摘 要
随着实验室设备越来越多，实验室及其设备管理工作变得越来越繁重，还存在些管理模式仍旧处于手工管理模式和一些抢占实验室的不文明现象，传统的手工模式已经满足不了日益增长的管理需求，而本系统摒弃传统模式，开启新式的实验室管理模式。在需求进行分析的基础上，采用Python语言、MySQL数据库、pycharm为开发工具实现了本系统，系统包括实验室房间管理、实验室设备管理、实验室预约管理、实验室设备维修管理、易耗用品管理、用户管理、信息发布管理等功能。基于Python的实验室管理系统简化了实验室管理模式，方便了师生的使用，让实验室的管理更加高效。
关键词:pycharm开发工具；Python语言；MySQL数据库；实验室管理系统
ABSTRACT
With more and more laboratory equipment, the laboratory and its equipment management work is becoming more and more heavy, there are still some management models are still in the manual management mode and some uncivilized phenomena that seize the laboratory, the traditional manual mode can not meet the growing management needs, and the system abandons the traditional mode and opens a new laboratory management model. On the basis of demand analysis, Python language, MySQL database, pycharm are used as development tools to realize the system, the system includes laboratory room management, laboratory equipment management, laboratory appointment management, laboratory equipment maintenance management, consumable supplies management, user management, information release management and other functions. The Python-based laboratory management system simplifies the laboratory management mode, facilitates the use of teachers and students, and makes the management of the laboratory more efficient.
Keywords:pycharm development tools;Python language;MySQL database;Laboratory management system
目 录
第1章 绪论
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文组织架构
第2章 相关理论和技术
2.1 Python语言
2.2 MySQL数据库
2.3 B/S模式
第3章 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
3.1.4 法律可行性
3.2 需求分析
3.2.1 功能需求分析
3.2.2 非功能需求分析
第4章 系统设计
4.1 功能模块设计
4.2 概念结构设计
4.3 数据库设计
第5章 系统实现
5.1 用户注册登录
5.2 用户个人中心
5.3 用户管理
5.4 实验室类型管理
5.5 实验室信息管理
5.6 实验室预约管理
5.7 实验室设备管理
5.8 设备预约管理
5.9 易耗品管理
5.10 易耗品报废管理
5.11 系统管理
第6章 系统测试
6.1测试步骤
6.2 测试用例
6.2.1 登录测试用例
6.2.2 实验室信息管理测试用例
6.2.3 实验室类型管理测试用例
6.2.4 实验室预约管理测试用例
6.2.5 实验室设备管理测试用例
6.2.6 设备预约管理测试用例
6.2.7 易耗品管理测试用例
6.3测试结论
结论
参考文献
致谢
第1章 绪论
