【基于Web的教学资源管理系统的设计与实现17000字】

目录第一章绪论该课题的目的在于解决高校教学资源无法向外借出，实验室管理人员在整理实验室数据时花费大量的时间，精力，教师在收集实验报告时会有漏收，错收，以及学生没有办法在课余时间继续完成课堂上未完成的实验的问题。基于当前纸质版的实验室管理系统无法满足实际需求，对此，我对教学资源管理系统平台的业务进行系统，详细的调查分析，开发一套简单，实用且符合大部分高校需求的教学资源管理系统，以此适应时代发展的需求。1.1研究工作的背景与意义随着社会的发展，人们意识到科技就是生产力，只有科技进步才能带来国富兵强。然而科技离不开教育，只有教育事业的质量上去了才能又快又好地发展科技。纵观国内外，没有一个国家地区不重视实验教学。但是随着时代的发展，学生人数与日俱增，以往老式的管理方式已经不能够很好的管理，给实验室管理员老师徒增了很多烦恼。因此，教学资源管理系统的出现已经成为必然，该系统能够很好的管理学生的实验情况，对学校，学生的意义深远。主要体现在如下三个方面：（1）.帮助实验室管理人员便捷地管理数据，对数据进行有效的分类和管理，解决资源共享不足，资源不对称的问题（2）.优化了教学资源查找的速度，提高资源存储和应用的可靠性，具有维护成本低的特点。（3）.去除授课老师收集实验报告繁琐的过程，锻炼学生的自我思考能力和动手能力。1.2国内外研究现状当前国内外部分高校已经开始研究线上高校管理系统，但是制作的管理系统包含范围太广，很少有专门针对教学资源的管理系统，对于学生来说不够简单，实用；所以我对此做出改进，设计一款仅针对于教学资源的管理系统，页面简单直观，易于操作，对实验室管理员，教师，学生都十分友好。1.3课题难点、重点、核心问题该课题的重点难点主要体现在权限的实现和设备的预约上，不同的角色拥有不同的权限，作为超级管理员可以授予教师，学生在该系统中不同的权限。每次预约或者租借的时候都要读取数据库中当前设备的剩余量，由于预约日期的不同，不同时间段中设备的数量是不同的，要解决各个时间段中设备数量不同的问题。核心问题是保证不同的用户不会发生越权的行为，设备不会在同一时间被重复租借。该系统的研究方向是利用前后端交互技术实现一个WEB端的教学资源管理系统，帮助高校对教学资源进行管理，降低设备的维护成本，提高实验室管理员的工作效率，培养学生的动手能力和自我解决问题的能力。1.4使用价值和论文解决的问题该系统不仅解决了高校教学资源利用效率低，维护成本高的问题，而且帮助管理人员，教师节省了大量时间，给予学生课余完成实验的机会，从而提高学生的动手能力。第二章相关开发工具和技术介绍2.1编程工具选择该系统选用IntelliJIDEAEducationalEdition2020.3x64作为软件开发工具，在此基础上，综合安全性、可靠性、稳定性、信息延迟等因素，选用阿里云服务器进行系统网站开发。前端页面实现的技术框架是Layui框架+JavaScript+jqurey对页面进行设计，实现页面的动态效果和轮播图的切换。后端我采用的是JAVA编程语言和SpringBoot+Spring+MyBatis来实现后台业务逻辑和前后端数据交互的接口。这样有利于我实现相关页面和业务，提高编写代码的效率，提升用户的操作体验。下面我将对所涉及到的相关技术做简要介绍。2.2JAVA编程语言java是一种面向对象的编程语言，主要包括JavaSE、JavaEE和JavaME三个平台，包括JavaSE,JavaEE,JavaME。相较于C++，java摒弃了多继承，指针等难以理解的概念，具有操作简单、功能强大的特点。同时，作为静态面向对象贬称的代表，java极好的实现了面向对象理论，可以支持更复杂的编程。此外，java具有通用性强，平台移植性强，多线程，动态性等特点。2.3SpringBootSpringBoot是一种以简化spring的配置和开发为目的应用框架。SpringBoot支持对应用程序进行整体管理，SpringBoot提供了大量的开发组件和内嵌式应用容器如tomcat，极大简化了开发过程，提高了开发效率。为简化内置的Spring功能，本文引入或激活所需的Spring功能，有助于在开发过程中将更多的经历投入到构建系统的业务逻辑中。本文利用SpringBoot框架和相应的jar包，实现基于Spring自动配置。此外，上述的SpringBoot已经嵌入了web应用程序容器并集成了系统监控等功能，能帮助快速搭建企业级的应用程序支持。2.4IntellJIDEA开发工具IDEA全称是IntellJIDEA，是Java编程语言开发的集成环境。IntellJ被公认为是最好的JAVA开发工具，尤其是智能代码助手，其在代码自动提示，JAVAEE支持，重构，各种版本工具，CVS整合，JUnit,代码分析创新的GUI设计方面都比市面上的其他产品做得更好。同时IDEA所提倡的是智能编码，减少程序员的工作，它的特色功能有：智能的选取，历史记录功能，编码辅助，丰富的导航模式，JUnit的完美支持，动态语法检测，XML的完美支持，代码检查，智能代码。2.5JavaScript编程语言JavaScript由Netscape公司根据JAVA外观在网景导航者浏览器上设计而成，因其开发者希望它与JAVA相似，因此取名JavaScript，实际上，JavaScript的语法风格与self、scheme更为类似，与JAVA差别较大。