【《共享自习室管理系统的设计》9100字】

摘要：随着国内进入高等教育普及化的阶段，招生规模不断扩大，导致高校图书馆资源难以满足学生的学习需求。大多数高校通过设置自习室来缓解图书馆的压力。本文设计的共享自习室系统能够通过预约选座管理自习室。本系统在基于B/S体系结构上采用JSP技术和SSM框架进行架构实现，数据存储使用MySQL数据库，系统由普通用户子系统和管理员子系统组成。普通用户子系统主要包含注册登录、预约选座和定位打卡等功能，管理员子系统则包含用户管理、资源管理、信用管理以及数据统计等功能。共享自习室系统通过统一的管理和合理的机制不仅减少了传统自习室管理所存在的问题，还提升自习室资源的利用率，能够满足高校信息化管理的需求。关键词：共享自习室；选座系统；JSP基础；SSM框架共享自习室系统1引言1.1课题背景随着各高校不断扩招，学生群体数量和竞争压力随之增大，对自习室的需求也不断增长[1-2]。但自习室资源无法满足不断增加的学生需求，从而造成占座、抢座现象频频发生。目前很多高校已经构建了自己的在线选座系统，目前，一些高校图书馆已构建起自身的在线选座系统，但仍然存在很多需要完善的地方[3]。针对以上问题，设计一个学生可以准确选座，并为校方提供方便高效的管理方式，同时杜绝占座问题的自习室管理系统就显得十分重要了。1.2课题意义如何解决自习室不良行为和提高资源利用率一直是大多数高校想要解决的问题[4]。本系统通过信息化管理方式提供了方便快捷的选座方式，为用户节省大量学习时间。通过合理的信用机制杜绝了自习室的不良行为，不仅可以提高座位资源的利用率，还能营造一个良好的学习环境，可以有效提升用户的学习效率，使用户在在考研和就业过程中更具竞争力[5-6]。共享图书资源则避免了闲置图书的浪费，实现图书的循环利用，贯彻了环保理念，为环保事业贡献一份力量[7]。1.3国内外研究现状国内与国外相比，国内学习竞争压力和学生数量远超国外，并且国内硬件资源并不富足，所以公共座位资源紧张问题基本集中在国内[8-9]。“高校图书馆选座系统满意度及影响因素研究—以武汉七校为例”一文中介绍武汉部分大学图书馆座位管理方式的演变史，并对多所高校正在使用的计算机座位管理系统进行比较分析，总结了座位管理系统所具有的优势和存在的问题，同时分析了这些问题产生的原因[10]。“信息经济学视角下的“考研占座热”问题研究”一文则是从经济学的角度进行了分析，解释了公共资源和个人利益之间的冲突原因[11]。从国内理论研究的结果来看，虽然已经取得不少研究成果，但是仍然存在很大的研究空间。1.4发展趋势结合共享自习室的背景和运行机制，不难发现利用计算机信息化来管理自习室，是提升座位利用率和创建良好学习环境的有效手段[9]。随着技术不断发展，共享自习室系统将会更加智能化和人性化，功能也会更加完善。使用信息化管理系统是未来高校管理的必然趋势。2系统需求分析需求分析是软件开发的一个重要环节，开发者通过对软件背景进行详细的研究和分析后准确提取出用户的需求，在此基础上再对用户需求进行分析，同时还要考虑到需求的正确性、可行性和必要性等问题，最终确定新系统的目的、范定义和功能。本课题主要从用户需求、功能需求两个方面进行分析。2.1用户需求分析能否满足用户的需求是评判系统是否成功的关键，通过对大量在校学生的调研，总结出以下两类需求分析。UI界面的需求分析系统界面作为用户和系统之间的媒介，直接影响到用户的使用体验和系统的性能发挥。友好简洁的交互界面能够使用户准确高效的使用系统功能，在最大限度上提升用户的操作效率。(2)功能需求分析作为一款基于校园的自习室管理系统，最主要是选座功能体系，包括选座、打卡、退坐等功能。再根据自习室现存的一些问题制定对应的机制和功能来约束这些行为。对于学校对来说公告通知、数据整理、资源分配等功能可以统一的对自习室和用户进行管理，提高自习室资源利用率，还能节省大量的人力资源。2.2系统功能需求分析根据实际用户需求，本系统将权限角色分为普通用户和管理员两种。