基于 Web 的上机管理系统设计与开发

摘要

随着高校信息化建设的不断推进，传统的上机管理方式逐渐暴露出许多问题，如手工管理工作量大、信息传递不及时、资源浪费严重等，无法满足日益增长的管理需求。因此，设计并开发一种基于 Web 的上机管理系统成为必然选择。该系统能够实现计算机实验室的自动化管理，提高管理效率，优化资源配置，并为学生和教师提供便捷的服务。

本系统采用 SpringBoot 框架与 Java 语言开发，数据库使用 MySQL 进行数据存储，前端采用 Vue.js 框架，提供良好的用户体验。系统主要包括用户管理（管理员、学生、教师）、课程科目管理、课程信息管理、选课信息管理、课程作业管理、学生作业管理、设备类型管理、设备信息管理、设备预约管理、系统管理、通知公告管理、资源管理、权限管理等功能模块。用户可通过 Web 平台实现在线预约上机时间、查询设备状态、管理作业任务，管理员则可以灵活地管理实验室设备和用户权限，实时查看和调整设备使用情况。

基于 Web 的上机管理系统的设计与开发能够有效提升实验室管理的自动化水平，减少人工干预，提高资源利用率，提供更加便捷的管理方式。此外，系统提供的多种管理功能还能够为学校的课程安排和教学管理提供数据支持，促进高校信息化建设，提升学校的整体管理水平。

1 前言

1.1 研究背景和意义

随着信息技术的飞速发展，传统的上机管理方式逐渐暴露出许多问题，尤其是在教学资源的高效调度和设备管理方面。传统的管理方式依赖于手工操作和纸质记录，不仅效率低下，而且容易出现错误，缺乏实时的资源监控和动态调整的能力。在大规模教学环境中，设备预约、作业管理等环节常常出现混乱，资源使用不充分或浪费严重。因此，迫切需要一种基于 Web 的上机管理系统，通过信息化手段提升管理效率、资源利用率，并且提供一个高效、便捷、透明的管理平台，以解决传统方式中的种种局限，更好地满足现代教育管理的需求。

基于 Web 的上机管理系统的开发，对于教育管理和教学质量的提升具有深远的影响。首先，系统能够实现各类教学资源的自动化管理，简化了传统人工管理的繁琐流程，减少了人为错误，提升了管理的准确性和透明度。通过集成多个功能模块，系统能够实时监控教学资源的使用情况，确保资源的公平分配和高效利用，从而提高了教学管理的效率。系统优化了资源配置，特别是在设备管理和预约方面，通过数据化管理，系统能够精确调度设备资源，避免了传统人工分配中的浪费和调度不当问题，确保了教学活动的顺利进行。同时，系统还能够根据不同教学需求灵活调整资源配置，提高了设备和课程资源的使用效率。

此外，系统为师生提供了更加便捷的操作体验，使得学生能够轻松进行选课、预约设备、提交作业等操作，而教师也能高效管理课程和学生作业。系统简化了操作流程，提高了用户体验，促进了教学活动的高效进行。这不仅提升了教育管理的效率，也推动了教育信息化进程，支持学校在数字化转型过程中实现更高效、智能的管理。

1.2 国内外研究现状

随着信息技术的迅速发展，基于 Web 的管理系统在各个领域的应用逐渐深入，教育管理系统尤其受到了广泛关注。国内外在教育领域的上机管理系统研究主要集中在提高教学资源利用率、优化设备调度、简化管理流程等方面。

国外的上机管理系统研究起步较早，尤其是在欧美国家，许多高校已将信息化管理应用于教学活动的各个方面。例如，国外一些大学采用基于 Web 的资源管理系统来进行课程安排、设备预约及学生作业管理。这些系统通常强调系统的开放性与灵活性，能够支持大规模的教学活动和多个用户角色的管理。研究表明，基于 Web 的管理系统能够有效提高教学资源的利用效率，并且通过数据化管理减少了人工干预的错误，增强了教育资源的调配与监控能力。

国内的研究起步稍晚，但随着信息技术的广泛应用，教育领域的信息化建设逐渐得到重视。近年来，国内各高校纷纷开发并实施基于 Web 的上机管理系统，尤其是在设备管理、选课系统以及学生作业管理等方面，取得了一定的研究成果。一些国内研究聚焦于如何通过系统的智能化和自动化来提升管理效率，减少人工错误。相关研究表明，基于 Web 的上机管理系统不仅能有效管理教学资源和设备，还能通过与其他教学系统的集成，提供更加便捷的服务，提升教学管理的综合效率。