JavaScript标准是ECMAScript，是一种是基于原型编程、多范式的轻量级、解释型、即时编译的动态脚本语言，具有函数优先等特点，它支持多种编程风格，如命令式、声明式、面向对象等，它被被广泛应用于网页设计上，在非浏览器环境中也十分常见。2.6Layui框架Layui框架是一套开源的WebUI解决方案。它采用自身经典的模块化规范，遵循原生HTML/CSS/JS的开发方式，上手难度低，即拿即用。Layui与那些基于MVVM的底层前端框架不同，它更多的是面向后端的开发者，后端程序员不需要花很多时间了解前端开发的各种工具，只需要面在浏览器上就能完成所需操作。2.7MySQL数据库MySQL是一款由瑞典的MYSQLAB开发的关系型数据库，具有安全、跨平台等特点。MySQL和PHP，JAVA等主流编程语言结合紧密，被广泛应用在中小型网站上，与其他数据库工具相比，由于MySQL体积小、速度快，且完全免费，对于开发者而言总体成本低，因而广受好评。2.8本章小结本章主要讲述了在程序开发过程中用到的主要技术和开发工具，并依次做出介绍。第三章需求分析第三章需求分析3.1基于web教学资源管理系统构建的必要性3.1.1实验室管理员的需要在以前的实验室管理系统中，一直沿用老式的纸质记录的方法，对实验室管理员来说，管理这些数据十分困难，繁琐，而且容易出现数据丢失的问题。如高校更换一批新的实验设备，管理员需要找出记录实验设备的档案，然后再对该文件进行修改。这个过程不仅繁琐，而且容易出错，可能会因为管理员的粗心，导致记录的数据错乱。这样的重复劳动会导致大量人力，物力的浪费。所以，开发一个能够适用于高校的教学资源管理系统能够很好地让实验室管理员对实验室，实验设备的每项数据进行管理，减轻实验室管理人员的劳动量，提高工作效率。3.1.2教师的需要高校课程中少不了实验课的存在，为了锻炼学生的动手能力，能够将所学习的理论知识应用到实际的开发生产过程中，于是实验课应运而生。在每次做完实验后都会要求学生书写实验报告，从而验证学生对实验的理解程度，在收取实验报告的过程中，大部分都是通过邮箱直接发送给授课老师，在这个过程中会出现很多问题，比如学生在发送实验报告的时候输错授课老师的邮箱，授课老师在邮件中收取实验报告时因为邮件太多的原因而漏收学生的实验报告等问题。所以，在我们开发的教学资源管理系统中，学生通过该系统提交实验报告，老师直接在系统上下载对应实验报告即可，满足常规教学和实验环节的需求，为教师优化教学设计提供了便利的条件，减少教师在收集，整理教学资料上的时间，让教师把更多的时间用在提高教学质量上。3.1.3学生的需要集中式的课堂学习永远是难以满足学生个性化学习的需求的。要想学有所长，仅仅靠课堂教学实践是不够的，需要学生在课后进行不断的思考，钻研与学习。教学资源管理系统还有一个作用就是学生可以在课件管理方面下载到老师在课堂上所用的PPT，课前对知识进行预习，便于在课堂上接受老师所讲的内容，课后对知识进行巩固，对深层次的东西加以钻研，再者学生还可以在系统上下载老师上传的课后练习题，对所学知识加以巩固。3.1.4远程教学的需要研究设计基于WEB的教学资源管理系统是数字化校园建设的一个重要内容，帮助高校实现远程教学。远程教学有两种模式，其一是为学生弥补或者补充课堂集中式教学的不足而进行的课外学习活动，提供与课堂教学同步的辅导型资料，其二是根据学生对自身提高的需要，利用网络自选教材自主学习，提供多学科课程教学多媒体教材。支持远程教学的核心是教学资源管理系统的完善，充分利用该系统所提供的存储，传递的功能，实现教学资源的共享，拓展教学的时间性和空间性，实现优质教育资源和教育方法不受时空限制，得以分享，为高质量的远程教育提供了一种十分有效的手段。3.2系统性能需求建立教学资源管理系统需要注意以下几点：1.系统的安全性、扩展性和先进性。2.文件传输的可靠性。该系统具备较高的可靠性和易维护性，平台具备完整性和安全性，只有使用正确的密码才能够登入系统，并做出相应操作。系统的性能需求主要满足如下几个方面：3.2.1标准型需求近年来，我国教育事业的信息化以前所未有的速度发展，教学资源地数量也在急速地增加，这些资源的内容丰富多彩，表现形式多种多样。然而，大量的教学资源给教育带来便利的同时，也带来了管理上的困难。显然，建立一个能够适用于高校的教学资源管理系统能够很好的解决海量教学资源无法管理的问题。在当今国内的众多高校中，每个高校拥有很多院系，尽管是相同科目的授课老师，对教学资源的使用也不尽相同，而且每个老师都有自己的授课风格，这样就导致了教学资源数量激增。再者，近年来很多高校处于扩建的阶段，都在寻找地方建设分校区，这样的情况会导致资源共享的难度进一步增加。该系统打破了时间和空间的限制，远在其他地方的分校可以直接通过系统下载到总校的教学资源，极好的实现了资源共享。在如今这个信息技术时代，基于web的教学资源管理系统的技术和开发人员基本上已经成熟了，只要根据用户的需求确定教学资源管理系统需要具备的功能并合理规划教学资源管理系统的开发阶段，遵循国家标准，并参照有关院校制定的《教学资源建设技术规范》，为系统的开发者提供工艺的技术标准，制定合理，可行的技术框架，提出与同类产品所不同的创新点并针对创新点提出解决方案，使资源的基本属性结构一致，实现资源在区域内的广泛共享，以便实现数据共享，就能够很好的实现教学资源管理系统的功能目标。