開放式實驗室管理信息系統(tǒng)建設(shè)的研究

張麗華 邱鵬瑞

摘要：本文首先介紹了信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計，接著分析了系統(tǒng)建設(shè)中的主要模塊，最后探討了其中的關(guān)鍵技術(shù)，以期為相關(guān)人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：開放式實驗室;信息系統(tǒng);數(shù)據(jù)庫

中圖分類號：TP315? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? 文章編號：1007-9416（2018）10-0000-00

開放式實驗室管理信息的優(yōu)勢就在于，通過中心的數(shù)據(jù)庫可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的綜合性管理，利用網(wǎng)絡(luò)交互技術(shù)，實現(xiàn)對系統(tǒng)的自動化和信息化發(fā)展。實驗室的建設(shè)，也能降低管理人員的工作難度，準(zhǔn)確的掌握各種實驗設(shè)備，進(jìn)而實現(xiàn)資源的共享和開放。

1 信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計

1.1總體結(jié)構(gòu)

在開放式實驗室建設(shè)的過程中，過去是采用C/S的結(jié)構(gòu)模式，實驗管理人員在電腦上安裝客戶端，這樣可以和服務(wù)器進(jìn)行交互聯(lián)系，但是這種模式還存在著一定局限性，就是維護(hù)復(fù)雜，而且有時候還會出現(xiàn)不兼容的情況。因此，嘗試著選擇利用B/S的結(jié)構(gòu)模式，這樣用戶可以在任意一臺電腦上進(jìn)行登錄和操作，給系統(tǒng)的管理人員和使用者都帶來了極大的便利，也能增強系統(tǒng)內(nèi)的兼容量。

1.2 功能設(shè)計

例如，從某高校實驗室管理中可以發(fā)現(xiàn)，在結(jié)合師生意見之后，從實際情況出發(fā)，將系統(tǒng)分為四個部分，教師、學(xué)生、系統(tǒng)管理人員和實驗管理人員。其中，教師所負(fù)責(zé)的便是安排課時任務(wù)，解答學(xué)生在實驗中的各類問題。學(xué)生在登錄系統(tǒng)之后，可以查詢實驗的內(nèi)容，也能提出一些疑問。系統(tǒng)管理人員則是對信息系統(tǒng)進(jìn)行定期的維護(hù)工作，負(fù)責(zé)信息的管理工作，此外，系統(tǒng)中還包含了以下幾個功能，如圖1 所示。

2 系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 Web數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)

無論是從系統(tǒng)的先進(jìn)性，還是從它的兼容性來考慮，采用ASPNET為服務(wù)器都是最為合理化的開發(fā)技術(shù)。其中Web數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，主要有兩個發(fā)展方向，一個是服務(wù)器端技術(shù)，而另一個則是客戶端技術(shù)，前者主要是在Web服務(wù)器端的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，根據(jù)客戶的需求，生成相應(yīng)的內(nèi)容，然后發(fā)送到客戶的瀏覽器中。如CGL和Asp等都是服務(wù)器技術(shù)。存在著一定的局限性，就是對Web服務(wù)器端的要求比較高，容易遇到一些瓶頸。基于此，還需要相關(guān)人員加大研究的力度，例如在某高校采用的就是Web和B/S相互結(jié)合的模式，通過ASP+AQL server的動態(tài)技術(shù)。確保管理系統(tǒng)中所有的信息資源和用戶管理都可以進(jìn)行多級權(quán)限的管理，支持多用戶同時訪問。

2.2 動態(tài)頁面制作技術(shù)

客戶端動態(tài)技術(shù)的原理，讓W(xué)eb服務(wù)器只能夠利用HTML頁面將信息發(fā)送到客戶端，在這個頁面中，又包含了頁面邏輯腳本和組件，這些組件和腳本的作用就是讓用戶獲得動態(tài)中的內(nèi)容與指令。有客戶端的瀏覽器負(fù)責(zé)接受這些指令。比較典型的就是Active和Java applet等，客戶端技術(shù)的優(yōu)勢點，就是充分利用計算機(jī)和客戶端的雙重特點，減少了服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)上的計算壓力。此外，還可以實現(xiàn)用戶交界面的溝通與交流。但是，需要注意的是，客戶端的動態(tài)頁面制作技術(shù)中也存在著一定的缺陷，就是代碼和客戶機(jī)的安全性不夠高。因此，在一般情況下，就是采用以服務(wù)器端為主的Web技術(shù)為主，在客戶端的Web技術(shù)上就會顯示出動畫和一些基本的驗證數(shù)據(jù)。

2.3信息安全策略

系統(tǒng)中的信息安全應(yīng)該從多個角度出發(fā)，如軟件的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序?qū)印Ｓ绕涫窃贏SP.NET環(huán)境中，它可以同IIS一同為用戶提供一定的服務(wù)，這也是借助操作系統(tǒng)的優(yōu)勢來完成的。為了對系統(tǒng)中的用戶進(jìn)行身份上的識別，提高使用者的安全性和保密性，系統(tǒng)有時候會自動化的對用戶的使用權(quán)進(jìn)行限制，如表1所示。