然而，国内外的研究也指出了现有上机管理系统在实际应用中仍然存在一些问题，如系统的可扩展性不足、用户体验不佳、数据安全问题等。这些问题在大规模的教育环境中尤为突出，因此，如何设计一个高效、安全、易用的上机管理系统，依然是当前研究的重点。随着技术的不断进步，未来基于 Web 的上机管理系统将更加智能化、集成化，并且能够满足更加多元化和复杂的教育管理需求。

1.3 论文结构与章节安排

本文共分为七章，章节内容安排如下：

第一章：引言，主要介绍上机管理系统领域研究的背景和意义，概述国内外研究的现状。第二章：关键技术，主要探讨和说明实现上机管理系统的关键技术。第三章：系统分析，主要从上机管理系统的可行性、功能、性能等方面进行分析，为后续系统设计提供理论支持。第四章：系统设计，主要对上机管理系统功能模块、数据库进行功能设计。第五章：系统实现，主要介绍了上机管理系统的功能、系统界面的实现。第六章：系统测试，主要对上机管理系统进行测试，验证功能完整性、稳定性和安全性，评估系统在实际运行中的性能表现。第七章：结束语。总结全文研究内容，提出对上机管理系统领域未来发展的展望和建议，指出研究的不足和可优化之处，为相关领域的进一步探索提供参考。

2 关键技术

2.1 Java

Java 是一种跨平台的编程语言，广泛用于开发各种类型的应用程序，包括 Web 应用、移动应用和大型软件系统。在上机管理系统中，Java 通常用于后端开发，提供强大的处理能力和稳定性。同时 Java 是一种面向对象的编程语言，支持封装、继承和多态等特性，使代码更易于维护和重用。还拥有丰富的标准库和第三方框架，如 Spring、Hibernate 等，可以大大提高开发效率。

2.2 MySQL

MySQL 是一种流行的开源关系型数据库管理系统，用于存储和管理数据。在上机管理系统中，MySQL 可以用于数据存储、数据查询和数据管理等方面，用户可以免费使用和修改源代码，为平台提供可靠和高性能的数据库支持。MySQL 支持多种存储引擎，如 InnoDB 和 MyISAM，可以根据不同的应用场景选择合适的存储引擎，以提高性能；提供了多种数据安全机制，如用户权限管理、数据加密和备份恢复等，确保数据的安全性。

2.3 Spring Boot 框架

Spring Boot 是一个用于构建微服务的 Java 框架，简化了 Spring 应用程序的开发和部署过程。Spring Boot 通过自动配置和约定优于配置的理念，简化了 Spring 应用程序的开发过程，使开发者可以更快地构建和部署应用程序；拥有丰富的生态系统，如 Spring Cloud、Spring Security 等，可以满足各种企业级应用的需求。在上机管理系统中，Spring Boot 可以快速搭建后端服务，并实现各种功能模块的集成和管理。

2.4 B/S 模式

B/S 模式，即浏览器/服务器模式，是一种常见的网络应用架构模式。在 B/S 模式中，用户通过浏览器作为客户端与服务器进行交互。在浏览器/服务器 (browser / Server Architecture) 系统中，用户只需通过浏览器，就能够轻松地向分布在网络各处的众多服务器发送海量的请求。B/S 系统大大地简化了客户端的工作，让用户体验更加便捷。

3 系统分析

3.1 可行性分析

3.1.1 技术可行性

从技术角度来看，Spring Boot 作为一种轻量级、快速构建的 Java 框架，能够提高开发效率，降低系统的复杂程度，易于维护和升级。同时，MySQL 作为关系型数据库，能够支持平台数据的存储与管理，保障系统的稳定性和高效性。因此，本系统具有技术可行性。

3.1.2 经济可行性

考虑到 Springboot、Vue、MyBatis Plus 及 MySQL 等均为开源技术，无需支付高昂的许可费用，大大降低了系统的开发成本。同时，这些技术拥有广泛的用户群体和成熟的社区支持，便于获取技术支持和资源共享。此外，系统的实施将显著用户体验，从而带来潜在的经济效益。因此，从经济角度来看，该系统的开发同样具备可行性。

3.1.3 操作可行性

系统设计应遵循用户友好原则，确保用户能够轻松上手并高效使用。通过合理的界面布局、直观的操作流程以及详尽的帮助文档，可以大大降低用户的学习成本，提高系统的操作可行性。此外，系统还应具备完善的权限管理和数据安全机制，确保操作的安全性和合规性。