(1)普通用户系统需求=1\*GB3①注册登录功能新用户需要填写对应信息注册账户，再填入正确的账号密码才能登入系统。=2\*GB3②预约选座功能普通用户可以通过可视化的选座界面进行预约选座和退座功能，可视化的选座界面可以让用户快速了解到自习室座位的使用情况，提高选座的效率。=3\*GB3③定位打卡功能为了避免座位资源的浪费，用户选座后要在规定时间内到达自习室进行打卡，如果在规定时间内没有在自习室进行打卡，用户所选座位会释放，同时会扣除用户的信用分。=4\*GB3④信用分机制传统自习室管理无法有效制止用户违规行为，信用分是为了约束用户行为而制定的规则，当用户违规时会扣除信用分。同时为自习室设置相应的信用分条件，当用户信用分低于自习室信用分条件时将会失去对应的自习室选座权利。=5\*GB3⑤留言板功能为了不断改善自习室环境，普通用户可以通过留言板提出建议和意见，管理员可以根据这些建议对自习室进行进一步优化，从而提升用户的体验。=6\*GB3⑥图书上传功能用户可以将想要捐赠的图书上传给管理员，管理员审核通过后图书信息将会上传到共享资源模块，用户再将图书放在自习室书架实现资源共享。(2)管理员系统需求=1\*GB3①信息管理功能管理员具备对普通用户的信息进行统一管理功能。=2\*GB3②资源管理功能管理员对自习室资源具备管理功能。不仅可以设置自习室信用分等级，还能根据自习室的使用情况及时调整自习室数量。例如临近社考时暂时增加自习室数量，假期时减少自习室数量，避免造成资源浪费。=3\*GB3③信用分管理功能管理员可以对用户信用分进行管理，能够手动增删违规记录和信用分数值，=3\*GB3③数据统计功能通过数据图表的方式统计各自习室的座位使用率和违规行为次数。=4\*GB3④图书管理功能管理员可以对用户上传的图书进行审核筛选，同时为通过的图书提供多种搜索方式，方便用户查找。⑤公告管理功能管理员具有发放公告的功能，通过此功能可以在系统主页显示公告通知。⑥数据打印功能管理员可以将用户信息、图书资料等数据统一导出或调用打印机打印。3系统设计3.1系统结构设计3.1.1普通用户子系统设计普通用户子系统注册登录模块选座模块信用分机制模块个人信息管理模块图书上传模块留言功能模块选座功能打卡功能退座功能普通用户普通用户子系统注册登录模块选座模块信用分机制模块个人信息管理模块图书上传模块留言功能模块选座功能打卡功能退座功能图3-1普通用户功能图3.1.2管理员子系统设计管理员作为系统的最高权限角色，具有对普通用户的管理功能，不仅可以对普通用户的信息进行修改，还可以添加删除普通用户角色。对于自习室资源，管理员可以进行增删操作，在必要时可以修改自习室选座权限来应对一些特殊情况。管理员子系统信息管理模块数据统计模块自习室管理模块图书管理模块信用分管理模块公告管理模块数据打印模块信息管理功能权限管理功能自习室管理功能座位管理功能管理员子系统信息管理模块数据统计模块自习室管理模块图书管理模块信用分管理模块公告管理模块数据打印模块信息管理功能权限管理功能自习室管理功能座位管理功能3.2数据库设计3.2.1数据库需求分析共享自习室系统的主要系统用户和自习室资源两类实体。由于是基于校园的自习室管理系统，系统用户主要分为学生、教师和管理员三个实体。学生实体需要模拟出用户号、学号、姓名、性别、班级等属性，教师实体需要模拟出教师工号、姓名、性别、联系电话、邮箱、职位等属性，而管理员实体则要模拟出账号ID、密码、类型、用户描述等属性。自习室资源又可以分为自习室和座位两个实体，自习室实体需要模拟出的属性有自习室号、自习室类型、名字、座位行列数和选座时间，座位实体需要模拟出的属性有自习室号、座位号、座位行数、座位列数、座位状态、学号和使用时间。每个座位只能被一个学生预约使用，两者之间通过学号实现一对一关系，这可以通过选座表存储用户与座位之间的关系来实现。系统通过信用分来约束学生行为，学生与信用分之间则通过唯一标识符学号进行关联。综上所述，再根据系统需求分析得出以下数据项。