【大学生体育课器材分配管理系统设计实现10000字（论文）】

摘要：随着计算机技术和网络技术的日益发展，为了提高体育器材分配的效率以及提高器材管理员的管理能力，从实际需求出发，设计一个能够实现代替传统体育器材管理方式的体育器材分配管理系统。本次开发设计按照需求分析，总体设计，系统详细设计，实施以及系统测试等开发流程对系统进行功能模块与数据库的设计，普通用户模块能够实现对个人信息浏览，修改以及对体育器材的查询，借用，归还等功能；管理员模块能够查询体育器材的相关信息，并能对现有器材的信息进行修改和删除，还可以对个人以及普通用户的信息进行修改添加，并且实现对用户的器材借用及归还审核等功能。系统设计基本满足需求。关键词：计算机技术，体育器材分配管理，数据库。前言我国始终将青少年身体素质的提高作为人才培养计划中的关键步骤之一,随着社会的发展，每年全国各大高校招生人数不断上升，体育课是大学必修课程，随之而来的体育课的体育器材分配管理也成了一大难题。同一时间段有着大量的器材需求与归还任务，会给器材管理者造成一定的麻烦，传统管理方式的弊端显著。有效的运用网络信息技术搭建一个方便用户使用管理的大学生体育器材管理系统平台，可以更好的提高器材管理者的工作效率，实现体育器材的信息化管理。本文主要研究内容本大学生体育课器材分配管理系统在设计构思时，大致上定为普通用户登录模块跟管理员登录模块两个基本模块。本文就各个模块阶段的详细设计以及所运用到的技术进行介绍。在系统设计的各个阶段过程严格按照系统生命周期的结构化程序设计方法，将大学生体育课器材分配管理系统设计完成，并且能够应用到日常的实践管理之中。管理员可以凭借已经给予的权限进入管理员模块并管理系统数据库中的相关信息，实现体育器材信息管理和用户数据管理。未注册的用户是没有权限登录此系统。本系统操作性简单，应用性广泛，并在权限授予设置的前提之下能够保证用户基本数据的安全性，能够完成体育器材分配管理的基本需求。系统建立了一定的优势：就是改变了体育器材分配传统的管理方式，采用现代化计算机技术跟网络技术，使得器材管理者与大学生提高了在体育课时器材的分配管理效率，同时也方便了器材管理者与用户，减少传统手工管理方式带来的数据易丢失、统计错误、速率低下等问题。本文主要的研究模块包括：介绍系统设计的总体情况。介绍系统开发过程中运用的工具和相关技术。在依据需求分析的前提下，对普通用户模块和管理员管理模块进行数据库权限的分析设计，优化系统界面设计及其部分功能模块的实现。最后通过系统界面展示以及功能介绍来展现系统实现的效果。系统开发的相关技术综述前端设计Layuimini框架：layuimini是一种在layui的基础上改进之后的主要用于后台管理系统开发的开源框架，它所使用的是MIT开源协议，此框架更新及时，基本保证了用户在使用过程中的体验；界面清晰好看，符合当代年轻人的审美，内含多种主题方案且可以根据用户喜好进行自定义设计；页面支持多段，为响应式设计，而且操作简单，容易上手。Thymeleaf模板引擎：Thymeleaf主要是用来渲染XML/XHTML/HTML5内容的模板引擎，与JSP、velocity、freemaker等类似，它还可以轻松地与springmvc和其他web框架集成，作为web应用程序的模板引擎。与其他模板引擎相比，thymeleaf最大的特点是可以直接在浏览器中打开并正确显示模板页面，而无需启动整个web应用程序。验证授权工具Shiro：Shiro源自JSecurity项目，2008年加入Apache基金会，成为Apache基金会下的一个基于Java开源安全开发框架，Shiro采用模块化设计，具有良好的健壮性和易用性，ApacheShiro框架提供了身份验证、访问授权、数据加密、会话管理等一系列安全管理模式，能为各类信息系统提供安全解决方案，是目前业界JavaEE平台广泛使用安全技术框架。