3.2.2开放性需求在当前互联网技术发展得如日中天的情况下，我国对教育业和科研的投入不断增加，不断促进互联网技术与这两个行业互相融合。怎么实现校园内服务站点数据共享，如何加强学校之间的远程合作，怎样消除信息闭塞的问题，该如何防止不同站点对同一个事物进行研究，让每个站点实现信息共享，从而取长补短，这是摆在高校管理者面前的重要课题。由于高校教学管理系统涉及到学校所有的专业，学科，范围非常广，资源的使用者的数量很多，教学资源的内容比较复杂，所以我在设计的时候以方便教师和学生使用为中心，同时也考虑到了系统要便于管理，这样做能够很好的实现资源共享以及交流。随着目前宽带校园网络建设的迅速发展，为教学资源管理系统的建立提供了坚实的物质基础和技术条件。于是，怎样才能够把校园网的作用发挥到极致，怎么使用web开放式技术来构建能适用于当今时代的教学资源管理系统，这些都是摆在我们眼前迫切需要解决的难题，也预示了未来教育行业和互联网行业高度融合的结果。3.2.3灵活性需求为了满足大量储存，教学资源形式多样，管理方便等需求，系统应该具备较好的灵活性，提供灵活，公开的接口。在面对各种各样的教学资源素材中，要想从大量的资源中找到所需要的资源，需要利用数据库进行组织和管理，最重要的是怎么样组织教学资源和存储方式，能够使该系统存储资源更加灵活，高效，便于管理员对该资源库中的实验室，实验设备，课件，实验报告模板等进行增、删、改、查等一般数据库操作。同时要求系统数据的存储速率快，便捷，界面直观友好，检索便捷，为不同用户提供不同的界面，简单明了的导航。系统设计应该体现出人性化的设计理念，提供足够灵活的人机交互功能，增强系统的灵活性，可靠性，为用户提供搜索引擎，帮助用户在复杂的信息中简便，有效，快捷的查找到自己所需要的信息，这样才能让系统在更大程度上满足用户的需求。3.2.4安全性需求由于设计的课题是基于web的教学资源管理系统，系统的最终实现是要放到网上运行的，但是该系统呈现出开放的状态，所以我们必须最大程度上保证系统的安全。这个系统的安全性主要是通过账号、密码、权限等体现的。该系统主要从如下三方面保证安全性：（1）.限制用户的权限，对不同的登入用户分配不同的功能和权限。为了确保用户能够灵活的拥有权限，又只能够使用自己权限范围内的功能，超级管理员应该能够对各个登入用户的权限进行有效的管理和配置，避免将修改，删除，写入等权限分配给一般用户，以免被其他用户通过该配置信息而间接取得对系统数据库的访问权限，大大提高了系统的安全性。（2）.为了保证用户的安全性，该系统通过直接使用excel表格导入学生信息的方式导入学生信息，直接去除学生注册的过程，在一定程度上杜绝了外来人员注册登入系统并对系统进行篡改的可能性，保障了系统的安全。（3）.超级管理员应该对教学资源管理系统有完整的控制权，对实验室，实验设备，教学资源实施管理和维护，以保护它们不受损害。掌握所有用户对实验室，实验设备，教学资源的使用情况，每个用户对系统中的资源，设备等进行操作都会相对应的生成日志文件，超级管理员可以通过日志文件中的信息定位到对应的用户，追究其责任。3.3系统总体设计需求3.3.1技术需求分析设计实现基于web的教学资源管理系统，其架构应该考虑独立性，可行性和易扩展性：其一是要通过web界面实现对实验室，实验设备的入库，检索和实验报告，课件的上传，下载等功能；以多种形式将平时老师上课所用到的东西传到平台上，为学生提供各学科丰富的，多元化的学习素材。教学资源管理系统在内容上主要分为两部分：1是硬件教学资源；2软件教学资源。在硬件教学资源中又分为实验室和实验设备，学生，教师，高级管理员都能够在该系统中预约，租借实验室或者实验设备。软件管理资源分为课件和实验报告，课件可以上传老师自制或者收集的课件和素材等自建资源和来自网上资源下载库，资源网址库等internet资源。其二是提高系统的稳定性。为保障系统的安全，我将系统的用户分为学生用户，教师用户和超级管理员三种，给不同的用户提供不同的文件管理权限和用户管理权限。系统的整体设计分为管理员端和用户端两个层面，系统管理员负责对所有资源进行管理，主要负责硬件设备的启用和入库，出库等。普通用户分为教师用户和学生用户，教师用户主要负责上传教学资源，和下载实验报告；学生用户负责下载教学资源和上传实验报告。B/S模式很大程度上减少了用户操作的复杂性，给用户提供一个友好的界面。所以，该系统采用B/S模式进行设计。3.3.2系统设计需求设计实现教学资源管理系统就是为了促进老式教学方式和现代教育技术的整合，实现资源共享，为教学改革提供有力的支持。系统设计可分为以下具体目标：1.将所有实验室，实验设备的档案信息录入系统中，为教师，学生在课后时间进行实验提供了硬件条件。2.将教师上课时所用的ppt，课后练习题，课外学习资料，实验报告模板上传到系统中，可供学生在课后时间对于未理解的知识加以钻研，完成练习题并巩固课堂知识，通过课外学习资料，尽可能拔高自身水平。同时，还有利于同一学科的老师参考，从而达到提高教学质量的效果。3.该系统要求操作简单方便，界面直观友好且具有灵活性，开放性，可拓展性。用户可以在校园内随时随地查询需要使用的资源。由系统的需求分析可以看出，设计并实现基于WEB的教学资源管理系统，架构需考虑独立性，可行性。一是通过web界面实现对硬件教学资源和软件教学资源的各项详细信息的录入；二是对不同的用户提供对应的文件管理权限和用户管理权限。