基于SSH框架的信息技術(shù)類在線開放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

劉倫 陳芳明

摘? 要：伴隨信息化的成熟，信息技術(shù)類專業(yè)的在線開放式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為相關(guān)領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)，應(yīng)用在線信息化手段來推進(jìn)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的改革，成為各高校開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要內(nèi)容之一。本文采用UML系統(tǒng)分析工具，B/S架構(gòu)，SSH框架構(gòu)建了信息技術(shù)類在線開放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，以使實(shí)驗(yàn)室管理更高效，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更豐富，實(shí)驗(yàn)方式更開放，學(xué)習(xí)效果更理想。進(jìn)而將其推廣至其它專業(yè)領(lǐng)域，使其成為各高校開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的有效工具。

關(guān)鍵詞：SSH框架;在線開放式實(shí)驗(yàn)室;系統(tǒng)分析

中圖分類號(hào)：TP311.52? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）01-0019-03

Analysis and Design of Information Technology Online Open Laboratory

Management System Based on SSH Framework

LIU Lun，CHEN Fangming

（School of Science，East China University of Technology，Nanchang? 330013，China）

Abstract：With the maturity of information technology，the construction of online open laboratory for information technology majors has become the focus of attention in relevant fields. The application of online information technology to promote the reform of experimental practice teaching has become one of the important contents of the construction of open laboratory in colleges and universities. This paper uses UML system analysis tools，B/S architecture and SSH framework to construct an online open laboratory，which makes the laboratory management more efficient，enriches the experimental content，opens the experimental mode and achieves better learning effect. Further，it has been extended to other professional fields，and has become an effective tool for the construction open laboratories in universities.

Keywords：SSH framework;online open laboratory;system analysis

0? 引? 言

伴隨當(dāng)下大數(shù)據(jù)、AR/VR、AI等技術(shù)的發(fā)展和普及，信息技術(shù)再一次涌入各高校師生和社會(huì)民眾的視野。為適應(yīng)社會(huì)各行業(yè)對(duì)于信息技術(shù)的需求，各高校不斷加強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)類專業(yè)的投入和支持，以期培養(yǎng)技術(shù)能力強(qiáng)、更具應(yīng)用與創(chuàng)新實(shí)踐能力的學(xué)生，達(dá)到提升學(xué)生技術(shù)創(chuàng)新能力，優(yōu)化學(xué)生就業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生利用科技創(chuàng)業(yè)的目標(biāo)。

為此，各高校的信息技術(shù)類專業(yè)在不斷探索優(yōu)化課程教學(xué)模式，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐和實(shí)訓(xùn)教學(xué)。開放式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)就成為學(xué)校進(jìn)一步提升學(xué)生專業(yè)實(shí)踐技能的有效方式，然而眾多高校的開放式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)仍相對(duì)傳統(tǒng)或流于形式，比如以敞開實(shí)驗(yàn)室大門就視為實(shí)驗(yàn)室開放，再如實(shí)驗(yàn)室使用申請(qǐng)需提交紙質(zhì)申請(qǐng)，再層層找領(lǐng)導(dǎo)審核。沒有實(shí)驗(yàn)室開放管理制度，沒有開放性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，沒有在線審核管理，沒有實(shí)驗(yàn)室排課信息共享，開放式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)也就因缺乏實(shí)際內(nèi)容而流于形式。

基于上述情況，結(jié)合信息技術(shù)類專業(yè)特點(diǎn)和信息化建設(shè)需求，本文構(gòu)建了基于SSH框架的“在線開放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)”（簡(jiǎn)稱OOLM），以期給相應(yīng)專業(yè)開放式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理提供參考。

1? 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

1.1? 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)分析

OOLM采用B/S軟件架構(gòu)，主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、權(quán)限管理、實(shí)驗(yàn)管理、預(yù)約管理和實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理五個(gè)主要功能模塊。

