開放式實驗室管理系統設計與開發

摘 要：實驗室是培養學生創新能力，提高實踐能力的重要場所。高校要利用信息技術和計算機技術對實驗室進行開放式管理，實現實驗室的全方位開放，有利于提高實驗室的管理水平，提高使用率；增強學生參與度與用戶體驗。

關鍵詞：開放式實驗室 模塊 Struts Hibernate Ajax Spring

中圖分類號：G647 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（a）-0010-02

實驗教學和實驗室管理是一項多因素綜合的系統工程，其理論研究、技術進步、硬件發展、實踐應用結合緊密。在計算機技術、網絡技術與信息技術不斷發展與普及的今天，高校的實驗教學與管理應當融合這些先進技術和手段，從教學內容、形式和手段上推陳出新，從管理模式上尋求新的方式。通過設計開發，本系統可以為學生提供一個網上平臺，學生只要在任何一臺上網的計算機，并通過用戶驗證登錄后，就可以瀏覽所要了解的實驗信息，除了可以對本專業的實驗進行預約之外，還可以通過系統提供的查詢功能找到自己感興趣的實驗進行預約、查詢等，促進學生學習的積極性。本系統為教師提供在線查看學生的實驗報告、批改實驗報告等。系統的管理員要對實驗室信息，實驗信息，學生信息，老師信息進行管理。系統超級管理員可在線進行系統信息更新和維護。開放式實驗室管理系統把教師從繁重的實驗管理工作中解脫出來，投入到實驗教學方法和內容的研究上來，從而提高實驗管理水平。

1 系統功能模塊分析與設計

經過參考各大高校現有的開放式實驗室管理系統及參考本校實際，本系統主要包含如下模塊：學生模塊；老師模塊；系統管理員模塊；系統超級管理員模塊。

1.1 學生模塊

學生模塊主要有如下功能：修改個人信息；查看實驗信息；預約實驗；取消預約；查看預約信息；提交實驗報告；查看實驗結果。

1.2 老師模塊

老師模塊的主要功能包括：修改個人資料；批改實驗報告。

1.3 管理員模塊

管理員模塊的主要功能有：管理實驗室信息；管理實驗信息；管理學生信息；管理老師信息；添加實驗室信息；添加實驗信息；添加老師信息；修改個人資料。

1.4 超級管理員模塊

超級管理員模塊的主要功能有：管理系統功能，添加系統功能，管理用戶權限，添加管理員，管理管理員，修改個人資料。

2 系統設計與分析

2.1 系統框架說明

本系統是采用Struts+Spring+Hibernate架構的基于B/S模式的應用程序。Struts提供了一個基于MVC的開發模式，Spring為程序注入運行時需要的JavaBean，Hibernate實現持久層的O/R映射。JavaScript+Jsp等腳步語言實現頁面顯示。使用Ajax對頁面進行局部更新。

2.2 總體架構設計

一般出于對系統的解藕，都把PO（PO是由Hibernate納入其實體容器（Entity Map）的對象，它代表了與數據庫中某條記錄對應的Hibernate實體，PO的變化在事務提交時將反應到實際數據庫中）組件轉換成VO（獨立的Java Object）組件，Jsp頁面直接使用VO，而非PO。但站在本系統角度，本人認為本系統的頁面顯示邏輯不需要涉及多個PO組件，功能簡單，所以無須將PO組件轉換成VO組件，這樣反而可以提高性能，從代碼量來說，也可以減少錯誤、減低bug的風險。

2.3 系統架構分析

（1）使用HibernateDao Support支持Hibernate的DAO對象實現，使用Hibernate為O/R Mapping框架，更加符合面向對象程序設計思路。使用Hibernate對數據的增刪查改時候非常方便，但對于復雜的查詢，Hibernate使用起來很繁瑣，沒有JDBC那樣方便，所以系統開發時，對于數據的統計還是采用JDBC完成相應得功能。

（2）使用Struts作為MVC框架C&M層，Jsp作為表示層，Struts就是對Servlet進行了封裝，使用Struts就是用為了引進MVC模型，在開發中進行分層實現。

（3）Spring使用基本的JavaBean來完成以前只可能由EJB完成的事情。然而，Spring的用途不僅限于服務器端的開發。從簡單性、可測試性和松耦合的角度而言，任何Java應用都可以從Spring中受益。簡單來說，Spring是一個輕量級的依賴注入（IoC）和面向切面（AOP）的容器框架。本所謂的依賴注入就是通過一種稱作控制反轉（IoC）的技術促進了松耦合。當應用了IoC，一個對象依賴的其它對象會通過被動-的方式傳遞進來，而不是這個對象自己創建或者查找依賴對象。你可以認為IoC與JNDI相反—— 不是對象從容器中查找依賴，而是容器在對象初始化時不等對象請求就主動將依賴傳遞給它。項目主要使用到了Spring提供的依賴注入技術。

3 結語

本系統采用現時流行的Spring+Hiber nate+Struts構架，大大的降低了模塊與模塊之間的耦合度，符合軟件開發的高內聚與低耦合的要求，提高了代碼的可重用性與系統的可擴展性。采用純面向對象來開發這個開放式實驗室管理系統，在開發中采用面向接口編程；當客戶端發送請求到服務器端時，為了服務器端對數據庫的安全性操作，引入了Model層，讓Model調用DAO的操作，避免對數據直接操作暴露出去，也降低了模塊與模塊之間的耦合度。

參考文獻

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