该系统从管理到使用，分为超级管理员，教师，学生三级用户角色，在系统的使用过程中分别对应不同的功能权限。这三类用户角色和其所具备的功能权限如图3-1。该系统采用统一身份认证的方法进行用户管理，支持学生用户通过浏览器上传实验报告，下载实验模板，PPT等教学资源，预约或者租借实验室。支持教师用户上传或下载实验报告模板，查看实验报告的提交记录并下载，上传，下载PPT等教学资源，预约或者租借实验室。支持超级管理员录入实验室，实验设备的详细信息，启用/禁用、预约、租借、编辑、删除以及查看实验室或实验设备的租借记录，在软件教学资源上，如实验报告模板能够上传、下载，提交、编辑、删除，同样也可以查看提交记录，课件方面也是类似的，支持添加、下载、编辑、删除课件等教学资源。同时，无论是哪个用户对该系统的资源进行操作超级管理员都可以在日志管理中查看到相关信息，最后还能够对该系统中现有的软硬件教学资源进行统计。图3-1用户角色与其对应的功能权限该系统分为学生用户，教师用户和超级管理员3种角色进行功能设计，以学生用户的功能主要是满足学生在教学资源上的需求为出发点，为学生用户提供实验室，实验设备租借，检索，课件下载与检索，实验报告模板下载，上传与检索的功能。根据教师用户的需求，赋予教师添加实验报告模板，上传教学资源，查看学生提交实验报告记录的功能。而超级管理员拥有最高的权限，能够添加实验室、实验设备，以及编辑它们的各项属性，删除和查看实验室和实验设备的预约记录和租借记录等。从用户权限的角度上看，超级管理员拥有最高的权限，可以对教学资源和用户进行管理。超级管理员通过自身的权限对实验室，实验设备，课件，实验报告进行管理，同时在对用户管理的方面还可以添加用户，删除用户和修改用户的权限。利用学习过的理论知识和技术，设计并实现基于web的教学资源管理系统，将各种纸质资料全部上传到系统上，实现教学资源的安全访问和集中查阅以及教学资源的高效利用和广泛共享。根据实际情况，我把系统总体设计需求分为以下模块：（1）用户认证模块：验证用户名和密码，包括登录验证的功能。为了保障进入该系统的用户的合法性，将用户权限由低至高分为三类，依次是学生，教师，管理员，为不同的用户提供不同的权限。（2）硬件资源管理模块：所有的用户都可以访问资源库，不用的用户具备不同的权限，权限从高到低是：删除，添加，租借，预约，检索，浏览。（3）软件资源管理模块：与硬件管理模块类似，不同的用户具备不同的权限，权限从高到低是：删除，添加，上传，下载，检索，浏览。（4）用户管理模块：超级管理员可以直接对所有用户进行管理，可以对不同用户进行授权或者添加、删除用户。3.4本章小结本章简述了基于WEB的教学资源管理系统构建的必要性，并对系统的性能需求做了对应的描述，系统为不同的用户群体分配不同的权限，系统的总体设计要满足这些功能：在软件教学资源方面，具有大量的word，ppt，pdf文件等；在硬件教学资源方面，具有高校所有的实验室和实验设备的详细信息；在操作的交互性上，系统提供友好的操作导航界面。在设计该系统的时候充分考虑了易用性，实用性，开放性和可扩展性，最大限度的为教师和学生提供良好的教学环境和学习资源。同时还应具有用户管理，权限管理等功能，使得软硬件教学资源都能够被安全访问和集中查阅，从而实现教学资源的高效利用和广泛共享，满足各类用户的需求。第四章系统设计与分析第四章系统设计与分析在此之前我们对基于web的教学资源管理系统做了整套的需求分析，大致明白了该系统需要满足的需求，接下来我们将对系统的实现进行整体的分析。该系统主要包含了登录，实验室管理，实验设备管理，课件管理，报告管理，日志管理，数据统计等模块。4.1教学资源管理系统设计的基本思想教学资源管理系统的开发设计思想主要遵循以下几点：1）该系统的开发采用B/S模式，该模式的优点是维护升级简单、开发成本低而且层次清晰，符合当下的网页开发习惯2）系统采用面向对象的思想进行整体设计与开发，这样做首先对系统的整套架构有高度，精准而又全面的认知，才能保证系统拥有良好的框架支撑，为教学资源管理系统的各项功能带来更强的稳定性和效率。3）在系统的功能设计中采用了模块化设计的思想，将系统划分为多个小模块，彼此之间相互独立而又相互关联，这样做有利于代码重载，实现和优化程序设计的过程。4）速度优先。在设计系统的时候，我们追求的是系统的运行稳定和高速的响应速度，稳中求快。从用户的实际体验出发，尽可能在保证稳定性的前提下追求更高的运行速度，做到占用资源少而速度效率高。5）简约便捷的系统界面设计风格。在设计系统的过程中我避开传统设计过程中那些简陋死板的设计风格，换成柔软，简单直观的系统界面，而且拥有十分友好的提示信息，为用户提供方便快捷的操作。该系统做到重点内容突出，细节方面做到细致周到，用户登入后在系统首页就能看到系统中所有重要信息，根据导航栏选择项目便可对系统进行操作。因此该教学资源管理系统主要实现了以下功能：1）学生用户导入，登录功能2）对硬件教学资源的管理（添加、启用、预约、编辑、删除、查看租借记录）的功能3）对软件教学资源的管理（添加、下载、提交、编辑、删除、查看提交记录）的功能4）日志管理，用户对软硬件教学资源进行操作后都会生成对应的日志文件。5）数据统计，每次添加或者删除软硬件教学资源后都会更新数据并上传到数据统计上面。6）超级管理员能够对其他用户的权限进行设置，比如设置某用户能看到日志文件，数据统计文件等。