計算機實驗實訓室信息管理系統(tǒng)的設計探究

武靜

摘要：高職院校實訓室是教師日常教學和培養(yǎng)學生實踐能力的重要基地，計算機實訓室的信息化管理是信息時代的必然要求，它的自動化管理模式解決了計算機實訓室設備多，分布范圍大，服務對象廣等管理難題，減輕管理人員的工作負擔，提高工作效率。高職教育重于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，因此充分發(fā)揮校內(nèi)實訓室資源，提高實訓室開放程度極其重要。因此，為提高實訓室資源的利用率，提高實訓室教學質(zhì)量、完善實驗室管理制度，開發(fā)一套適合高校計算機實訓室管理現(xiàn)狀的信息化管理系統(tǒng)成為迫切的需要。

關鍵詞：計算機；實驗實訓；信息管理；系統(tǒng)設計

高校實訓室信息管理系統(tǒng)主要就是利用現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)，以及各種數(shù)據(jù)資料對高校實訓室各類信息實行數(shù)字化、自動化管理的系統(tǒng)。這種管理系統(tǒng)就是將之前高校實訓室進行人工管理的方式轉(zhuǎn)變成了計算機數(shù)字化管理。就是通過利用現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡信息，堅持對實訓室進行科學合理的管理。其中管理的內(nèi)容主要包括了儀器設備、教學安排、各種日常事物等。在當前高校實訓室的管理中，基本上采用的是學院和科系兩級管理模式。其中學校根據(jù)實訓室的具體情況還設置了專門管理實訓室各種事項的部門，每一個科系的負責人管理實訓室中的具體工作。每一所學校在發(fā)展的過程中，應該根據(jù)自身的實際情況設置圖書館管理部門，以便更加合理的安排管理的相關內(nèi)容。實訓室信息管理系統(tǒng)能夠保存大量的實驗信息以及相關的實驗績效管理、評估，從而為高校實訓室管理提供重要的依據(jù)。

一、系統(tǒng)的設計思路

綜合運用計算機軟件技術(shù)、智能卡技術(shù)、ARM及IP核技術(shù)、視頻監(jiān)控等先進技術(shù)，以先進的管理理念為指導，實現(xiàn)對實驗實訓室、設備使用的全過程管理，減輕對實驗實訓室管理的工作負擔，提供工作效率和對外服務水平；加強實驗實訓室主管部門對設備和材料的計劃、采購、使用和維修的宏觀控制，以節(jié)約成本，提高利用；加強大型儀器設備的開放共用，打破校內(nèi)、校外界限，對高校、科研院所、企業(yè)社會全面開放，實現(xiàn)資源充分共享，配合改革教學科研儀器設備的管理方式和運行機制；為設備管理部門對全校實驗實訓室進行管理、監(jiān)督、調(diào)控等提供詳實的數(shù)據(jù)依據(jù)，有效提高投資效益；加強實驗實訓室管理人員的自身技術(shù)水平和管理能力，保證設備運行的正常，保證正常教學科研實驗的正常進行；為實驗實訓室的評估提供原始資料和基本數(shù)據(jù)，且符合教育部信息管理標準，滿足學校上報數(shù)據(jù)的需求。

二、系統(tǒng)的架構(gòu)

一是后臺數(shù)據(jù)層。后臺采用SQL Server數(shù)據(jù)庫，用于存儲、查詢實驗實訓室管理系統(tǒng)生成的各種數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括：用戶基本信息、實驗實訓室基本信息、預約選課信息、實驗刷卡記錄、系統(tǒng)基本信息、系統(tǒng)日志等。二是中間業(yè)務層。用于處理應用層的各種請求，對各種請求進行權(quán)限檢查，并將處理結(jié)果返回應用層。該層由數(shù)據(jù)庫訪問接口、綜合前置服務、通信接口、智能卡讀寫接口四部分組成。三是前臺應用層。實現(xiàn)人機對話，根據(jù)不同的應用開發(fā)不同的應用系統(tǒng)，支持個性化開發(fā)。

三、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設計

在系統(tǒng)設計時采用分布式數(shù)據(jù)處理模式，將數(shù)據(jù)分散到各實訓室，不同功能、不同區(qū)域的用戶訪問不同的服務器，分布式數(shù)據(jù)管理模式不僅提高系統(tǒng)的運行效率，還增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 在設計高校實驗室信息管理系統(tǒng)的過程中，相應的數(shù)據(jù)庫發(fā)揮著基礎性的作用。信息管理系統(tǒng)是否能夠較好的為用戶服務關鍵在于對數(shù)據(jù)庫的設計是否合理。根據(jù)各個高校實驗室的實際情況，堅持以SQL Server 2005作為后臺數(shù)據(jù)庫支持，然后設計了不同的數(shù)據(jù)表。其中主要包括了實驗設備情況管理頁面、實驗課程安排表、實驗管理人員的信息表等。

