w196Spring Boot高校教师科研管理系统设计与实现

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项目展示

第1章 绪论

1.1 研究背景

互联网时代不仅仅是通过各种各样的电脑进行网络连接的时代，也包含了移动终端连接互联网进行复杂处理的一些事情。传统的互联网时代一般泛指就是PC端，也就是电脑互联网时代，但是最近几十年，是移动互联网时代，是向下一步互联网时代过度的一个重要时代，下一个互联网时代叫物联网，而移动互联网就是一个风口，是当前社会的主流风向。目前移动互联网大行其道，人人都手中拿着智能机，手机手机，手不离机，如果开发一个用在手机上的程序软件，那是多么的符合潮流，符合管理者和客户的理想。本次就是开发高校教师科研管理系统有管理员，教师，学院三个角色。管理员功能有个人中心，教师管理，学院管理，科研课题管理，软件著作权管理，论文信息管理，专利信息管理，科研成果管理，科研课题校审管理，著作权校审管理，论文校审管理，专利校审管理，科研成果校审管理。教师和学院都可以注册登录，教师可以提交科研课题，软件著作权，论文信息，专利信息，科研成果信息，学院主要审核教师提交的一切信息。

1.2 研究现状

当微软操作系统占领了多半江山，目前不分年龄和种族，使用频率最高，覆盖面积最广。使用人群使用的大多数都是微软系统。而微软又不遗余力的更新Windows版本，从微软对Windows的市场定位来讲，Windows的未来不仅仅是一个操作系统，而是让所有人都拥抱Windows，建立一个属于Windows的互联网生态圈。目前各大行业，各种类型的软件阵地转移到了Windows平台上，包含一些带商城的免费管理系统，或者一些带广告的免费应用，还有好多游戏之类的应用。尤其是经过疫情涌现的互联网办公，学校的互联网教学等，都不断的刷新人们对于互联网的认知。

1.3 目的和意义

从经济成本考虑，手机的价格比较亲民，对于不是必须在电脑上办公的人员来讲，手机上如果能解决事情就更方便了。

从使用便利角度上讲，用手机上的应用处理业务，不用考虑网线是否存在，不用考虑位置是否变化，依托无处不在的手机信号就可以在任何有信号的地方处理事务，这是多么的方便和使用，不限制时间，不限制地点，高山平原山谷都可以作为使用的地点而不影响使用的效果。

从操作角度上讲，手机的操作先天性的高于电脑的操作，因为电脑适合处理复杂的操作，而手机就是为了简化操作而生的，方便高效操作简单。

此次开发这个高校教师科研管理系统，不仅仅满足用户的需要，也能跟上时代的发展风向，从技术的角度还是用户的角度上进行开发都是很有意义的。

1.4 论文研究内容

论文设计的结构也是依照程序开发的流程进展的，也涉及到功能需求分析，功能设计与实现，程序测试等流程。

绪论：讲解课题的背景与意义，展示论文结构。

程序开发技术：讲解程序运用到的工具与技术知识。

系统分析：讲解程序的功能需求与开发可行性问题。

系统设计：讲解程序的功能与数据库的设计。

系统实现：讲解程序功能与界面实现。

系统测试：讲解程序的功能测试。

第2章 程序开发技术

2.1 MySQL数据库

为了更容易理解MySQL数据库，接下来就对其具备的主要特征进行描述。

（1）首选MySQL数据库也是为了节省开发资金，因为网络上对MySQL的源码都已进行了公开展示，开发者根据程序开发需要可以进行下载，并做一些改动就可以使用在程序中，可以推动开发者开发此程序的开发进度。

（2）SQL数据语言在MySQL里面也同样适用

（3）MySQL不仅可以支持多种编程语言，比如在校期间学到的C语言，Java语言，以及课后接触的PHP语言，C++语言等编程语言，它都能很好的支持，而且MySQL的安装与使用还不挑剔使用平台。