4.2教学资源管理系统整体框架设计4.2.1教学资源管理系统访问流程设计教学资源管理系统面向的服务对象主要是学生用户，教师用户和管理员用户，他们可以根据自己的账号登录，进入到教学资源管理系统中。系统可分为系统空间和用户空间。在系统空间中，超级管理员可以修改任何用户的密码以及添加、删除用户等。而学生和教师用户没有这些权限。在用户空间中，通过设计相关的管理模块对其中的教学资源进行管理，包括：实验室，实验设备，课件，报告，日志，数据统计共6个模块。管理员可以在相对应的页面中分别对资源进行添加，编辑，删除，租借，提交，查看记录等操作，使得学生用户和教师都能够简单，方便查询到需要的资源。根据系统的设计结构，学生用户和教师用户是使用该系统的主要群体，主要包括检索模块，上传模块，下载模块，租借模块等。该系统能够提供多种形式的资源，让具备对应权限的用户检索，上传，下载，租借这些教学资源。访问流程图如图4-1。图4-1系统访问流程设计4.2.2教学资源管理系统整体结构设计根据教学资源管理系统的开发环境和访问设计流程，对系统中用户的角色类型和子系统的划分，构建系统的总体结构。从系统的应用设计出发，我把系统中的资源分成软件教学资源和硬件教学资源，硬件教学资源包括实验室和实验设备，软件教学资源包括课件和报告，由于这些教学资源所需要存储的信息是不同的，每一种类型都需要设计相应的数据库结构来对其信息资源进行存储。系统整体结构如图4-2所示。图4-2系统整体结构设计4.3系统界面设计4.3.1登录界面设计登录界面我使用Layui+js+jq等来实现相关的功能，这样极简的页面风格有助于用户很好的掌握该页面的操作，在正中间展示用户输入账号密码以及验证码的友好提示，下方便是常规的登录按钮，使用起来非常方便。4.3.2主体页面设计和后台设计该教学资源管理系统的页面设计包括了前端应用页面如实验室管理，实验设备管理，报告管理，课件管理，日志管理，数据统计以及超级管理员才能够进入的系统页面如菜单和权限页面。用户可以用过左侧导航栏进入到想要的页面从而对系统的软硬件教学资源进行操作。在权限设置上，该系统设置了3类用户权限，分别是超级管理员，教师用户，学生用户。同时，为了方便用户的使用，该系统采用了十分简洁的布局方式，应用方面的页面都是轮播图加上对应的软硬件教学资源，在对应的教学资源的页面中设置了对应的按钮，如添加，租借，预约，编辑，删除等，只有管理员用户才能对硬件教学资源进行添加、删除和编辑的操作，其他用户只有租借硬件资源的权限。在软件教学资源方面也是类似的，教师拥有上传课件、报告模板以及下载学生提交报告的权限，而学生只有提交报告和下载课件、模板的权限。该系统的后台管理界面包括菜单和权限，菜单页面是后台菜单管理，标注了菜单中各个应用的PID和跳转路径。权限页面包含了管理员和角色，在页面中可以看到当前系统所有使用者的名称，描述，状态和创建时间，并且管理员对所有的用户都有操作功能，基本的操作比如增加用户信息，删除用户信息，对用户进行授权等操作。同样的，在角色页面可以看到该系统已经添加的角色，超级管理员，教师，学生以及未投入使用的财务。在管理员页面中可以添加管理员，在角色页面中可以添加角色。4.4功能设计用户首次登录系统时并不需要进行注册，该系统支持以学生的学号作为账号导入系统，设定默认密码直接登录即可。在用户登录过后便可以直接对系统中的教学资源进行操作了。该系统为教师用户和学生用户设计了不一样的功能，学生用户支持预约实验室、租借/预约实验设备、检索资源，下载实验模板，提交实验报告，下载课件而教师比学生多出上传实验报告，查看提交报告记录并下载以及上传课件的功能。其实现方法和思路做简要介绍。4.4.1登录教学资源管理系统在启动的时候要对用户进行身份验证，要求用户输入用户名和密码，系统会对用户的信息同数据库中存储的用户信息进行验证，只有验证成功后，才能够成功登入到系统中，否则系统会拒绝这个用户的登录请求，回到系统登录的界面。该系统的登录流程图如图4-3所示.图4-3用户登录流程图4.4.2租借功能的实现该系统开发的目的就是为了能够把实验室和实验设备租借出去，不会处于闲置的状态，导致资源的浪费。具体的实现方法是：用户首先通过自己的账号登入系统后，在导航栏中找到需要租借设备的类别，然后通过设备名称或者设备编号进行检索，得到对应的设备之后在操作栏点击对应的按钮，并填写相应的信息如取件时间，归还时间，租借数量，是否选择配送等，然后点击立即提交即可，在实验室处于空闲或者实验设备数量足够时会提示预约/租借成功，否则会失败。租借、预约流程路如图4-4所示。图4-4预约、租借流程图4.4.3上传、下载功能的实现具体的实现方法和思路是：用户在成功登录该系统过后，可以在左边的导航栏中选择报告管理和课件管理进入相对应的页面，然后与硬件教学资源类似，可以通过文件名称的方式检索文件，下载自己所需要的文件，以及提交要求的实验报告。上传文件的过程中，在本地选择文件后，输入对应文件名和对文件进行描述在点击开始上传即可，上传成功会在状态栏显示上传成功的提示，失败的时候会提示上传失败，多出一个重新上传的提示。上传、下载流程图图4-5所示。图4-5上传、下载流程图4.5数据库设计合理地设计并实现教学资源管理系统的数据库是该系统设计与开发的重点和难点。教学资源管理系统应该易于开发和管理，并且数据库也应该易于使用。