基于Web的植物病理標本管理系統

杜娟 韓峰

摘要 植物病理標本是病理學實驗課程的基礎、是教學必備的直觀教材、是診斷作物病害的基礎依據，病理標本分為過塑、盒裝臘葉、病原玻片、浸泡四大類，數量大、種類多，給標本的保存、使用、更新和管理帶來困擾。本文通過采用B/S架構，Oracle作為后臺數據庫，設計開發了一個基于Web的標本管理系統，系統通過管理員用戶實現對標本的出入庫管理、標本查詢、病害圖片瀏覽、數據統計分析等多種功能。該系統實現了植物標本資源有效共享，減輕了實驗工作者管理標本的負擔，對科研和教學起到促進作用，為實驗教學提供了高質量、標準化管理方法。

關鍵詞 植病標本；Web；管理系統

中圖分類號 S432-4? ?文獻標識碼 A

文章編號 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、高科技的環境下，高校農科類植物病理標本管理也應隨著環境的改變更趨向于便利化、信息化、高效化[1]。植物病理標本是普通植物病理學、農業植物病理學、園藝植物病理學、林木病理學等實驗課程教學必備的直觀教材，是高等農業院校主干課程群教學的必備條件之一[2-3]，課程群以培養學生的病理學基本操作技能為目的，內容涉及植物病害病癥的識別、植物病原的形態觀察等。同時，由于實驗室病理標本種類多、數量大，在管理過程中存在標本出入庫管理困難、數據統計分析困難、標本查詢困難、傳統的手工管理工作量大、耗時長，且難以保存更新，不易形成規范化管理，具有管理上的局限性等問題[3]，從而造成部分病害標本利用率低，重復購買，不能充分發揮其應有的作用。因此，本文基于實際的應用需求設計開發了基于Web的植物病害標本管理系統，系統簡單易用、方便查閱，為教師和學生及實驗教輔管理人員提供了一套針對植物病害標本庫的有效管理體系。

1 系統架構

整個系統是采用的B/S[4]架構，B端是Web瀏覽器，服務器端是Java應用。采用前后端分離的設計，通過這樣的設計，前端可以自己設計界面，而后端只需提供前端所需的數據即可。系統采用加密token令牌的方式來實現接口的權限控制。只要用戶完成了登錄，每次請求服務端接口都會在請求中加入token，然后在服務器中解密token，獲取用戶ID和用戶名。如果用戶沒有登錄卻訪問服務器接口系統，會返回一個定制的錯誤碼，代表此時用戶沒有登錄。基于jwt加密token實現接口控制，如圖1所示。

服務器端使用Spring boot框架，客戶端使用Vue框架[5]，客戶端和服務端使用Json數據進行交互。在服務器端的Controller層中按照Spring boot規范設計提供給客戶端的接口，將具體的業務邏輯操作封裝在Service層中，數據庫的增刪改查操作封裝在DAO層中，業務層可以多次調用DAO層進行業務邏輯操作。數據庫的設計采用面向對象思想，將數據庫中的表映射到服務器的實體表上。圖2是服務調用流程圖。

2 植物病害標本管理系統的設計

本系統使用Java進行開發[6-9]，數據庫使用的是Oracle數據庫，通過Spring boot+mybaties對系統進行層次化設計[10-11]，便于前后端的分離，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創建方法，可以被瀏覽器正確顯示，也可以作為靜態建模。

系統由管理員端和用戶端組成。管理員端主要有標本管理、用戶管理、個人中心、借閱管理4個模塊。管理員可以通過系統查看標本、添加更新標本、刪除病征不明顯標本等信息。其框架結構如圖3所示。

用戶端主要有標本管理、個人中心、借閱管理3個模塊。教師或者學生可以通過系統查看、借閱所有標本。其框架結構如圖4所示。

3 數據庫設計

3.1 數據庫邏輯設計

系統邏輯設計信息表有3個屬性：標本、借閱、用戶圖5。標本屬性有標本ID、標本名、類型、來源、數量、采集時間、采集地點、標本中植物病毒的形態以及所屬門類等信息。每一個標本擁有多個圖片，每一個圖片只能屬于一個標本，圖片屬性有圖片ID、圖片名、圖片描述、圖片存儲位置等信息。借閱屬性包含用戶ID、標本ID、借閱ID、借閱時間、歸還時間、出庫時間以及確認歸還時間等信息。用戶屬性擁有用戶ID、用戶名，用戶密碼、聯系方式以及身份等信息。每一個用戶可以借閱多個標本，每一個標本一次只能被一個用戶借閱。

3.2 數據庫物理設計

本系統中共設計4個數據表。

標本表：用于保存標本信息（表1）。

借閱信息：用于存儲用戶的借閱信息（表2）。

圖片信息：用于存儲標本圖片信息，1個標本可以有多個圖片（表3）。

用戶表：用于保存用戶信息（表4）。

3.3 數據庫表間關系

specimen表擁有image表，即image表屬于specimen，一個標本可以有多個圖片，一個圖片只能對應一個標本；用戶可以借閱標本，每一個標本一次只能被一個用戶借閱，每個用戶一次可借閱多個標本，即borrow表需要記錄specimen表的標本ID以及user表的用戶ID，用來確認是哪個用戶借閱了哪個標本。

4 系統測試

在石河子大學農學院植病實驗室對開發的系統進行測試。首先進行登錄測試，測試結果表明已有用戶名和密碼的用戶，輸入用戶名和密碼就可以成功進入對應的用戶界面。沒有注冊的用戶可以點擊注冊后進入用戶界面。其次對管理員端標本管理測試，測試結果表明管理員登錄后進入管理員界面，可以對標本信息進行添加、更新及修改，如圖6所示；然后對管理員端用戶管理測試，測試結果表明，管理員登錄系統后點擊用戶管理，可以查看和修改所有用戶信息，如圖7所示；最后對管理員端借閱管理測試，測試結果表明管理員登錄之后，可以查看所有用戶的借閱信息，包括待出庫、已出庫以及確認歸還的標本信息。管理員可以對所有信息進行更新修改或者刪除借閱，如圖8所示。

5 結語

本研究以新疆石河子大學農學院植物病理實驗室標本庫數據為例，采用信息管理模式取代原來的人工記錄標本數量為主的管理模式。在系統開發的過程中，本文采用B/S架構，使用Oracle作為后臺數據庫支持，使用Spring boot、Mybatis框架以及Thymeleaf模板引擎，設計并開發基于Web的標本管理系統。

根據實驗室標本管理需求進行分析，其主要功能：在管理員端實現對標本信息的增刪改查，對用戶信息進行查看及更改，對用戶借閱的查看，對標本進行出庫及確認歸還等操作。通過標本管理系統，不僅可以實現標本資源信息的有效共享，而且有利于植病實驗室標本信息的長期保存，起到積極推動科研和教學工作的作用[12-13]。當然，本系統還存在一些不足，在頁面布局以及頁面顯示上有待改善，當前頁面雖簡潔易懂，但頁面美觀程度較低，可能會降低用戶的體驗感。在完成基本功能之后還需要將頁面進行美化，增強用戶體驗感。

6 參考文獻

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（責編：王 菁）

基金項目 本科實驗教學改革研究計劃項目（nxyjb-2021-14）。

作者簡介 杜娟（1979—），女，江蘇沛縣人，高級實驗師。研究方向：植物病害鑒定。

韓峰*通信作者

收稿日期 2022-02-16