计算机实验室管理系统的设计与实现

系统分析与设计课程设计题目计算机实验室信息管理系统学生姓名指导教师学院完成时间2013.12.201.前言 (3)1.1 系统必要性分析 (3)1.2 系统可行性分析 (3)2.需求工作流 (4)2.1 构建业务模型 (4)2.1.1 数据流图 (4)2.2 系统需求 (7)2.2.1 用例图 (7)2.2.2 活动图 (11)3.分析工作流 (14)3.1 类建模 (14)3.2 状态图 (15)3.3 顺序图 (16)3.4 包图 (22)4.设计工作流 (22)4.1 类图详细设计 (22)4.2 数据库设计 (24)5.系统实现 (27)5.1 界面设计 (27)6.总结 (32)1.前言1.1 系统必要性分析随着以信息技术为代表的现代科技时代的到来，现代信息管理手段已经渗透到社会的各行各业。

同样，高校的实验室管理手段也随着信息技术的发展而不断变革和完善。

网上计算机实验室管理作为实验室管理系统的一项功能，可以利用现代化信息技术解决计算机实验室预约过程中出现的问题，改善计算机实验室预约以及设备管理长期处于手工状态的落后局面，提高管理水平和效率。

教师和教学管理人员可以通过计算机实验室管理系统进行教学资源查询和预约功能办理，从而使得现有计算机上机课进行的更加高效规范。

以前学校计算机实验室的预约主要是采取手工操作，先由教师提出预约申请，经学院同意后送教务处，再由教务处根据其所需实验室的类型、使用人数和时间，在课表中查找，对于符合条件的标注记号后，签发实验室预约单。

整个程序繁琐费时、效率低，还时常出现差错，造成实验室预约上的冲突。

尤其是近年来，随着我国高等教育的不断发展，高校办学规模不断扩大，学生人数迅速增加，计算机实验室需要管理的对象日益多样化。

在此背景下，原有的实验室管理模式已不能再满足高等教育发展的需要。

所以开发一套计算机实验室的管理系统是十分有必要的，可以大幅度提高学校的计算机实验课管理效率，方便教师更合理的安排实验课日程。

1.2 系统可行性分析1.2.1 经济可行性系统的开发成本和今后的运行、维护成本都较低。

这些成本远远低于系统投入使用后给高校带来的实际经济效益，同时还会大大提高高校实验室管理的效率，所以经济上是可行的。

1.2.2 技术可行性计算机实验室管理系统使用JSP开发语言，调试相对简单。

当前的计算机硬件配置也完全能满足开发的需求，因此在技术上是可行的。

1.2.3 运行可行性本系统的开发，是典型的Mis 开发，主要是对数据的处理，包括数据的收集，数据的变换，及数据的各种报表形式的输出。

采用流行的JSP+Sqlserver2000体系，今后运行维护对于主机的要求很低，所以开发完成后，进行运行和维护是可行的。

2.需求工作流2.1 构建业务模型2.1.1 数据流图图2-1 数据流图顶层图计算机实验室主要有三个使用对象，分别为实验室管理员，教师和学生。

其中实验室管理员和教师可以向实验室管理系统写入信息同时可以查看实验室管理系统中信息。

学生可以通过实验室管理系统查看信息。

1实验室管理实验室管理员教师学生图2-2 数据流图0层图实验室管理系统又可以细分为三个加工，分别为用户管理，实验室相关信息管理(包括基本信息和设备信息)，和实验室预约管理。

实验室管理员可以通过用户管理模块增删改查用户信息，同时用户管理模块根据实验室管理员的输入存储相应的用户信息。

实验室相关信息管理加工可以处理管理员的对实验室相关信息的增删改查操作，同时教师可以查看实验室的相关信息。

实验室预约管理加工可以处理教师提出的实验室预约使用请求，同时管理员可以处理这些预约请求，并通过该加工将审核结果反馈给教师。

图2-3 数据流图1层图0继续细分加工之后，形成了一层图，图2-3显示了登录验证的加工，3类使用人员通过登录验证加工的验证之后进入各个相应的管理界面。

实验室预约信息1实验室信息管理实验室管理员教师2实验室预约管理学生3用户管理使用人员1登录验证2显示界面图2-4 数据流图1层图1用户管理可以细分为用户存储，用户信息显示，用户信息修改，其中管理员可以增删改查用户信息，学生和教师可以改查个人信息。

图2-5 数据流图1层图2用户信息1用户存储实验室管理员2用户信息显示教师/学生个人信息修改实验室基本信息实验室管理员1实验室信息存储2信息显示教师3实验室设备存储学生4软件安装申请5申请审核6设备损坏记录实验室相关信息管理可以细化出6个加工，实验室管理员将实验室信息通过实验室信息存储加工存入实验室基本信息表中，并通过信息显示加工显示相关信息，教师和学生可以查看相关信息。

实验室管理员可以将实验室的设备信息通过实验室设备信息及其对应的实验室等信息存入实验室设备存储表。

教师通过设备损坏记录加工记录设备损坏情况，并存入设备损坏记录表。

教师通过软件安装加工提出软件安装申请，管理员通过申请审核加工审核安装申请，同时将审核信息反馈给教师。

图2-6 数据流图1层图3实验室预约数据流图如上图所示，细化出了四个子加工，教师通过预约单填写加工提交预约信息，实验室管理员查看预约信息，通过预约单审核加工审核预约信息，同时存储实验室使用记录，并将审核信息返回到实验室占用情况显示加工，教师可以查看实验室审核情况。