从教师用户和学生用户群体来考虑，用户不需要使用大型复杂的数据库，反而偏向于使用简单，便于维护的数据库。数据库的对象是实现数据库的实体，该系统采用了动态管理的方式来存储信息，是实现对教学资源的存储和管理。在软件开发初期，我对软件的数据库做了详细的设计并作出对应的E-R图，如图4-6所示。图4-6教学资源管理系统E-R图根据类型对教学资源划分，将教学资源划分为软件教学资源和硬件教学资源。硬件教学资源包括实验室和实验设备；软件教学资源包括课件和实验模板，不同的资源类型需要存储的信息不一致，所以需要分别建表来存储这些信息。只有将各种教学资源的类别分清楚，才能够规范的进行入库操作和上传操作，所以我对实验室表、实验设备表、课件表、报告表、已使用设备表、预约实验室表、提交报告表以及用户表做了详细的设计。下面将对上面所涉及的各个表做详细介绍。1.实验室表：存放实验室的相关信息。包括实验室ID号、名称，状态、创建时间、更新时间、编号、容纳人数、类型。具体信息如表4-1所示。表4-1实验室表字段名数据类型长度可否为空说明idint11NOTNULL实验室ID号laborate_namevarchar32NOTNULL实验室名称statusint4NOTNULL实验室状态createnamedatetime0NOTNULL创建时间updatenamedatetime0NOTNULL更新时间laborate_codevarchar255NOTNULL实验室编号appoint_numint11NOTNULL最大允许人数typeint4NOTNULL类型2.实验设备表：存放实验设备的相关信息。包括实验设备ID号、名称、编号，创建时间，更新时间，编号，数量，使用数量，预约数量、类型。具体信息如表4-2所示。表4-2实验设备表字段名数据类型长度可否为空说明idINT11NOTNULL实验设备ID号device_nameVARCHAR128NOTNULL实验设备名称device_codeINT255NOTNULL实验设备状态createnameTIMESTAMP0NOTNULL创建时间updatenameTIMESTAMP0NOTNULL更新时间statusINT4NOTNULL实验设备状态numINT11NOTNULL数量use_numINT11NOTNULL使用数量appoint_numINT11NOTNULL预约数量typeINT16NOTNULL类型3.课件表：存放与课件相关信息。包括课件ID号、名称、状态、创建时间、更新时间、上传者ID、描述、文件名、存放路径。具体信息如表4-3所示。表4-3课件表字段名数据类型长度可否为空说明idint11NOTNULL课件ID号courseware_namevarchar255课件名称statusint4NOTNULL课件状态createnamedatetime0NOTNULL创建时间updatenamedatetime0NOTNULL更新时间uploaduser_idint4NOTNULL上传者IDdescribevarchar255描述filenamevarchar255NOTNULL文件名urlvarchar255NOTNULL路径4.报告表：存放与报告相关的信息。包括报告ID号、名称、状态、创建时间、更新时间、上传者ID、文件名、描述、路径。具体信息如表4-4所示。表4-4报告表字段名数据类型长度可否为空说明idint11NOTNULL报告ID号report_namevarchar255报告名称statusint4NOTNULL报告状态createnamedatetime0NOTNULL创建时间updatenamedatetime0NOTNULL更新时间uploaduser_idint4NOTNULL上传者IDdescribevarchar255描述filenamevarchar255NOTNULL文件名urlvarchar255NOTNULL路径5.用户表：存放于用户相关的信息。包括用户的ID号、账号、密码、手机号码、权限、备注、状态等信息。具体信息如表4-5所示。表4-5用户表字段名数据类型长度可否为空说明idint10NOTNULL用户ID号usernamevarchar50NOTNULL账号passwordchar32NOTNULL密码phonechar11手机号码saltvarchar8薪水statustinyint4NOTNULL状态supetinyint1权限remarkvarchar255备注create_atdatetime0NOTNULL创建时间last_login_timedatetime0最后登录时间last_login_ipvarchar15最后登录IP6.已使用设备表：存放与已经预约设备相关的信息。包括设备的ID号、名称、状态、使用者id、数量、创建时间、更新时间、预约数量、开始时间、结束时间。具体信息如表4-6所示。表4-6已使用设备表字段名数据类型长度可否为空说明idint1NOTNULL设备ID号device_codevarchar255NOTNULL编号user_idint11NOTNULL使用者ID号numint11NOTNULL总数量createtimedatetime0NOTNULL创建时间updatetimedatetime0NOTNULL更新时间statusint4NOTNULL状态appoint_numberint11NOTNULL预约数量starttimedatetime0NOTNULL开始时间endtimedatetime0NOTNULL结束时间7.