摘 要

为了将提高实验室的使用效率，本文设计了基于智能设备使用的实验室开放预约管理系统，最终达到教学资源得以充分利用的目标，可以改善以往手工管理效率低等不足。学生通过智能设备使用开放预约系统预约实验室，比传统的通过人工进行预约操作具有更高的自由度和方便性，是一款老师、学生都能便捷使用的，实现最大化地利用实验室教学资源，方便管理者管理实验室资源，完成更多教学任务的系统。

本文通过对当前实验室管理系统的情况进行调查研究，分析搭建高校实验室管理系统的重要意义。对目前网络系统常用的架构技术进行了介绍，分析JSP的技术特点和基于Web技术的实验室管理系统研制的教学原理，介绍了本系统研制平台所需要的软硬件运行区域。还介绍了需求分析的一般原则，详细地阐述了本系统的可行性、功能需求和性能需求，重点从总体设计和分模块设计等几个方面介绍了本系统的设计。本文介绍了数据库的设计原则，针对本系统对数据库进行了选择，并进行了详细的数据库框架设计；在系统设计中主要研究了个性化页面的背景及Web系统的一般原理。阐述整个个性化页面生成系统的系统结构及工作原理，分析了系统实现中的特殊性、难点和重点。

关键词：实验室预约；实验室管理；JSP；数据库

Design and Implementation of Open Laboratory Reservation Management System

Abstract In order to improve the efficiency of the use of laboratories, this paper designed a lab-based open appointment management system based on the use of smart devices, and ultimately achieved the goal of making full use of teaching resources, which can improve the inefficiency of manual management in the past. Students use an open appointment system to reserve a lab through smart devices, which has a higher degree of freedom and convenience than traditional manual appointments. It is a teacher and a student can use conveniently, and maximize the use of laboratory teaching. Resources, systems that make it easier for managers to manage laboratory resources and accomplish more teaching tasks.

This article through the investigation and study of the current situation of the laboratory management system, analysis of the importance of building a university laboratory management system. This paper introduces the current architecture technologies commonly used in network systems, analyzes the technical features of JSP and the teaching principles developed by the Web-based laboratory management system, and introduces the hardware and software operating areas required for the development of the system. The general principle of requirement analysis was also introduced. The feasibility, function requirements and performance requirements of the system were elaborated in detail. The design of the system was introduced in several aspects including overall design and module design. This article introduces the design principle of the database, selects the database for the system, and carries out a detailed database framework design. In the system design, the background of the personalized page and the general principle of the Web system are mainly studied. The system structure and working principle of the entire personalized page generation system are described, and the particularities, difficulties and priorities of the system implementation are analyzed.

Key Words： Web-based laboratory ; reservation system ; W EB

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究的目的与意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 系统相关技术 2

1.3.1 浏览器/服务器模型（B/S技术） 2

1.3.2 JSP（Java Server Pages）简介 3

1.3.3 Web概述 3

1.3.4 SQL Server 数据库 5

1.4 论文框架结构 5

第2章 系统需求分析 7

2.1 系统可行性分析 7

2.1.1 网络区域可行性  7

2.1.2 经济可行性  7

2.1.3 技术可行性分析  8

2.2 性能需求分析  8

2.3 功能需求分析 9

2.3.1 管理员功能需求描述 9

2.3.2 教师功能需求描述 10

2.3.3 学生功能需求描述 10

2.4 非功能需求 11

2.5 业务流程分析 12

第3章 系统整体设计 13

3.1 系统整体设计 13

3.1.1 设计原则 13

3.1.2 系统总体设计 13

3.2 数据库设计 14

3.2.1 概述 14

3.2.2 数据库表 15

3.2.3 数据库功能结构设计 18

第4章 系统实现 20

4.1 系统界面 20

4.2 管理员模块功能实现 20

4.3 教师模块功能介绍 26

4.4 学生模块功能介绍 31

第5章 结论与展望 35

5.1 结论 35

5.2 展望 35

参考文献 36

致 谢 37

第1章 绪论

1.1 研究的目的与意义

现已成为所有高校以及研究所等教学单位必不可少的基本构成单元之一是实验室开放预约管理系统。特别是实验室管理员和实验课授课教师在课程安排时都需要一套稳定的、高效率的管理方式。

按现状来看，大部分学校的实验室普遍存在管理封闭、利用率低、共享性差的状况。所有拥有实验室的教学单位都会面临实验室管理方面的问题，实验室管理将引入信息技术，不仅是为了提高教学单位的信息化管理，将对开放式实验室的相关内容进行查看、预约、分类等为实验者提供有效的依据才为根本目的，可以肯定的说，教学单位利用信息技术对此进行管理是一个十分明智的选择。

繁琐和常出现失误是人工统计中很常见，但利用公开、透明的信息技术来对此进行统计和管理的话可有以效避免这类问题的频繁出现外，也非常有效的将出错率降为最低的同时也对教学者的劳动强度有了极大的减压效果。操作简单明确以及具有扩展性的实验室开放预约管理系统，研究过程中也是为了尽可能全方面的满足学校实验室的具体要求和实际情况的，研究结果也表明各类拥有实验室教学的教学单位都应拥有一款实验室开放预约管理系统来使实验室预约，实验室安排，实验课程安排变的更加便捷，并且拥有扩展性的它，可将继续被改善和扩展来满足被忽略的需求外后续的新需求。

