库采用MySQL,它完全适合工作需求，并且它所支持的数据类型十分丰富，维护简便，费用比较低，人员素质要求不是很高，容易升级。
根据以上的流程分析与设计，可以分析出，在实验室日常工作管理系统中，需要包含以下几个表：
列名
数据类型
可否为空
说明
id
int
Notnull
编号
academicyear
Varchar（50）
Notnull
学年
Term1startDate
Varchar（50）
null
第一学期开始
Term1weekqty
Varchar（50）
Notnull
第几周
Term2startdate
Varchar（50）
null
第2学期开始
Term2weekqty
Varchar（50）
Notnull
第几周
curterm
Varchar（50）
null
现在第几学期
表3-7学年表
列名
数据类型
是否为空
说明
id
Int
Notnull
编号
ayid
Varchar（50）
Notnull
学年编号
Term
Varchar（50）
null
第几学期
course
Varchar（50）
Notnull
课程
studentclass
Varchar（50）
null
学生班级
weekno
Varchar（50）
Notnull
第几个星期
serial
Varchar（50）
null
连续几天
表3-8实验课程排表（courseschedule）
列名
数据类型
是否为空
说明
id
int
Notnull
编号
name
Varchar（50）
null
系名
表3-9系别（department）
列名
数据类型
可否为空
说明
Id
int
Notnull
机房号
ayid
Varchar（50）
Notnull
编号
term
Varchar（50）
Notnull
学期
labid
Varchar（50）
Notnull
实验室编号
findteacherid
Varchar（50）
null
发现者
faildevice
Varchar（50）
null
故障机器
repairteacherid
Varchar（50）
Notnull
维修人
failes
Varchar（50）
null
维修说明
failsdate
Varchar（50）
null
维修日期
表3-10实验室维修记录表（repairrecord）
列名
数据类型
可否为空
说明
id
int
Notnull
编号
weekno
Varchar（50）
null
周次
coursecontent
Varchar（50）
Notnull
课程内容
isid
Varchar（50）
null
节次
表3-11实验室使用记录表（labusedrecord）
列名
数据类型
可否为空
说明
id
Int
Notnul
编号
workid
Varchar（50）
Notnull
工号
name
Varchar（50）
Notnull
姓名
rank
Varchar（50）
null
身份
headship
Varchar（50）
null
头衔
表3-12为教师名单表（teacher）
通过以上分析，我明白了三件事情。
第一，我的软件要实现什么功能；第二，我的软件如何实现这些功能；第三，我将如何建立我的数据库。
4.实验室日常工作管理系统后台实现的几个关键技术
所有的问题都有他的关键点，只有当我们把这个问题的关键点好好的把握好。
问题就会很好的解决。
现在我就来介绍一下开发软件中的几个关键点，以及是用什么方法来解决它们的。
4.1数据库的访问
开发B/S模式的信息管理系统的前提是如何实现与后台数据库的链接，使其可以在远程实现对数据库服务器的操作。
Hibernate是一种Java与眼下的对象关系映射解决方案。
它是一种自由、开远点软件。
它用来把对象模型表示的对象映射到基于SQL的关系模型结构中去，为面向对象的领域模型到传统的关系型数据库的映射，提供了一个使用方便的框架。
Hibernate是持久层框架，它负责与数据间的数据交互。
有个hibernate.cfg.xml文件的，通过解析它，然后调用这些jar包中封装好的程序，连接数据库，连接的代码不用我们自己写，就在这些jar包中。
本系统对数据库操作中都直接引用连接文件，保证了链接代码的正确性同事也很好的解决了代码重用问题。
4.2Spring框架
Spring是一个开源框架，它由RodJohnson创建。
它是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的。
Spring使用及本地JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。
然而，Spring的用途不仅限于服务器端开发。
从简单性、可测性和松耦合的角度而言，任何Java应用都可以从Spring中受益。
Spring可以将简单的组件配置、组合成为复杂的应用。
在Spring中，应用对象被声明式地组合，典型地是在一个XML文件里，Spring也提供了很多基础功能（事务管理、持久化框架集成等等）。
Spring框架的主要功能有：
基于JavaBeans的配置管理，采用IOC的原理，特别是对依赖注射技术的使用。
这些都用来减少各组件间对实施细则的相互依赖性，
一个核心的，全局使用的bean工厂。
一个一般抽象化的层面来管理数据库间的数据处理，。
建立在框架内，对Java数据处理API和单独的JDBC数据源的一般性策略。
因此，在数据处理支持上对Java企业版本环境的依赖性得以消除。
和一些可持续性的框架，如hibernate，JDO，iBATIS和db4o，的整合
Web应用中的MVC框架，基于核心的Spring功能，支持多种产生视图的技术，包括JSP，FreeMarke，Velocity,Tiles,iText,和POI。
大量的APO框架以提供诸如数据处理管理的服务。
同IOC的功能一样，目的是提高系统的模块化程度。
4.3Iceface框架
Iceface是为标准的java快速建立的基于Ajax的JSF开发框架。
ICEface原本是一个商业产品，现已基于MozillaPublicLicense协议开源了。
它提供一整套完整的JacaEE应用程序开发组件，能够帮助开发人员用纯Java（notJavaScrinpt）快速开发客户端与互联网应用程序（RichInternetApplications:
RIA）。
4.4Hibernate框架
Hibernate是一种Java与眼下的对象关系映射解决方案。
它是一种自由、开
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