（4）MySQL可以支持具有千万条数据记录的数据库，电脑操作系统在进行首次安装或者是重装时，可以根据需要选择安装32位或64位操作系统，这两种操作系统对表文件的支持力度不一样，32位的操作系统最多可以存放4GB的表文件，64位操作系统最多可以存放8TB的表文件。

（5）MySQL数据库可以通过GPL协议进行个性化定制，需要开发者自己对数据库的源代码进行修改，以此开发出属于自己的MySQL。

2.2 Java语言

程序开发语言有很多，但是截至目前，Java语言在IT领域内，仍然是最被认可，以及被广泛运用的编写语言之一，因此在选择此程序的编写语言上，果断选择这门编程语言进行程序开发。可以说经过了这么多年的发展，Java语言不仅在Web开发领域有了突出性贡献，而且在大数据开发领域以及Windows开发领域都得到了广泛运用。由于Java语言拥有较强的扩展性能，并且表现出的稳定性能，让其成为大型后端系统开发语言首选，现如今，Java语言也成为了一种常用的互联网平台的解决方案。

作为一种源码在网络上开源的面向对象的程序开发Java语言，由它开发完成的程序是不可能直接运行在各大平台的，Java程序的运行，需要在操作平台上配置其运行的环境，包括数据库软件与Java程序开发软件等工具的安装与配置。在Win7，Win10或其它操作平台上配置Java程序运行环境，只要环境配置成功，Java程序都可以运行起来。

2.3 Spring Boot框架简介

Spring Boot是由Pivotal团队提供的全新框架，其设计目的是用来简化新Spring应用的初始搭建以及开发过程。该框架使用了特定的方式来进行配置，从而使开发人员不再需要定义样板化的配置。通过这种方式，Spring Boot致力于在蓬勃发展的快速应用开发领域(rapid application development)成为领导者。

Spring Boot可以与经典的Java开发工具一起使用或者作为命令行工具安装。无论如何，需要JavaSDK1.6或者更高版本，本项目用到的是JDK1.8版本。

第3章 系统分析

在进行系统分析之前，需要从网络上或者是图书馆的开发类书籍中收集大量的资料，因为这个环节也是帮助即将开发的程序软件制定一套最优的方案，一旦确定了程序软件需要具备的功能，就意味着接下来的工作和任务都是围绕着这个方案执行的，所以系统分析需要对程序功能反复进行思考和研究。

3.1可行性分析

开发一款系统软件之前，用户都会思考这个软件程序值不值得去开发，把开发软件过程中可能涉及到的问题罗列出来，并一个个分析解决，以此来确定开发这款程序软件是否有必要，这样的分析方法也能帮助用户降低损失，不至于开发者开发进度进行到一半之后，突然遇到问题就放弃对软件的开发，到那时，资金损失，人力投入等方面就损耗太大了。

3.1.1技术可行性分析

此次开发程序使用到的开发工具有：MySQL等工具，使用的开发语言是Java，选择的开发工具和开发语言都是在大学课堂接触并学习过，后期因为自己也比较感兴趣，所以也通过网络渠道，或借助图书馆的开发类书籍进行过软件开发知识的系统学习，让自己有了一定的知识积累，加上自己在校期间也独立开发过一些软件作品，也积累了一定的开发经验，所以这次毕设作品的制作在技术上无须担忧过多。

3.1.2经济可行性分析

目前的信息时代，对信息的管理趋于高效化，便捷化，这也是计算机大力普及所带来的便利，此程序软件在设备选用上，依靠的是比较大众的电脑设备，对电脑的配置没有过多要求，一般学校的计算机机房的电脑都可以满足程序开发需求，另外，开发出此款程序，让信息处理变得高效率，其所带来的高效益是远超程序开发的低成本的，因此程序开发的资金投入是可以忽略不计的。

3.1.3操作可行性分析

程序软件的操作界面是符合大众审美的需求，功能模块的布局也是类似于社会上同种类型的软件，因此使用者操作该软件可以无需培训就上手。加上现在计算机入驻各家各户，大部分人的计算机操作水平都比较高，这样的局面也表明开发出来的程序在操作性问题上也是不用担心的。