ApacheShiro框架主要由Authentication、Authorization、SessionManagementCryptography四部分组成。[1]后端框架Springboot:springboot是在Spring框架的基础上开发的，它可以简化应用程序的创建和开发以及SSM（Spring+springmvc+mybatis）框架的配置。springboot在javaweb开发中得到了广泛的应用[2]。采用SSM框架开发需要配置大量的XML文件，而spring-boot采用默认配置，简化了开发过程，加快了开发速度，因此本系统采用spring-boot框架结构，方便了项目的开发和部署。作为一个数据持久层框架，MBatis支持动态SQL，并且很容易与springboot集成。它是spring引导项目中经常使用的持久层框架。MySQL数据库MySQL是一种传统的关系数据库产品。其开放的体系结构使得用户具有很强的选择性。随着技术的逐渐成熟，MySQL支持的功能越来越多，性能也在不断提高。对这个平台的支持也在增加。此外，社区中还有大量的开发人员和维护人员。目前，MySQL以其稳定的功能、优异的性能以及在遵守GPL协议的前提下免费使用和修改而受到用户的欢迎。关系数据库的特点是将数据存储在不同的表中，然后将这些表放到不同的数据库中，而不是将所有的数据放在一个大仓库中。该设计加快了MySQL的读取速度，极大地提高了MySQL的灵活性和可管理性。SQL是访问和管理MySQL数据库最常用的标准语言。SQL使得在数据库中存储、更新和访问信息变得更加容易。Tomcat简介Tomcat是一个开源的免费JSP服务器，可以加载javaweb程序。它是配置JSP（Java服务器页面）和Java系统的必要环境。它是Apache软件基金会的Jakarta项目的核心项目，因为tomcat技术先进性能稳定和监督易用性已成为最为广泛的jsp服务器。Tomact工作原理：Tomcat是在JVM中运行的进程。顾名思义，它被定义为“中间件”，是Java项目和JVM之间的中间容器。Web项目的本质是大量的资源文件和方法。web项目没有入口方法（即main方法），这意味着web项目中的方法不会自动运行。将web项目部署到Tomcat的webapp中的目的非常明确，即期望Tomcat调用编写的方法来为客户机返回所需的资源和数据。Tomcat可以运行并调用编写的方法。那么，Tomcat必须有一个main方法。对于tomcat来说，它不知道用户将拥有什么样的方法。这些只有在项目部署到webapp之后才能确定。因此，Tomcat使用java反射来实现类的动态加载、实例化、获取方法和调用方法。但是部署在Tomcat中的web项目必须根据指定的接口编写才能被调用。系统分析在系统分析过程中，主要参考可行性分析跟需求分析。系统可行性分析可行性分析的目的不是解决问题，而是确定本系统在现存条件之下是否值得去研究开发。通常可以从三个方面出发分析：技术可行性，经济可行性以及操作可行性。当此系统的开发能够在当前社会环境带来一定的经济社会效益，我们才能够保证此系统的开发可行性，并着手进行系统的开发。在可行性分析的研究之际，应尽量避免过于繁琐的设计操作而造成不必要资源的浪费，并且明确此系统的设计研究方向，尽可能做到用低成本来实现高效益，而且应该以长远的目光来看待本系统以后的发展，做出系统开发完成后所能达到的效果分析以及未来发展预期，为此系统项目的设计给予一个专业有效的设计构思。系统在开发评价过程中是依据对现状的分析进而规划系统的设计目标方向。在系统开发规划过程中并不能够达到十分完善的程度，还需要在此开发过程之中不断地优化扩展，最终达到系统的预期效果。技术可行性在技术方面，本系统所使用开发语言为当前web项目下流行的Java语言，采用了Springboot框架，以及layuimini前端框架进行功能型设计美化，并且使用thymeleaf模块引擎，而在授权验证方面采用shiro工具进行安全验证。