開放式實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

林國福　王瑛

摘 要：隨著大學(xué)規(guī)模劇增和信息化教學(xué)水平的穩(wěn)步發(fā)展，機(jī)房管理的傳統(tǒng)模式已不能滿足實(shí)驗(yàn)室日益增長的管理需求。使用信息管理系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理，達(dá)到了管理的智能化，使實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的利用率大大提高，極大的方便用戶使用，為教學(xué)和科研的服務(wù)提供良好的軟件環(huán)境，已經(jīng)成為時(shí)代的潮流。

本篇論文研究對(duì)象為實(shí)驗(yàn)室的管理信息系統(tǒng)。通過對(duì)該系統(tǒng)的研究，提出了適合本校的實(shí)際需求設(shè)計(jì)以及開發(fā)方案。

關(guān)鍵詞：C/S；實(shí)驗(yàn)室管理；信息安全

基金項(xiàng)目：閩江學(xué)院實(shí)踐教學(xué)改革項(xiàng)目（MJW201142115）

1 引言

在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)達(dá)的今天，信息技術(shù)快速發(fā)展。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的作用也日益突出。科學(xué)管理成為實(shí)驗(yàn)室管理的目標(biāo)。

目前實(shí)驗(yàn)室的管理模式主要有：

（1）人工管理模式

在一些本科院校的系部的機(jī)房與部分高職高專院校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室一般采用人工管理模式，由教務(wù)處統(tǒng)一編排實(shí)驗(yàn)室的課程表，實(shí)驗(yàn)室的管理員人工對(duì)照課表管理。這就造成無法實(shí)現(xiàn)對(duì)上機(jī)學(xué)生的個(gè)人信息的核實(shí)及上課時(shí)長的自動(dòng)控制。

（2）人工與電腦結(jié)合

對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方面使用電腦進(jìn)行管理，但其它的實(shí)驗(yàn)室管理都是采用人工的方式。利用人工進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室報(bào)表的處理。

（3）采用信息系統(tǒng)

部分院校采用了信息系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理，使實(shí)驗(yàn)室的管理更加先進(jìn)，更加科學(xué)，更加合理。

2 項(xiàng)目背景

學(xué)院計(jì)算機(jī)公共實(shí)驗(yàn)室面向整個(gè)學(xué)校的各個(gè)系院，承擔(dān)著公共基礎(chǔ)課程以及一些專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)室日常的管理工作重復(fù)且瑣碎。落后的人工管理已經(jīng)難以適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際發(fā)展需求。在此情況下，開發(fā)符合學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研需要的機(jī)房管理系統(tǒng)，已成為合理利用計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室資源，提高計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理和使用效率的最佳辦法。正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要給予保障，同時(shí)要統(tǒng)籌機(jī)房的資源供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。科學(xué)處理管理人員面對(duì)的繁雜的實(shí)驗(yàn)室管理工作，提高工作效率。

3 系統(tǒng)的需求分析

科學(xué)有效管理機(jī)房

使用該系統(tǒng)，有利于機(jī)房管理人員減少繁瑣的機(jī)房管理工作。

充分利用實(shí)驗(yàn)室資源

可以通過系統(tǒng)，實(shí)時(shí)查看機(jī)房的計(jì)算機(jī)使用情況，可以科學(xué)調(diào)配未在用的計(jì)算機(jī)給有需要的學(xué)生，為學(xué)生提供了良好的上機(jī)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的自主開放，也讓學(xué)生能夠自主掌握上機(jī)的時(shí)間。

（3）便捷管理

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室可以利用系統(tǒng)提供的課表管理功能，科學(xué)安排課表。

（4）方便數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

對(duì)學(xué)生的上機(jī)記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以統(tǒng)計(jì)出學(xué)生的出勤情況，是否與早退、遲到等情況。

4 系統(tǒng)的功能模塊的分析

高校實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的核心是將在整個(gè)實(shí)驗(yàn)管理過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集加工保存及處理的流程。經(jīng)過調(diào)研，得知管理員設(shè)置相關(guān)的課表，在課表的信息里包含著具體的上課相關(guān)的信息。學(xué)生通過學(xué)號(hào)作為上機(jī)的用戶名登錄系統(tǒng)。設(shè)備管理人員是通過管理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的出入庫管理，設(shè)備維修情況的登記及維修零配件的領(lǐng)取情況。系統(tǒng)的主要用戶的角色有管理員、任課教師以及學(xué)生。

（1）系統(tǒng)程序管理

系統(tǒng)程序模塊的主要作用是管理高校個(gè)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的各個(gè)子模塊的入口，在該模塊中主要對(duì)用戶信息管理、機(jī)房信息的維護(hù)，計(jì)算機(jī)設(shè)備的信息維護(hù)等操作功能。

（2）用戶信息的管理

該模塊主要實(shí)現(xiàn)學(xué)生信息管理。實(shí)驗(yàn)室管理員可以單個(gè)建立學(xué)生信息，也可通過txt（Excel）格式的文件批量導(dǎo)入整班信息。刪除、修改信息可以是單個(gè)處理，也可批量處理。同時(shí)可以設(shè)置上機(jī)人員的屬性。

（3）課表管理

在該模塊里主要對(duì)課表進(jìn)行詳細(xì)的管理。每一間實(shí)驗(yàn)室的課表都不一樣，同時(shí)一個(gè)課表還存在著調(diào)課等變動(dòng)的實(shí)際情況，所以要為每個(gè)實(shí)驗(yàn)室便捷的設(shè)置一個(gè)課程表。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)室因?yàn)榇嬖谥鴨坞p周的課程不一樣或其他的原因造成的不一樣的課表。為單個(gè)實(shí)驗(yàn)室建立不同周次的課表。課表以周為單位。

