基于SpringBoot的计算机毕业设计实验填报管理系统设计与实现

1. 引言

随着高等教育信息化的不断深入，高校计算机及相关专业的毕业设计管理过程正逐步从传统纸质化、半自动化向全面数字化、智能化转变。毕业设计是本科教学的关键环节，其中实验过程的记录、管理与评价尤为重要。当前许多院校在毕业设计实验管理上仍存在流程繁琐、信息分散、师生沟通不畅、数据统计困难等问题。针对这一现状，设计并实现一个高效、便捷、安全的实验填报管理系统具有重要的现实意义。本文旨在阐述一个基于SpringBoot框架的计算机毕业设计实验填报管理系统的设计与实现，该系统旨在服务于计算机系统服务，为师生提供一个一体化的在线实验过程管理平台。

2. 系统总体设计

2.1 系统架构

本系统采用经典的三层架构：表现层、业务逻辑层和数据访问层，并基于SpringBoot框架进行快速构建。

• 表现层：采用Thymeleaf模板引擎结合HTML、CSS、JavaScript以及Bootstrap前端框架，构建响应式用户界面，确保良好的用户体验。
• 业务逻辑层：由SpringBoot的核心组件支撑，利用Spring MVC处理Web请求，Spring IOC管理对象依赖，Spring AOP处理日志、事务等横切关注点。
• 数据访问层：采用Spring Data JPA作为ORM框架，简化数据库操作，底层连接MySQL数据库进行数据持久化。

2.2 功能模块设计

系统主要用户角色包括学生、指导教师和系统管理员。核心功能模块如下：

1. 用户管理模块：实现用户注册、登录、个人信息维护及权限验证。采用Spring Security进行安全控制，实现基于角色的访问控制（RBAC）。
2. 实验过程填报模块（核心）：

• 学生端：学生可按周次或里程碑创建实验报告，在线填写实验目标、步骤、关键代码、遇到的问题及解决方案、实验结果与分析等。支持富文本编辑、代码高亮、文件（如代码文件、截图）上传。

• 教师端：指导教师可查看所指导学生的实验报告列表，对每份报告进行在线批阅、评分、填写评语，并可跟踪学生实验进度。

1. 进度监控与统计模块：系统自动汇总学生实验填报情况，以图表形式（如甘特图、进度条）直观展示整体进度。教师和管理员可查看各类统计报表，如学生活跃度、报告提交及时率等。
2. 通知与沟通模块：集成站内消息系统，支持教师向学生发送任务提醒、批阅通知，学生也可就实验问题向教师发起咨询。
3. 系统管理模块：管理员可进行用户批量管理（导入学生/教师信息）、毕业设计题目管理、系统参数配置、操作日志审计等。

2.3 数据库设计

关键实体包括：用户表（sys<em>user）、角色表（sys</em>role）、毕业设计题目表（project）、实验报告表（experiment<em>report）、批阅记录表（review</em>log）、通知消息表（notification）等。通过外键关联，建立学生-题目-报告-批阅之间的完整数据链。

3. 系统实现与关键技术

3.1 开发环境与技术栈

• 后端：Java 11, SpringBoot 2.7+, Spring Data JPA, Spring Security, Maven。
• 前端：HTML5, CSS3, JavaScript, Bootstrap 5, jQuery, 富文本编辑器（如WangEditor）。
• 数据库：MySQL 8.0。
• 开发工具：IntelliJ IDEA, Git。

3.2 核心功能实现要点

1. 实验报告填报与保存：利用@RestController和@PostMapping接收前端Ajax提交的JSON格式报告数据，通过JPA的Repository接口调用save()方法持久化。为实现自动保存草稿功能，可结合前端定时器和后端更新接口实现。
2. 文件上传与存储：使用SpringBoot集成的MultipartFile处理文件上传。文件可存储于服务器本地目录或云存储（如配置MinIO），数据库中保存访问路径。
3. 权限控制：通过配置Spring Security的HttpSecurity，为/student/<strong>, /teacher/</strong>, /admin/**等路径设置访问规则。使用@PreAuthorize注解在方法级别进行细粒度控制（如“仅允许指导教师批阅自己的学生”）。
4. 进度可视化：后端通过JPA查询统计学生报告提交数量、批阅状态，封装成数据对象。前端使用ECharts或Chart.js库将数据渲染为折线图、饼图等。

3.3 系统服务与部署

作为计算机系统服务，本系统以可执行的JAR包形式打包。通过SpringBoot Actuator提供健康检查、性能监控等端点。部署时，可使用Docker容器化技术，配合Nginx进行反向代理和负载均衡，提升系统的可维护性和可扩展性。

4. 系统优势与创新点

1. 流程规范化与无纸化：将分散的实验记录统一到平台，规范填报格式，减少纸质文档的流转与管理成本。
2. 过程性评价强化：通过详细的实验过程记录，使指导教师能够更精准地把握学生的实际工作量和能力成长，实现从重结果到重过程的评价转变。
3. 实时交互与反馈：建立了师生间高效的在线沟通渠道，及时解决问题，提升指导效率。
4. 数据驱动决策：系统积累的实验过程数据为教学管理者分析毕业设计质量、改进教学管理策略提供了数据支撑。
5. 技术示范性：系统本身作为一个完整的SpringBoot应用，涵盖了Web开发的主流技术，对计算机专业学生具有很好的学习与参考价值。

5. 结论与展望

本文设计并实现的基于SpringBoot的毕业设计实验填报管理系统，有效解决了传统管理模式的痛点，实现了实验过程的数字化、结构化管理和协同。系统运行稳定，界面友好，功能实用，显著提升了毕业设计管理的效率与质量。可考虑引入人工智能技术，如自然语言处理对实验报告进行初步内容分析，或集成代码在线运行与评测环境，进一步增强系统的智能化水平和辅助教学能力。该系统不仅可作为毕业设计的管理工具，其架构与模块也可扩展应用于其他课程的实践教学管理场景中，具有良好的应用前景。