预约实验室表：存放与已预约实验室相关的信息。包括实验室ID、使用者ID、状态、创建时间、更新时间、开始时间、结束时间。具体信息如表4-7所示。表4-7预约实验室表字段名数据类型长度可否为空说明idint1NOTNULLID号laboratory_idvarchar255NOTNULL实验室ID号user_idint11NOTNULL使用者ID号createtimedatetime0NOTNULL创建时间updatetimedatetime0NOTNULL更新时间statusInt4NOTNULL状态starttimedatetime0NOTNULL开始时间endtimedatetime0NOTNULL结束时间8.提交报告表：存放与已提交报告的相关信息。包括报告ID号、用户ID号、报告状态、名称、描述、路径等。具体信息如表4-8所示。表4-8提交报告表字段名数据类型长度可否为空说明idint1NOTNULLID号report_idint11NOTNULL报告ID号user_idint11NOTNULL用户ID号createtimedatetime0NOTNULL创建时间updatetimedatetime0NOTNULL更新时间statusint11NOTNULL状态report_namevarchar255NOTNULL报告名称describevarchar255NOTNULL文件描述filenamevarchar255NOTNULL文件名称urlvarchar255NOTNULL文件路径为了满足教学资源多种多样的形式，该系统没有规定可接受文件的格式，有利于超级管理员，教师上传各种形式的教学资源。数据库管理所有的信息，包括数据的基本结构，特征，结构信息，数据之间的联系。我采用MyBatis技术将数据库和前后端连接在一起，用户只需要在系统上进行简单的操作就能够对数据库进行查询。4.6本章小结本章是本文的重要章节，介绍了教学资源管理系统的基本思想，整体框架设计，界面设计，功能设计，数据库设计。对系统设计的思路做了详细的分析和阐述。第五章系统实现与测试第五章系统实现与测试在前面的章节已经分析过了教学资源管理系统所应该具备的功能。为了更好的论述基于WEB的教学资源管理系统的建设，本章选择以高校教学资源管理系统的建立为研究案例，对教学资源管理系统的实现与系统应用进行分析并对该系统的各个功能进行测试。5.1项目基本情况基于WEB的教学资源管理系统紧紧围绕“教学和资源”的主体，汇聚了高校里所有的硬件教学资源和大量的软件教学资源，形成一个科学，实用的教学资源管理系统。实现基于WEB的教学资源管理系统的统一管理和访问，保障系统的开放性和扩展性。教学资源管理系统实现了将老式的教学方式和网络技术联系起来，促进了教育方式的发展，倒逼教育事业进行改革，以适应新时代的发展。通过教学资源管理系统我们可以快捷的访问到校内极大部分的软硬件教学资源，并对它们做出相对应的操作，如：租借、上传、下载等。这样做能够为教学资源的有效利用提供的保障，让教学资源能够真正的为教师和学生服务。教学资源管理系统实现了对软硬件教学资源进行管理如实验室，实验设备，课件和实验报告，课件和实验报告可以支持各种文件格式，实现了添加，删除，查询，上载，下载等功能。如图5-1所示，是高校教学资源管理系统的首页。该项目具有以下几个特点：1.软硬件教学资源一体化管理，在统一的系统中完成对不同教学资源的操作，避免了不同系统来回切换，降低系统的复杂度和用户的上手难度。2.开放性。系统能够容纳各种格式的资源，如pdf、word、mp4等文件3.共享性。将有价值的教学资源上传到系统中，实现资源的共享。教师能够借鉴其他教师在这方面的教学资源，从而改进自身的教学方式，提高教学质量。4.平台体现了为人服务的思想，具有服务的理念和便于使用者操作。图5-1教学资源管理系统首页5.2系统实现和程序运行5.2.1登录界面的实现首先运行程序，进入用户登录界面，如果用户没有将三个必填项都填写完整，系统会出现警告“必填项不能为空”，在用户输入了账号、密码和验证码之后，点击提交后会将这些信息上传到数据库，如果用户提交的信息和数据库所预存的信息是一致的，用户就可以正常登录。如果用户提交的信息和数据库所预存的信息是不一致的，就会跳出错误提示，比如“账号或者密码错误”，亦或是“验证码错误”，这就会导致用户无法正常登录。系统的登录界面如图5-2所示。图5-2用户登录界面具体代码实现如下：5.2.2资源上传、下载的实现该系统给出了教师用户和超级管理员用户有上传文件的权限。他们在选择本地文件后，填写对应的文件名和对文件进行描述点击上传。此时，要想上传任何格式的软件教学资源都变得很方便了。用户先找到需要上传的文件，上传到平台即可。上传成功后，系统会给出上传成功的提示，系统的数据库中也会出现该文件的记录.如图5.2.2所示上传界面和上传成功界面。下载对应的软件教学资源也是该系统的重点，任何用户都具备下载资源的权限，只需要在报告或者课件中输入名称检索到需要的文件，在操作栏中点击下载即可。具体如图5-3所示图5-3文件上传、上传成功、下载界面具体代码实现如下：5.2.3设备租借、预约设备的租借，预约是该系统的重点，在满足条件的情况下，只需要填写取件时间、归还时间、租借数量、是否选择配送，所有用户都能够在该系统中对实验室，实验设备进行租借，预约操作。