高校实验室信息管理系统设计与应用
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摘 要：高校实验室是教师和学生开展教学科研活动的重要场所，是培养具有实践能力、创新能力的高素质人才的重要平台，实验室管理工作较为繁杂。为了提高实验室教学和管理的工作效率，开发了基于B/S架构的实验室信息管理系统。该系统采用SSM框架快速搭建系统架构，同时使用ajax等流行技术来提高系统的界面交互性，本文详细介绍了管理系统的设计过程和设计方法。
关键词：实验室管理 管理系统 B/S SSM
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章編号：1674-098X（2020）02（b）-0127-02
1 系统开发背景
随着教育信息化的不断深入，运用信息化手段服务于实验教学、科研与管理已成为高校实验室改革发展的必然趋势。实验室在面对大量实验室信息数据管理时，传统手工方式已经显得力不从心，且信息资料难于查找和维护。需要充分运用现代计算机信息技术，开发基于B/S架构实验室管理信息化平台，对高校实验室信息资源进行科学有效的管理，提高实验室管理工作效率和管理水平[1-3]。
2 系统设计与分析
2.1 系统功能模块设计
实验室信息管理系统包括前台和后台应用两大部分。前台应用主要实现了实验室信息管理系统中各种信息的浏览和查询功能，后台应用主要实现了管理员对基本数据的维护，工作内容的管理以及工作量数据进行设置以保证前台页面收到正确完整的信息。系统主要包括以下几部分功能。
（1）实验室简介、实验室规章制度及成果信息展示等，且需要定期更新维护信息内容。
（2）实验课程和实验项目资料管理，需对外提供实验课程指导书和实验项目内容的查看。
（3）实验室定期发布实验室新闻及实验室资讯信息展示。
（4）实验室固定资产及低值易耗品账目信息管理和维护，实验室物品借出帐管理。
（5）实验室需根据实验课程完成情况计算汇总上报教师工作量完成情况，同时提供教师查看个人工作量完成情况等信息。
（6）实验室人员信息及教师信息资料管理和维护等等。
2.2 系统流程图
前台应用主要实现了实验室信息管理系统中各种信息的浏览和查询功能。用户对前台应用的操作流程如图1所示。
后台应用主要实现了管理员对基本数据的维护，对工作内容的管理以及对工作量等数据进行设置以保证前台页面收到正确完整的信息。后台管理员操作流程图如图2所示。
2.3 数据库设计
数据库作为系统数据最终存储场所，需要设计完整性强，效率高的表结构及各表之间的关联关系。数据库设计必须紧密结合用户需求，在需求分析的基础上设计出与业务相关的数据结构，以便于后期业务拓展。一个合理设计的数据库有利于提高系统效率，提高软件运行速度，提高业务执行效率。数据库设计同样需要重视数据维护，需要遵守命名的规范性，尽量使用最少的表和最弱的关系来实现海量数据的存储。
2.4 系统开发平台和技术
实验室信息管理系统基于B/S架构，后端应用使用SSM（spring+SpringMVC+Mybatis）轻量级框架来快捷稳定开发，前端使用bootStrap，jQuery等框架搭建出美观简洁的用户操作界面，使用AJAX提高用户交互性，节约服务器资源[4-5]。
Spring是全面模块化分层的体系结构，它由多个模块组成，贯穿于表现层、业务层以及持久层。Spring的核心内容就是控制反转（Inversion of Control，缩写为IOC），将对象的创建交给IOC容器，利用控制反转来控制程序，降低了代码之间的耦合度。
SpringMVC 是一种使用 MVC（Model View Controller 模型-视图-控制器）设计创建 Web 应用程序的模式，Model（模型）用来存取数据库中的数据，View（视图）将模型取出的数据进行显示，Controller（控制器）处理用户的请求并作出响应。
Mybatis持久层框架可以支持定制化SQL、存储过程以及高级映射。可以使用简单的 XML 或注解来配置和映射原生信息，借用mybatis genernator工具来实现代码的自动生成，节约了大量编写代码的时间。
AJAX作为javaScript中的一种技术，使用异步传输，向服务器发送请求而不阻塞用户操作，达到不刷新页面就可以产生局部刷新的效果。
3 系统功能模块实现
3.1 实验室信息展示模块
实验室公共资源相关的信息都会展示在前台的页面上，前台查询信息时发送请求到服务器，服务器从数据库中提取数据后作出响应。查询到的数据封装到pagehelper中实现分页，封装后的数据以表格的形式展示在前端页面，通过点击行内容，将带有ID的请求发送到后台，查询到此id的数据详细信息后返回，即可查看详细信息。
3.2 管理员管理数据模块
管理员登录系统后可对实验室信息数据进行插删改查这些基本操作，还可对系统配置进行设置。添加数据时跳转到添加页面，添加数据时会使用ajax点击事件进行格式校验，重要数据使用JSR303校验。所有输入的数据校验成功后，点击提交按钮才可发送到服务器进行数据处理。 删除数据时会进行删除前确认提醒，删除数据时分为单条数据删除和数据的批量删除。单条数据删除时，将带有该条目主键的请求发送给服务器进行处理。批量删除时，为每条数据前的复选框添加javaScript点击事件，根据数据条目前的复选框是否勾选来判断数据是否删除，批量删除时，将这些选中数据打包发送给后端，再交由服务器进行数据处理，完成批量删除。
3.3 实验室新闻和文章模块编辑器的使用
实验室信息管理系统新闻和文章模块提供了markdown编辑器进行长文本的编写及图片上传等功能。本系统采用Web插件形式的编辑器editor.md，提供最基本的文本编写功能，可对文本进行格式的添加，文本和格式将被封装后提交给服务器进行数据处理。
3.4 JWT（json web token）用户登录状态验证
Web应用传统用户登录验证是使用session来储存用户信息，但是带有http的请求都没有用户登录状态信息，所以不知道用户当前的登录状态，而JWT（json web token）验证解决了用户登录状态的问题。JWT主要是在用户登录后签发一个token，并将之存储在cookie或local storage中，每当客户端发送请求，都会携带签发的token，服务器收到请求后，先验证信息，成功后才会做出响应处理。
3.5 信息安全盐值加密
安全是一个良好系统的标准之一，本系统中使用MD5盐值加密，对用户密码等重要数据进行加密，以保证信息传输过程中数据的安全性。
4 结语
综上所述，实验室信息管理系统是基于B/S架构的web应用，使用SSM框架来快速构建系统，系统具有灵活的拓展性、安全性。通过系统的应用，大大提高了实验室管理的工作效率，为高校实验室信息化建设打下坚实的基础。
参考文献
[1] 衣智平，黄凤远，侯嘉，等.转型背景下高校实践教学信息化管理平台建设[J].鞍山师范学院学报，2018（4）：46-50.
[2] 齐心.实验室教学管理系统的设计與应用[J].湖北汽车工业学院学报，2014（3）：56-57.
[3] 李洋.SSM框架在Web应用开发中的设计与实现[J].计算机技术与发展，2016（12）：190-194.
[4] 张锦煌，吴丽娟，梁舒婷，等.基于SSM整合框架开发的项目管理系统[J].电脑知识与技术，2015（11）：103-105.
[5] 赵宏伟，秦昌明.基于B/S 3层体系结构的软件设计方法研究[J].实验室研究与探索，2011（7）：65-66.
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