【文章內容簡介】 的需求，系統(tǒng)設計采用模版方式，界面的修改不影響處理程序流程。設置網(wǎng)站維護系統(tǒng)，方便對整個系統(tǒng)進行管理。通過此系統(tǒng)，所有的管理動作都可以不限時間地點地通過Internet網(wǎng)絡完成。系統(tǒng)主要包含兩類用戶，一種是使用儀器的用戶，即儀器用戶，另外一種用戶是實驗室中心的管理人員，負責多種的管理職能，比如說，預約管理、儀器管理、計費管理、角色管理等。儀器用戶又分為三類，包含老師、學生及校外的人員，校外人員主要是指來學校實驗教學中心做實驗的單位、個人，本系統(tǒng)的設計也支持這樣的業(yè)務，以進一步體現(xiàn)實驗室中心開放化、社會化的思想，其角色UML如圖36所示。儀器用戶包括：學校內部使用儀器做各種實驗的老師、學生，以及校外的單位、個人，這些使用者統(tǒng)稱為儀器用戶Instru User由學校專門的實驗室管理人員擔任，屬于教輔的類別Lab Adminstrator圖31 系統(tǒng)角色對于儀器用戶析，為討論方便，根據(jù)本單位的為例來對角色進行分析，具體如圖37所示，給出了角色一般化關系。管理工程系儀器用戶學生教師校外人員建筑工程系機電工程系計算機信息系儀器用戶設計與藝術系圖32 角色一般化關系（1）前臺系統(tǒng)為儀器用戶提供自服務的界面，包含6個主要的用例：系統(tǒng)首頁、儀器展示、用戶注冊、儀器預約、使用日志及用戶帳單，其UML圖如38。系統(tǒng)首頁是儀器用戶訪問本系統(tǒng)以后，給用戶提供的第一個頁面，負責宣傳介紹實驗教學中心，使用戶能了解實驗教學中心提供的服務、業(yè)務辦理方法，及向用戶通告實驗教學中心的各種通知、新聞。系統(tǒng)首頁儀器展示用戶注冊儀器預約使用日志用戶賬單用戶圖33 前臺系統(tǒng)用例儀器展示是一個給儀器用戶提供的綜合查詢服務，使任何網(wǎng)站的用戶都能查詢儀器的信息，并提供多種的查詢辦法，方便用戶找到他需要的儀器資料。用戶注冊是一個驗證性的過程，任何人要進行儀器預約，都必須要首先進行注冊，對于校內的用戶，注冊過程主要涉及到核對用戶填寫的注冊資料是否正確，如果正確，則允許注冊并給他們提供本網(wǎng)站的訪問密碼，對于校外用戶，注冊時填寫的資料信息必須經(jīng)過后臺的管理人員審查通過以后則允許注冊成功。儀器預約為儀器用戶提供具體的預約實現(xiàn)的功能，提供查詢具體儀器的預約情況，將空閑的時間段給用戶標注出來，方便用戶的選擇，用戶已經(jīng)預定的時間段，在尚未使用的規(guī)定時間前也可以取消預約。使用日志使儀器用戶能將任何的時間段內使用儀器的日志信息查詢出來，提交給用戶，方便用戶核對儀器使用費用。用戶帳單使面向儀器用戶提供的一種查詢統(tǒng)計功能，使用戶能按照儀器、統(tǒng)計出儀器使用的次數(shù)、累計時長、使用費用，方便用戶與實驗室中心對帳。（2）后臺系統(tǒng)為實驗室中心的管理人員提供服務，包含以下幾個主要的用例：消息發(fā)布、用戶管理、注冊管理、中心管理層管理、儀器查詢管理、計費管理、角色管理，其UML圖如圖39所示。后臺管理人員通過消息公告，可以向前臺的網(wǎng)站用戶（或是儀器用戶）發(fā)布實驗室中心的消息、通知、公告等信息，發(fā)布的消息有時間段生命周期的控制，過期的消息系統(tǒng)將自動刪除。用戶管理使實驗室管理人員能審查儀器用戶的資料是否正確，對于校外用戶，管理員可通過次用例控制是否讓他們注冊。對于欠費的黑名單用戶，管理人員可通過次用例暫時吊銷用戶預約儀器的權利。實驗室管理人員消息公告儀器管理用戶管理預約管理計費管理賬務管理欠費處理角色管理圖34 后臺系統(tǒng)用例儀器管理完成對儀器信息的管理，包括儀器信息的增加、刪除、修改及查詢，并負責維護儀器預約的單價的制定，支持對校內用戶、校外用戶定不同的價位。預約管理使實驗室中心的管理人員能查看未來三天以內用戶對各種儀器的預約情況，并使實驗室管理人員能調整預約時間、取消非法預約。（3）計費帳務對于儀器計費的管理，主要由六個用例完成，即儀器使用計費、帳務處理、計費查詢與統(tǒng)計、欠費管理、報表生成。