教师通过实验室通知加工发布实验室上机信息，学生从实验室通知加工获取实验室上课通知。

2.2 系统需求 2.2.1 用例图教师1预约单填写2预约单审核实验室管理员3实验室占用情况显示4实验课通知学生用户信息修改软件预装审核实验室信息查询图2-7 管理员用例图管理员相关的用例如上图所示，有七个基本用例，分别为实验室基本信息维护、用户信息维护、设备信息维护、预约审核、损坏设备管理、查询以及登录验证用例。

实验室基本信息维护用例包括三个用例，分别为基本信息添加、基本信息修改、基本信息删除，通过这三个用例管理员可以对实验室的基本信息进行增删改操作。

用户信息维护和设备信息维护用例同样也包括三个用例，管理员可以通过这些用例来对用户信息以及设备信息进行增删改操作。

预约审核用例可以泛化出两个用例，分别为实验室使用申请审核和软件预装审核用例。

查询用例可以泛化出实验室信息查询，设备查询以及用户查询三个用例。

损坏设备管理用例用于管理员对实验室损坏的设备进行管理，这个用例依赖于设备信息维护用例。

登录验证用例用于验证管理员的身份，其余六个用例都依赖于登录验证用例，只有以管理员的身份登录系统，才能执行其余留个用例。

图2-8 教师用例图 教师相关的用例如上图所示，有六个基本用例，分别为预约单填写、损坏单填写、上机课公告发布、个人信息维护、查询、登录验证。

预约单填写用例可以泛化出两个用例，分别为实验室使用预约单填写和软件预装预约单填写用例。

用于教师填写预约单，申请使用实验室。

损坏单填写用例用于教师对于实验课后设备的损坏情况进行记录。

上机课公告发布用例用于在教师申请实验室成功之后发布上机课信息。

个人信息维护用例用于教师修改一些个人的信息。

查询用例可以泛化出两个用例，分别可以进行实验室信息查询和设备查询。

登录验证用例用于验证教师的身份，其余五个用例都依赖于登录验证用例，只有以教师的身份登录系统，才能执行其余留个用例。

3 学生用例图实验室信息查询设备查询个人信息维护上课信息查看图2-9 学生用例图学生相关的用例如上图所示一共有三个用例，分别为个人信息维护、登录验证、上课信息查看用例。

个人信息维护用例用于学生修改一些个人信息。

上机课信息查看用例用于查看教师发布的上机课信息。

登录验证用例用于验证学生的身份，其余两个用例都依赖于该用例。

4 整体用例图图2-10 整体用例图整体用例图如上图所示，实验室管理员的预约审核以及损坏设备管理用例分别依赖于教师的预约单填写用例和损坏单填写用例。

学生的上课信息查看用例依赖于教师的上机课公告发布用例。

2.2.2 活动图1 信息维护活动图实验室管理员进行信息维护的活动图如下图所示，首先管理员登录系统，判断登录是否成功，若不成功回到登录系统页面若成功则显示管理界面。

进入管理界面之后可以管理实验室的各项信息也可以查询各项实验室信息。

管理员点击注2 实验室使用预约活动图实验室使用预约流程活动图如下图所示，教师首先查看空闲的可供使用的实验室，可以预约这些实验室，在数据库中存储相应的预约单，由实验室管理员审核预约申请。

如果预约申请审核通过则在数据库中存储实验室使用记录表，显示预约成功。

教师看到预约成功的通知之后发布实验室上课通知，整个预约流程结束。

如果审核不通过，则直接显示不成功，整个预约流程结束。

软件条目，并在对应的实验室中安装软件同时通知教师软件安装成功。

如果审核过预约类来预约实验室，通过查询类来查询信息，通过公告类来发布公告和查看公告，通过登录类来登录系统。

图3-1 实验室管理系统类建模3.2 状态图实验室管理系统的状态图如下图所示，首先登录系统，若登录失败则返回登录界面，若登录成功，判断登录的身份，以管理员身份登录成功则进入管理员管理界面，点击设备维护可以对实验室的设备进行维护(包括增删改查操作)，提交维护内容，显示相应的信息，并返回管理员管理界面，其他信息维护同理。

点击预约单审核，则审核相应的预约单，并将审核结果写入数据库。

若以教师身份登录成功，则可以点击查看实验室各项信息，可以提交审核/损坏单，并查看审核状态，若审核成功则发布上课通知，进入实验课上课信息发布界面，并将上机课信息写入数据库中。

学生身份登录成功可以查看实验课上课信息。

最后点击注销之后，整个流程结束。

图3-2 实验室管理系统状态图3.3 顺序图3.3.1个人信息管理个人信息管理顺序图如下图所示，首先用户登录系统，进入管理主界面，点击个人信息维护之后，进入个人信息管理页面，填写相关的修改信息，通过Control层将修改写入数据库，并返回更新后的结果，最后将更新的结果在个人信息列表展示出来。

图3-3 个人信息管理顺序图3.3.2上机课信息发布上机课信息发布顺序图如下图所示，教师登录系统后进入教师管理主界面，点击上机课信息发布后进入上机课发布界面，通过Control将上机课信息写入数据库，并返回更新后的信息，最后将更新后的上机课信息展示在上机课信息列表中。

图3-4 上机课信息发布顺序图3.3.3实验室设备管理实验室设备管理顺序图如下图所示，首先管理员登录系统，进入管理员管理主界面，点击实验室设备管理之后，通过Control将相关的实验室设备维护信息写入数据库，并返回相关的信息，并在实验室设备信息列表中展示出更新的信息。

图3-5 实验室设备管理顺序图3.3.4实验室信息管理实验室信息管理顺序图如下图所示，首先管理员登录系统，进入管理员管理主界面，点击实验室信息管理之后，通过Control将相关的实验室维护信息写入数据库，并返回相关的信息，并在实验室信息列表中展示出更新的信息。