从技术、经济和操作三个维度来看，上机管理系统的开发均具备高度的可行性。

3.2 功能需求分析

（一）学生用户角色用例

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图 3.1 学生用户用例图

学生用户具体功能说明如下所示。

注册登录：学生用户可以通过注册登录功能创建个人账户，以便使用平台提供的各项服务。注册时需要填写必要的个人信息，如姓名、学号、邮箱等，并设置登录密码。登录后，学生可以访问个人资料、查看课程信息、管理作业和设备预约等。
首页：提供快速入口和导航到其他功能模块。学生可以在这里查看最新的通知公告、校园资讯以及快速访问课程信息和设备信息等。首页通常设计简洁直观，方便学生快速获取重要信息。
通知公告：学生可以在这里查看最新的学校政策、活动安排、考试信息等。系统通常会提供搜索和筛选功能，帮助学生快速找到特定的通知内容。
校园资讯：校园资讯模块提供校园内的新闻和事件更新，包括但不限于学术讲座、社团活动、文化展览等。学生可以浏览各类资讯，了解校园生活动态，参与感兴趣的活动。
课程信息：课程信息模块允许学生搜索和查看课程详情。学生可以输入课程名称或教师姓名进行搜索，查看课程的名称、科目、教师信息等。此外，学生可以对感兴趣的课程进行点赞、收藏，甚至直接进行选课操作。选课后，学生可以查看课程安排和相关作业要求。
设备信息：设备信息模块提供校园内可供预约使用的设备信息查询。学生可以输入设备名称或选择设备类型进行搜索，查看设备的名称、类型、编号和当前状态。学生可以对感兴趣的设备进行点赞、收藏，并进行预约操作，以确保设备的使用。
我的账户：我的账户模块允许学生查看和编辑个人资料，以及修改登录密码。学生可以在这里更新自己的联系方式、密码等信息，确保账户安全和个人信息的准确性。
个人中心：个人中心是学生用户管理个人信息和使用记录的综合界面。学生可以在这里查看个人首页、选课信息、课程作业、学生作业、设备预约、收藏和评论管理等。个人中心通常提供便捷的导航，帮助学生快速访问和管理自己的学习和生活信息。

（二）教师用户角色用例

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图 3.2 教师用户用例图

教师用户具体功能说明如下所示。

登录：教师通过系统提供的登录入口，使用管理员分配的账号和密码进行身份验证，登录后可访问与教学相关的所有功能模块，进行课程和作业管理。
课程信息管理：教师可以查看和管理所教授课程的基本信息，进行课程的添加、修改、删除等操作，确保课程信息的准确和及时更新。
选课信息管理：教师可以查看选修自己课程的学生名单，了解每个学生的选课情况。此外，教师还可以在课程结束后安排作业并上传相关信息。
课程作业管理：教师可上传作业信息，设置提交期限和要求，调整作业安排。此功能帮助教师跟踪作业的完成情况，确保教学计划的顺利进行。
学生作业管理：教师可以查看并批改学生提交的作业文件，进行评分和评语。该功能简化了批改流程，提升了作业管理效率，并及时提供反馈给学生。

（三）管理员角色用例

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图 3.3 管理员用例图

系统后台管理端管理员具体功能说明如下所示。

登录：管理员通过系统提供的登录入口，使用自己的账号和密码进行身份验证，登录后即可访问后台管理界面。管理员可以查看和管理系统内所有用户的权限，并对其他用户进行相应的操作和管理。
课程科目管理：课程信息管理：管理员可以对课程信息进行查询、重置、删除操作，并查看学生对课程的评论。这允许管理员维护课程内容的准确性和及时性，同时监控学生反馈。
选课信息管理：管理员可以查询选课情况，重置或删除学生的选课记录，确保选课系统的正确运行和数据的准确性。课程作业管理：管理员可以查询、重置或删除课程相关的作业信息，以管理课程作业的发布和提交情况。
学生作业管理：管理员可以查询、重置或删除学生提交的作业，以监控学生的作业完成情况和成绩评定。
设备类型管理：设备信息管理：管理员可以查询、重置、删除现有设备信息，并添加新的设备信息。管理员还可以查看学生对设备的评论，以了解设备使用情况和学生满意度。
设备预约管理：管理员可以查看学生的设备预约信息，并进行审核回复，确保设备的合理分配和使用。
系统管理：管理员可以管理轮播图内容，包括添加、编辑、删除轮播图项，以及调整轮播顺序。轮播图用于展示重要通知或活动，吸引用户关注。
通知公告管理：管理员可以发布、编辑和删除通知公告，确保所有用户能够及时获取最新的系统通知和学校公告。
资源管理：管理员可以管理校园资讯内容，包括发布、编辑和删除文章，以及对资讯进行分类管理，方便用户浏览和查找相关信息。
权限管理：管理员可以设置和调整不同用户角色的权限，确保系统的安全性和用户操作的合理性。管理员可以为不同的用户角色分配不同的访问权限和操作权限，以满足不同角色的工作需求。

