多平臺(tái)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的探究與實(shí)現(xiàn)

柯豪爽　張東琦　張靜思

摘 要 傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理方法已經(jīng)不能更好地滿(mǎn)足現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室管理的需求，基于指紋識(shí)別的多平臺(tái)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，通過(guò)桌面客戶(hù)端、移動(dòng)端、網(wǎng)頁(yè)端三大平臺(tái)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)管理更加符合現(xiàn)代科技水平及用戶(hù)使用需要，將得到廣泛推廣。

關(guān)鍵詞 多平臺(tái) 實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng) 指紋識(shí)別

中圖分類(lèi)號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著教育教學(xué)的不斷進(jìn)步與完善，當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室在各大高校中十分普遍，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、物理實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生物實(shí)驗(yàn)室等都已十分常見(jiàn)。實(shí)驗(yàn)室的普及使傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理方法已經(jīng)不能更好地滿(mǎn)足現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室管理的需求。結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)等方面的需要，開(kāi)發(fā)和搭建具有現(xiàn)代特色的信息技術(shù)教學(xué)應(yīng)用平臺(tái)成為了必然。在此基礎(chǔ)上，我們可以基于指紋識(shí)別的多平臺(tái)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，通過(guò)桌面客戶(hù)端、移動(dòng)端、網(wǎng)頁(yè)端三大平臺(tái)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)管理的實(shí)時(shí)性、動(dòng)態(tài)性、便捷性等功能。

1各平臺(tái)功能的分析

為了方便不同用戶(hù)操作，實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)可分為如下四部分：后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)、桌面客戶(hù)端、移動(dòng)端、網(wǎng)頁(yè)端。各部分設(shè)計(jì)功能如下：

（1）后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)：用以保存學(xué)生基本信息（包括指紋、圖像信息）、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、教師信息與各類(lèi)實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

（2）桌面客戶(hù)端：采用指紋識(shí)別與圖像采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生注冊(cè)、門(mén)禁管理、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、系統(tǒng)設(shè)置功能。

（3）移動(dòng)端：登陸移動(dòng)端后，教師可以在課堂上即時(shí)對(duì)操作實(shí)驗(yàn)的學(xué)生進(jìn)行課堂成績(jī)?cè)u(píng)定，使學(xué)生的平時(shí)成績(jī)更具有準(zhǔn)確性。根據(jù)移動(dòng)端中的學(xué)生照片再次確保進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室人員為當(dāng)前實(shí)驗(yàn)人員。

（4）網(wǎng)頁(yè)端：教師界面中實(shí)現(xiàn)了查看實(shí)驗(yàn)課表、預(yù)習(xí)報(bào)告審核、實(shí)驗(yàn)成績(jī)提交、匯總等功能。學(xué)生界面中實(shí)現(xiàn)了查看實(shí)驗(yàn)課表、提交預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告功能。

2功能模塊的構(gòu)建

（1）門(mén)禁管理模塊

該模塊位于桌面客戶(hù)端，將指紋儀、攝像頭與客戶(hù)端相連接，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)提供的學(xué)生基本信息，采用指紋、照片采集與識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)生注冊(cè)與門(mén)禁管理功能，將學(xué)生錄入的指紋與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的信息模板進(jìn)行識(shí)別，識(shí)別成功并且預(yù)習(xí)報(bào)告審核合格，則允許學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，否則不能進(jìn)入。

（2）實(shí)驗(yàn)課程管理模塊

該模塊位于網(wǎng)頁(yè)端和桌面客戶(hù)端。在桌面客戶(hù)端實(shí)驗(yàn)計(jì)劃中可以自動(dòng)編排，相應(yīng)的網(wǎng)頁(yè)端中教師和學(xué)生均可在登陸頁(yè)面中查詢(xún)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，學(xué)生可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)端在指定的時(shí)間內(nèi)上傳預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