四、系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

1.實驗室的管理系統(tǒng)。它的數(shù)據(jù)量復雜并且工作量非常龐大的部分就是登記想要進行試驗的學生信息，為了降低管理人員的工作量，并且提升工作效率，系統(tǒng)通過條形碼技術(shù)來處理以上問題。

（1）系統(tǒng)中條形碼的選擇。在開放型實驗室管理系統(tǒng)里，條形碼主要使用在學生上機實驗時的登記工作上，以此來取代手工記錄實驗學生的相關信息。透過分析學生基本信息，決定運用Code 39條形碼進行操作。（2）Code 39條形碼的編排方法。Code 39條形碼屬于一種非連續(xù)型、非定長、具備了自校驗功能的雙向條形碼。所有字符符號通過九個單元形成，包含了五個條及四個空。九個單元里有三個寬單元，其它的是窄單元，寬單元邏輯表現(xiàn)為/10，窄單元邏輯形式表現(xiàn)為/00。Code 39條形碼符號通過左右兩側(cè)的起始符、空白區(qū)、數(shù)據(jù)字符符號和終止符構(gòu)成。一個39條形碼符號可表現(xiàn)任意數(shù)量的字符。（3）上機證。為了提升工作效率，降低管理人員的工作負擔，系統(tǒng)通過學生用上機證的形式進行上機登記。透過學生的基本信息，上機證里的條形碼由學生的學工號代替。（4）實驗登記管理。針對學生的實驗登記，在設施的選擇上可以通過隨機選定、按照優(yōu)先級選定以及自主選定的三種形式進行；學生的信息輸入可以運用激光掃描儀對學生上機證進行掃描、手工輸入、在目錄中選擇等方式。這樣可大大縮短了管理人員的操作流程，不但縮短了時間，還提升了工作效率。（5）系統(tǒng)安全機制的設計。系統(tǒng)的安全機制大致可以分成三個等級：系統(tǒng)級、數(shù)據(jù)庫級以及功能模塊級。通過以上三個等級可以充分的保障系統(tǒng)的安全性。

2.管理系統(tǒng)各個模塊。（1）用戶管理模塊。系統(tǒng)的用戶分為三個等級，分別是管理員、教師、學生。管理員的權(quán)限最高，教師次之，學生最低。管理員可以操作系統(tǒng)的所有功能模塊，如設置用戶角色、設置實訓室開放時間段等。教師能操作實訓項目管理模塊，設置實訓項目的目的、內(nèi)容和計劃，檢查學生實訓結(jié)果，查看實訓統(tǒng)計信息等。學生可以瀏覽實訓室預約信息、實訓項目、實訓室介紹等，并可以預約實訓室。（2）實訓室管理模塊。該模塊可以設置實訓室的功能介紹、開放時間和檔案管理。學生瀏覽該模塊，可以清楚知道哪些實訓室能夠開放哪些實訓項目，以及開放的具體時間段，方便學生申請實訓室。（3）實訓項目管理模塊。該模塊管理員和教師可以設置實訓項目的實訓目的、實訓內(nèi)容和實訓計劃。學生瀏覽該模塊后，可以清楚實訓項目的具體要求，練習時可以做到有的放矢。（4）預約管理模塊。該模塊學生可以瀏覽實訓室預約信息，若有空閑實訓室，學生可以預約。（5）統(tǒng)計信息管理模塊。該模塊顯示學生和實訓室的統(tǒng)計信息，如學生使用時間、實訓室開放利用率等，并配有相關的統(tǒng)計報表，更加直觀。

五、實驗實訓室管理系統(tǒng)發(fā)展前景

隨著高校教育體制改革的大力推進，社會上越來越多的科技公司與高校聯(lián)合開發(fā)實驗室管理系統(tǒng)，其功能必定會更加完善和強大。實驗室管理系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)定會涵蓋①實驗管理（開放實驗室管理、創(chuàng)新實驗室管理、教學實驗室管理、選修實驗管理、電子實驗報告管理）。②資產(chǎn)管理（實驗設備管理、實驗耗材管理）。③實驗室安全管理（實驗室安全監(jiān)測、實驗室安全控制設置、實驗室安全報警、實驗室安全監(jiān)查）。④實驗室自動化控制管理（遠程電源控制、門禁控制、實驗室監(jiān)控查看）。⑤大型儀器設備共享（功能展示及說明、預約使用管理、使用情況管理）。⑥決策分析（科學科研儀器設備表、貴重儀器設備表、專任實驗室人員表）。

【參考文獻】

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