3.3 系统性能分析

对于上机管理系统的设计与实现，下面是系统性能分析表：

项目	内容
响应时间	系统对用户请求的响应时间需在 500ms 以内
并发用户数	系统需要支持 1000 个并发用户同时访问
吞吐量	系统每秒需要处理 1000 个请求
可用性	系统需要保证每月 99.9% 的可用性
数据安全	用户敏感数据需要加密存储，并支持数据库备份和恢复
数据一致性	系统中的数据操作需保证 ACID 特性，确保数据一致性
扩展性	系统需要支持水平扩展，能够方便地增加服务器节点以应对高请求量
可维护性	系统代码需要清晰易懂、结构良好，方便维护和修改
日志记录	系统需要记录用户操作日志、异常日志以及系统运行日志
监控报警	系统需要实时监控运行状态，当系统异常时能够及时发送警报通知相关人员
缓存设置	针对频繁使用的数据，系统需要进行合适的缓存

3.4 系统流程分析

3.4.1 程序操作流程

用户访问系统，可以选择进行注册或登录操作。注册成功后，用户可以使用注册的账号登录系统。登录后的用户可以进入系统功能界面，使用自己权限内的功能操作。程序操作流程图如下图所示。

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图 3.4 程序操作流程图

3.4.2 登录流程

用户访问系统，进入登录页面，输入其用户名和密码，后端服务接收登录请求，验证用户提供的用户名和密码是否匹配数据库中存储的信息，验证通过即可登录成功。登录流程图如下图所示。

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图 3.5 登录流程图

3.4.3 注册流程

未有账号的用户可进入注册界面进行注册操作，填写注册表格，包括用户名、密码、电子邮件等必要信息。后台系统验证并保存用户提交的信息。分配唯一用户标识符。注册成功后，用户可以使用账号密码进行登录。用户注册流程图如下图所示。

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图 3.6 注册流程图

4 系统设计

4.1 总体设计

4.1.1 框架设计

B/S 架构，即浏览器/服务器架构，是一种基于 Web 的分布式计算范式。在此架构中，应用程序的逻辑被巧妙地区分为客户端和服务器两部分。具体而言，客户端借助广泛使用的浏览器界面，进行应用访问与操作；而服务器端则肩负起业务逻辑处理、数据存储及管理的核心职责。值得一提的是，客户端无需安装特定的软件，用户仅需通过浏览器输入相应的 URL 地址，即可轻松访问应用程序，这一特性极大地提升了用户的使用便捷性和系统的维护效率。服务器端通常采用高性能的计算机和数据库系统，能够处理大量并发请求和复杂的业务逻辑。B/S 架构的优势在于其跨平台性和易于维护性，开发者可以通过更新服务器端的代码来实现整个系统的升级和维护，而无需逐一更新客户端。

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图 4.1 系统架构图

4.1.2 功能模块设计

功能模块设计是系统开发过程中的重要阶段，它旨在将系统划分为不同的模块，每个模块负责完成特定的功能或任务。上机管理系统由多个功能模块组成，每个模块下又包含具体的功能操作。功能模块图如下图所示。

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图 4.2 系统功能结构图

4.2 数据库设计

4.2.1 E-R 图

E-R 图有助于理清系统中的数据结构和关系，为后续的数据库表结构设计提供指导。在进行数据库设计之前，首先需要先绘制实体 - 关系（E-R）图。E-R 图将帮助我们理清业务中的实体（Entity）及它们之间的关系（Relationship），从而为后续的数据库表设计提供基础。根据前文可以得出本上机管理系统拥有多个实体，在此列举主要实体，各个实体之间联系总 E-R 图如下图所示。

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图 4.3 总 E-R 图

4.2.2 数据库表结构设计

在 E-R 图确定后，接下来可以根据实体和关系的属性设计数据库表结构。在 E-R 图明确了实体和它们之间的关系后，接下来可以开始设计数据库表结构。每个实体对应一个数据库表，每个属性对应表中的字段。如下列表格所示，在此列举主要数据表。

表 access_token (登陆访问时长)