（4）網(wǎng)絡(luò)功能

利用該模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)房或部分計(jì)算機(jī)的控制管理。

（5）查詢個(gè)人信息模塊

利用該模塊查詢以下內(nèi)容：學(xué)生具體上機(jī)的明細(xì)記錄以及具體計(jì)算機(jī)的登錄記錄，并實(shí)現(xiàn)是否在線的查詢等。

（6）設(shè)備維修及配件管理模塊

利用該模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備出入庫管理，配件的出入庫領(lǐng)用管理，設(shè)備的維修管理。

（7）數(shù)據(jù)庫管理

使用該模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份、導(dǎo)入、導(dǎo)出。合理規(guī)范使用數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)。

（8）學(xué)生機(jī)客戶端

學(xué)生機(jī)客戶端要有良好的自我保護(hù)的功能，使用雙進(jìn)程保護(hù)，使用者采用殺進(jìn)程的方法無法退出學(xué)生機(jī)客戶端的程序。使用進(jìn)程保護(hù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)文件保護(hù)的保護(hù)，最終實(shí)現(xiàn)了客戶端自我保護(hù)功能。

（9）上機(jī)管理

信息管理系統(tǒng)可以監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)端口、控制IP的訪問，同時(shí)實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)功能的控制及相關(guān)的可執(zhí)行文件的運(yùn)行來保證學(xué)生機(jī)的有效管理，促使學(xué)生文明合理規(guī)范實(shí)驗(yàn)。

5 實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

高校實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)采用C/S模式。系統(tǒng)的功能模塊主要有用戶管理、課表管理、配件管理、數(shù)據(jù)庫管理、網(wǎng)絡(luò)功能、學(xué)生端管理、上機(jī)管理等7大模塊，每一個(gè)模塊下面還有多個(gè)子模塊。

系統(tǒng)登錄之前先配置系統(tǒng)的參數(shù)，所有的參數(shù)設(shè)置寫在iccard.ini的文件中。在配置文件里面對(duì)機(jī)房的名稱以及服務(wù)器對(duì)應(yīng)的IP地址進(jìn)行了詳細(xì)的記錄。同時(shí)IP地址是MD5加密的形式進(jìn)行保護(hù)。

在主界面中設(shè)置了多個(gè)子模塊，每個(gè)模塊對(duì)應(yīng)相應(yīng)的功能。在最上邊的才對(duì)區(qū)域有主要功能區(qū)、數(shù)據(jù)維護(hù)、查詢個(gè)人記錄、網(wǎng)絡(luò)功能，關(guān)于系統(tǒng)等功能。在界面的中間是上下機(jī)提示信息，查看座位情況，電子課程表及學(xué)號(hào)管理。以下詳細(xì)介紹一下編輯課表的功能與網(wǎng)絡(luò)功能。

（1）編輯課程表

課程表管理的主界面分為左右兩個(gè)區(qū)域。在其左邊區(qū)域是課程表的名稱的建立。這一區(qū)域主要的功能有新增一張課表、修改課表的名稱、刪除選定的課表與復(fù)制一整張的課表。由于一個(gè)系統(tǒng)使用時(shí)間較長，會(huì)有好多個(gè)課表，不便于查詢使用課表。所以在中間設(shè)置了過濾課表名稱的功能，用來區(qū)分每一學(xué)期的課表。可以在建立課表的時(shí)候在課表名稱之前加入學(xué)期的名稱用以區(qū)分每一學(xué)期的課表。

（2）網(wǎng)絡(luò)功能

為了更好的控制管理機(jī)房，網(wǎng)絡(luò)功能包含有鎖定機(jī)房電腦、解鎖機(jī)房電腦、重啟機(jī)房電腦、快速重啟電腦、關(guān)閉機(jī)房電腦、快速關(guān)閉電腦、遠(yuǎn)程喚醒電腦、發(fā)送消息、發(fā)送開機(jī)登錄顯示公告、遠(yuǎn)程時(shí)間同步、發(fā)送遠(yuǎn)程命令、獲取遠(yuǎn)程軟件信息、軟件信息預(yù)警、獲取遠(yuǎn)程mac地址、屏蔽INTERNET上網(wǎng)功能、開啟屏蔽INTERNET上網(wǎng)功能、開放機(jī)房考試，撤銷機(jī)房考試。

6 系統(tǒng)測試

經(jīng)過對(duì)系統(tǒng)功能驗(yàn)證和測試，全部用戶功能的都能正常運(yùn)行，完全符合設(shè)計(jì)需求。在本章中，對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)進(jìn)行了測試，主要測試的重點(diǎn)是功能模塊的測試，在測試的過程中設(shè)計(jì)了專門的測試用例，并給出了測試的流程和測試的結(jié)果，分析測試結(jié)果，對(duì)管理信息系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并為完善系統(tǒng)提供了參考依據(jù)。

7 總結(jié)

本系統(tǒng)主要是以C/S架構(gòu)的開發(fā)模式，以DELPHI作為客戶端的編寫軟件，運(yùn)用分層的編程理念，使系統(tǒng)具有良好的使用效果。

在公共實(shí)驗(yàn)室測試使用，證實(shí)該系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)較為合理，操作便捷，功能實(shí)用，系統(tǒng)穩(wěn)定，使用安全，解決了整個(gè)實(shí)驗(yàn)中心上機(jī)人員數(shù)量大、動(dòng)性強(qiáng)、上機(jī)時(shí)間不確定性以及實(shí)驗(yàn)室的分布廣、無人值守等問題，使實(shí)驗(yàn)室管理教師可以減少很多原先需要人工的管理工作。

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