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理：該模塊提供相對(duì)靜態(tài)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，主要為后面業(yè)務(wù)功能模塊做數(shù)據(jù)支撐。其提供的數(shù)據(jù)信息包括部門信息、學(xué)生信息、教師信息、實(shí)驗(yàn)室信息、實(shí)驗(yàn)設(shè)備信息等。系統(tǒng)運(yùn)行初始化完成之后，該模塊的數(shù)據(jù)就基本保持不變。

（2）權(quán)限管理：該模塊主要包含賬戶管理、角色管理、功能管理、權(quán)限管理等，為不同角色用戶提供不同權(quán)限功能，系統(tǒng)管理員可以為不同用戶設(shè)置不同角色，通過角色匹配相對(duì)應(yīng)的功能權(quán)限。

（3）實(shí)驗(yàn)管理：該模塊包含常規(guī)性實(shí)驗(yàn)管理、開放性實(shí)驗(yàn)管理、排課管理、課表生成等子功能模塊，其設(shè)置可以有效提高實(shí)驗(yàn)室及其設(shè)備的利用率，也提升了開放式實(shí)驗(yàn)室的管理水平。

實(shí)驗(yàn)管理模塊的子模塊具體作用如下。首先，常規(guī)性實(shí)驗(yàn)管理，即專業(yè)教學(xué)體系中的課程實(shí)驗(yàn)，提供教學(xué)支持功能。學(xué)院或?qū)I(yè)教務(wù)人員將課程體系的實(shí)驗(yàn)課程導(dǎo)入系統(tǒng)，教師可以根據(jù)自身情況選擇實(shí)驗(yàn)課安排，系統(tǒng)通過智能算法自動(dòng)進(jìn)行排課并生成課表，亦可由實(shí)驗(yàn)室管理人員進(jìn)行線上排課和調(diào)整。其次，開放性實(shí)驗(yàn)管理，即指學(xué)生和老師可以通過該模塊發(fā)布開放性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求，并且可查看常規(guī)性試驗(yàn)課表，申請(qǐng)安排開放性實(shí)驗(yàn)的課程安排。最后，教師、學(xué)生、系部主任、學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)室管理人員等都可以對(duì)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行管理，包括申請(qǐng)、審核、生成課表，調(diào)整課表等諸多功能。

（4）預(yù)約管理：該模塊與“實(shí)驗(yàn)管理”模塊相結(jié)合，設(shè)置了學(xué)生/教師實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理、預(yù)約審核管理、實(shí)驗(yàn)室預(yù)約管理四個(gè)子模塊。學(xué)生和老師不僅可以對(duì)各自開放型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行雙向選擇，也可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)室課表，預(yù)約使用實(shí)驗(yàn)室。管理員將審核后的實(shí)驗(yàn)室預(yù)約信息共享給全校師生查看。

（5）實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理：該模塊為常規(guī)性實(shí)驗(yàn)和開放性實(shí)驗(yàn)提供教學(xué)過程支持，并對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的考勤、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)成績(jī)進(jìn)行管理。

學(xué)生通過登錄賬號(hào)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)提交手勢(shì)考勤、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等信息;教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程的表現(xiàn)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成績(jī)的在線輸入，并生成成績(jī)報(bào)表。

1.2? 系統(tǒng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模型分析

本文采用UML工具分析OOLM的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模型，以O(shè)OLM中的實(shí)驗(yàn)管理和預(yù)約管理為例，構(gòu)建了靜態(tài)類圖和動(dòng)態(tài)時(shí)序圖。

（1）靜態(tài)模型——類圖：OOLM的實(shí)驗(yàn)管理和預(yù)約管理功能實(shí)現(xiàn)的主要類包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類，如學(xué)生類、教師類、課程類、實(shí)驗(yàn)室類;業(yè)務(wù)類，如開放性實(shí)驗(yàn)發(fā)布類、學(xué)生選課類、實(shí)驗(yàn)室使用類、實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)類等。通過對(duì)各類進(jìn)行分析設(shè)計(jì)出靜態(tài)類圖。如圖1所示。

