基于B/S結構的實驗中心管理平臺設計*

趙 磊 ，趙國生，張艷芳

(1.哈爾濱師范大學 現代實驗中心，黑龍江 哈爾濱 150025;2.哈爾濱師范大學 圖書館，黑龍江 哈爾濱 150025)

建立一種有效的平臺，運用先進的計算機網絡信息技術，把學生、教師和實驗室三者緊密聯系在一起，并能夠最終實現資源共享，有效地培養學生的動手能力和綜合素質，提高教師的教學水平，實現實驗室建設與相關學科協調發展。

由于歷史原因，高校中目前使用的系統十分復雜，但采用C/S系統架構較多[1]。近年來，隨著網絡技術不斷發展，尤其是基于Web的信息發布和檢索技術、Java計算技術以及網絡分布式對象技術的飛速發展，使很多應用系統的體系結構從C/S結構向更加靈活的多級分布B/S結構演變[2]。基于此，本文提出了一種基于 B/S體系結構的實驗中心管理平臺的設計方案，給出了方案包含的模塊信息以及相應的實現技術。

1 方案的設計

圖1給出了實驗中心信息化管理平臺的功能圖，系統包括5大模塊：實驗中心管理模塊、實驗教學模塊、低值易耗品管理模塊、實驗儀器設備管理模塊及實驗室評估模塊。

(1)實驗中心管理模塊

該模塊的主要功能是管理實驗中心的基本信息，如實驗中的組織管理機構、實驗室的基本信息、實驗室的規章制度以及每個實驗室的獲獎信息等。

(2)實驗教學管理模塊

該模塊主要負責實驗教學的編排工作，主要包括制定每個專業的培養計劃、實驗項目開設統計、根據計劃制定實驗課程大綱以及指定相應的實驗指導書。其中，專業培養計劃一般由教務處負責制定，根據教務處制定的培養計劃制定課程大綱，同時指定實驗指導用書，并統計各實驗室的項目開設情況。

(3)低值易耗品管理模塊

低值易耗品管理在實驗中心日常管理工作中是一項量大且繁瑣的工作。主要包括實驗耗材購置計劃、實驗耗材管理以及實驗低值品管理。系統將根據實驗教學任務和實驗教學計劃自動統計各實驗室本學期各類耗材用量。本數據將為耗材申購審批提供參考。

(4)實驗儀器設備管理模塊

該模塊主要包括普通實驗儀器管理以及大型實驗儀器管理。實驗儀器設備的管理工作主要側重于實驗儀器設備的入庫、領用、歸還、報損、維修、儀器設備臺賬的查看等方面。對于大型儀器設備，除了一般儀器設備的常用功能外，還增加了儀器設備的運行記錄、儀器設備信息共享等功能。

(5)實驗室評估模塊

實驗中心信息化評估分為三部分：制定信息化評估主題、制定信息化評估標準、實驗中心自評。實驗中心評估能夠根據實際需要，制定多套評估標準，例如，基礎實驗中心評估標準、專業實驗中心評估標準等。評估標準的類別可以在系統維護中的字典中進行維護。

2 實現技術

2.1 管理平臺的體系結構

實驗中心管理平臺的實現可以采用B/S體系結構[3](Browser/Server,瀏覽器/服務器結構)，B/S體系結構是Web興起后的一種網絡結構模式，Web瀏覽器是客戶端最主要的應用軟件。這種模式統一了客戶端，將系統功能實現的核心部分集中到服務器上，簡化了系統的開發、維護和使用。客戶機上只要安裝一個瀏覽器（Browser），如 Netscape Navigator或 Internet Explorer， 服務器安裝 Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server等數據庫。 瀏覽器通過Web Server與數據庫進行數據交互。

圖2給出了管理平臺的體系結構圖。其中，最上面一層為用戶層，它面向最終用戶，通過用戶頁面與系統進行信息交換。因此該平臺設計主要包括用戶頁面設計、數據庫設計以及應用程序設計。為了合理利用資源，減輕Web服務器的壓力，可以將數據庫操作系統和Web應用系統分別安裝在兩臺物理服務器上。整個平臺的數據信息由Web服務器統一進行管理和發送，用戶界面均以網頁形式顯示。