编号	名称	数据类型	长度	允许空值	主键	默认值	说明
1	token_id	int	10	N	Y		临时访问牌 ID
2	token	varchar	64	Y	N		临时访问牌
3	info	text	65535	Y	N
4	maxage	int	10	N	N	2	最大寿命：默认 2 小时
5	create_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
6	update_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：
7	user_id	int	10	N	N	0	用户编号:

表 article (文章：用于内容管理系统的文章)

编号	名称	数据类型	长度	允许空值	主键	默认值	说明
1	article_id	mediumint	8	N	Y		文章 id：[0,8388607]
2	title	varchar	125	N	Y		标题：[0,125]用于文章和 html 的 title 标签中
3	type	varchar	64	N	N	0	文章分类：[0,1000]用来搜索指定类型的文章
4	hits	int	10	N	N	0	点击数：[0,1000000000]访问这篇文章的人次
5	praise_len	int	10	N	N	0	点赞数
6	create_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
7	update_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：

表 course_information (课程信息)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	course_information_id	int	10	0	N	Y		课程信息 ID
2	course_name	varchar	64	0	Y	N		课程名称
3	course_subjects	varchar	64	0	Y	N		课程科目
4	course_teacher	int	10	0	Y	N	0	课程教师
5	teachers_name	varchar	64	0	Y	N		教师姓名
6	course_cover	varchar	255	0	Y	N		课程封面
7	course_introduction	longtext	2147483647	0	Y	N		课程简介
8	hits	int

表 equipment_information (设备信息)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	说明
1	equipment_information_id	int	10	0	N	Y	设备信息 ID
2	equipment_name	varchar	64	0	Y	N	设备名称
3	equipment_type	varchar	64	0	Y	N	设备类型
4	equipment_number	varchar	64	0	Y	N	设备编号
5	equipment_status	varchar	64	0	Y	N	设备状态
6	equipment_pictures	varchar	255	0	Y	N	设备图片
7	equipment_introduction	longtext	2147483647	0	Y	N	设备简介
8	hits

表 student_users (学生用户)

编号	名称	数据类型	长度	允许空值	主键	默认值	说明
1	student_users_id	int	10	N	Y		学生用户 ID
2	student_name	varchar	64	Y	N		学生姓名
3	student_gender	varchar	64	Y	N		学生性别
4	examine_state	varchar	16	N	N	已通过	审核状态
5	user_id	int	10	N	N	0	用户 ID
6	create_time	datetime	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
7	update_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表 teacher_users (教师用户)

编号	名称	数据类型	长度	允许空值	主键	默认值	说明
1	teacher_users_id	int	10	N	Y		教师用户 ID
2	teachers_name	varchar	64	Y	N		教师姓名
3	teacher_gender	varchar	64	Y	N		教师性别
4	examine_state	varchar	16	N	N	已通过	审核状态
5	user_id	int	10	N	N	0	用户 ID
6	create_time	datetime	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
7	update_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表 user (用户账户：用于保存用户登录信息)

编号	名称	数据类型	长度	允许空值	主键	默认值	说明
1	user_id	int	10	N	Y		用户 ID：[0,8388607]用户获取其他与用户相关的数据
2	state	smallint	5	N	N	1	账户状态：[0,10](1 可用
3	user_group	varchar	32	Y	N		所在用户组：[0,32767]决定用户身份和权限
4	login_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	上次登录时间：
5	phone	varchar	11	Y	N		手机号码：[0,11]用户的手机号码，用于找回密码时或登录时
6	phone_state	smallint	5	N	N	0	手机认证：[0,1](0 未认证
7	username	varchar	16	N	N		用户名：[0,16]用户登录时所用的账户名称

5 系统实现

5.1 学生用户模块

5.1.1 用户登录界面

用户输入用户名和密码后，系统首先对这些输入进行基本的格式验证，确保用户名和密码符合系统设定的格式要求（如长度、特殊字符要求等）。系统接收到用户输入后，会根据用户名查找系统中存储的用户信息数据库或者其他持久化存储方式。系统需要验证密码的正确性，验证成功即可成功登录。

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图 5.1 用户登录界面设计

5.1.2 用户注册界面

用户注册时，系统要求用户提供必要的信息，例如用户名、密码、电子邮件地址等。这些信息通常由用户在注册表单中输入，并通过前端验证确保格式的正确性。注册过程完成后，系统会为新用户创建一个账户。这包括分配一个唯一的用户 ID 和设置初始的权限或者角色。

