实验室信息管理系统毕业设计

毕 业 设 计题 目 显示专业实验信息管理系统设计学 院 物理科学与技术学院 专 业 信息显示与光电技术 班 级 显示 1201 学 生 姜 辉 学 号 20121701035 指导教师 崔晓军 二一六 年 五 月 二十二 日济南大学毕业设计- -摘 要随着大学实验教学课程的日益普及和丰富，实验信息的管理日渐冗杂，这时候，一套快捷、高效的实验信息管理系统显得很有必要。本设计是基于 Web 技术开发的实验室管理系统(LIMS)。系统在 Windows 系统+Java 环境下开发。使用的主要技术是 ASP 技术和 Oracle 数据库技术。前台采用 CSS+DIV 布局，后台使用 SSH 框架整合系统。本设计的主要任务是实现教学论坛模块的开发，将所有实验整合成论坛的形式，每个实验以帖子的形式呈现，包括实验信息，实验评价，实验热度等。师生在论坛中交流，答疑。教师与学生之间以私信的形式进行交流，教师可以对教学进程实时跟进，学生可以及时提问，高效、快捷的完成教学任务。本设计的最大亮点是克服了以往实验管理系统脱离人的缺陷，加入了高效率的论坛交互，大大提高了教学效率。另外本设计采用 B/S 构架，将程序部署在服务器上，师生可以通过浏览器在互联网上访问系统，十分便捷。关键词：实验室信息管理系统；实验教学论坛,SSH;B/S。济南大学毕业设计- -ABSTRACTWith experimental teaching courses in universities and the increasing popularity of rich, experimental information management becomes more and more miscellaneous. At this time, a fast and efficient laboratory information management system is very necessary. The design is based on Web technology development of laboratory information management system (LIMS). System developed under Windows system +Java environment. Technology of ASP and Oracle database is the main technology used. Prospects of using CSS + div layout, background Using SSH framework of the integration system. The main task of this design is teaching forum module is developed to achieve all the experiments will be integrated into the form of forum, each Experiments to posts in the form of presentation, including the experimental information, experimental evaluation. The experimental heat. Teachers and students in the forum exchanges, answering. Between teachers and students in the form of Sixin communicate, teachers can the teaching process real-time follow-up, students can prompt questions, efficient, rapid and finish the teaching task. The biggest highlight of the design is to overcome the shortcomings of the previous experiment management system from the human, joined the efficient interactive forum, greatly improving the efficiency of teaching. Also the design by B / S architecture, deploy the program on the server. Teachers and students can through the browser on the Internet access system, is very convenient.Key words: Laboratory information management system；Experimental Teaching Forum；B/S;SSH；济南大学毕业设计- I -目 录摘 要 .IABSTRACT .II1 前言 .11.1 