基于WEB的高校實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

汪洋

（南通中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 南通 226007）

基于WEB的高校實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

汪洋

（南通中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 南通 226007）

根據(jù)高校實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)了基于Web的通用實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于瀏覽器/服務(wù)器式結(jié)構(gòu)，采用ASP．NET技術(shù)及SQL數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合學(xué)校實(shí)驗(yàn)室工作實(shí)際情況開發(fā)。該系統(tǒng)功能齊全，安全穩(wěn)定，在實(shí)踐教學(xué)中運(yùn)行良好。

WEB；實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)；ASP；SQL數(shù)據(jù)庫(kù)

1．引言

隨著高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)由單一功能的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)為多功能的平臺(tái)型實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室管理逐步趨向于開放式管理，隨之而來(lái)的是工作難度和工作量的迅速增長(zhǎng)。簡(jiǎn)單的人工管理模式已無(wú)法應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)管理需求，基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)技術(shù)研究日益得到重視[1-3]。

根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)需求，以Web技術(shù)為主體，開發(fā)了一套開放式的實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)（Laboratory Management and Information System，LabMIS）。該系統(tǒng)定位于學(xué)校實(shí)驗(yàn)室信息化管理，利用ASP．NET技術(shù)及SQL數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于Web的LabMIS的設(shè)計(jì)與開發(fā)[4-5]。該系統(tǒng)提供了人事資料管理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)施管理、科研項(xiàng)目與對(duì)外服務(wù)管理、規(guī)章制度管理、開放式實(shí)驗(yàn)室管理以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的各類信息管理等功能。該系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化管理和師生提供一個(gè)幵放式、自主式的良好實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，不僅有利于實(shí)驗(yàn)室教師提高教學(xué)的質(zhì)量和效率，還能作為學(xué)校信息化建設(shè)的重要組成部分，對(duì)外提供相關(guān)的Web服務(wù)，面向社會(huì)公眾發(fā)布各類實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)信息的平臺(tái)，以支持學(xué)校的信息化建設(shè)。

2．系統(tǒng)總體方案

2．1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循以下幾點(diǎn)基本原則：

(1)先進(jìn)性：采用成熟的商業(yè)軟件進(jìn)行開發(fā)，包括ASP．NET技術(shù)與SQL數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，保證了技術(shù)含量。

(2)開放性：采用開放式體系結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)通信。

(3)實(shí)用性：采用人性化設(shè)計(jì)方法，注重人機(jī)交互界面的友好性，便于用戶操作。

(4)易管理性：采用面向?qū)ο蟮姆椒▉?lái)架構(gòu)系統(tǒng)，功能模塊類應(yīng)能重復(fù)利用，以減輕系統(tǒng)管理的負(fù)擔(dān)。

(5)可擴(kuò)充性：系統(tǒng)的設(shè)計(jì)留足夠擴(kuò)充空間，便于軟硬件升級(jí)以及系統(tǒng)維護(hù)。

2．2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及功能組成

考慮到實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)是一個(gè)基于分布式環(huán)境的系統(tǒng)，因此采用了瀏覽器及服務(wù)器(Browser/Server，B/S)模式的多層結(jié)構(gòu)，如圖1所示：

圖1 基于B/S模式的系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)圖

作為學(xué)校教育信息化建設(shè)的組成部分，實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)信息管理的根本性目標(biāo)是為學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的日常工作服務(wù)，主要工作內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)中的教師、管理人員及學(xué)生信息資料的管理、各類實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備設(shè)施的管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的相關(guān)信息、各級(jí)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的服務(wù)項(xiàng)目信息的管理、各級(jí)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度文件等各類信息的管理。其整體性系統(tǒng)功能需求如下：

圖2 系統(tǒng)功能組成

3．系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)系統(tǒng)功能需求分析及系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)分析，確立下述系統(tǒng)功能模塊，包括：(1)實(shí)驗(yàn)用戶管理：實(shí)現(xiàn)用戶(學(xué)生/教師)注冊(cè)、登錄、增、刪、查、改等管理功能。(2)實(shí)驗(yàn)課程管理：實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息與課程設(shè)置信息的相關(guān)操作。(3)文件管理：文件的增、刪、查、改功能。(4)教學(xué)管理：實(shí)驗(yàn)室與實(shí)驗(yàn)設(shè)備安排記錄操作，實(shí)驗(yàn)臺(tái)信息操作，學(xué)生預(yù)約記錄操作，學(xué)期教學(xué)任務(wù)信息操作。(5)查詢統(tǒng)計(jì)：教學(xué)工作量統(tǒng)計(jì)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成情況；學(xué)生課程注冊(cè)情況統(tǒng)計(jì)。(6)管理員信息管理：管理員添加；密碼管理。

3．1 系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)流程

基于Web的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)流程為：用戶輸入用戶名和密碼登錄系統(tǒng)，如密碼正確，則進(jìn)入系統(tǒng)，然后通過每個(gè)模塊名稱所對(duì)應(yīng)的超鏈接，進(jìn)入相應(yīng)模塊，執(zhí)行相關(guān)操作，成功則更新數(shù)掘庫(kù)，失敗則數(shù)據(jù)庫(kù)保持原有記錄。系統(tǒng)程序流程圖如圖3所示。

3．2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

本文的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)采用了SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)優(yōu)化建立以下相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