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图 5.2 用户注册界面设计

5.1.3 校园资讯界面

校园资讯模块提供校园内的新闻和事件更新，包括但不限于学术讲座、社团活动、文化展览等。学生可以浏览各类资讯，了解校园生活动态，参与感兴趣的活动。

校园资讯主界面图如下所示。

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图 5.3 校园资讯主界面设计

5.1.4 课程信息界面

课程信息模块允许学生搜索和查看课程详情。学生可以输入课程名称或教师姓名进行搜索，查看课程的名称、科目、教师信息等。此外，学生可以对感兴趣的课程进行点赞、收藏，甚至直接进行选课操作。选课后，学生可以查看课程安排和相关作业要求。

课程信息主界面图如下所示。

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图 5.4 课程信息主界面设计

5.1.5 设备信息界面

设备信息模块提供校园内可供预约使用的设备信息查询。学生可以输入设备名称或选择设备类型进行搜索，查看设备的名称、类型、编号和当前状态。学生可以对感兴趣的设备进行点赞、收藏，并进行预约操作，以确保设备的使用。

排课课表主界面图如下所示。

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图 5.5 设备详情主界面设计

5.1.6 个人中心

个人中心是学生用户管理个人信息和使用记录的综合界面。学生可以在这里查看个人首页、选课信息、课程作业、学生作业、设备预约、收藏和评论管理等。个人中心通常提供便捷的导航，帮助学生快速访问和管理自己的学习和生活信息。

例如，上传作业主界面图如下所示。

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图 5.6 上传作业界面

5.2 教师用户模块

5.2.1 课程信息管理界面

教师用户可以对所教授的课程进行全面管理，包括查看课程基本信息、课程安排、学生选课情况等。教师可在该模块中进行课程的添加、查询、修改、删除等操作，确保课程信息的准确性和时效性。同时，教师还可以对课程的详细信息进行维护，如课程简介、教学大纲、学期安排等，以便学生获取及时的课程相关信息。

添加课程信息主界面图如下所示。

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图 5.7 添加课程信息界面设计

5.2.2 选课信息界面

允许教师查看所有选择自己课程的学生名单，教师可以查看每个学生的选课状态，确保课程的正常开展。此外，在课程结束后，教师还可根据学生的学习情况安排相关作业并上传作业信息。

安排作业主界面图如下所示。

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图 5.8 安排作业界面设计

5.2.3 学生作业界面

教师可以通过该模块查看学生提交的作业文件，系统支持教师下载学生提交的作业文件，便于教师进行离线批改。同时，教师还可以为每个学生的作业设置评分和评语，批改完成后，学生可以及时查看教师的反馈。

添加评分主界面图如下所示。

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图 5.9 添加评分界面设计

5.3 后台管理员模块

5.3.1 系统用户界面

管理员可以管理系统中的所有用户，包括学生用户和教师用户。此功能允许管理员添加、修改、删除用户信息，并根据需要调整用户权限，确保系统的安全性和可控性。

系统用户主界面图如下所示。

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图 5.10 系统用户界面设计

5.3.2 课程科目管理界面

管理员可以在此模块中管理课程的分类，设置不同的课程类型。课程类型管理有助于系统在选课过程中为学生提供更清晰的课程选择范围和分类，并优化课程推荐。

课程科目管理主界面图如下所示。

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图 5.11 课程科目管理界面设计

5.3.3 设备信息管理界面

管理员可查看和管理所有教学设备的详细信息，包括设备的状态、类型、使用情况等，确保设备的正常运转和资源的合理分配。管理员还可进行设备信息的添加、修改或删除。

添加设备信息界面如下所示。

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图 5.12 添加设备信息界面设计

5.3.4 设备预约管理界面

允许管理员查看学生的设备预约信息，并对其进行审核和回复。管理员可以检查设备预约的合理性，防止资源的浪费或不均衡分配，并确保设备的有效使用。

审核预约界面如下所示。

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图 5.13 审核预约界面设计

5.3.5 资源管理界面

管理员可以管理学校的资源信息，包含校园资讯和资讯分类等内容。管理员负责更新学校的各类资讯，确保信息的准确和及时发布，便于师生了解学校动态。

资源管理界面如下所示。

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图 5.14 资源管理界面设计

6 系统测试

6.1 测试目的与意义

在软件开发生命周期中，系统测试占据着举足轻重的地位。通过进行全面而系统的测试，我们能够确保软件在实际使用环境中具备稳定运行的能力，从而满足用户的多样化需求，并显著提升软件的整体质量与可靠性。这一过程不仅有助于识别并修复潜在问题，还能为软件的持续优化提供有力支撑。

