实验室管理系统是专为教育机构设计的一套数字化管理解决方案,基于Spring Boot与Vue.js技术构建,具备完整的实验室资源调度与教学协同能力。系统通过前后端分离架构实现高效的数据交互,并支持多角色协作,涵盖管理员、教师及学生三类用户群体,覆盖从设备采购、维护到实验课程安排和实验室预约使用的全业务流程。
技术实现方案
后端框架体系:
- 核心架构: Spring Boot 2.2.2.RELEASE
- 数据持久层: 集成 MyBatis-Plus 2.3 与 MyBatis Spring Boot Starter 2.1.1
- 数据库支持: 兼容 MySQL 5.7.32 及 SQL Server,具备多数据库适配能力
- 安全控制: 采用 Apache Shiro 1.3.2 实现权限认证与访问控制
- 工具组件: 引入 Hutool 4.0.12 提供通用工具函数,FastJson 1.2.8 处理JSON序列化
- 智能扩展: 集成百度AI Java SDK 4.4.1,支持人工智能相关功能拓展
前端技术组合:
- 管理后台: 使用 Vue.js 搭配 Element UI 构建响应式界面
- 用户门户: 基于 Layui 与 jQuery 开发前台展示页面
- 可视化支持: 图表渲染采用 ECharts 配合 Macarons 主题,提升数据呈现效果
- 地图服务: 接入高德地图API,支持地理位置信息展示
- 图标系统: 使用 SVG 图标以保证清晰度与可扩展性
开发环境配置:
- 项目构建: Maven 作为主要的依赖与打包工具
- 数据库操作: 使用 SQLyog Ultimate 进行数据库管理与调试
- 前端工程化: 利用 Vue CLI 实现模块化前端开发流程
系统结构说明
本系统采用标准的前后端分离模式,后端通过RESTful API提供接口服务,前端分为两个独立入口:管理后台面向教师与管理员,用户门户则服务于学生及其他访客。整体数据库设计包含14张核心数据表,支持精细化的角色权限划分与数据隔离机制。
主要功能模块
资源与设备管理
- 设备信息维护: 对实验设备进行编号登记、名称录入、型号记录及数量统计
- 采购流程跟踪: 记录设备采购全过程,便于资产追溯与预算管理
- 维修日志管理: 登记设备故障情况与维修历史,保障设备可用性
- 实验室状态监控: 维护各实验室基本信息及其当前使用状态
教学活动支持
- 实验课程发布: 教师可创建并管理实验课程内容,设定参与要求
- 知识资源共享: 构建统一的知识库平台,方便教学资料集中存放与查阅
- 公告信息发布: 支持院系级通知的发布与查看,确保信息传达及时性
预约与时间调度
- 实验室预约申请: 学生可根据需求提交实验室使用申请
- 预约审批流程: 教师对预约请求进行审核,控制资源合理分配
- 可预约时段设置: 管理员或教师设定允许预约的时间段规则
用户与权限体系
- 角色分级控制: 设立管理员、教师、学生三级权限体系,实现差异化功能访问
- 个人信息维护: 各类用户均可更新自身基本信息
- 内容收藏功能: 用户可收藏感兴趣的课程或公告信息,便于后续查阅
数据库结构概览
系统共设计四大类数据表,分别对应用户管理、资源调度、教学互动与系统配置:
- 用户相关表: users(用户主表)、xuesheng(学生信息)、jiaoshi(教师信息)、token(登录令牌)
- 资源管理表: shiyanshebei(实验设备)、caigoujilu(采购记录)、weixiujilu(维修记录)、shiyanshixinxi(实验室详情)
- 教学管理表: shiyankecheng(实验课程)、zhishiku(知识库条目)、gonggaoxinxi(公告信息)
- 互动交流表: shiyanshiyuyue(预约记录)、storeup(收藏列表)、discussgonggaoxinxi(公告评论)、discussshiyankecheng(课程评论)
- 系统配置表: config(全局参数配置)
部分后端数据表定义示例
CREATE TABLE `shiyanshebei` (
`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
`addtime` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
`shebeibianhao` varchar(200) NOT NULL COMMENT '设备编号',
`shebeimingcheng` varchar(200) NOT NULL COMMENT '设备名称',
`xinghao` varchar(200) NOT NULL COMMENT '型号',
`danwei` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '单位',
`tupian` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '图片',
`shebeishuliang` int(11) NOT NULL COMMENT '设备数量'
);
CREATE TABLE `experimentshebei` (
`id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
`shebeibianhao` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '设备编号',
`shebeimingcheng` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '设备名称',
`leixing` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '类型',
`tupian` longtext COMMENT '图片',
`shiyongfangfa` longtext COMMENT '使用方法',
`shebeizhuangtai` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '设备状态',
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `shebeibianhao` (`shebeibianhao`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=87 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='实验设备';
5.3 权限控制代码实现
系统通过角色权限机制实现访问控制,核心判断逻辑如下:
export function isAuth(tableName, key) {
let role = storage.get("role");
if (!role) {
role = '管理员';
}
let menus = menu.list();
for (let i = 0; i < menus.length; i++) {
if (menus[i].roleName == role) {
for (let j = 0; j < menus[i].backMenu.length; j++) {
for (let k = 0; k < menus[i].backMenu[j].child.length; k++) {
if (tableName == menus[i].backMenu[j].child[k].tableName) {
let buttons = menus[i].backMenu[j].child[k].buttons.join(',');
return buttons.indexOf(key) !== -1 || false;
}
}
}
}
}
return false;
}
5.4 Spring Boot基础配置
后端服务基于Spring Boot搭建,主要配置参数包括服务器端口、上下文路径及数据库连接信息:
server:
port: 11137
servlet:
context-path: /springboote51e2
spring:
datasource:
driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
url: jdbc:mysql://localhost:3306/springboote51e2?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8
username: root
password: root
5.2 前端Vue路由设置
前端采用Vue框架进行组件化开发,路由结构清晰,支持模块嵌套。关键路由配置示例如下:
const routes = [{
path: '/index',
name: '首页',
component: Index,
children: [{
path: '/',
name: '首页',
component: Home,
meta: {icon: '', title: 'center'}
}, {
path: '/updatePassword',
name: '修改密码',
component: UpdatePassword,
meta: {icon: '', title: 'updatePassword'}
}
// ...其他页面路由定义
]
}];
6. 系统界面截图
7. 项目总结
本实验室管理系统是一个功能全面、架构先进的企业级Web应用,具备良好的可维护性和扩展性。
7.1 技术特性
- 前后端分离架构:前端使用Vue,后端基于Spring Boot,职责分明,便于团队协作开发。
- 多数据库兼容:系统设计支持MySQL与SQL Server,提升部署灵活性。
- 精细化权限管理:采用Shiro框架构建三级角色权限体系,保障数据安全。
- 响应式前端布局:适配PC端与移动端,提供一致的用户体验。
- AI能力集成:接入百度AI服务接口,为后续智能化功能拓展奠定基础。
7.2 核心功能亮点
- 全生命周期设备管理:涵盖设备采购、登记、使用、维护等各个环节。
- 在线预约与审核机制:实现实验室资源高效调配与规范化使用流程。
- 知识库共享平台:支持教学资料上传与积累,促进知识传承。
- 用户互动功能:提供评论、收藏等功能,增强系统活跃度与实用性。
该项目融合了当前主流的开发技术与设计理念,具备投入实际生产环境的能力,是现代化实验室信息化建设的理想解决方案。