研究背景 .11.2 研究意义 .21.3 研究目标 .21.4 开发环境 .31.5 开发流程 .32 系统设计的具体结构 .42.1 Web 应用的建立 .42.1.1 为什么使用 Web 应用 .42.1.2 Web 应用的特点 .42.2 B/S 构架模式的构建 .42.2.1 为什么采用 B/S 架构 .42.2.2 B/S 架构应用的特点 .52.2.3 B/S 架构的运行过程 .52.3 MVC 分层结构 .63 SSH 后台框架的搭建 .73.1 Hibernate 映射的构建 .73.2 Struts 的构建 .73.3 Spring 对框架的整合 .74 系统分模块设计 .84.1 基础模块信息设计 .84.2 实验评价模块 .104.3 论坛讨论模块 .114.4 其他模块 .125 系统综合调试 .135.1 主页调试 .135.2 回帖页面调试 .145.3 我的消息页面 .175.4 其他页面调试 .18结论 .19济南大学毕业设计- -参考文献 .20致谢 .21附录 .22济南大学毕业设计- 0 -1 前言1.1 研究背景随着大学实验教学的日益普及和丰富，大学开设的实验课程越来越多，开设实验教学的学院、专业也越来越多，实验室的压力也越来越大。面对日益增长的学员数量，日益繁重的教学任务，教师的教学压力也越来越大。这导致教师很难对每一个学员的学习进度进行跟进，这也就违背了学校开设实验课程的初衷 1。随着科技的发展，学校教学能力的进步，慢慢的会开设一些新的实验课程，这些新的课程就可能需要一些新的实验设备。实验导师在管理自己的实验资料和实验设备的时候不够直观，造成效率低的状况。其次，可能这些教学资料会有更迭，然而旧版本的资料往往也很重要，对旧材料的保存和新材料的公示，管理效率依然很低。实验教学要求学生提前了解实验内容、实验设备。由于平时学生不太会去接触实验室，从书本上接触的实验信息和资料不够直观，也很晦涩，导致预习效果差。实验预习报告写了很多但是效果并不理想，一些简单的疑问得不到解答。在进行课程时，学生对实验了解不够，课堂上跟不上导师的进度，反应慢，师生交流少，效果不理想。学生在实验室课堂教学结束以后，往往对一些实验细节有一些疑问，但是答疑的成本比较高，难度比较大，因为往往导师课程安排也比较紧，学生课课程很多。出于以上种种考虑，学生最后多数就放弃了答疑。这使得实验教学效果不理想。有些课程，学生可能在一段时间以后忘记了一些实验特性，想重新温习一下，而实验室又不处于闲置状态，即便实验室真的闲置，导师可能也有课程安排，没有时间进行一对一的指导示范。再退一步说，即便导师真的有时间对学生进行指导，这种温习的方式成本也显得非常高，需要学校提供实验室，需要学生和导师挤出时间。效率还是非常低。每学期期末要进行实验考核，要求学生现场操作，但一个学期有十几个实验，学生很难完全掌握每一个实验，尤其是一些实验细节，但是导师也没有条件去一对一的重新讲一遍。这让学生在考试复习的时候很苦恼。学校开设一个实验课程，必然有其教学目标，希望达到一定的效果。那么学校如何了解教学效果呢，当然是从学生处。那么学校既然希望能得到学生的反馈，了解学生对实验教学的评价，途径又是什么。从多数学校以往的方式来看，最后往往会采取调查问卷的形式。那么问题又来了，一个实验，其学员少则数百多则数千，如何去汇总这些评价，以人力去统计成百上千张调查问卷，效率何其低 2。综上，目前学校的实验室信息管理主要还是以人力为主，这就造成了过程冗杂，济南大学毕业设计- 1 -人力投入大的弊端。而且人为管理难免会有疏漏，往往效率也不高。其次师生交流不便，教学效果不理想。因此，一套简单便捷，基于计算机网络的实验信息管理系统显得尤为重要。1.2 研究意义根据前文提到的种种问题，本设计都能很好的解决。关于导师资料保存的问题，导师可以通过本系统上传文本、图片等资料。将信息长期保存在服务器上，高效便捷地管理实验信息。关于学生预习效果不理想的问题，学生可以通过访问本系统，登录论坛等方式了解实验的详细信息，提前自学，预习效果佳。关于师生交流不畅，答疑困难的问题。通过本系统的交流论坛，同学之间可以相互交流心得体验，导师也可以参与讨论。师生之间可以通过论坛私信进行答疑交流，增进师生间的交流。提高学习效率。关于学生复习及备考效率低的问题，通过导师上传的复习资料，学生可以随时进行回顾温习，高效备考。关于实验教学评价困难的问题。在本设计中，学生可以通过访问系统，找到交流论坛中的具体实验，通过自己的切身感受，来对实验进行星级评价，具体评论。系统会汇总这些评价，并进行分析处理，得到综合打分，学校能从中得到最真实的反馈。总而言之，本设计的出发点就是利用计算机信息管理的科学性来提高日常教学管理的效率。1.3 研究目标本设计目标构建一个 Web 应用并将其部署在互联网上，师生通过浏览器简单有效的管理实验信息。建立一个以论坛为交流载体的实验信息管理平台。以不同的角色、不同权限进行信息管理。导师便捷的上传资料公示给学生。学生通过访问论坛查看公示信息，有效预习、自学。课后通过论坛发帖进行交流，通过与导师私信进行答疑，及时查漏补缺。学生在论坛对实验进行打分评论，对教学效果进行有效反馈，学校以这种方式高效的汇总信息，进行教学评估 3。在论坛页面显示活跃导师，从而督促导师多与学生进行交流，广开言路，有效答疑。