综合上面的可行性论证，基本可以确定程序开发完全可行。

3.2系统运行环境

程序经过编码可以实现对程序设计的功能。但是编码实现时需要一定的配置环境，包括了电脑上的硬件环境，也包括在电脑操作系统上安装的软件环境。

硬件环境：一台可以正常使用并能够上网的笔记本或者是电脑，电脑内存最低要求4个G，电脑的中央处理器可以配置i5CPU。

软件环境：运用的微软操作系统是比较稳定的win7旗舰版系统，采用比较熟练的360安全浏览器，并在此系统上通过浏览器下载安装好MySQL软件等。

3.3系统流程分析

分析程序的流程，涉及到程序的整体操作流程，通过分析与设计，绘制的程序操作流程图见下图。此程序为了确保安全，会让使用者通过登录模块验证信息，符合要求的使用者才有权限操作程序。

图3-1 程序操作流程图

程序处理数据会涉及到数据的录入环节，绘制的添加流程见下图。程序录入数据过程中，始终与数据库保持同步。

图3-2 信息添加流程图

程序里面的数据也会出现错误，因此就有相应的修改数据的功能，绘制的程序修改流程见下图。此过程也是跟后台数据库进行数据同步显示。

图3-3信息修改流程图

程序数据存放于数据仓库，有时也会涉及到数据删除，此过程对应的流程图见下图。数据信息被删除之后，数据库里面也就没有了该数据信息了。

图3-4 信息删除流程图

第4章 系统设计

4.1 系统设计的原则

在系统设计过程中，也需要遵循相应的设计原则，这些设计原则可以帮助设计者在短时间内设计出符合设计规范的设计方案。设计原则主要有可靠性，安全性，可定制化，可扩展性，可维护性，可升级性以及客户体验等原则。下面就对这些原则进行简要阐述。

可靠性：一个软件是否可靠决定了其是否被用户使用，设计不可靠的软件，用户很容易就遗弃；

安全性：程序软件承担了信息的保存与管理等事务，安全性不足的软件会导致使用者承担巨大的损失；所以系统安全也是需要考虑进入的；

可定制化：市场环境从来都不是一直固定不变，面对客户群体的改变，以及使用环境的改变，市场需求的改变等因素，程序软件也要易于调整以适应各种变化；

可扩展性：程序软件在运行使用期间，也需要及时引进当下的新技术来进行系统优化，主要就是在系统功能层面，系统性能层面上进行相应的扩展，只有这样才能让系统在实际生活中继续占有市场；

可维护性：程序软件的维护需要一定量的资金，不管是排除现有程序错误，还是变更软件的现有需求，都需要在软件技术上投入一定资金，所以易于维护的软件程序就可以降低技术层面的资金消耗；

可升级性：程序软件的投入使用，会面临用户数量增多的情况，用户对软件的使用率也会提升，所以系统面临这种情况，仍然需要通过升级保持性能的合理，这样才能够适应市场；

客户体验：设计出来的程序软件在界面上不能够太复杂，要遵循界面设计的原理设计出简单，方便操作的功能操作界面，让用户易于接受软件，并乐于使用软件提供的功能。

4.2 功能结构设计

在管理员功能模块确定下来的基础上，对管理员各个功能进行设计，确定管理员功能的详细模块。绘制的管理员功能结构见下图。管理员可以管理所有，包含个人中心，用户管理，医生管理，公告信息管理，咨询信息管理，诊断记录管理，测试模板管理，试题管理，系统管理，考试管理等。

图4-2 管理员功能结构图

4.3 数据库设计

与功能结构设计一样，数据库设计也是程序开发不可避免的设计环节，数据库设计最主要的目的就是帮助运行程序存储相应的数据信息。数据库设计包含的内容有数据表结构的设计，也包含了数据库E-R图的设计。