在数据库设计方面采用目前使用最多的MySQL数据库。这些技术都比较成熟，且操作起来简单，并且网上教学资源丰富，可以基本解决在开发过程中遇到的相应问题。所以说，在技术方面是较为可行的。经济可行性对于经济方面的考虑，本系统在开发过程之中所使用的相关技术工具，比如Spring、mybatis、layuimini框架均是开源框架，而且数据库MySQL也是开源数据库，无需付费便可以直接免费使用，相比其他一些付费开发工具以及框架，此系统的开发成本是比较低的，同时在后期维护方面也无需花费较多资金，系统在开发完成之后投入使用之前，基本不需要对相关管理人员进行较大规模的培训，进一步节约了资金，基本满足低经济高效益的要求。而且在对目前市场进行调查时发现，此系统在高校能够产生庞大的需求量，也能带来相应的效益，有着良好发展前景。因此，此系统在经济方面是可行的。操作可行性在通过对高校传统的器材管理方式调查得知，传统管理方式存在许多弊端，比如：数据易丢失，管理效率低下，容易出现统计错误的状况；而且器材管理者在管理方式上是否会出现一些状况。本系统可以很好的解决上述问题，并且系统操作方便，界面简洁明了。在系统开发早期，我们对一些较为受欢迎的网站进行了系统性的调查，发现大多数网站都将系统的功能菜单放置在界面的左侧或上方，这样能够更大程度的方便用户对系统进行操作。而本系统在设计过程中也保留了此设计，而且将所有功能都放置在界面上，能够让用户更清晰的了解系统的功能，避免了因为界面过于复杂而造成的操作失误。因此，本系统在操作上是十分可行的。在经过一些列的可行性分析之后，本系统基本能够实现上述可行性，进而能够保证在此系统的开发设计过程中，保质保量并且高效完成。总之来说，此大学生体育课器材分配管理系统从低成本高效益的原则出发，能够在付出较低代价在下，在较短的开发时间规划之内完成其相应的功能模块需求设计，所有本系统的开发是完全可行的。系统需求分析开发软件系统的首要准备工作就是对系统功能需求进行分析，也是系统实施最重要的关键点[3]。在系统开发设计之初，首先应该全方位的了解此系统用户群体，便于更好的分析此系统的设计需求，进而满足系统用户体验，同时我们也将在开发过程之中对于传统管理手段的一些弊端进行完善设计。功能需求系统主体功能模块如图3-1所示：图3-1系统主体功能模块图该系统主要包括管理员模块和普通用户模块。管理员模块只能由管理员来执行登录操作，可以对体育器材信息进行相关操作，主要是对于器材的借用归还进行相应操作，还可以对普通用户的信息进行操作。普通用户通过注册后可以登录到普通用户模块，查询相关器材信息以及实现器材的借用归还等操作。系统可以实现的基本功能包括：普通用户可实现的功能和管理员可实现的功能。普通用户模块的功能借用器材功能用户可以先查询器材的类型以及数量，然后考虑自身需求进行器材借用，需要提交器材借用审核给管理员。归还器材功能用户在器材借用结束后可以向管理员发起器材归还审核，在此之前需要清点器材，是否有丢失，损坏。当然，归还审核也要经过管理员审核通过方可成功器材信息查询功能用户可以登录并查询器材的类型及数量考虑是否借用历史记录查询功能用户可以查询本人的器材借用信息，包括类型数目以及借用时间，并且可以查看本人损坏丢失以及逾期未还的器材数目。管理员模块的功能查询功能管理员可以在主页查询到本周内器材借用的相关信息，各类器材借用比率及器材剩余数量审核功能管理员可以对用户发起的器材借用与归还进行审核，借用是否符合标准，归还是否有丢失损坏，是否逾期等器材信息管理功能在此，管理员可以管理相应器材信息，如有器材丢失损坏，可以更改剩余器材数目；如有新器材入库，也可以增添相关器材信息等。查询历史记录功能管理员可以进入此模块查询历史借用记录，查询所有用户的借用记录，看是否有损坏，丢失，以便于及时更新器材数目信息非功能性需求性能需求：本系统主要面向高校使用，存放的体育器材数据较小，MySQL数据库又是一种小型数据库，所以系统响应时间是非常快的。