目前还算是处于人工阶段的实验室预约管理工作，缺少一套如上一段所述的实验室开放预约管理系统软件来进一步的完善现代信息化授课和现代的无纸化办公，利用它来管理实验室是势在必得的需求。因此，本毕业设计是拟从这个角度来研发出一个实验室开放预约管理系统软件。

拟实现的这个实验室开放预约管理系统，可以记录所有实验室，并可以及时查询使用情况，以供实验人员合理的安排个人时间和合理的预约相关实验和相应的实验室，因而尽可能的达到最优的教学效率。

1.2 国内外研究现状

国外是在1970年左右才开始逐渐接受开放式实验教学的，对它的研究则是从1950年就开始了。在美国十分活跃的物理实验教学改革期也就是1960年开始，蕴含着不同程度的开放实验室的思想出现在了许多实验室改革方案中。近些年来，国外多数高校也得到了不同程度的开放式实验室的宣传与实践，并取得了肉眼可见的显著效果。也为开放式实验室管理教学的改革有了明确的方向。

在国内，伴着改革开放开放式实验教学也逐步被提出，在理工科教学应用中开放式实验室教学的用处十分有价值，如在物理、化学、生物、计算机等课程中的效果也是十分显著。开放式实验室教学的倡议在国内是首次是有黄嘉豫教授在二十世纪79年提出的。学生不仅在规定的时间在规定的实验室完成实验外，也可以利用自己的课余时间在自主选择实验室的情况下完成实验，这一优点外他也指出了现今时代各国各高校的实验室都是开放式的，这样的做法不是效仿别人是跟进现代信息化的开放时代。

开放式实验教学现已成为世界性热点，如上述两段所讲被多数学术专家在开放式实验室教学的理论以及实践方面进行了多方面的研究，开放是实验室教学被普遍认为是开放了整个教学体系，兼容了不同教育的理论，开放不仅指的是时间和空间上的开放，还涉及理念、内容、方法、评价以及管理的开放等等。针对我国各高校的近些年的总体水平来讲，不论是实践还是理论层的研究其中都不缺乏好的做法，但开放式实验教学还是一直处于探索阶段，所以开放式实验教学一直都拥有非常重要实践意义和现实意义。

1.3 系统相关技术

1.3.1 浏览器/服务器模型（B/S技术）

实验室开放预约管理系统是拟用B/S结构技术来完成的。其模型的原作方式如下：

1. 为了访问所需的信息建立有效的网络连接，而将客户应用程序在远端客户机上启动。
2. 客户利用应用程序执行某些功能来实现需求。
3. 用户的需求由程序来分析，并有程序来估算出发送的请求是对存放在服务器上的哪一类数据。
4. 程序规范化该估算出的请求，并发送至服务器。
5. 通过网络回复给客户的需求数据是服务器对受到的请求进行处理的结果。

服务器处理能力的充分利用也是客户机/服务器模型的基本思路之一，服务器端实现的是大部分的应用功能。相对功能简单的是而客户机和客户应用程序，以便于大数据集中的实现，将也好进行统一的管理。则B/S模型是对客户机/服务器模型中的客户端进行了简化。

1.3.2 JSP（Java Server Pages）简介

用Java语言被作为脚本语言的技术中也有JSP技术，服务于HTTP应用程序的接口是有JSP网页给整个服务器端的Java库提供的。JSP是由Sun Micro Systems公司倡导，有许多公司参与一起建立的一种动态网页技术标准。JSP网页是由包含着JSP标记和Java程序片段的HTML文件构成的。

能显示动态生成内容的web页面的创建是有JSP技术提供的一种快捷方法来完成的。此技术相关的技术规范是由当时业界处在领先地位的Sun公司制定的，页面格式和语法的被描述和服务器跟JSP页面间和服务器进行的交互都是优该规范所定义的。使用XML标签和Java语言相关脚本代码来封装了此类页面生成页面内容的逻辑。它将各标签直接传递给相应页面。页面逻辑的设计和显示的分离是JSP页面通过这类方式实现的。

Java系技术的一部分也是JSP技术。页面将会被编译成servlets，并尽有可能调用Java Beans组件，以便在服务器端处理。因此，在构建可升级的基于web的应用程序时JSP技术扮演着重要作用。它也不局限于任何特定的平台或服务器上，它在业界拥有广泛的适应性。

1.3.3 Web概述

万维网，简称Web。便捷的图形化用户界面也是它提供的，此界面便于查阅互联网上的文档，而这些文档以及他们之间的链接构成了一个庞大的信息网。Web允许使用超链接将从这个页面跳转到那个网页。网页则包含着字、图、音、视、动画以及其它多种类型的信息，而且可通过全球任何地方的任何计算机来访问Web网页上的任何共享信息。