儀器使用計費使管理人員在規(guī)劃的帳期時間到達以后，能啟動計費程序，計算儀器用戶的儀器使用費，并生成用戶帳單。帳務處理根據(jù)實驗室中心設置好的規(guī)則，對特定儀器用戶的費用做出優(yōu)惠處理，對于一些貧困學生，還可作出減免的處理，并對用戶的帳單作出銷帳處理。計費查詢與統(tǒng)計完成儀器用戶對不同帳期的費用的查詢與統(tǒng)計，系統(tǒng)記錄完整的日志。報表生成能根據(jù)計費查詢與統(tǒng)計的結果自動產(chǎn)生。欠費管理對欠費用戶的費用作出查詢統(tǒng)計，并能根據(jù)欠費時間、金額等條件生成欠費黑名單，方便實驗室中心管理人員追繳欠費。根據(jù)教育部關于建設實驗室管理示范中心的要求和建設標準，其網(wǎng)絡服務系統(tǒng)能適應不同學科的實驗室管理實驗建設和管理，能對不同學科的教師學生提供服務，也可對外提供服務[44]。廣東輕工職業(yè)技術學院實訓系統(tǒng)要具有一個良好、穩(wěn)定的、可服務的性能，在滿足功能和接口需求的前提下，盡可能地提高系統(tǒng)的性能、可用性和可擴展性，具體系統(tǒng)要求具有以下性能：（1）服務開放性這是目前實驗中心網(wǎng)絡系統(tǒng)所缺乏的問題，影響實驗室開放的原因，除了管理體制之外，更主要的原因是缺乏現(xiàn)代技術手段的支撐。系統(tǒng)能體現(xiàn)其服務開放性，就是要求系統(tǒng)能支持開放式室實驗室的運作方式。（2）管理性 實驗室通常對其儀器及其使用的管理能力比較弱。要實現(xiàn)實驗室外開放，系統(tǒng)應支持和實現(xiàn)對實驗室儀器和使用者的管理。（3）擴展性 系統(tǒng)支持與校園網(wǎng)進行連接，具有相互可以查詢數(shù)據(jù)的能力；也支持以與儀器設備管理系統(tǒng)連接，具有互相交換數(shù)據(jù)、互相查詢數(shù)據(jù)的能力。（4）輻射性這是目前各高校存在的問題，系統(tǒng)僅適用本學科的使用，適用面較窄。本系統(tǒng)應適用于不同高等院校、不同學科的實驗室管理使用。本章是系統(tǒng)的需求分析，首先進行系統(tǒng)的功能方面的需求和性能方面的需求進行了一定的分析，通過分析可以得到系統(tǒng)的需求，接著針對上述的需求，進行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程的分析，最后完成整個系統(tǒng)的需求分析。第四章 實訓管理系統(tǒng)的設計本課題研究開發(fā)的系統(tǒng)是一個基于教學科研實驗、主要面向廣東輕工職業(yè)技術學院實驗中心管理人員的應用系統(tǒng)，適用于各類高等院校使用。實驗教學網(wǎng)絡系統(tǒng)提供前臺、后臺管理。系統(tǒng)由中心概況、儀器展示、儀器預約、實驗教學、實驗室管理、計費管理等幾部分組成。為實現(xiàn)系統(tǒng)建設的總目標，系統(tǒng)主要由五個部分組成，即前臺系統(tǒng)、后臺管理、預約時間管理、計費帳務及基礎系統(tǒng)平臺。前臺系統(tǒng)為廣大的儀器用戶提供服務，包括儀器的查詢、預約等功能，使其產(chǎn)生預約單會寫入到數(shù)據(jù)庫里面，供后臺管理人員審查；后臺管理系統(tǒng)是面向實驗中心的管理人員的系統(tǒng)，提供多種的管理功能，包括儀器管理、預約管理等，同時還負責啟動自動運行的預約時間管理的模塊；預約時間管理啟動后，能在后臺連續(xù)不斷的運行，自動生成可供儀器用戶預約的空閑時間段；計費帳務主要涉及到儀器使用費的計算，優(yōu)惠條件的設置、計費標準的設置、儀器用戶帳單的生成，費用的減免、費用繳納、欠費管理鄧工作、基礎系統(tǒng)平臺，主要包含系統(tǒng)運行需要的UNIX服務器及大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，為上層應該軟件系統(tǒng)提供服務。系統(tǒng)整體框架如圖41所示。