1.1 研究目的和意义
实验室在高校实践教学中处于重要地位，是培养学生创新能力和实践能力的重要场所。利用信息化平台建设可以合理、有效地利用实验室资源，实现信息和技术共享，有效提升实验室管理水平，既可减少实验教辅人员的工作强度，又能够充分调动学生的创新实践积极性，促进实践教学和科研创新水平的同步提高，有利于高校实现创新人才培养的总体目标[1]。实验室管理系统为了适应现阶段我国高校实验室的管理需求。预计对国外优秀实验室信息化管理经验的案例进行研究，借鉴国外管理理念，结合国内高校实验室的客观现状与迫切需要对计算机实验管理系统进行科学的构建。本系统的主要功能是对实验室的设备进行有效管理，对现阶段高校实验室的落后管理模式进行改善，控制实验室成本，进行基于高校的现代化信息管理。本系统将通过不断地更新、升级，希望能够满足日后高校实验室信息不断增长的需求。
1.2 国内外研究现状
随着教育信息化的不断深入，学校的实验室建设规模越来越大，在大规模的实验室建设背后，大型实验室的综合维护和管理也越来越成为一个难题。实验室管理中，因由管理人员单独安排各班实验课程，容易出现临时调课导致信息不对等、管理人员工作量大等问题。2020年，何小军，刘章恒，赵海彬在《基于B/S模式和微信小程序技术的设备管理系统的设计与实现》采用B/S模式，Java语言。微信小程序等技术手段进行设备管理系统设计和开发，建立一套从设备采购，验收，日常使用管理，定期盘点，到报废的全生命周期管理的信息系统，以提高检测机构工作效率，控制管理风险降低管理成本，推动检测机构智能化管理。2020年，葛苓童，陈超在《基于Python的在线实验室管理系统的设计》以Python作为开发环境，以Tomcat作为服务器，采用在线Web访问的形式，采用SqlServer作为后台数据库管理系统，开发了一款基于Web技术和Python的实验室管理系统。该软件有利于提高实验室器材与耗材的利用率，使其功能得以充分发挥。另外，该软件将会使实验室的管理更加便捷。
西方发达国家在实验室信息管理系统的开发与应用方面都处于成熟阶段，实验室系统管理对于实验室效率的提升带动了各大高校对实验室管理系统的需求。2018年ShenJX，BaoMY在《Design and Implementation of Mobile APP for Books Management System Based on Android》中指出图书馆在高校中发挥越来越重要的作用。其设计了一个基于Android平台的图书管理系统移动终端APP。本系统以图书借阅功能为核心，实现移动网络借阅。学生可以随时随地了解和利用图书馆的资源，不受环境的限制。它提供了与外界使用图书馆资源的界面，方便快捷，提高学习效率。在Ismail El Kafazi，Maryam Lafkih和Rachid Bannari《PV generator and energy storage systems for laboratory building》中提到Python是桌面开发、Web开发和移动开发中使用比较广泛的语言之一，有很多课程可以说明它的基来源根基理，因而它应当是一个智能教学系统，为这种言语供给课程和操练。
1.3 论文组织架构
本文将分为七个章节介绍系统的开发设计过程，全面的向读者引见从创建课题到实际分析再到完成实现的开发Tools，创立的搭建情况，制造的编程代码等，使读者可以经过本论文对所开发的系统有所了解。
第1章，绪论。在绪论章节中，将引见研讨目标和意义、国际外研讨近况和论文框架构造。
第2章，相关知识和技术。在相关知识和技术章节中，将引见Python、MySQL特色、B/S形式的相关常识。
第3章，系统分析。在操作可行性、经济可行性、技术可行性、法律可行性四个方面实行剖析。最后功能需求和非功能两方面进行需求剖析。
第4章，系统设计。描述了功用模块的设计、概念结构的设计和数据库的设计。
第5章，系统实现。在本章节中，展示和介绍了本系统的功能并进行截图。
第6章，系统测试。在这个章节中，详细叙述了系统的测试方法、结果。
结论。在结论章节中，回述此次的设计开发过程中的心得体会。
第2章 相关理论和技术
2.1 Python语言
Python是由Guido van Rossum在八十年代末和九十年代初，在荷兰国家数学和计算机科学研究所制作出来的。Python自身同样由诸多其他语言发展而来的，这包括ABC、Modula-3、C、C++、Algol-68、SmallTalk、Unix shell 和其他的脚本语言等等。像Perl语言一样，Python源代码同样遵循GPL(GNU General Public License)协议。现在 Python 是由一个核心开发工作团队在维护，Guido van Rossum 仍然占据着至关重要的效用。Python 2.7被确定为最后的Python 2.x 版本，目前Python版本为 3.8+。CPython是Python的官方版本，使用C语言实现，使用次数最频繁。CPython会将源文件变成字节码文件，然后在Python虚拟机上运行。