(1)系统用户：用户ID、用户姓名、用户密码、用户类型、用户等级、用户描述。(2)学生：学生ID、用户ID、姓名、性别、班级、手机号、邮箱。(3)教师：教师ID、用户ID、姓名、性别、联系电话、邮箱、职位。(4)班级：班级ID、学院、专业、教师ID、班级名称(5)信用分：用户ID、学生ID、学生姓名、信用分。(6)自习室：自习室ID、自习室类型、名字、座位行数、座位列数、总座位数、开放时间、关闭时间。(7)座位：自习室ID、座位ID、行数、列数、座位状态、学生ID、使用时间、选座时间。(8)用户选座：用户ID、学生ID、使用时间、选座时间、座位状态。(9)图书：图书ID、简介、作者、出版社、封面、数量、索引号、审核状态。(10)留言板：留言ID、留言标题、邮箱、手机号、留言内容。3.2.2系统E-R图设计用户ID系统用户用户姓名用户密码用户类型用户等级用户描述(1)系统用户E-R图如图3-3所示。用户ID系统用户用户姓名用户密码用户类型用户等级用户描述图3-3系统用户E-R图(2)学生E-R图如图3-4所示。学生学生ID用户ID学生姓名性别班级手机号邮箱图3-4学生E学生学生ID用户ID学生姓名性别班级手机号邮箱教师ID教师姓名联系电话用户ID邮箱性别职位(3)教师E-R图如教师ID教师姓名联系电话用户ID邮箱性别职位图3-5教师E-R图(4)班级E-R图如图3-6所示。

学院班级班级ID班级名称专业学院班级班级ID班级名称专业教师ID信用分用户ID学生ID姓名信用分(5)信用分E-R图如3-7所示。信用分用户ID学生ID姓名信用分图3-7信用分E-R图(6)自习室E-R图如3-8所示自习室自习室ID自习室类型名字开放时间关闭时间行数列数总座位数信用分等级图3-8自习室E-R图自习室自习室ID自习室类型名字开放时间关闭时间行数列数总座位数信用分等级座位行数列数座位状态学生ID使用时间座位ID自习室ID选座时间(7)座位E-R图如3-座位行数列数座位状态学生ID使用时间座位ID自习室ID选座时间图3-9座位E-R图(8)用户选座E-R图如3-10所示。用户选座用户ID使用时间学生ID选座时间座位状态图3用户选座用户ID使用时间学生ID选座时间座位状态留言板留言ID姓名邮箱电话内容状态(9)留言板E-R图如3-11所示留言板留言ID姓名邮箱电话内容状态图3-11留言板E-R图图书ID图书索引号作者出版社封面数量图书ID图书索引号作者出版社封面数量简介审核状态图3-12图书E-R图3.2.3数据库表设计根据对数据库的需求分析，本系统在数据库中创建了十张表，分别为系统用户表、学生表、信用分表、自习室表、座位表、选座表、社区表、留言板表。具体的设计方式如下所示。表3-1系统用户表“user”列名数据类型说明userIdint(11)用户ID(主键)usernamevarchar(20)用户名passwordvarchar(20)密码userTypeint(4)用户类型roleIdint(11)角色类型userDescriptionvarchar(200)用户描述信息表3-2学生表“student”列名数据类型说明idint(11)学生ID(主键)novarchar(32)学号namevarchar(32)姓名sexvarchar(20)性别birthvarchar(32)生日phonevarchar(32)电话mailvarchar(32)邮箱表3-3教师表“teacher”列名数据类型说明idint(11)教室ID(主键)novarchar(32)教师工号namevarchar(32)姓名sexvarchar(8)性别phonevarchar(32)电话mailvarchar(21)邮箱positionvarchar(21)职位表3-4班级表“class”列名数据类型说明idint(10)班级ID(主键)xueyuanvarchar(32)学院zhuanyevarchar(32)专业teachernovarchar(