同时该系统在使用时仅面向体育运动中有器材需求的学生及老师，短时间的用户吞吐量较少，完全能够保证系统的正常运行；安全性需求：本系统采用shiro验证授权，在权限管理方面较为明确，系统运行主要面向高校内部，与外部其他网络连接较少，保证了系统在此期间的安全性。本系统经过调试运行之后，基本没有发现异常问题，所以说，该系统在高校的体育器材管理应用方面是比较可靠的，能够按照需求完成一系列的器材分配管理工作；可扩展性需求：就目前技术来说，本系统可以保证容纳所有数据和用户信息，若后续出现信息量过大的情况，也可增加额外的服务器以用来均衡系统负载；数据字典数据字典是指对数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑等的定义和描述，其目的是对数据流图中的每个元素进行详细的描述，并将数据字典作为一个简单的建模项目。简而言之，数据字典是描述数据的信息集合，是系统中使用的所有数据元素的定义集合。。数据字典对开发人员了解系统结构十分必要，充当了说明文档的角色。它详细的表示了表与表之间的关系结构，辅助实现系统开发。通过系统分析阶段将大学生体育课器材分配管理系统的组成结构拆分，对系统功能模块进行详细地描述，进一步使得大学生体育课器材分配管理系统的管理理念更加清晰。系统分析必须立足于系统建立的最终目的，对系统的各种设计方案进行选择，从全局角度考虑，寻求以最小代价大学生体育课器材分配管理系统。系统设计系统数据库设计数据库的设计既是本大学生体育课器材分配管理系统设计的基础，也是核心阶段。本系统的数据库在设计之初首先考虑的就是体育器材的数据库设计，包含器材种类数量等；然后基于用户设计数据库，包括用户的一系列相关信息。在数据库设计完成之后也就相当于构造出了本系统的数据库模式，并且能够在系统设计完毕后执行一系列的器材分配管理操作。系统在数据库的设计方面将严格按照规范，从而能够设计出符合本系统需求及预期效果的数据库。数据库概念结构设计数据库的概念结构设计既是系统数据库设计的基础也是保障。在此根据系统之前的需求分析跟设计思维进而设计出满足系统用户跟管理员需求的一系列实体和关系，进而方便了系统数据库的设计，打下基础。此处将运用E-R图来表示数据库的概念模型设计。普通用户实体属性E-R图如图4-1所示：图4-1普通用户实体属性E-R图系统超级管理员实体属性E-R图如图4-2所示图4-2管理员信息E-R图体育器材信息实体属性E-R图如图4-3所示图4-3体育器材信息E-R图大学生体育课器材分配管理系统整体设计E-R图如图4-4所示：图4-4大学生体育课器材分配管理系统整体设计E-R图数据库逻辑结构设计在数据库概念模型设计完成的基础上，我们需要将数据库的概念模型转变为数据模型，进而能够实现数据库的数据显示和操作等。在数据库的逻辑结构设计完成之后，相应的也会产生用于识别的各个表格之间的数据模型。本系统的数据库主要由以下几个表构成：普通用户信息表，管理员信息表，体育器材信息表以及个表之间的联系表。用户信息表用户信息表主要用于统计用户的相关信息，它主要包含普通用户和超级管理员。包括用户的学号、姓名、性别、所属学院班级、联系方式以及本人身份验证。普通用户信息表的结构表如表4.1所示：表4.1普通用户信息表列名数据类型可否为空说明IdintNotnull用户编号（主键）User_namecharNotnull用户学号Real_namevarcharNotnull用户姓名PasswordcharNotnull用户登录密码SexcharNotnull用户性别ClassnamevarcharNotnull用户所属学院班级TelephoneLevel_namecharcharNotnullNotnull联系电话用户职称体育器材信息表体育器材信息表主要统计器材相关信息，包括器材编号、器材名字、类型、器材总数、借用数量、剩余数量、损坏数量、丢失数量。