2.2 連接池技術的使用

在實際開發Web應用系統中,如果使用JDBC直接訪問數據庫中的數據，每一次數據訪問請求都必須經歷建立數據庫連接、打開數據庫、存取數據和關閉數據庫連接等步驟。而連接并打開數據庫是一件既消耗資源又費時的工作，如果頻繁發生這種數據庫操作，系統的性能必然會急劇下降，甚至會導致系統崩潰。數據庫連接池正是針對這個問題提出來的。數據庫連接池負責分配、管理和釋放數據庫連接。它允許應用程序重復使用一個現有的數據庫連接，而不是重新建立一個；以釋放空閑時間超過最大空閑時間的數據庫連接來避免因為沒有釋放數據庫連接而引起的數據庫連接遺漏。這項技術能明顯提高對數據庫操作的性能。

2.3 數據安全性保障

數據庫的安全問題是本系統考慮的重要問題之一，根據SQL Server2005數據庫的特點，需要對數據庫進行以下安全配置：使用安全的密碼策略；使用安全的帳號策略；加強數據庫日志的記錄；管理擴展存儲過程；使用協議加密；拒絕來自TCP/IP端口的探測；修改TCP/IP使用的端口；拒絕來自1434端口的探測；對網絡連接進行IP限制。當數據庫遭到破壞時,系統根據破壞的不同程度使用不同的數據恢復方法。具體的方法有:使用SQL Server2005的企業管理器進行恢復；利用事務日志備份進行恢復；利用文件或文件組備份進行恢復；使用存儲過程進行恢復等[4]。同時，可以將網絡存儲設備連接在數據庫服務器上，將每天的數據備份都自動復制到網絡存儲設備上，一旦數據庫服務器遭到攻擊，可以從網絡存儲設備上將數據恢復，從而確保數據能夠及時還原。

2.4 用戶權限管理設計

在應用開發時經常要用到權限的控制，哪些用戶可以查看哪個菜單，就能在那個菜單中看到哪些數據及用戶在菜單下所能進行的操作。這里把系統權限分配分為三個方面：①菜單權限分配：指的是哪些用戶可以查看哪些菜單;②業務數據權限分配：用戶能在某個菜單看到哪些數據;③角色權限分配：指的是用戶在某些菜單下能進行哪些操作，是否有增刪改查的操作等[5]。

根據上述設計，用戶的權限判斷整體流程如下：

1.根據用戶的菜單權限判斷用戶是否有訪問該菜單的權限；

2.根據用戶所在的部門、部門從屬關系及共享部門，取得用戶所能訪問的部門號集合，根據這個集合顯示業務數據；

3.根據用戶的工號和角色，判斷用戶在該菜單項所能進行的操作。

基于B/S結構的實驗中心管理平臺的建立是現代化教學的一種趨勢，有利于提高實驗室的管理效率和資源的利用率。平臺的建立充分體現了實驗教學在素質教育中的突出地位，滿足了現代化教學與管理的要求。但該平臺也存在一定的局限性，例如，實驗中心管理平臺是一個相對獨立的系統，但它也應是整個校園信息系統的一部分，如何與整個校園管理系統進行銜接，例如與科技管理平臺、教務管理平臺、圖書管理平臺的互聯等，都是在今后工作中需要進一步研究的問題。

[1]周曉慶，肖建瓊，羅興賢.實驗中心管理平臺研究[J].電腦編程技巧與維護，2009(6)：61-62，86.

[2]陳 宛，曹元大.開放實驗室數據安全傳輸系統設計與實現[J].計算機應用研究，2005,22(7)：159-161.

[3]段培俊，祖小濤，寧智華.基于網絡技術的實驗教學改革探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2006(12)：1481-1487.

[4]劉夏鷗，張艷麗，李漢珍.高校實驗教學信息管理平臺建設探析[J].實驗技術與管理，2007,24(9)：70-75.

[5]韓慧蓮，單威，龔清勇，等.基于網絡的虛擬實驗室的設計與實現[J].中北大學學報(自然科學版)，2005(6):417-420.