32)教师续表3-4列名数据类型说明namevarchar(32)班级名称表3-5图书表表“book”列名数据类型说明idint(11)图书ID(主键)namevarchar(128)书名authorvarchar(128)作者publishingvarchar(128)出版社covervarchar(128)封面remarkvarchar(128)介绍findnumbervarchar(32)索引号statusint(1)状态表3-6座位表“seat”列名数据类型说明idint(11)座位ID(主键)roomidint(11)房间IDrowint(11)所在行数colint(11)所在列数statusint(1)1表示有人，0表无人studentnovarchar(20)学号timevatchr(32)时间段datevarchar(32)日期keySeatvarxhar(32)座位使用信息表3-7自习室表“room”列名数据类型说明idint(11)房间ID(主键)typeidvarchar(64)房间类型IDnamevarchar(30)房间名opentimevarchar(30)开放时间closetimevarchar(30)关闭时间rowint(11)座位行数colint(11)座位列数totalint(11)座位总数表3-8选座表“chioce”列名数据类型说明idint(11)使用中座位ID(主键)studentnovarchar(32)学号续表3-8列名数据类型说明keySeatvarchar(64)座位使用信息timevarchar(32)选座时间statuschar(1)座位状态表3-9留言表“massage”列名数据类型说明idint(11)留言ID(主键)namevarchar(20)姓名emailvarchar(20)邮箱phonevarchar(32)电话contentvarchar(128)内容statusint(1)邮件状态表3-10信用分表“score”列名数据类型说明idint(11)用户ID(主键)studentnovarchar(32)学号studentnamevarchar(32)学生姓名totalint(11)分数4系统实现4.1普通用户子系统4.1.1注册登录模块普通用户登入系统需要在登录界面输入账号密码，这时系统会调用LoginController中的userLogin方法检测用户输入的账号密码与数据库中所存信息是否一致，信息相同登入系统，不同则登入失败，没有账号的用户可以通过注册界面注册账号，然后再通过登录界面登入系统。流程如图4-1所示，系统登录注册功能具体实现如图4-2所示。图4-1登录流程图图4-2登录界面4.1.2个人信息管理模块普通用户可以对自己的信息进行修改，当用户点击提交按钮后系统会调用UserController中的mesUser方法修改相应信息，包括姓名、性别、班级、出生日期、电话和邮箱。具体实现界面如图4-3所示。图4-3个人信息管理界面4.1.3选座模块用户可以通过选座界面进行选座，系统会调用SeatController中的choiceSeat方法判断选座用户的信用分是否低于自习室信用分条件，当用户信用分低于自习室信用分条件时会拒绝用户选座座，用户信用分高于等于自习室信用分条件时会判定用户当天选座次数是否超过三次，未超过三次时系统会再判定用户当前所选时间段是否已经选座，满足这些条件后即可开始选座。当用户选定座位开始预约时，系统会读取选座表中的座位状态。座位状态为“1”时表示此座位已经使用，选座失败。当座位状态为“0”时表示这个位置是空闲的，选座成功，同时将座位状态变为“1”并记录座位相关数据。选座流程如图4-4所示，选座功能界面如图4-5所示。图4-4选座流程图图4-5选座功能界面4.1.3打卡功能模块用户选座成功后需要在规定时间内到达自习室打卡。