2.2 MySQL数据库
MySQL目前属于Oracle甲骨文公司，MySQL称之为关系型数据库、微软的SQL Server。MySQL数据库能够支持在多种操作系统上运行，包括Solaris、Mac OS、FreeBSD和Windows，Linux通通支持。MySQL数据库是一种C/S模型，使用者先在客户端输入账号、密码连接服务器，连接成功了就可以开始数据库的操作。MySQL的服务端采用IO复用+可伸缩的连接池，实现了网络高并发的经典模型。
2.3 B/S模式
客户端应用程序是在系统中定义的模块，用来许可使用者直接与操作系统进行数据交互。例如，SERVER MANAGERS管理一个用户信息系统数据库，而服务器级的操作系统管理器也有一个重要的特点：当多个客户端同时访问服务器上的一个资源时，就会出现死锁或饥饿现象。
这里所说的B/S模型是一个新的MIS系统平台，它是作为一个依靠网络关系并与用户层重叠的管理平台而形成的。从理论上讲，B/S模型是一个三层系统管理平台，其中，刚才描述的B/S模型是一个单一的服务器管理层，分为一个或多个服务器，或者服务器和应用程序的组合，建立一个三层系统管理平台，在用户和服务器之间传递信息。
三层系统管理平台的第一层是用户与网络的界面的连接，运行的应用软件将集成到浏览器中，在浏览器里，HTML文件将程序变成绚丽多彩的网页。同时，日常生活中互动的网页不仅是为了显示信息，也是为了通过网页与许多重要信息进行互动。
在第二网页层中，服务器系统基对于用户的前一层的行为采取措施，该前一层先是按照用户的要求生成一堆HTML代码，此代码早就含有使用者设想的结果，将产生的代码传递到使用者的浏览器，最后用户就能知道该交互所需的信息。必须提出的是，如果第一个请求中含有访问数据库，则WEB服务器也需要处理数据库去丰富使用者的体验感。
第三层是数据库服务器，其管理的经历和上面讲的基于并行任务协调的B/S模型很相似。
第3章 系统分析
3.1 可行性分析
3.1.1 技术可行性
技术上的可行度说的是这次毕业设计会用什么技术，在什么平台上进行，是用哪个框架，哪个设计模式，这方面的问题已经在基础知识部分说明，本次的开发设计是基于Python的实验室管理系统开发，所使用的语言是 Python，在开发过程中主要基于SSM框架，并且整个开发思路采用MVC设计模式，弹性管理代码。
3.1.2 经济可行性
经济可行性重点要说在成本效益方面上的分析，不单单是在经济上，更多的是在社会效益上，就是设计出这个管理系统，可不可以提高使用者的工作效率。在经济上，它最终能判断出所有的投资够不够；在社会效益上，需要去想想这个软件能不能给用户带来方便和利益。因为设计这个管理系统是由我个人独立完成，所以就不用花费大量金钱，设计的过程能锻炼我自己的个人能力。综上所述，此次开发在经济效益和社会效益都有一定的效益。
3.1.3 操作可行性
在对计算机的要求方面上，对于开发者和使用者只要电脑配置可以，就有足够的空间去安装这次设计和开发会用到的一堆软件。对技术人员来说呢，之前就有接触过软件开发方面的基础知识，能在系统的开发方面上给予相关技术支持。该系统实现极易上手，完全无需历经专业人士的传授就也可不费力气使用系统中每一项实用功能。依据以上的几个要点，独立开发此该软件在操作上是行得通的。
3.1.4 法律可行性
整个开发工作中所设计的任何资料都是合法获得，并且不存在知识产权的问题，也没有进行任何的抄袭行为，开发过程全部来自于自己，开拓环境软件和运用的数据库全是开源代码，开拓这次系统有别于开拓一般的的系统软件，不会出现涉嫌侵权等风险，即法律上是行之有效的。
3.2 需求分析
对系统功用规定的分析能够带来在实施软件功能要求时要什么和不需要什么的诸多信息。出色的解析行为能减少出现错误的次数，这样就能够提高软件生产效率和提高软件质量。在这次实验室系统设计里面,数据库是一个很重要的元素，故要在数据库的设计上面多花点心思。这次的管理系统一定要保证所有数据的安全性，所以面向所有用户采取一定的限制行为，也要定期地备份数据库，避免出现严重问题，频繁分析数据库存储空间状况，分析响应的速度，产生问题要尽快采取正确措施，整顿好运行状况，确保系统继续正常运行。
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