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基于WEB的开放式实验室教学管理系统的设计与实现

摘要：现如今，各大院校都转变了传统的实验室教学实验管理办法，实行
全面开放式的新型管理模式。为满足这一需求，切实提升管理实验室的水平，故
推出了开放式实验室教学管理系统，该系统可以为教学实验室开放式管理过程中
出现的教学问题给出解决办法，并以此作为重要导向。最重要的目的是为了解决
管理员繁重的实验室设备信息管理，以及学生可以自主预约，教师管理员实现线
上审核等功能的管理。整个系统运行流程对学生、教师和管理员都起到了节省时
间的优势，省去不少的冗余流程构成了一个综合性的开放式管理服务平台。
本实验室教学管理系统是一个基于SpringBoot和Vue为框架的Web应用系
统，并且使用了前后端分离的形式，通过Nginx和Tomcat的方式有效地对前端
和后端的开发进行解耦。本文将对实验室教学管理的意义进行介绍，然后对开放
式实验室教学管理系统进行了需求分析和设计介绍。
关键词：实验室，管理，开放式

一、绪论
（一）选题的背景和意义
随着不断改革更新的实验教学模式，从带实验走进课题到鼓励学生可自主进
行实验，实验室管理这些工作也开始逐渐引起了教育界的重视。传统的实验室教
学管理模式在如今已经无法满足当前实验教学的发展趋势。因此，在互联网发展
迅速的时代，利用社会发展的管理方法和技术对高校实验室管理信息化进行建
设，使实验室管理不再封闭，逐渐成为各大高校需要解决的问题之一。
传统实验室教学管理模式已被高速发展的时代喊停，为了顺应这种高速前进
的教学发展的优势，一个全新的概念——开放式实验室教学管理被提出。封闭性、
滞后性、教学僵化性正是传统实验室教学管理逐渐被淘汰的主要原因。而开放式
实验室教学管理提高了实验时间选择的自由性、提高了学生的实践性、和实验教
学的开放性。
（二）国内外研究现状
在国外，高校更加看重学生们动手和实践技术操作的能力，也十分关注实验
室管理的信息化和体系建设。通过对国外许多高等院校当下的实验室管理进行考
察，对比数据分析，我们不难发现以下这些尤为突出的特点：
1．各大高校都开始实践实验室开放式管理模式，这一做法使得各个实验室
的利用率直线上升。
2．要想真正的做到实验室利用管理的优化，那么实验室的管理工作就不仅
要靠管理人员，而更多的则是凭着实验室使用者的自觉性，只有使用者自发维护，
再外加管理者的专业管理，共同努力，才能达到目的。
3．高校实验室实行的是二十四小时全开放的管理模式，因此用户只要有相
应权限，不需要繁杂的手续方可进入实验室。
总结完国外实验室管理模式的特点，再回头对比一下国内的情况。不难发现，
国内实验室所取用的管理模式是相对落后的。落后的具体表现如下：
1．若人工管理二十四小时开放的实验室，那么所需成本不可小觑，为降低
实验室管理成本，国内各院校的实验室的开放时间都是有明令规定的，严格根据
时间表开放，二十四小时开放的实验室少之又少。
2．当使用者进入实验室时，无论是教师还是学生，都需要有相应课程才能
进入实验室，其他时间是禁止入内的。不能自主选择独立完成实验，这在一定程
度上限制了学生的发散思维能力。
3．无论是安全管理、安全管理还是实验人员的管理，均存在不足，外加不
健全的实验管理制度以及制度并未得到有效的实施，种种原因会聚到一起，大大
降低了综合能力，较难达到预期的实验效果。
（三）本文的主要工作及组织结构
本文的主要工作是用来阐述说明该开放式实验室教学管理系统的整个开发
过程。文章总共分为七大章节，结构如下
第一章：绪论，主要是用来简单地介绍此次开放式实验室课程教学管理的研
究背景和它的研究意义为何、国内与国外研究发展的现况及本文首要任务和工作
及组织的框架。
第二章：涉及的有关技术以及开发所需环境，主要介绍本次毕业设计主要运
用到的后端技术SpringBoot，还有相关的前端技术Vue等先进框架技术。
第三章：用户主要需求的分析，详细说明在设计此系统时所考虑到的用户功
能需求。
第四章：数据库分析，对在此次数据库设计中所涉及的表与字段以及关系进
行介绍。
第五章：系统的设计与系统的实现，将系统主要分为四个方面：系统整体的
架构、整体设计与模块划分、界面和模块的详细设计设计以及核心流程，并从这
四方面入手进行介绍。
第六章：系统测试，该部分主要是为大家介绍对各功能模块的测试实际用例
和对于整个系统测试所得结果的一个分析。
第七章：陈词总结以及对未来的向往，主要总结了此次毕业设计的完成心境
与历程以及不够完善的方面。
（四）项目概述
本次毕业设计的项目为开发开放式实验室教学管理系统，整个系统主要被分
为三类角色：一是管理员，一是教师，另一则是学生，而不同的角色也能对系统
进行各自的操作。不同的角色有自己的特有的功能。管理员的权