儀器用戶預約時間管理前臺系統(tǒng)后臺管理計費賬務數(shù)據(jù)庫實驗室管理人員圖41系統(tǒng)整體框架圖在前臺系統(tǒng)中，用戶可以進行瀏覽、儀器查詢、儀器預約、預約查詢、成績查詢、計費查詢、實驗世道查詢、密碼修改、在線答疑、實驗報告、上傳下載和注冊登錄等功能。前臺系統(tǒng)框架如圖32所示。用戶操作管理瀏覽查詢預約注冊登錄上傳下載圖42前臺系統(tǒng)框架圖在后臺管理系統(tǒng)中，后臺管理元可以進行信息的發(fā)布、修改、刪除、查詢鄧管理，可以進行儀器查詢、提供對外服務、可以對中心管理層進行管理，可以提供數(shù)據(jù)庫備份和前臺用戶資料錄入功能、實驗安排、計費管理、角色管理功能。后臺管理系統(tǒng)框架如圖43所示。后臺管理預約管理信息管理儀器查詢對外服務計費管理中心層管理文檔管理角色管理圖43后臺管理系統(tǒng)框架圖從技術層面看，系統(tǒng)采用Struts框架和Spring框架。Struts和Spring都是當前流行的MVC實現(xiàn)框架，MVC減弱了業(yè)務邏輯接口和數(shù)據(jù)接口之間的禍合?；谶@種三層結構的應用系統(tǒng)不但具備了大型機系統(tǒng)穩(wěn)定、安全和處理能力高等特性，同時擁有開放式系統(tǒng)成本低、可擴展性強、開發(fā)周期短等優(yōu)點。，它們的主要作用是表示層邏輯，接受并檢驗用戶輸入的數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)傳給后端的業(yè)務邏輯層，并把業(yè)務邏輯層處理的結果返回給用戶。Web層的開發(fā)采用了先進的Struts頁面框架。應用服務器層主要完成業(yè)務邏輯，在本項目中業(yè)務邏輯主要分為兩類，OLTP型和工作流型．。應用服務器層定義和封裝了系統(tǒng)及系統(tǒng)未來發(fā)展的商務對象模型，也就是業(yè)務邏輯的基本要素，業(yè)務對象在客戶服務支持系統(tǒng)軟件體系中起到一個承上啟下的骨干作用。數(shù)據(jù)層由數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品來實現(xiàn)，如oracle，database，Sybase，SQL Server等等，在具體的數(shù)據(jù)訪問開發(fā)方面，采用Spring框架實現(xiàn)透明的數(shù)據(jù)訪問。這種三層結構模式可極大地方便應用數(shù)據(jù)的開發(fā)和維護，使程序員能集中開發(fā)位于中間層web服務器端的應用程序而無需考慮用戶端的兼容性，而且后臺數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的改變或數(shù)據(jù)結構的變化不會對用戶端產(chǎn)生影響。三層B/S模式增加了較厚的中間層，形成了“瘦用戶端胖中間層瘦服務器”的計算模式。本系統(tǒng)設計采用的前臺和后臺。底層完全基于一個關系數(shù)據(jù)庫，由Oracle實現(xiàn)。系統(tǒng)由WEB服務器提供良好的用戶界面，同時由基于WEB的后臺管理系統(tǒng)提供系統(tǒng)管理和系統(tǒng)維護功能。系統(tǒng)采用IIS作為WEB服務器，操作系統(tǒng)采用Solaris，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源采用oracle9i來實現(xiàn)，如圖44所示。整個系統(tǒng)基于三層的架構，采用“學生、教師、校外人員”的用戶體，囊括了實驗預約、計費管理、信息查詢等。后臺管理也采用相同的架構，但采用與前臺不同的IP地址和端口，主要供后臺管理員使用，保證系統(tǒng)有較高的保密性和安全性。前臺用戶登陸信息查詢?yōu)g覽儀器預約預約取消儀器查詢資料上傳下載計費查詢后臺管理員登陸儀器展示添加儀器展示刪除儀器展示修改用戶信息儀器查詢信息發(fā)布計費管理數(shù)據(jù)庫表格Sys_glrySys_yqxxSys_yqyySys_yqlySys_zcyjSyzx_kj等調用文件處理數(shù)據(jù)后臺Oracle數(shù)據(jù)庫中的相應表格修改平臺上運行Solaris Oracle 圖44 系統(tǒng)總體功能圖根據(jù)模型設計，系統(tǒng)主要對WEB頁、WEB Server的處理程序及數(shù)據(jù)庫管理三部分開發(fā)。