(1)學(xué)生數(shù)據(jù)表，包括用戶ID、學(xué)生姓名、口令、權(quán)限、班級(jí)、學(xué)號(hào)等。

(2)教師數(shù)據(jù)表，包括用戶ID、教師姓名、口令等。

(3)實(shí)驗(yàn)信息表，包括實(shí)驗(yàn)名稱、課程代碼、地點(diǎn)、設(shè)備數(shù)量、指導(dǎo)教師、預(yù)約統(tǒng)計(jì)等。

(4)實(shí)驗(yàn)課程表，包括實(shí)驗(yàn)名稱、課程類別、課程性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)編號(hào)等。

(5)實(shí)驗(yàn)預(yù)約表，包括學(xué)生學(xué)號(hào)、預(yù)約編號(hào)、實(shí)驗(yàn)名稱、時(shí)間、地點(diǎn)、老師等。

(6)實(shí)驗(yàn)考勤成績(jī)表，包括學(xué)生學(xué)號(hào)、姓名、實(shí)驗(yàn)名稱、時(shí)間、預(yù)約編號(hào)、成績(jī)、考勤等。

(7)管理員信息表，包括管理員信息、admin用戶名、密碼等。

3．3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

(1)系統(tǒng)初始數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與數(shù)據(jù)的導(dǎo)出

由于教職員工及學(xué)生人數(shù)多，因此相關(guān)信息資料數(shù)據(jù)量較大，本系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能以降低管理人員的工作量。在本系統(tǒng)中涉及到導(dǎo)入的功能包括教師及管理人員信息導(dǎo)入、學(xué)生信息導(dǎo)入。系統(tǒng)采用ASP編程，其中ImportPersonnelInfo．a(chǎn)spx為初始數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，可以將Excel文件導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，要注意的是，在導(dǎo)入時(shí)必須對(duì)文件類型、數(shù)據(jù)項(xiàng)內(nèi)容以及排列順序進(jìn)行檢驗(yàn)。人員資料導(dǎo)出功能（ExportPersonnelInfo．a(chǎn)spx）的實(shí)現(xiàn)過程與導(dǎo)入操作有著類似之處，是導(dǎo)入操作的一個(gè)逆過程。

(2)數(shù)據(jù)庫(kù)的備份與恢復(fù)

在管理信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)是系統(tǒng)的核心，因此必須嚴(yán)格保證數(shù)據(jù)的安全性和正確性，以保障系統(tǒng)正常運(yùn)行。為了避免因軟硬件故障等各種原因而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失或破壞，必須通過建立數(shù)據(jù)庫(kù)備份及恢復(fù)機(jī)制來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)的安全。系統(tǒng)提供定時(shí)數(shù)據(jù)備份、自動(dòng)數(shù)據(jù)備份和手動(dòng)數(shù)據(jù)備份，核心數(shù)據(jù)庫(kù)保存在單機(jī)上，實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的物理隔絕以保障安全。

(3)系統(tǒng)安全

為了防止惡意用戶繞過注冊(cè)頁(yè)面直接進(jìn)入系統(tǒng)，造成用戶越權(quán)使用，系統(tǒng)還利用session對(duì)象進(jìn)行注冊(cè)分級(jí)安全驗(yàn)證，分別賦予管理員、教師和學(xué)生不同的權(quán)限，并限制高權(quán)限用戶IP地址范圍，審查并記錄其所有修改操作。

3．4 系統(tǒng)整體界面

系統(tǒng)的整體界面如圖4所示：

圖4 系統(tǒng)整體界面

4．結(jié)束語(yǔ)

基于高等院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求設(shè)計(jì)了一套開放式的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)自由選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并預(yù)約時(shí)間，減輕了管理人員的工作量，同時(shí)也可以起到個(gè)性化教學(xué)管理的目的，滿足開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的需求。同時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中充分考慮開放性、功能性需求，采用主流技術(shù)，并特別注意了大數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入導(dǎo)出、系統(tǒng)安全以及數(shù)據(jù)安全的需求，今后將進(jìn)一步加強(qiáng)并擴(kuò)展系統(tǒng)功能，使該系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中發(fā)揮更大的作用。

[1]岳學(xué)軍，陸健強(qiáng)，俞龍等．基于Web實(shí)驗(yàn)室開放管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]．農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2008，6：52-55．

[2]唐兵，鄭艷兵，鄭容．基于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2005，30(3)：564-567．

[3]張明，朱小軍，瞿朝成．基于WEB的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J]．自動(dòng)化與儀器儀表，2014，1：127-128．

[4]馬軍．精通ASP．NET2.0網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)[M]．北京：人民郵電出版社，2006．

[5]木林森．C#和ASP.NET程序設(shè)計(jì)教程[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2002．

Design of Laboratory Information Management System Based on Web

Wang Yang
(Nantong Secondary Vocational School,Nantong 226007,Jiangsu)

tract】 Alaboratory information management system based on web is proposed on the demand of high school laboratory management.The system is based on Browser/Server structure,ASP.NET technique and SQL Server database,and is developed based on the actual requirement of school laboratory.It has good performance and has been used in practical teaching.

words】 WEB;laboratory information management system;ASP;SQL database

汪洋，女，江蘇南通人，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

南通市科技應(yīng)用研究計(jì)劃，項(xiàng)目編號(hào)：BK2013019。