此外，還應(yīng)用了防火墻技術(shù)，主要是限制網(wǎng)絡(luò)用戶對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的訪問。將不安全的服務(wù)放置在防火墻中，讓它來代替服務(wù)器的作用，對外部的請求作出相應(yīng)的回答，進(jìn)而確保內(nèi)網(wǎng)的安全性。

3 系統(tǒng)建設(shè)中的主要模塊

3.1 預(yù)約管理

在實驗預(yù)約管理過程中，一般是通過預(yù)約的方式來完成的，在網(wǎng)站的主頁中包含了兩個入口，一個是班級，而另一個則是個人。前者是任課教師所申請的預(yù)約，要提供實驗的人數(shù)、課程名和時間等。而后者這是學(xué)生或者是教師個人申請的上機(jī)預(yù)約。班級預(yù)約一般都是面向教師的，也要看其中可以分為幾個不同的內(nèi)容，計算機(jī)也會自動化的將實驗中的各項數(shù)據(jù)都顯示出來，并且將實驗的結(jié)果報告給學(xué)生和教師。假設(shè)實驗的時間有所沖突，就有相關(guān)的管理人員協(xié)調(diào)安排。此外，學(xué)生在選擇預(yù)約的實驗信息時，應(yīng)該點擊確認(rèn)，系統(tǒng)就會自動化的判斷學(xué)生的預(yù)約信息，如果信息沒有任何的問題，就會從數(shù)據(jù)庫中找出這個學(xué)生是否有預(yù)約過實驗。如果實驗沒有被排滿，就算已經(jīng)預(yù)約成功了，實驗管理人員也要針對某一個實驗，根據(jù)學(xué)生的數(shù)量，進(jìn)行批次的確認(rèn)。

3.2 刷卡登錄

在實驗過程中，可以通過采集的方式來錄入自己的學(xué)號，系統(tǒng)也會查看條碼是否符合實際的標(biāo)準(zhǔn)，及時判斷出有沒有任何的附加條件，或者是過去的違規(guī)實驗。如果沒有就可以尋找可用的試驗臺來進(jìn)行相應(yīng)的分配，然后將信息發(fā)送到實驗臺進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制，最后等待信息。當(dāng)接收和應(yīng)答超過規(guī)定時間的時候，顯示刷卡就會自動化的分配出最后的結(jié)果。

3.3 遠(yuǎn)程控制

遠(yuǎn)程控制一般都是通過計算機(jī)來實行的，這樣可以控制實驗工作臺中的電源控制器，并將控制的狀態(tài)反饋到中心的數(shù)據(jù)庫中，同時發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)和終端系統(tǒng)中。這樣系統(tǒng)就可以對工作臺進(jìn)行相應(yīng)的控制，對試驗臺也可以進(jìn)行自動化的分配，并將實驗室的狀態(tài)反饋給管理人員。在實驗臺的控制系統(tǒng)中，一般是通過PC控制器、分配器和電源控制模板等部分構(gòu)成的。在PC的前端會利用互聯(lián)網(wǎng)來進(jìn)行相應(yīng)的通信，通過界面上的按鍵進(jìn)行手動的控制。此外，PC控制器還可以通過RS232來進(jìn)行串口通信，在485總線上可以掛上24個電源控制模板，一個PC前端最好不要超過128個控制模板。在試驗臺控制管理系統(tǒng)中，又包含了服務(wù)器和客戶端等程序，客戶端主要是負(fù)責(zé)捕獲一些實驗信息，將這些信息上報給服務(wù)器，在處理之后將其記錄到數(shù)據(jù)庫中。

4 結(jié)語

開放式實驗室管理信息系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，將教師、學(xué)生和實驗室三者都聯(lián)系在一起，這種全新的方式，可以突破時間和空間的限制，也極大的提高了學(xué)生在實驗中的積極性。從現(xiàn)階段的發(fā)展情形中可以看出，這項技術(shù)的設(shè)計和建設(shè)還處于一個初始階段，需要得到更多人的關(guān)注和認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)

[1] 李佳.基于Web的開放式實驗室管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].福建電腦，2016， 32（6）：33-34.

[2] 林國福，王瑛.開放式實驗室管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].卷宗，2016，6（1）：717-718.

Research on the Construction of Open Laboratory Management Information System

ZHANG Li-hua，QIU Peng-rui

？（Training？Department，？Kunming？Metallurgy？College，Kunming Yunnan? 650033）

Abstract：This paper first introduces the structure and design of the information system， then analyses the main modules in the system construction， and finally discusses the key technologies in order to provide some reference for the relevant personnel.

Key words：open laboratory; information system; database