随着现代信息的快速发展，在社会各大领域中已经都开始应用网络信息技术，在应用网络技术的同时人们也开始把软件的质量问题作为了一个重要焦点来关注，因为一个软件的好与坏它决定着这个系统在市场上的生存，所以我们必须要把软件质量来做好，这样才有一定的生存能力。对于用户来说它们首先选用的都是保证这个系统软件的质量问题，因为一个系统的软件质量决定着用户在后期上成本经济的问题。图 6-1 就是纠错测试流程。

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图 6.1 测试与纠错信息流程

6.2 测试用例

在系统的功能验证阶段，我们将对全部的功能界面进行全面测试。具体而言，我们将模拟用户行为，输入各类数据并进行提交操作，随后仔细观察和分析每个页面的响应反馈。这一过程旨在验证系统的功能完整性，确保页面所呈现的功能与预期相符，并能够完全实现预设的交互逻辑。通过这种全面细致的测试方法，我们将确保系统在实际应用中能够稳定、准确地响应用户需求。

下表是系统登录功能测试用例，检测了用户名和密码的不同的输入情况，观察系统的响应情况。得出该功能达到了设计目标。

功能描述	用于系统登录
测试目的	检测登录时的合法性检查
测试数据以及操作	预期结果
输入的用户名和密码带有非法字符	提示用户名或者密码错误
输入的用户名或者密码为空	提示用户名或者密码错误
输入的用户名和密码不存在	提示用户名或者密码错误
输入正确的用户名和密码	登录成功

下表是注册功能测试用例，检测了各种数据的输入情况，观察系统的响应情况。得出该功能达到了设计目标。

功能描述	用于用户注册
测试目的	检测用户注册时的合法性检查
测试数据以及操作	预期结果
输入的手机号不合法	提示请输入正确的手机号码
输入的字段为空	提示必填项不能为空
输入的密码少于 6 位	提示密码必须为 6-12 位
输入的密码大于 12 位	提示密码必须为 6-12 位

下表是设备信息管理功能的测试用例，检测了对设备信息的增加，删除，修改，查询操作是否成功运行。观察系统的响应情况，得出该功能也达到了设计目标，系统运行正确。

前置条件；登录系统。

功能描述	用于设备信息室
测试目的	检测设备信息时的各种操作的运行情况
测试数据以及操作	预期结果
点击添加设备信息，必填项合法输入，点击保存	提示添加成功
点击添加设备信息，必填项输入不合法，点击保存	提示必填项不能为空
点击修改设备信息，必填项修改为空，点击保存	提示必填项不能为空
点击修改设备信息，必填项输入不合法，点击保存	提示必填项不能为空
点击删除设备信息，选择设备信息删除	提示删除成功
点击搜索设备信息，输入存在的设备信息名	查找出相应设备信息
点击搜索设备信息，输入不存在的设备信息室名	不显示设备信息

下表是课程信息管理功能的测试用例，检测了课程信息管理中对课程信息的增加，删除，修改，查询操作是否成功运行。观察系统的响应情况，得出该功能也达到了设计目标，系统运行正确。

前置条件；登录系统。

功能描述	用于课程信息
测试目的	检测课程信息时的各种操作的运行情况
测试数据以及操作	预期结果
点击添加课程信息，必填项合法输入，点击保存	提示添加成功
点击添加课程信息，必填项输入不合法，点击保存	提示必填项不能为空
点击修改课程信息，必填项修改为空，点击保存	提示必填项不能为空
点击修改课程信息，必填项输入不合法，点击保存	提示必填项不能为空
点击删除课程信息，选择课程信息删除	提示删除成功
点击搜索课程信息，输入存在的课程信息名	查找出相应课程信息
点击搜索课程信息，输入不存在的课程信息名	不显示课程信息

下表是选课信息管理功能的测试用例，检测了选课信息管理中对选课信息的增加，删除，修改，查询操作是否成功运行。观察系统的响应情况，得出该功能也达到了设计目标，系统运行正确。

前置条件；登录系统。

功能描述	用于选课信息
测试目的	检测选课信息时的各种操作的运行情况
测试数据以及操作	预期结果
点击添加选课信息，必填项合法输入，点击保存	提示添加成功
点击添加选课信息，必填项输入不合法，点击保存	提示必填项不能为空
点击修改选课信息，必填项修改为空，点击保存	提示必填项不能为空
点击修改选课信息，必填项输入不合法，点击保存	提示必填项不能为空
点击删除选课信息，选择选课信息删除	提示删除成功
点击搜索选课信息，输入存在的选课信息名	查找出相应选课信息
点击搜索选课信息，输入不存在的选课信息名	不显示选课信息