系统将自习室为圆心，指定长度为半径定义了一个圆状范围圈，当用户打卡时，系统会调用百度地图API提供的getCurrentPosition方法利用浏览器定位获取当前位置的经纬度，当这个经纬度包含在指定的范围圈中时，打卡成功，不在范围圈中打卡则会打卡失败。若是用户在规定时间内没有打卡成功，将会释放座位，改变座位状态同时扣除用户信用分。打卡功能流程图如图4-6所示，打卡功能如图4-7和图4-8所示。图4-6打卡流程图图4-7打卡界面图图4-8定位打卡图4.1.4留言功能模块通过留言板功能，用户可以将消息发送给管理员。在留言板功能界面用户需要填写相应的姓名、邮箱、电话和留言内容，系统会将这些信息存入数据库中的留言表。留言界面如图4-9所示。图4-9留言板界面4.1.5图书上传模块用户可以通过图书上传功能将想要共享的实体图书信息上传给管理员，管理员通过审核后将图书信息添加到数据库中。此时用户可以把实体图书交给管理员，由管理员将实体图书放置在自习室合适的位置，供用户其他用户学习使用，从而实现资源共享的目的。用户可以在主页对应模块通过书名和作者来搜索图书信息，图书的索引号代表着图书的实际存放位置。图书上传界面如图4-10和4-11所示。图4-10共享图书界面图4-11图书上传界面4.2管理员子系统管理员登入系统后可以通过管理菜单对用户信息、自习室资源、信用分、留言板、公告和图书进行管理。4.2.1用户信息管理模块用户信息管理模块不仅可以对学生信息进行修改，还可以根据学号和学生姓名搜索学生信息。还可以手动创建用户账号，修改用户权限。用户信息管理功能实现界面如图4-12所示。图4-12用户信息管理界面图4.2.2自习室管理模块管理员可以修改自习室信息，不同的自习室类型代表着不同的信用分条件，这是实现信用分机制的关键。管理员可以修改自习室的信用分条件高低，当用户信用分低于自习室信用分条件时，就无法在此类型的自习室进行选座。自习室座位数量是通过管理员定义生成的，通过改变自习室的行列参数就可以修改自习室的座位数，设置座位后不会立即刷新，而是通过计时器在每天自习室关门后的时间点进行刷新。自习室管理界面如图4-13所示。图4-13自习室管理界面图4.2.3信用分管理模块信用分机制可以约束用户行为，系统保留了手动的信用分管理功能，当管理员发现或者他人举报用户具有违规，管理员可以手动对用户的信用分进行扣除，并备注详细时间和和违规信息。信用分管理功能界面如图4-14所示。图4-14信用分管理界面图4.2.4数据统计模块数据统计功能可以统计自习室座位选座次数和用户违规行为次数，调用ECharts插件生成相应的柱状图和折线图，可以准确反映出自习室的使用情况。数据图表界面如图4-15所示。图4-15数据统计图4.2.5公告通知模块管理员可以在后台编写公告发放到主页公告模块，公告编写功能是通过富文本编辑Editor实现，可以插入文本、图片和表情等元素，公告发放后会直接显示在系统主主页，具体界面如图4-16所示。图4-16公告编辑图4.2.6数据打印模块本系统是基于校园的自习室管理系统，自习室相关数据的打印功能是必需的，本系统的打印功能是将数据导出为自定义数据表，再调用打印设备进行打印，如图4-17所示。图4-17数据打印图5系统测试5.1测试目标软件测试是软件开发过程中不可缺少的环节，软件测试的目标主要有两个，一方面是在软件测试的过程中发现软件的缺陷和隐藏的错误，另一方面是验证软件是否满足用户的需求[12]。GrenfordJ.Myers在《TheArtofSoftwareTesting》一书中提出“测试是为了证明程序有错，而不是证明程序无错的观点”[13]。这个观点阐述了在软件测试的过程中要以查找错误为主要目标。所以在软件测试的过程中发现Bug时，在对Bug进行分析、复现和修复后，要再次进行软件测试，确保软件的最终质量。5.2测试方法软件测试主要使用白盒测试和黑盒测试两种方法。白盒测试主要关注源代码和程序结构两方面，通过查看源代码来查找代码的逻辑缺陷、内存管理缺陷等问题。黑盒测试则与白盒测试相反，不关注程序内部结构和逻辑，只检测程序的功能是否能够正常使用，主要以用户的角度进行测试。