具体界面如5-4所示。图5-4预约、租借界面具体代码实现如下：5.2.4日志管理和数据统计无论是登录还是对系统内的软硬件教学资源进行操作都会生成相对应的日志，并自动添加到日志管理中。数据统计是对目前系统中存在的软硬件教学资源进行实时统计，页面如图5-5所示。图5-5日志管理、数据统计具体代码实现如下：5.2.5管理员授权实现在系统中只有超级管理员能够对学生或者教师用户进行授权的操作。在管理员页面可以对相应的角色进行授权。考虑到该系统的创新点是可以将系统的某些工作发展成一种兼职的形式，所以可以通过对招聘进来的学生授予相应的权利，与管理员共同管理该系统。具体页面如图5-6所示。图5-6授权页面、授权后的学生权限具体代码实现如下：5.2.6查看提交、租借记录查看实验报告的提交记录和实验室、实验设备的租借记录也是该系统的重要组成部分，超级管理员和教师可以通过提交记录查看学生所提交的报告并下载报告。具体页面如图5-7所示。图5-7提交报告页面、查看提交记录、查看租借记录页面具体代码实现如下：5.3系统测试5.3.1登录测试运行程序，进入系统的登录页面，账号、密码、验证码三项都是必填项，只有填写完整并与数据库中的数据验证成功才能够进入系统。如果没有填写完整会提示必填项不能为空，账号密码不正确提示账号或密码错误，验证码不正确提示验证码错误。具体如图5-8所示。图5-8登录测试图5.3.2管理员用户测试测试方法：开启系统页面，对实验室、实验设备。课件、实验报告模板进行编辑、修改等操作，进入系统页面，进行添加管理员，添加角色以及相关授权操作。测试过程：运行开发工具和数据库后，打开网页浏览器输入教学资源管理系统的网站，进入系统主页，通过管理员账号密码登录进去，然后通过系统左边的导航栏选择相关分类，在实验室管理中，选择禁用实验室或者启用实验室，数据库中实验室的status的数据会在0到1之间互相改变。该用户在添加、删除软硬件教学资源和对教学资源进行编辑方面都能够正常运行。然后对该系统的权限进行测试，进入系统页面，分别创建新的教师用户和学生用户，在权限下的管理员页面对学生用户和教师用户进行授权，授权过后的用户拥有了对应的权限，能够对系统中的教学资源进行对应操作。经过以上测试流程，管理员用户的功能一切正常，达到与其设计的效果。具体测试图如图5-9。图5-9管理员用户功能测试5.3.3教师用户测试测试方法：通过新创建的教师用户登入系统，系统主页面正常显示，在选择分类后对系统内的教学资源进行对应的操作如：预约实验室、租借设备，预约设备，下载实验报告，上传实验模板，下载实验模板等功能。测试过程：先后运行SQL，IntelliJIDEA，通过账号密码登入教学资源管理系统，在系统左边的导航栏选择相关分类，在硬件教学资源方面，选择预约实验室，在填写了预约时间和归还时间后，点击提交，在满足条件的情况下会预约成功，在实验设备方面的预约或者租借也是类似的道理，只需要多填写租借设备的数量即可。在软件教学资源方面，该账号在添加模板、添加课件上选择需要上传的文件后填写相关的文件名和文件描述点击上传后，成功实现，在下载方面点击下载即可，在查看报告记录方面，通过点击对应按钮可以看到所提交的报告提交。经过以上测试流程，教师用户一切正常，能够达到预期设计效果。具体测试图如图5-10。图5-10教师用户测试图5.3.4学生用户测试测试方法：通过新创建的学生账号登入系统，系统主页正常显示。在选择分类后对系统内的教学资源进行对应操作如：预约实验室、租借设备、预约设备、下载实验模板、下载课件等功能。测试过程：先后运行SQL，IntelliJIDEA，通过学生账号密码登入教学资源管理系统，在系统左边的导航栏选择相关分类，在硬件教学资源方面，选择预约实验室或者预约、租借实验设备，填写相关信息点击提交，在满足条件的情况下会提示预约、租借成功。在软件教学资源方面，该账号只能够下载报告模板，课件，和上传实验报告。分别对这些功能进行测试，在选择的相关的文件后添加文件名和文件描述点击上传，提示上传成功，在下载方面点击下载即可。经过以上测试流程，学生用户的功能一切正常，能够达到预期设计效果。具体测试图如图5-11。图5-11学生用户测试图5.4本章小结本章对教学资源管理系统的实现做了具体分析，介绍了该系统各个模块的功能并给出运行界面以及相关代码。最后对系统做了整体的测试，运行结果达到预期设计效果。第六章总结与展望第六章总结与展望在计算机辅助教学如此广泛应用的今天，开发一个基于web的教学资源管理系统是十分必要的，它能够有效解决高校实验室，实验设备闲置的问题，还能够给全校师生提供一个学习资源丰富，使用方便的学习平台。我做的毕业设计项目是基于web的教学资源管理系统。实现了用户登录，租借/预约设备，上传/下载实验报告、课件，编辑等功能。在系统页面可以对管理员或者其他角色进行启用，禁用，编辑，授权等操作，同时超级管理员能够添加管理员和角色，还可以帮助管理员修改密码。这些基本功能在测试中我们都十分顺利通过。在软件开发的初期我遇到了很多的问题，最开始而且最大的问题就是开发环境的搭建，由于对开发工具的不熟悉，在搭建环境的时候我就遇到了很大的挫折，后来我坚持不懈地查找资料和咨询同学，成功安装了最新的包，配置了正确的JDK。在软件开发的中期，由于不懂得如何