下表是课程作业管理功能的测试用例，检测了课程作业管理中对课程作业的增加，删除，修改，查询操作是否成功运行。观察系统的响应情况，得出该功能也达到了设计目标，系统运行正确。

前置条件；登录系统。

功能描述	用于课程作业
测试目的	检测课程作业时的各种操作的运行情况
测试数据以及操作	预期结果
点击添加课程作业，必填项合法输入，点击保存	提示添加成功
点击添加课程作业，必填项输入不合法，点击保存	提示必填项不能为空
点击修改课程作业，必填项修改为空，点击保存	提示必填项不能为空
点击修改课程作业，必填项输入不合法，点击保存	提示必填项不能为空
点击删除课程作业，选择退课程作业删除	提示删除成功
点击搜索课程作业，输入存在的课程作业名	查找出相应课程作业
点击搜索课程作业，输入不存在的课程作业名	不显示课程作业

6.3 测试分析

上机管理系统开发与设计满足相关信息的管理需求，在设计时借鉴了国内外优秀网站的优点，从界面到系统设计都保证了管理员以及用户能够方便操作。系统的主要特点和优点归纳如下：

（1）本系统用的移置性和针对性都比较高，因为针对性高可以提供更好的服务而移置性可以在多个系统上运行，更给用户带来了极大的方便。

（2）该上机管理系统开发与设计内容全面，管理员可以及时的全面的处理各种错误，异常，这样避免了很多因用户的马虎操作而出现的失误，其操作方便，用户界面友好，能够上网的人都可以很好的进行操作。

经过对上述的测试结果分析，所有基本功能齐全，操作简单，系统运行性能良好，系统安全可靠，能促进上机管理系统的发展，发展前景广阔。

7 结束语

本文描述了上机管理系统的原理和开发过程，该系统是通过 SpringBoot 框架来搭建后台，中间件使用的是 Tomcat 服务器，数据库管理平台采用开源的 Mysql，前台使用的是 JQuery 框架，同时使用 Validate 校验框架，这样就可以减少前端代码的输入量，而且基于 JQuery 框架的 Validat 框架使用简单，是流行的前端使用框架，前端使用的主要是 HTML 页面展示技术。

在开发前做了许多的准备，在本系统的设计和开发过程中阅览和学习了许多文献资料，从开发这个上机管理系统的过程中我也收获了许许多多宝贵的方法以及设计思路，对系统的开发也起到了很重要的作用，系统的开发技术选用的都是自己比较熟悉的，比如 Web、SpringBoot、MYSQL，这些技术都是在以前的学习中学到了，其中许多的设计思路和方法都是在以前不断地学习中摸索出来的经验，其实对于我们来说工作量还是比较大的，但是正是由于之前的积累与准备，才能顺利的完成这个项目，由此看来，积累经验跟做好准备是十分重要的事情。

当然在该系统的设计与实现的过程中也离不开老师以及同学们的帮助，正是因为他们的指导与帮助，我才能够成功的在预期内完成了这个系统。同时在这个过程当中我也收获了很多东西，此系统也有需要改进的地方，但是由于专业知识的浅薄，并不能做到十分完美，希望以后有机会可以让其真正的投入到使用之中。

基于 Web 的上机管理系统设计与开发

摘要

1 前言

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文结构与章节安排

2 关键技术

2.1 Java

2.2 MySQL

2.3 Spring Boot 框架

2.4 B/S 模式

3 系统分析

3.1 可行性分析

3.1.1 技术可行性

3.1.2 经济可行性

3.1.3 操作可行性

3.2 功能需求分析

（一）学生用户角色用例

（二）教师用户角色用例

（三）管理员角色用例

3.3 系统性能分析

3.4 系统流程分析

3.4.1 程序操作流程

3.4.2 登录流程

3.4.3 注册流程

4 系统设计

4.1 总体设计

4.1.1 框架设计

4.1.2 功能模块设计

4.2 数据库设计

4.2.1 E-R 图

4.2.2 数据库表结构设计

5 系统实现

5.1 学生用户模块

5.1.1 用户登录界面

5.1.2 用户注册界面

5.1.3 校园资讯界面

5.1.4 课程信息界面

5.1.5 设备信息界面

5.1.6 个人中心

5.2 教师用户模块

5.2.1 课程信息管理界面

5.2.2 选课信息界面

5.2.3 学生作业界面

5.3 后台管理员模块

5.3.1 系统用户界面

5.3.2 课程科目管理界面

5.3.3 设备信息管理界面

5.3.4 设备预约管理界面

5.3.5 资源管理界面

6 系统测试

6.1 测试目的与意义

6.2 测试用例

6.3 测试分析

7 结束语

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