4.3.1 数据库E-R图

在绘制E-R图之前，先要找出数据库的实体，明确各个实体具有的属性，比如用户信息这个实体，它具备的属性包括了用户的姓名属性，用户的密码属性，用户的创建时间属性等，所以明确了用户这个实体，以及用户实体具备的属性之后，就需要根据这些信息绘制用户实体对应的实体属性图了。绘制软件选用当下认可度高，使用范围广，操作便利的微软旗下的Visio工具。

（1）管理员实体属性图通过Visio工具绘制，绘制结果展示如下：

图4-4 管理员实体属性图

（2）教师实体属性图通过Visio工具绘制，绘制结果展示如下：

（3）学院信息实体属性图通过Visio工具绘制，绘制结果展示如下：

图4-6 学院信息实体属性图

4.3.2 数据库表结构

在进行这部分设计之前，需要明白和掌握数据类型以及各个数据类型的长度范围等知识，因为在一张具体的数据表中，为了方便理解，这里就举个简单的例子。比如用户信息表，这个表格的字段就是用户这个实体具备的属性，这时就需要对字段进行数据类型，以及字段长度的设置，也要设置一个主键来作为用户信息表的唯一标识。这些都是数据库表结构设计需要完成的内容。根据高校教师科研管理系统的功能设计以及数据库设计要求，展示该系统的数据表结构。

1论文信息表

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2科研课题校审表

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3科研成果校审表

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4教师表

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5学院表

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6软件著作权表

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7管理员表

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8专利信息表

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9专利校审表

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10科研课题表

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11论文校审表

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12著作权校审表

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13科研成果表

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第5章 系统实现

系统实现这个章节的内容主要还是展示系统的功能界面设计效果，在实现系统基本功能，比如修改，比如添加，比如删除等管理功能的同时，也显示出系统各个功能的界面实现效果，该部分内容一方面与前面提到的系统分析，系统设计的内容相呼应，另一方面也是一个实际成果的展示。

5.1管理员和医生功能实现

5.1.1 教师管理

管理员可以对教师信息进行添加，修改，删除，查询操作。

图5-1 教师管理页面

5.1.2 学院管理

管理员可以对学院信息信息进行添加，修改，删除，查询操作。

5.2 教师功能实现

5.2.1 科研课题管理

教师可以对科研课题进行添加，修改，删除，查询操作。

图5-3 科研课题管理页面

5.2.2 软件著作权管理

教师可以对软件著作权进行添加，修改，删除操作。

图5-4 软件著作权管理页面

5.2.3 论文信息管理

教师可以对论文信息进行添加，修改，删除，查询操作。

5.2.4 科研成果管理

教师可以对科研成果信息进行添加，修改，删除，查询操作。

图5-6 科研成果管理页面

5.3 学院功能实现

5.3.1 科研课题审核

院校可以对教师提交的科研课题信息进行审核操作。

图5-7 科研课题审核页面

5.3.2 科研成果审核

院校可以对教师提交的科研成果进行审核操作。

第6章 系统测试

程序软件的开发阶段也包括了系统测试，这个部分就是程序质量评定的一个重要环节，如果说程序通过编码实现功能之后，不通过测试检查程序中出现的错误，那么程序一旦投入生活中运行使用时，就会产生许多大大小小的错误，这个时候去解决问题已经晚了，所以一个程序在被交付给使用者使用之前，开发者就需要使用多种测试方法反复进行测试，也是对程序的一个负责表现。程序进入系统测试阶段，在讲究策略进行测试时，也需要对时效性进行把控。当开发者测试完程序，并解决完测试期间程序产生的各种错误时，就需要程序的验收方来对程序进行验收测试，这也是程序测试的最后一个操作步骤。验收测试也是对程序的质量以及可交付性方面起到关键的作用。

6.1系统测试方法

程序软件进入到系统测试这一个环节时，也需要根据测试的方法进行规范化测试操作，测试方法以及使用顺序分别是：首先是单元测试，接着是集成测试和系统测试，最后才是验收测试，下面将描述系统测试方法。