（2）動(dòng)態(tài)模型——時(shí)序圖：根據(jù)上述兩功能的實(shí)現(xiàn)流程，本文分析并構(gòu)建了系統(tǒng)中類與對(duì)象在執(zhí)行期間的交互過程。該系統(tǒng)功能主要包含學(xué)生、教師、系部主任/教務(wù)管理人員、實(shí)驗(yàn)室管理人員四類角色用戶，其在系統(tǒng)中的交互過程。如圖2所示。

1.3? 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

OOLM采用較為成熟的SSH框架，即Struct2+Spring +Hibernate組合框架模式，如圖3所示。

其中：Struct2為控制器，負(fù)責(zé)模型與視圖數(shù)據(jù)交互，進(jìn)行可視化處理;Spring提供業(yè)務(wù)支持，解決程序中的業(yè)務(wù)邏輯層與其他層次（如數(shù)據(jù)訪問層）的耦合性;Hibernate提供數(shù)據(jù)服務(wù)，全自動(dòng)ORM框架，自動(dòng)生成相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的SQL語(yǔ)句。

通過采用SSH框架構(gòu)建的OOLM能夠快速地進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)化編程。同時(shí)，系統(tǒng)采用了Ajax局部刷新技術(shù)，為用戶提供了更好的操作體驗(yàn)。

2? 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1? 權(quán)限管理

系統(tǒng)用戶包含前文所述的四類角色，每類角色都可以由系統(tǒng)管理人員分配不同的功能權(quán)限，用以操作系統(tǒng)中不同的功能。該功能模塊的實(shí)現(xiàn)包括以下頁(yè)面：第一，用戶登錄頁(yè)面;第二，用戶權(quán)限分配頁(yè)面;第三，用戶信息、角色信息、功能信息、權(quán)限信息的增、刪、改、查等頁(yè)面。

2.2? 實(shí)驗(yàn)管理

該模塊也由四類角色分別操作，其功能實(shí)現(xiàn)包括以下頁(yè)面：第一，系部主任或教務(wù)管理人員對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)課程信息的增、刪、改、查等頁(yè)面;第二，實(shí)驗(yàn)室管理人員對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的排課系列流程頁(yè)面;第三，教師和學(xué)生對(duì)開放性實(shí)驗(yàn)課程的增、刪、改、查等頁(yè)面。

2.3? 預(yù)約管理

該模塊主要由學(xué)生、教師、實(shí)驗(yàn)室管理員操作，其功能實(shí)現(xiàn)包括以下頁(yè)面：第一，教師實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇、修改、刪除等頁(yè)面;第二，學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇、預(yù)約、修改、刪除等頁(yè)面;第三，實(shí)驗(yàn)室管理員對(duì)開放性實(shí)驗(yàn)的預(yù)約審核頁(yè)面;第四，學(xué)生和教師實(shí)驗(yàn)室預(yù)約、修改、刪除等頁(yè)面，以及實(shí)驗(yàn)室管理人員審核、排課等頁(yè)面。

3? 結(jié)? 論

綜上所述，基于SSH框架的OOLM不僅為師生提供了開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容發(fā)布平臺(tái)，也為師生預(yù)約空閑時(shí)間段的實(shí)驗(yàn)室提供了便捷，使實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)真正意義上的開放。除此之外，OOLM的推出也讓實(shí)驗(yàn)室管理人員對(duì)于日常事務(wù)的處理更高效。該系統(tǒng)正在實(shí)驗(yàn)室中試運(yùn)行，筆者以期利用運(yùn)行之后積累的大量數(shù)據(jù)，為其加入更多的功能，并加入決策支持，從而更好地優(yōu)化教學(xué)模式，提升教學(xué)質(zhì)量。

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