本设计的目标是统筹资源，提高管理效率，以计算机为载体，以互联网为依托，简单高效的管理实验信息。从而提高学生的学习效率与导师的教学效率，节省人力物力。充分调动导师与学生的积极性，主动参与到学校部署的实验教学任务当中。因此，构建基于计算机网络的实验室信息系统，不仅是满足毕业设计的要求，而且也是提高实验室管理水平的重济南大学毕业设计- 2 -要保证。 1.4 开发环境本设计首先从用户体验出发，考虑到目前 PC 绝大多数都是 Windows 系统，所以要完美兼容目前市面上的 Windows 系统，Xp、 Win7、Win8、Win10 都可以完美运行。以 Win7 系统为开发系统，以 JAVA 语言为开发语言。JAVA 语言以其面向对象的编程特点，使得程序逻辑性更强，程序代码简化，工作量大大缩减。另外，目前 JAVA 语言已经在市场屹立多年，封装好了很多好用的方法和接口，可以直接拿过来用。其次，本设计采用 Oracle 数据库作为数据库软件。它是在数据库领域一直处于领先地位的产品。可以说 Oracle 数据库系统是目前世界上流行的关系数据库管理系统，系统可移植性好、使用方便、功能强。它是一种高效率、可靠性好的数据库管理方案。本设计采用 CSS+DIV 的前台页面设计，用简单的盒子模型 ,即以外填充、边框、内填充、内容的结构画出整个网页。以 Eclipse 作为开发软件，Eclipse是一个开放源代码的、基于 JAVA 的可扩展开发平台。可以导入各种 JAR 包，拓展应用组件。是一款结构简单，可操作性强的 JAVA 开发平台 5,6。1.5 开发流程通过分析设计需求，明确开发目标与任务。部署 JAVA 环境和数据库环境。划分具体开发模块。从需求出发主要有以下分析,本设计最主要的模块是实验信息论坛模块。其次，实验信息展示模块，展示实验具体信息。还有实验评价模块，对实验发起评分。还有很重要的一个模块是私信模块进行交流。(1)明确开发任务以后，在 Eclipse 建立一个 Web 项目进行开发。(2)根据各个模块的具体要求，建立各自对应的的 Oracle 数据库中的表，确定各个字段以及各个表之间的联系。(3)同时由 SSH 框架的特性，生成各个表的 JAVA 类，从而以面向对象的思维进行开发。(4)在前台 JSP 页面用 CSS+DIV 进行布局，画出页面。(5)以 Struts2 分发请求请求连接后台，连接数据库进行数据库的增删改查操作。(6)整合各个模块，将数据和请求联系在一起，完成整个系统的部署。(7)初步开发结束以后，要对程序进行整体的调试，对前后台程序做一些小修改。程序本身调试结束以后要进行兼容性调试。从设计角度出发，兼容性最好的浏览器是谷歌浏览器。(8)之后实验信息系统要正式上线，添加真实的实验数据，进行运行维护。济南大学毕业设计- 3 -2 系统设计的具体结构2.1 Web 应用的建立2.1.1 为什么使用 Web 应用在 Internet 上的信息受到很多条件的限制，最重要的就是受到平台的相互依赖，也就是说很多东西都要受到系统的限制，在 Windows 系统下可行的应用，在 UNIX下就不能正常运行，反之亦然。Web 应用的出现改变了这一现状，为网络上的计算机用户提供了一种解决兼容性问题的手段。考虑到本设计是一套实验信息管理系统，实验信息和实验设备等信息需要经常更新，同时需要上传非常多的多媒体信息，同时我们希望用户可以跨平台的访问我们的页面，我们希望可以用 JAVA 完美支撑，还需要很强的动态交互的特性。出于以上几点考虑，我们选择创建 Web 应用 7。2.1.2 Web 应用的特点Web 是在 C/S 即客户端/服务器的基础上发展起来的，是一个平台无关性的共享平台。PC 通过 URL 来请求服务器上的 Web 页面。其比较典型的特点有：平台无关性：对操作平台没有什么具体的限制，无论是 PC，还是工作站、大型机。对操作系统也没有具体的限制，无论是 Windows、DOS 还是 Unix，都可以通过浏览器在 Internet 上访问 Web 应用。新闻性：Web 站点的内容是会经常更新的，而且操作成本很低，简单高效，用户可以获取最新信息。动态交互的特性：不同于早期的静态 Web 应用，用户只能被动浏览页面，交互效果差，体验不好。以 JAVA 为依托的新 Web 已经成长为兼具动态交互性的可执行的应用。超文本特性：Web 页面不只是简单的文本内容，而是具有丰富的多媒体资源。超链接导航特性：Web 应用可以通过页面上丰富的超链接进行页面间的跳转，可以实现便捷的导航 8,9。2.2 B/S 构架模式的构建2.2.1 为什么采用 B/S 架构传统的互联网应用是 C/S 架构。所谓 C/S 架构即客户端/服务器架构。C/S 架构有以下特性：由于是客户端/服务器架构，需要在客户端即 PC 部署一份程序。就是说如果用济南大学毕业设计- 4 -户想使用这个系统，就需要在自己的电脑上部署应用程序。这使得程序使用成本变得很高。C/S 架构的程序一旦程序本身进行一些升级维护，那么每个用户都需要在自己的电脑上进行程序升级，这使得升级成本同样很高。由于 C/S 架构的程序是部署在用户 PC 上，所以用户针对性强，体验较好，这是 C/S 架构的优点。如上述几点所言，C/S