5.3测试用例根据本系统的实际情况，选择黑盒测试对系统的各项功能进行测试，通过比较测试结果和预期结果来判断程序功能是否正常运行。本测试根据系统功能设计了用户功能测试用例和管理员功能测试用例，测试情况如表5-1和表5-2所示。表5-1用户功能测试表测试模块测试内容测试结果测试结论用户登录功能输入正确的账号密码登录成功功能正常输入错误的账号密码登录失败功能正常选座功能信用分正常的情况下选座选座成功功能正常信用分低于选座标准的情况下选座选座失败功能正常续表5-1测试模块测试内容测试结果测试结论信用分正常的情况下同一时间段选择多个座位选座失败功能正常打卡功能在自习室打卡范围内打卡打卡成功功能正常在自习室打卡范围外打卡打卡失败功能正常未在规定时间内进行打卡自动退座，扣除信用分功能正常用户信息管理修改用户密码修改成功功能正常修改用户信息修改成功功能正常留言板功能填写姓名、邮箱、电话以及留言内容提交成功功能正常图书上传功能上传图书封面，填写图书信息上传成功功能正常表5-2管理员功能测试表测试模块测试内容测试结果测试结论用户管理修改用户信息修改成功功能正常创建新用户创建成功功能正常删除用户删除成功功能正常修改班级信息修改成功功能正常自习室资源管理修改自习室类型和信用分标准修改成功功能正常创建新自习室创建成功功能正常删除自习室删除成功功能正常自定义生成自习室座位生成成功功能正常图书管理接收图书申请并通过审核上床成功功能正常删除图书删除成功功能正常数据图表功能统计当月违规次数,生成数据表统计成功功能正常更换图表样式更换成功功能正常公告通知编辑公告内容并发布发布成功功能正常数据打印导出部分用户数据信息导出从成功功能正常打印图书信息打印成功功能正常5.4测试运行情况系统每个模块的功能经过一系列测试，测试结果全部符合预测结果，功能均可正常运行看，测试运行情况如下。(1)测试登录功能，用户输入正确的账号密码成功登入系统，如图5-1所示。图5-1登录成功图(2)测试信息管理功能，用户可以查看自己的基本信息、信用分和违规记录，并且可以修改自己的基本信息，如图5-3所示图5-3用户信息修改测试图(3)测试选座功能，选座功能通过满足选座条件和不满足选座条件的两个账号进行测试，结果如图5-4和图5-5所示。图5-4选座成功图(4)测试打卡功能，预约选座成功后需要在规定时间和指定打卡范围内进行打卡，如图5-6所示。图5-6定位打卡测试(5)测试留言功能，用户填写相应的个人信息和留言内容后即可提交留言，如图5-7所示。图5-7留言板测试(6)图书上传功能测试，用户从本地上传封面和填写图书信息后即可上传图书，管理员通过审核后会将书本信息上传到共享图书模块，如图5-8所示。图5-8图书上传测试(7)用户管理功能测试，管理员对用户信息进行修改，修改成功后用户个人信息界面如图5-9所示。图5-9信息管理测试(8)自习室管理测试，管理员对自习室名称、类型以及座位数量进行修改如图5-10所示图5-10自习室管理测试(9)图书管理测试，管理员先通过查看图书详细信息，内容符合要求通过审核，同时系统前台相对模块显示成功如图5-11所示。图5-11图书审核测图7结论随着学生群体数量和就业压力的不断提升，高校学生群体对公共学习场所的需求越来越大。将有限的座位资源进行了合理的分配，提高了座位的利用率，能够有效缓解高校公共学习场所的需求压力。本文首先分析了共享自习室系统的开发背景和意义，并详细阐述了系统的设计和开发过程。本系统采用B/S模式使用Java语言开发，前端框架使用LayUI和JSP技术，整体使用SSM框架搭建。本系统实现了可视化预约选座功能和定位打卡功能，用户必须在规定时间内到达自习室打卡，否则将会自动退座，避免造成座位资源浪费。实现了用户之间的资源共享，使用户闲置的图书资源能够重复利用，环保的同时提升了图书资源的利用率。对于管理者本系统在基本的信息管理基础上提供了数据图表功能和数据打印功能，能够让校方的后勤工作节省大量时间。总