基于Web的植物病理标本管理系统

杜娟 韩峰

摘要 植物病理标本是病理学实验课程的基础、是教学必备的直观教材、是诊断作物病害的基础依据，病理标本分为过塑、盒装腊叶、病原玻片、浸泡四大类，数量大、种类多，给标本的保存、使用、更新和管理带来困扰。本文通过采用B/S架构，Oracle作为后台数据库，设计开发了一个基于Web的标本管理系统，系统通过管理员用户实现对标本的出入库管理、标本查询、病害图片浏览、数据统计分析等多种功能。该系统实现了植物标本资源有效共享，减轻了实验工作者管理标本的负担，对科研和教学起到促进作用，为实验教学提供了高质量、标准化管理方法。

关键词 植病标本；Web；管理系统

中图分类号 S432-4   文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2023）03-0138-06

Specimens of Plant Diseases Management System Based on Web

DU Juan1   HAN Feng2

（1College of Agriculture， Shihezi University/Key Laboratory of Oasis Agricultural Pest Management and Plant Protection Resources Utilization， Xinjiang Uygur Autonomous Region， Shihezi Xingjiang 832003;

2College of Information Science and Technology， Shihezi University， Shihezi Xingjiang 832003）

Abstract Specimens of plant diseases and pathogenic microorganism slide are an important basis for diagnosing crop diseases and an important resource for experimental teaching and scientific research of plant pathology. Specimens of plant diseases are classified into borad categories as plant disease specimens with covered plastic seals，wax leaf specimens，impregnated specimens，pathogeny slides.The management，preservation，operation and replacement of specimens of is difficulty for the large in number and variety. The specimens Web management system of plant pathology was explored and built. The system used B/S （Browser/Server） framework and Oracle as the database backend. The system realizes out put in storage management， view pictures and the data analysis of plant diseases specimens in the laboratory. The system provided the effective sharing of specimen resources， reduced the burden of specimen management， promoted scientific research and teaching， and provided high quality and standardized management methods for experimental teaching of plant pathology.

Keywords specimens of plant disease; Web; management system

在信息化、高科技的环境下，高校农科类植物病理标本管理也应随着环境的改变更趋向于便利化、信息化、高效化[1]。植物病理标本是普通植物病理学、农业植物病理學、园艺植物病理学、林木病理学等实验课程教学必备的直观教材，是高等农业院校主干课程群教学的必备条件之一[2-3]，课程群以培养学生的病理学基本操作技能为目的，内容涉及植物病害病症的识别、植物病原的形态观察等。同时，由于实验室病理标本种类多、数量大，在管理过程中存在标本出入库管理困难、数据统计分析困难、标本查询困难、传统的手工管理工作量大、耗时长，且难以保存更新，不易形成规范化管理，具有管理上的局限性等问题[3]，从而造成部分病害标本利用率低，重复购买，不能充分发挥其应有的作用。因此，本文基于实际的应用需求设计开发了基于Web的植物病害标本管理系统，系统简单易用、方便查阅，为教师和学生及实验教辅管理人员提供了一套针对植物病害标本库的有效管理体系。

1 系统架构

整个系统是采用的B/S[4]架构，B端是Web浏览器，服务器端是Java应用。采用前后端分离的设计，通过这样的设计，前端可以自己设计界面，而后端只需提供前端所需的数据即可。系统采用加密token令牌的方式来实现接口的权限控制。只要用户完成了登录，每次请求服务端接口都会在请求中加入token，然后在服务器中解密token，获取用户ID和用户名。如果用户没有登录却访问服务器接口系统，会返回一个定制的错误码，代表此时用户没有登录。基于jwt加密token实现接口控制，如图1所示。

服务器端使用Spring boot框架，客户端使用Vue框架[5]，客户端和服务端使用Json数据进行交互。在服务器端的Controller层中按照Spring boot规范设计提供给客户端的接口，将具体的业务逻辑操作封装在Service层中，数据库的增删改查操作封装在DAO层中，业务层可以多次调用DAO层进行业务逻輯操作。数据库的设计采用面向对象思想，将数据库中的表映射到服务器的实体表上。图2是服务调用流程图。

2 植物病害标本管理系统的设计

本系统使用Java进行开发[6-9]，数据库使用的是Oracle数据库，通过Spring boot+mybaties对系统进行层次化设计[10-11]，便于前后端的分离，做到了充分解耦，前端使用的是Thymeleaf模板，提供了格式良好的模板创建方法，可以被浏览器正确显示，也可以作为静态建模。

系统由管理员端和用户端组成。管理员端主要有标本管理、用户管理、个人中心、借阅管理4个模块。管理员可以通过系统查看标本、添加更新标本、删除病征不明显标本等信息。其框架结构如图3所示。