单元测试：这个部分需要涉及到程序的代码方面的知识，这个操作环节是程序的开发者进行的，当程序开发者通过代码编写程序的子功能模块时，就会进行单元级别的测试，通常这个环节的测试也会被称作是白盒测试。

集成测试：这个步骤的前提是程序的所有功能模块都已完成开发，这个时候需要把程序所有的子功能模块集成到一起，形成一个完整的系统，此测试的主要目的就是检查这些功能模块集成在一起时的兼容性，也就是检测它们是否按照预期正常运行。

系统测试：当程序测试进入到这个环节时，就意味着程序测试工作已经进行到一半了，这个部分的测试也有另外一个名字，称作是黑盒测试，主要用于测试系统的功能是否按照预期进行运行。

验收测试：开发的程序已经通过了前面的单元测试，集成测试，以及系统测试环节时，就需要进行验收了，这个环节的操作用户就是程序面临的最终用户或者是客户。测试主要目的就是验证开发完成的程序是不是能够符合用户对其的期望，以及程序的所有功能是否符合用户的真正需求。

6.2 系统测试分析

高校教师科研管理系统在经历了一系列测试步骤之后，可以确定该系统可以交付给使用者进行使用了，在系统的功能主界面上可以清晰展示各个功能，并且各个功能的超链接也是正常跳转，能够实现用户要求的功能。在程序的稳定性，可靠性，验证逻辑以及操作流程方面跟需求文档很贴合。所以，开发完成的高校教师科研管理系统符合用户需求，它投入运行使用带给用户的便利是显而易见的。

结  论

高校教师科研管理系统的开发制作，从题目确定到成品完成，自己投入的精力与心血是非常多的。这也是我第一次使用Spring Boot框架语言，开发的这个比较简单的高校教师科研管理系统。

高校教师科研管理系统开发过程中，自己之前觉得比较抽象的许多门课程，例如数据库原理，软件工程，动态网站开发等课程开始变得很清晰，只有自己独立开发程序，才会觉得这些开发类的课程在实践中具有的重要作用。为了让自己设计的作品能够顺利的完成，我把所学知识全部运用在程序的开发流程中，包括了程序的需求分析环节，程序的编码环节，程序的测试环节等，让程序软件在开发周期内完成制作，并能够保证程序质量达标，力求程序开发流程规范化，程序对应的配套文档标准化。

独立开发程序期间，才会发现有许多知识都是现学现用得来的，毕竟大学期间所学知识比较有限，专业知识掌握得比较浅显，这也给自己制造了许多麻烦，比如程序开发期间遇到的中文乱码问题，程序对应数据库的数据安全问题，程序开发中框架的使用问题等，这些问题都需要随时去翻阅书籍，或通过百度浏览器等方式寻找解决办法，这也耽误了许多程序开发的宝贵时间，后期我也通过对周边同学的请教，以及指导老师的悉心指导，让我找到了程序开发的相关技巧，也积累了一定的知识量，慢慢地纠正了许多不该犯的错误。也推动了我的程序开发进程。

高校教师科研管理系统现已完成了开发，除了基本功能可以符合用户需求外，在页面设计层面上没有融入更多的设计元素，需要从美学角度进行优化，另外在程序的代码层面，也有许多重合部分，需要进行整理归类，让代码变得更加的简洁。

实践出真知，但是知识也是通过实践变得更加深刻，这次作品制作，让自己的专业知识水平与解决问题的能力得到了提高。也让自己更加明白活到老学到老的真正含义。

致  谢

大学几年下来，我不仅学到了计算机方面的专业知识，也学会了许多有关做人，有关做事的道理。在现在这个紧张而又重要的时刻，我要向我的大学老师们表示由衷的感谢，也需要向我的论文指导老师表达我最真挚的谢意。指导老师在我论文指导期间一直都是不厌其烦的进行指导，包括论文的题目选择，论文文章的结构，以及系统开发的功能设计等问题，都是指导老师的及时帮助，才让我有解决问题的信心与解决思路，正因为如此，我才可以在短时间内得到成长，并成功完成毕业设计的作品制作与论文编写。短短几个月时间，指导老师的无私的奉献精神，以及指导老师的爱岗敬业的教学态度，让我也开始重新认识所学的专业知识，并有信心将所学知识与现实问题相结合，并提供一个可靠有效的解决方案。大学校园是温暖而又美好的，大学同学的无私帮助与建议，也让我的论文写作有了更多的思路，在此，我对我的大学同学一并表示感谢。我的成长与宝贵的学习机会也离不开大学校园这个平台，感谢大学校园给了我更多学习的机会，让我结识到许多大学同学和优秀的校园老师，让我的大学生活变得如此丰富多彩！