体育器材信息表的结构表如表4.2所示：表4.2体育器材信息表列名数据类型可否为空说明IdintNotnull器材编号（主键）NamevarcharNotnull器材名字TypeTotalLend_amountSurplus_amountDamage_amountLost_amountvarcharcharvarcharvarcharvarcharvarcharNotnullNotnullNotnullNotnullNotnullNotnull器材类型器材总数借用数量剩余数量损坏数量丢失数量系统详细设计系统登录模块的设计大学生体育课器材分配管理系统是依据登录端口来实现普通用户和管理员的区分，用户首先应当输入正确的用户名，密码以及验证码之后才能够进入符合自身操作权限的界面。系统用户登录界面如图4-3所示图4-3大学生体育器材分配管理系统登录入口系统用户登录流程图如图4-4所示：图4-4大学生体育课器材分配管理系统用户登录流程图一般来说信息管理系统基本都具有相应的系统登录功能模块，在此模块的设计方面，应该将普通用户和超级管理员的权限区分，分别设计对应的权限。一般来说，普通用户只能够拥有一部分功能权限，既可以使用属于自己权限内的相应的功能；而管理员则可以使用所有的功能并且可以对普通用户信息进行相应的部分操作。普通用户模块的设计首先如果是新用户的话，则需要进行注册操作，只需输入学号、姓名、电话、所属学院班级以及确认登录密码即可，用户注册界面如图4-5所示图4-5大学生体育课器材分配管理系统注册界面用户注册并登录成功后，系统将会跳转至普通用户主界面，此时用户就可以进行查询，借用和归还器材等一系列的操作，普通用户主界面如图4-6所示：图4-6大学生体育课器材分配管理系统普通用户主界面借用记录模块有以下四个功能：（如图4-7所示）借用待审核：用户将想要借用的器材交由管理员审核归还待审核：用户将想要归还的器材交由管理员审核借用中：借用审核通过后后用户正在使用中的器材信息已逾期借用：超过借用时限但未归还的器材信息图4-7大学生体育课器材分配管理系统借用记录页面普通用户在器材管理模块可以查询器材信息并借用所需器材（如图4-8所示）图4-8大学生体育课器材分配管理系统器材管理页面点击借用按钮填写借用数量以及借用时长，然后点击下一步就可以申请借用器材，效果图如图4-9所示图4-9大学生体育课器材分配管理系统借用器材确认界面历史记录则可以查看本人所有的借用归还记录，如图4-10所示：图4-10大学生体育课器材分配管理系统记录查看界面大学生体育课器材分配管理系统管理员模块的设计器材管理员在成功登录管理员模块后，可以执行相应的操作。进入主页首先可以看到本系统所有用户数量以及活跃用户的数量，也就是正在使用本系统的普通用户；还可以查询本周内借用了器材的用户数量，各类器材借用的比率以及剩余器材的数量，好判断是否可以满足学生的借用需求，如图4-11所示：图4-11大学生体育课器材分配管理系统管理员主界面待审核有借用审核与归还审核，是否同意用户的器材借用审核；用户归还的器材在检查无误后方可同意其归还审核，如图4-12所示图4-12大学生体育课器材分配管理系统管理员审核界面管理员还可以进入用户管理对用户的信息进行查看以及修改，如有用户经常逾期不归还或者是损坏器材数目较多，作为相应的惩罚，管理员可以决定是否停用此用户的使用权限，如图4-13所示图4-13大学生体育课器材分配管理系统管理员管理用户界面被冻结的用户是无法再登录本系统进行操作的，如图4-14所示图4-14大学生体育课器材分配管理系统用户登录冻结界面在器材管理界面，管理员可以根据现存的器材类型对原有的数据修改，若有器材的丢失损坏或者是新器材入库，在此可以对器材的类型数量作出更改，及时更新数据。如图4-15所示图4-15大学生体育课器材分配管理系统管理员器材管理界面管理员也可以点击历史记录来查看器材的使用记录，包括借用数目，丢失数目，损坏数目以及借用日期时长，如图4-16所示图4-16大学生体育课器材分配管理系统管理员历史记录界面