WEB頁面為用戶提供系統(tǒng)的界面和內容，并且通過對WEB頁面的選擇和向WEB服務器提交的表單信息，由服務器處理請求信息后反饋給用戶，以實現(xiàn)各種功能。WEB Server的處理程序負責用戶層與數(shù)據(jù)層之間的聯(lián)系以及相關信息的處理。數(shù)據(jù)庫管理就是對數(shù)據(jù)庫存取訪問。圖45是MVC模式的框架體系結構組件（Controller）瀏覽器（View）Web服務（Model）數(shù)據(jù)源圖45 MVC模式框架體系結構圖MVC最突出的優(yōu)點是使得多個不同視圖可以共享同一個模型，將一個應用程序的業(yè)務邏輯，控制邏輯和表現(xiàn)邏輯分解。由于將數(shù)據(jù)和邏輯從表示層中分離出來，所以無論用戶想要的是什么樣的界面，如HTML或Flash，都可使用同一個模型對不同的界面進行支持，這同時也實現(xiàn)了代碼的重用。由于返回的數(shù)據(jù)沒有進行格式化，所以同樣的構件能被不同界面使用。若把其他數(shù)據(jù)庫移植到oracle,只需改變模型即可。采用正確的實現(xiàn)了模型，不管數(shù)據(jù)來自數(shù)據(jù)庫或者LDAP服務器，視圖都會正確的顯示她們。由于運用MVC的應用程序的三個部件相互獨立，因此改變其中一個不會影響其他兩個，所以依據(jù)這種設計思想能構造良好的低耦合的構件。系統(tǒng)功能分析的目的是捕獲和描述所有的系統(tǒng)需求，并且建立一個模型來定義系統(tǒng)中主要的域類（系統(tǒng)中的關鍵類），通過系統(tǒng)分析，確定系統(tǒng)模塊的組成。本系統(tǒng)的模塊功能流程圖如圖46所示。（1）信息發(fā)布模塊信息的動態(tài)發(fā)布是實驗教學示范中心的基礎，信息發(fā)布系統(tǒng)的設計，可以使信息發(fā)布人員不用求助于專業(yè)計算機技術人員，也不用自己編程就能增加、修改動態(tài)內容。首頁界面前臺管理計費系統(tǒng)系統(tǒng)管理每日新聞成績指導查詢實驗預約實驗查詢實驗資料提交實驗報告成績提交預約實驗名單查詢所修實驗課程查詢上傳文件管理數(shù)據(jù)庫備份實驗課程管理實驗儀器管理前臺用戶資料錄入新聞系統(tǒng)更新圖46 系統(tǒng)功能流程圖信息發(fā)布系統(tǒng)是使非計算機專業(yè)人員自動生成網(wǎng)站，動態(tài)發(fā)布信息。整個系統(tǒng)結構方式將如圖47所示。FOS注冊及身份認證網(wǎng)頁模板生成與管理導航欄結構及內容管理信息管理系統(tǒng)維護BBS數(shù)據(jù)庫圖47 信息發(fā)布模塊結構圖網(wǎng)頁模板可以按用戶需求生成，對當前現(xiàn)有模板可以進行修改和刪除操作，并可根據(jù)當前選擇模板的不同而顯示不同的操作界面。修改模板時，需設置標題、文件名、背景圖像、文本區(qū)域、圖像、鏈接、邊界、動畫等項。信息發(fā)布內容包括綜合新聞、中心簡介、中心組織機構、共享資源簡介、實驗室管理、教學的通知或文件、本學期開設的實驗課程目錄、年度實驗計劃等。系統(tǒng)可實現(xiàn)圖片上傳功能。信息索引管理子模塊可以添加、刪除、修改關鍵詞，修改關鍵詞的顯示順序，并且能對索引的內容進行維護。（2）儀器管理模塊實驗教學中心的儀器管理，將從以下幾方面來考慮：1）儀器查詢統(tǒng)計。能夠對學校內部所有儀器設備查詢，對外提供開放儀器的查詢，并提供小留言版，保證交互意見的及時反饋。儀器查詢的內容包括儀器近期的使用、預約情況、型號、制造廠家、產(chǎn)地、工作狀況、租用費用、配置、購置時間等信息。2）儀器管理。儀器采用二級分類管理，分類的儀器設備可以添加、修改、刪除，同時要關聯(lián)到儀器設備的類別屬性，如數(shù)量、購置時間、配置、價格等。某一大類的刪除、修改要包括其下小類及設備?？梢詫x器的大類、小類進行模糊匹配搜索?？商?