多平臺實驗管理系統的探究與實現

柯豪爽　張東琦　張靜思

摘 要 傳統的實驗室管理方法已經不能更好地滿足現代化實驗室管理的需求，基于指紋識別的多平臺實驗管理系統，通過桌面客戶端、移動端、網頁端三大平臺實現實驗管理更加符合現代科技水平及用戶使用需要，將得到廣泛推廣。

關鍵詞 多平臺 實驗管理系統 指紋識別

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A

隨著教育教學的不斷進步與完善，當前實驗室在各大高校中十分普遍，計算機實驗室、物理實驗室、化學實驗室、生物實驗室等都已十分常見。實驗室的普及使傳統的實驗室管理方法已經不能更好地滿足現代化實驗室管理的需求。結合相關實驗課程在網絡技術、現代信息技術等方面的需要，開發和搭建具有現代特色的信息技術教學應用平臺成為了必然。在此基礎上，我們可以基于指紋識別的多平臺實驗管理系統，通過桌面客戶端、移動端、網頁端三大平臺實現實驗管理的實時性、動態性、便捷性等功能。

1各平臺功能的分析

為了方便不同用戶操作，實驗管理系統可分為如下四部分：后臺數據庫、桌面客戶端、移動端、網頁端。各部分設計功能如下：

（1）后臺數據庫：用以保存學生基本信息（包括指紋、圖像信息）、實驗計劃、教師信息與各類實驗成績。

（2）桌面客戶端：采用指紋識別與圖像采集技術，實現學生注冊、門禁管理、實驗計劃、系統設置功能。

（3）移動端：登陸移動端后，教師可以在課堂上即時對操作實驗的學生進行課堂成績評定，使學生的平時成績更具有準確性。根據移動端中的學生照片再次確保進入實驗室人員為當前實驗人員。

（4）網頁端：教師界面中實現了查看實驗課表、預習報告審核、實驗成績提交、匯總等功能。學生界面中實現了查看實驗課表、提交預習報告和實驗報告功能。

2功能模塊的構建

（1）門禁管理模塊

該模塊位于桌面客戶端，將指紋儀、攝像頭與客戶端相連接，根據數據庫提供的學生基本信息，采用指紋、照片采集與識別技術實現學生注冊與門禁管理功能，將學生錄入的指紋與數據庫內的信息模板進行識別，識別成功并且預習報告審核合格，則允許學生進入實驗室，否則不能進入。

（2）實驗課程管理模塊

該模塊位于網頁端和桌面客戶端。在桌面客戶端實驗計劃中可以自動編排，相應的網頁端中教師和學生均可在登陸頁面中查詢實驗計劃，學生可通過網頁端在指定的時間內上傳預習報告和實驗報告。

（3）成績管理模塊

該模塊位于網頁端和移動端。在移動端老師給出學生的實驗操作成績，在網頁端給出實驗預習報告和實驗報告成績，實現成績評定的實時性與準確性，避免了后期操作的復雜性。該模塊實現了預習報告審核與門禁管理動態結合——預習報告合格與否決定學生能否進入實驗室。擁有管理員身份的教師在網頁端還可以進行成績的錄入，實現成績匯總的自動化。

3角色功能的定位

（1）管理員

對管理員角色應實現的功能位于桌面客戶端，前期學生信息注冊、學生指紋照片采集、實驗計劃導入與刪除，后期門禁管理考核學生出勤情況，均由管理員負責。

（2）教師

對老師角色應實現的功能在網頁端和移動端，老師在移動端實時給出學生的實驗操作成績，并在網頁端實現對預習報告和實驗報告的審核，同時可以在獲得高級管理員權限的時候進行考試成績的錄入，匯總實驗成績以及總成績。

（3）學生

對學生角色應實現的功能在網頁端，學生通過網頁端在規定的時間內，上傳預習報告和實驗報告，并且可以查詢實驗課表。

4設計重點與難點的解決方案

（1）客戶端指紋與圖像的采集與識別

客戶端指紋的采集與識別采用提取指紋模板—選取對比閾值—存儲可疑指紋—可疑指紋對比—選取最佳指紋—高速緩沖對比—指紋準確識別一系列操作組合完成。

（2）數據庫的建立

分析數據庫建立了學生表、教師表、考試成績表、實驗成績表、實驗計劃表來記錄數據，組建數據庫。

（3）網頁端asp.net架構

網頁端asp.net通過三層模式表示層—業務邏輯層—數據訪問層—數據庫進行架構。

（4）移動端網絡通信

移動端采用scoket機制與web service提供的服務端口連接，進行訪問。

5總結與展望

本系統針對當今時代各高校實驗教學管理中出現的問題，通過ASP.NET和android作為主要技術路線，利用指紋識別、圖像采集和網絡通信等手段完成了以客戶端、移動端和網頁端三大平臺相結合的基于指紋識別的多平臺實驗管理程序。它實現了門禁管理、學生注冊、實驗報告提交、成績評定等功能，充分體現了實驗管理系統的安全性、成績評定的實時性、準確性。這一系統更加滿足現代化實驗室管理的需求，在不斷的實踐中必將成為具有現代特色的信息技術教學應用平臺。

參考文獻

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