参考文献

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[18]Konstantins Gusarovs.An Analysis on Java Programming Language Decompiler Capabilities[J].Applied Computer Systems,2018,23(2).

核心代码展示

/*** 登录相关*/
@RequestMapping("users")
@RestController
public class UserController{@Autowiredprivate UserService userService;@Autowiredprivate TokenService tokenService;/*** 登录*/@IgnoreAuth@PostMapping(value = "/login")public R login(String username, String password, String captcha, HttpServletRequest request) {UserEntity user = userService.selectOne(new EntityWrapper<UserEntity>().eq("username", username));if(user==null || !user.getPassword().equals(password)) {return R.error("账号或密码不正确");}String token = tokenService.generateToken(user.getId(),username, "users", user.getRole());return R.ok().put("token", token);}/*** 注册*/@IgnoreAuth@PostMapping(value = "/register")public R register(@RequestBody UserEntity user){
//    	ValidatorUtils.validateEntity(user);if(userService.selectOne(new EntityWrapper<UserEntity>().eq("username", user.getUsername())) !=null) {return R.error("用户已存在");}userService.insert(user);return R.ok();}/*** 退出*/@GetMapping(value = "logout")public R logout(HttpServletRequest request) {request.getSession().invalidate();return R.ok("退出成功");}/*** 密码重置*/@IgnoreAuth@RequestMapping(value = "/resetPass")public R resetPass(String username, HttpServletRequest request){UserEntity user = userService.selectOne(new EntityWrapper<UserEntity>().eq("username", username));if(user==null) {return R.error("账号不存在");}user.setPassword("123456");userService.update(user,null);return R.ok("密码已重置为：123456");}/*** 列表*/@RequestMapping("/page")public R page(@RequestParam Map<String, Object> params,UserEntity user){EntityWrapper<UserEntity> ew = new EntityWrapper<UserEntity>();PageUtils page = userService.queryPage(params, MPUtil.sort(MPUtil.between(MPUtil.allLike(ew, user), params), params));return R.ok().put("data", page);}/*** 列表*/@RequestMapping("/list")public R list( UserEntity user){EntityWrapper<UserEntity> ew = new EntityWrapper<UserEntity>();ew.allEq(MPUtil.allEQMapPre( user, "user")); return R.ok().put("data", userService.selectListView(ew));}/*** 信息*/@RequestMapping("/info/{id}")public R info(@PathVariable("id") String id){UserEntity user = userService.selectById(id);return R.ok().put("data", user);}/*** 获取用户的session用户信息*/@RequestMapping("/session")public R getCurrUser(HttpServletRequest request){Long id = (Long)request.getSession().getAttribute("userId");UserEntity user = userService.selectById(id);return R.ok().put("data", user);}/*** 保存*/@PostMapping("/save")public R save(@RequestBody UserEntity user){
//    	ValidatorUtils.validateEntity(user);if(userService.selectOne(new EntityWrapper<UserEntity>().eq("username", user.getUsername())) !=null) {return R.error("用户已存在");}userService.insert(user);return R.ok();}/*** 修改*/@RequestMapping("/update")public R update(@RequestBody UserEntity user){
//        ValidatorUtils.validateEntity(user);userService.updateById(user);//全部更新return R.ok();}/*** 删除*/@RequestMapping("/delete")public R delete(@RequestBody Long[] ids){userService.deleteBatchIds(Arrays.asList(ids));return R.ok();}
}

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