系统实现本系统应当实现能够在不同操作系统上兼容并可以正常的运行，才可以用来完成体育器材分配管理的相对应操作。开发工具及环境部署本系统在开发时所运用的相关工具：开发工具：IDEA开发环境：JDK1.8.0数据库：mysql5.7.15调试浏览器：Chrome，Firefox，MicrosoftEdge操作系统：Windows10服务器：Tomcat8.5.32创建项目基本包结构在idea的项目创建完成之后，需要对其进行功能代码的填充，才可以构建成比较完整的目录文件和项目资源包。此项目构建成功后的资源包如图5-1所示：图5-1项目资源目录图系统功能模块的实现用户注册本系统的普通用户可以使用学号进行注册用户信息，而管理员则可用工号来实现注册。用户在进行注册操作时需要输入用户名，密码。相应的学院班级，联系方式等信息，信息提交注册完成之后，用户就可以在本系统的首页登录端口来执行登录操作。用户登录用户需要输入注册的用户名以及相应正确的密码来进行系统的登录，在点击登录之后，相应的，后台数据库需要验证信息是否准确，然后服务器就会根据验证信息的准确性相应的反馈登录的成功与否，成功登录系统会跳转到相应的主页，登录失败的话，用户应根据失败反馈的信息提示再执行对应操作。数据显示及操作一般来说用户相关信息的增删改查等操作都是由用户完成，当然，这一操作超级管理员也可以完成，因为有所属的相应权限。后台数据库会根据你已提交的信息然后验证数据是否合法，服务器则会依据此验证来做出相应的反馈，并且会在相关系统界面显示此操作的执行情况。体育器材相关信息的一系列操作只能由器材管理员来执行，普通用户无此操作权限。系统测试为了保证系统设计的质量，系统测试这一环节必不可少。应该以符合规范的测试方法来完成本系统的测试环节，检测系统在运行时存在的错误及漏洞，然后按照相应的需求及时更正这些错误并修复漏洞，进而能够确保系统正常的运作。系统测试的目的是确保此系统是否能够满足系统开发的预期目标。功能测试方法本系统采用单元测试、集成测试和确认测试这几种功能测试方案。通过单元测试检测将编译好的一个功能模块进行单独测试，检测该模块能否实现设定的功能和满足用户需求，寻找出该模块存在的缺陷和漏洞。集成测试则将所有功能模块组建到大学生体育课器材分配管理系统中，检测各个接口能否在系统设置的索引目录中实现正常跳转。最后确认检测开发的系统功能是否满足需求，完善系统各个模块的功能。系统测试内容本系统为了更加全面的测试系统功能模块，找出系统的缺陷和漏洞，测试范围将覆盖大学生体育课器材分配管理系统的管理员登录和用户登录模块。管理员模块中包括用户信息管理、体育器材信息管理、器材借用归还审核等测试内容，用户登录模块则包含器材借用归还，器材信息查询等测试内容。测试用例登录功能测试用例表6.1登录功能测试用例表测试目的：验证管理员和用户登录功能是否存在缺陷操作序号操作描述输入预期输出测试输出1未注册账号和密码能否直接登录随机未注册账号和密码无法登录无法登录2空字符能否直接登录空字符无法登录无法登录3正确信息能否直接登录正确账户和密码登录成功登录成功器材管理功能测试用例表6.2器材管理功能测试用例表测试目的：器材管理功能是否存在缺陷操作序号操作描述输入预期输出测试输出1未选择借用日期无法借用系统内部异常2归还时未填写正确数目信息提示错误信息提示错误信息测试结论通过对登录功能和器材管理功能模块的测试，其功能基本满足系统设计的用户需求。整体来说，测试结果和预期结果是基本相符的，该大学生体育课器材分配管理系统能满足高校体育课器材分配的管理工作。但该系统部分功能模块仍然存在一些缺陷：用户在进行借用操作后无法撤回借用器材时未选择时长，还是可以借用，不符合需求系统测试完成后，软件将在