基于Java技術(shù)的實驗室管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

蘇婉怡,揣小龍,劉美瑜,黃 心

(吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,吉林 吉林 132101)

0 引言

實驗室在科研、教育和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著不可或缺的作用,為各種實驗和研究項目提供必要的支持和資源[1]。為了更高效地管理實驗室資源、優(yōu)化實驗項目以及提高數(shù)據(jù)的可追溯性,本文引入了實驗室管理系統(tǒng)這一重要工具,介紹了一款基于Java技術(shù)的實驗室管理系統(tǒng),其設(shè)計和研究具有重要的現(xiàn)實意義。

本實驗室管理系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn),不僅對高校實驗室、研究機構(gòu)和企業(yè)實驗室等教育和科研場景具有重要意義,而且為實驗室管理的現(xiàn)代化和數(shù)字化提供了可行的解決方案。通過本系統(tǒng)的應(yīng)用,可以實現(xiàn)實驗室資源的合理配置,提高實驗項目的管理效率,保證數(shù)據(jù)的可靠性以及提高數(shù)據(jù)的安全性。

1 系統(tǒng)需求分析

1.1 管理員功能需求分析

(1)用戶管理,包括新增或刪除用戶、修改用戶信息。

(2)實驗項目管理,包括實驗資源管理、添加、刪除資源記錄。

(3)權(quán)限管理。

管理員用戶的用例模型如圖1所示。

圖1 管理員用例模型

1.2 教師功能需求分析

(1)查閱系統(tǒng)頁面信息。

(2)項目管理,包括創(chuàng)建及編輯項目、管理學(xué)生信息、修改密碼。

(3)預(yù)約管理,包括實驗室預(yù)約、實驗設(shè)備預(yù)約。

(4)資源管理,包括當(dāng)前實驗記錄、登記學(xué)生實驗違規(guī)和登記學(xué)生實驗成績。

教師用戶的用例模型如圖2所示。

圖2 教師用例模型

1.3 學(xué)生功能需求分析

(1)查看及修改個人信息。

(2)項目管理,包括查看已創(chuàng)建項目信息、申請加入項目、完成項目任務(wù)進(jìn)度、獲得評價等。

(3)預(yù)約查詢。

學(xué)生用戶的用例模型如圖3所示。

圖3 學(xué)生用例模型

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

前端UI:本系統(tǒng)使用Bootstrap框架;HTML用于描繪Web內(nèi)容結(jié)構(gòu);CSS塑造Web樣式與布局;Vue框架用于構(gòu)建用戶界面,其核心庫專注于視圖特性[2]。

業(yè)務(wù)層:該層次負(fù)責(zé)接收上層請求,調(diào)用下層數(shù)據(jù)訪問層次進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,返回處理結(jié)果給上層。

數(shù)據(jù)層:涉及數(shù)據(jù)存儲與檢索,數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)确矫妗?/p>

數(shù)據(jù)庫:用于存儲實驗室系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

3 系統(tǒng)功能設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)前端設(shè)計實現(xiàn)

(1)注冊登錄界面:注冊或登錄工號或?qū)W號,確定身份,進(jìn)入主頁面。

(2)首頁:首頁界面發(fā)布更新實驗室相關(guān)公告以及校內(nèi)實驗相關(guān)新聞資訊,包括實驗室開放具體時間通知、活動舉辦通知、學(xué)校實驗研究項目成果通告等內(nèi)容。

(3)實驗室信息:在實驗室信息查詢界面,可以查詢到各實驗室擁有的設(shè)備器材數(shù)量及時間預(yù)約狀況;也可逆向查詢,根據(jù)所需實驗設(shè)備名稱關(guān)鍵詞查詢對應(yīng)教室,進(jìn)行預(yù)約。同時,還可以看到實驗室安全準(zhǔn)則以及各類實驗儀器使用步驟和注意事項。

(4)線上預(yù)約:教師和學(xué)生可通過線上預(yù)約界面選擇想要進(jìn)行實驗的教室和設(shè)備儀器,選擇使用時間,提交申請,進(jìn)行審批[3]。

(5)項目數(shù)據(jù):教師可以創(chuàng)建新的實驗項目并編輯自己創(chuàng)立的項目邀請班級或團(tuán)隊加入;學(xué)生申請加入項目,查看項目相關(guān)信息。

3.2 系統(tǒng)后端設(shè)計實現(xiàn)

(1)流程審批:此界面包括3大塊,分別為我發(fā)起的、待處理審批、已通過審批。

(2)登記實驗項目統(tǒng)計:在此界面,管理員可以看到所有已登記實驗的信息,包括實驗編號、實驗名稱、實驗室名稱及位置、課程負(fù)責(zé)教師、實驗人數(shù),并可進(jìn)行新增和刪除操作。

(3)儀器設(shè)備登記:此界面詳細(xì)地展示了各實驗儀器設(shè)備登記情況表,包括儀器編號、儀器名稱、儀器總數(shù)、投入使用日期、購買價格、儀器狀態(tài)、最近檢修日期、所屬部門類別、所在實驗室及位置、負(fù)責(zé)管理人員。

(4)易損耗品信息:以列表形式呈現(xiàn)易損耗品名稱、庫存明細(xì)、所在實驗室及位置、最近補給信息、使用記錄。

(5)系統(tǒng)設(shè)置:管理員可編輯系統(tǒng)各個頁面邊欄及功能模塊、發(fā)布更新公告通知、查看用戶登入登出時間及IP,并且可以進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和系統(tǒng)修復(fù)。

4 結(jié)語

本文基于用戶需求,進(jìn)行了實驗管理系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。本文基于Java技術(shù),集成多種前端后端技術(shù)開發(fā)和數(shù)據(jù)庫的支持,讓系統(tǒng)具有功能全面、性能優(yōu)秀、易用性強的特性,極大地提高了實驗室管理效率[4]。后續(xù)將繼續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)的性能,提高其可靠性和穩(wěn)定性;豐富系統(tǒng)的功能,以滿足更多不同實驗用戶的需求。