人们的通信方式也正被Web逐步改变着。比起过去的任何一类传统通信媒体这一类新大众传媒表现的更为快捷更为方便，因而普遍被人们接受并得到了欢迎。Web出世开始增长飞速，也溶入了大量的信息在内。对互联网新用户来说，互联网几乎就是Web。实际上它俩的区别还是很大的；Web只是互联网提供的各类服务中的一项，其它服务如有Ftp，News等都出世的比Web要早，而且目前也是一直存在的。相比Web最为突出的优点是第一次将把图像、声音、动画、视频引入了互联网，从而用户不再会一直面对的是文本，一直为计算机专家天下的互联网也因为这一优点将大众吸引到互联网上来而改变了这一状况。

Web也被人们看似为互联网这座大城市中的一座大型图书馆，图书馆中的一本本书相似是它的每一个站点，而它的每个模块页面都仿佛是书的每一页。若干个相邻的个页面合在一起便是组成了一个站点，我们可以从一个很如意的站点就可以开始我们的网络之旅。

传统的网络应用体系结构是指两层结构，也通常被称之为C/S结构；这类结构的应用系统是完全存在于客户机上，可数据则是在另一处的服务器上，所以此类方法是有长出也有短处。在应用时，处理中的负载全有客户机承担，而应用和数据库之间的通信控制器也是拥有较强功能的服务器的作为而成的；因此，客户机的资源不仅能影响应用的性能，也会大大增加网络流量。当整个应用需要客户寄来处理时，在未给用户展示结果之前时不可以也不能提出多次的数据请求，网络的通信负担也是由这些请求的易难、少多而增加。维护问题也会影响到系统的运行和进展，就算应用稍有所被修改，也将会涉及和影响到整个用户库的转出；多次经历之后，管理用户库可能也会变得比往常要困难，也可能找不好相应版本的具体位置。所以当有人坚持并及时进行修改时，也将会造成同时需要维护的不同版本的应用数量增多。

由软件界提出的三层体系结构概念的目的也是为了更好的解决两层体系结构中的不足之处。将软件逻辑层次分解为各拥有一套已定义接口的不同的三种层次。第一层通常情况下是由特定的图形用户接口组成的，我们将它简称为表示层。

第二层是用户为了检索到需要的数据而通过表示层调用的代码为基。当相关数据正确发送到表示层，之后将其先进行格式化并将它显示出来。设计应用的灵活性也因此类做法而大范围的提高了很多。这样就不需要个性应用逻辑就能建立和使用更多的应用接口，当然需要应用逻辑层提供定义明晰的接口给表示层。

第三层是应用所需数据。这些数据是可以使用任何信息源组成，应用所需的数据也将可以是若干个不同类的数据源，当然也不仅限于关系数据库。

三层结构也需要Web应用在通常情况下的遵循遵循。Web的典型应用中是由用户提供请求数据，再将数据发送给Web服务器并使它运行相应服务程序，将对请求数据也就是将要表示的数据进行打包，然后将打包好的数据发送到表示层使其给用户进行展示。其它程序与服务器端的Web程序有以下几点区别。

1. Web服务器要能够调用程序。当用户通过浏览器发出请求后，服务器必须能找到程序，并能执行程序。
2. 程序能够接收到Web服务器传送的表单数据的途径是必须要有。当程序被服务器调用时，网页请求中的数据途径将需要由它来传递。
3. 各个程序的调用都该有相应的入口。
4. 对程序的请求数据被处理完时，对其结果必须进行包装，并将包装数据回复给服务器，再由服务器将其传送到用户浏览器来为用户进行展示。

至今，人们最初对Web技术的的预料已被Web技术在现实中的发展超越了。B/S作为全新的模式早已展现出了它无限现象级的潜在魅力，如：页面的调整和维护性的便捷性以及程序的发布和更新的快捷性。B/S在成为现代应用开发的主流的同时也取代了传统的C/S方式。

1.3.4 SQL Server 数据库

SQL　Server最初是由Microsoft带头的三家公司共同开发，首版本OS/2是在1988年推出的，是关系数据库管理系统。使用方便也具有可伸缩性，以及与相关软件集成程度高等优点以外，此平台还有以下特点： 

（1）可信任：使公司拥有较高的安全性，他们所最重视的任务的应用程序也是依赖可靠性和可扩展性来运行的。 

（2）高效率：这一特点可降低公司在开发和管理时的时间和成本。 

（3）智能性：这一特点提供的是一个全面的高智能平台，可在你需要时对客户进行观察，客户需要沟通或有需求的时候可给他们发送信息。

1.4 论文框架结构

本论文的框架分为五章，主要安排如下：

第一章 绪论。查找实验室开放预约管理系统方面的相关研究资料，对国内外实验室开放预约管理系统的现状进行研究，阐述本系统的目的及意义。

第二章 系统相关技术。介绍B/S架构技术、三层架构技术、面向对象技术，分析系统的体系框架以及对相关技术语言和编程工具进行简单的介绍。

以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。

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