（3）成績(jī)管理模塊

該模塊位于網(wǎng)頁(yè)端和移動(dòng)端。在移動(dòng)端老師給出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)，在網(wǎng)頁(yè)端給出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)，實(shí)現(xiàn)成績(jī)?cè)u(píng)定的實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性，避免了后期操作的復(fù)雜性。該模塊實(shí)現(xiàn)了預(yù)習(xí)報(bào)告審核與門(mén)禁管理動(dòng)態(tài)結(jié)合——預(yù)習(xí)報(bào)告合格與否決定學(xué)生能否進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。擁有管理員身份的教師在網(wǎng)頁(yè)端還可以進(jìn)行成績(jī)的錄入，實(shí)現(xiàn)成績(jī)匯總的自動(dòng)化。

3角色功能的定位

（1）管理員

對(duì)管理員角色應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能位于桌面客戶(hù)端，前期學(xué)生信息注冊(cè)、學(xué)生指紋照片采集、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃導(dǎo)入與刪除，后期門(mén)禁管理考核學(xué)生出勤情況，均由管理員負(fù)責(zé)。

（2）教師

對(duì)老師角色應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能在網(wǎng)頁(yè)端和移動(dòng)端，老師在移動(dòng)端實(shí)時(shí)給出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)，并在網(wǎng)頁(yè)端實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的審核，同時(shí)可以在獲得高級(jí)管理員權(quán)限的時(shí)候進(jìn)行考試成績(jī)的錄入，匯總實(shí)驗(yàn)成績(jī)以及總成績(jī)。

（3）學(xué)生

對(duì)學(xué)生角色應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能在網(wǎng)頁(yè)端，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)頁(yè)端在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，上傳預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并且可以查詢(xún)實(shí)驗(yàn)課表。

4設(shè)計(jì)重點(diǎn)與難點(diǎn)的解決方案

（1）客戶(hù)端指紋與圖像的采集與識(shí)別

客戶(hù)端指紋的采集與識(shí)別采用提取指紋模板—選取對(duì)比閾值—存儲(chǔ)可疑指紋—可疑指紋對(duì)比—選取最佳指紋—高速緩沖對(duì)比—指紋準(zhǔn)確識(shí)別一系列操作組合完成。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

分析數(shù)據(jù)庫(kù)建立了學(xué)生表、教師表、考試成績(jī)表、實(shí)驗(yàn)成績(jī)表、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃表來(lái)記錄數(shù)據(jù)，組建數(shù)據(jù)庫(kù)。

（3）網(wǎng)頁(yè)端asp.net架構(gòu)

網(wǎng)頁(yè)端asp.net通過(guò)三層模式表示層—業(yè)務(wù)邏輯層—數(shù)據(jù)訪問(wèn)層—數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行架構(gòu)。

（4）移動(dòng)端網(wǎng)絡(luò)通信

移動(dòng)端采用scoket機(jī)制與web service提供的服務(wù)端口連接，進(jìn)行訪問(wèn)。

5總結(jié)與展望

本系統(tǒng)針對(duì)當(dāng)今時(shí)代各高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理中出現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)ASP.NET和android作為主要技術(shù)路線(xiàn)，利用指紋識(shí)別、圖像采集和網(wǎng)絡(luò)通信等手段完成了以客戶(hù)端、移動(dòng)端和網(wǎng)頁(yè)端三大平臺(tái)相結(jié)合的基于指紋識(shí)別的多平臺(tái)實(shí)驗(yàn)管理程序。它實(shí)現(xiàn)了門(mén)禁管理、學(xué)生注冊(cè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交、成績(jī)?cè)u(píng)定等功能，充分體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的安全性、成績(jī)?cè)u(píng)定的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性。這一系統(tǒng)更加滿(mǎn)足現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室管理的需求，在不斷的實(shí)踐中必將成為具有現(xiàn)代特色的信息技術(shù)教學(xué)應(yīng)用平臺(tái)。

參考文獻(xiàn)

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