用户端主要有标本管理、个人中心、借阅管理3个模块。教师或者学生可以通过系统查看、借阅所有标本。其框架结构如图4所示。

3 数据库设计

3.1 数据库逻辑设计

系统逻辑设计信息表有3个属性：标本、借阅、用户图5。标本属性有标本ID、标本名、类型、来源、数量、采集时间、采集地点、标本中植物病毒的形态以及所属门类等信息。每一个标本拥有多个图片，每一个图片只能属于一个标本，图片属性有图片ID、图片名、图片描述、图片存储位置等信息。借阅属性包含用户ID、标本ID、借阅ID、借阅时间、归还时间、出库时间以及确认归还时间等信息。用户属性拥有用户ID、用户名，用户密码、联系方式以及身份等信息。每一个用户可以借阅多个标本，每一个标本一次只能被一个用户借阅。

3.2 数据库物理设计

本系统中共设计4个数据表。

标本表：用于保存标本信息（表1）。

借阅信息：用于存储用户的借阅信息（表2）。

图片信息：用于存储标本图片信息，1个标本可以有多个图片（表3）。

用户表：用于保存用户信息（表4）。

3.3 数据库表间关系

specimen表拥有image表，即image表属于specimen，一个标本可以有多个图片，一个图片只能对应一个标本；用户可以借阅标本，每一个标本一次只能被一个用户借阅，每个用户一次可借阅多个标本，即borrow表需要记录specimen表的标本ID以及user表的用户ID，用来确认是哪个用户借阅了哪个标本。

4 系统测试

在石河子大学农学院植病实验室对开发的系统进行测试。首先进行登录测试，测试结果表明已有用户名和密码的用户，输入用户名和密码就可以成功进入对应的用户界面。没有注册的用户可以点击注册后进入用户界面。其次对管理员端标本管理测试，测试结果表明管理员登录后进入管理员界面，可以对标本信息进行添加、更新及修改，如图6所示；然后对管理员端用户管理测试，测试结果表明，管理员登录系统后点击用户管理，可以查看和修改所有用户信息，如图7所示；最后对管理员端借阅管理测试，测试结果表明管理员登录之后，可以查看所有用户的借阅信息，包括待出库、已出库以及确认归还的标本信息。管理员可以对所有信息进行更新修改或者删除借阅，如图8所示。

5 结语

本研究以新疆石河子大学农学院植物病理实验室标本库数据为例，采用信息管理模式取代原来的人工记录标本数量为主的管理模式。在系统开发的过程中，本文采用B/S架构，使用Oracle作为后台数据库支持，使用Spring boot、Mybatis框架以及Thymeleaf模板引擎，设计并开发基于Web的标本管理系统。

根据实验室标本管理需求进行分析，其主要功能：在管理员端实现对标本信息的增删改查，对用户信息进行查看及更改，对用户借阅的查看，对标本进行出库及确认归还等操作。通过标本管理系统，不仅可以实现标本资源信息的有效共享，而且有利于植病实验室标本信息的长期保存，起到积极推动科研和教学工作的作用[12-13]。当然，本系统还存在一些不足，在页面布局以及页面显示上有待改善，当前页面虽简洁易懂，但页面美观程度较低，可能会降低用户的体验感。在完成基本功能之后还需要将页面进行美化，增强用户体验感。

6 参考文献

[1] 周鹿扬，琚书存，徐祥，等. 基于Web的应用程序测试研究-以安徽省“新型农民培训民生工程”信息管理系统为例[J]. 安徽农业科学，2015，43（27）：382-384.

[2] 杨媚. 植物病害标本在教学改革中的地位和作用研究[J]. 安徽农业科学，2014，42（5）：1583-1584.

[3] 黄世国，张飞萍，王荣，等. 基于Web的昆虫教学标本管理系统的设计与实现[J]. 中国林业教育，2017，35（4）：9-12

[4] 王继克. B/S模式下高校实验室管理信息系统的研究[J]. 电子技术与软件工程，2021（1）：159-160.

[5] 李楠. 基于物联网技术的高校智慧实验室设备管理系统的设计与实现[J]. 信息技术与信息化，2021（3）：202-205.

[6] 余庆茂，吴美姗. 采用Java Web技术的基础平台考试系统[J]. 福建电脑，2021，37（4）：120-122.

[7] 李光明，房靖力. 基于Java Web的推荐数据后台管理系统的设计与实现[J]. 电脑知识与技术，2020，16（3）：66-68.

[8] 陆丽. MVC设计模式在Java Web开发中的应用研究[J]. 信息通信，2020（4）：104-106.

[9] 陈沛强，谷灵康，金京犬. Java Web程序设计教程[M]. 北京：人民邮电出版社，2016.

[10] 邓笑. 基于Spring Boot的校园轻博客系统的设计与实现[D]. 湖北：华中科技大学，2018.

[11] 戴克.Spring MVC学习指南[M]. 北京：人民邮电出版社，2017.

[12] 徐作英，戴佳朋，李维，等. 构建网络化植物标本管理系统的研究[J]. 生物学教学，2005，30（7）：40-42.

[13] 韩婧，温俊宝，徐洪儒，等. 植物病害标本管理系统的建设[J]. 中国林业教育，2015，33（3）：20-22.

（责编：王 菁）

基金项目 本科实验教学改革研究计划项目（nxyjb-2021-14）。

作者简介 杜娟（1979—），女，江苏沛县人，高级实验师。研究方向：植物病害鉴定。

韩峰*通信作者

收稿日期 2022-02-16