B/S模式下高校實驗室管理信息系統(tǒng)的研究

王繼克

（江漢大學人工智能學院 湖北省武漢市 430056）

近幾年來，我國高等教育不斷的得到發(fā)展，各個高校的教學規(guī)模和學生數(shù)量也都在得到持續(xù)的提高，高校作為我國培養(yǎng)人才的搖籃，在進行一些專業(yè)性的課程中，需要通過大量的實踐與實驗操作來提升學科的技術性，讓學生更好的掌握學科的專業(yè)性知識。伴隨著我國科技化進程的不斷增長，高校的實驗室也開始信息化的建設，出現(xiàn)了眾多的高科技設備，這就對高校實驗室的信息化管理提出了更高的要求，近些年來，我國的信息化技術在迅速的發(fā)展，將實驗室的管理與信息技術相融合，可以對實驗室進行更加有效的管理與維護。

1 高校實驗室管理系統(tǒng)與B/S模式原理

1.1 高校實驗室管理信息系統(tǒng)

高校的實驗室是進行教學的重要場所，在進行科研以及學科教育時都有著重要的作用，加強高校實驗室的信息管理工作是高校的一項重要工作。進行高校實驗室信息化管理系統(tǒng)，主要有三個作用：一是提高高校實驗室的使用效率，其次，提升高校實驗室安全性，最后進行科學化的管理，維護高校的實驗室資產[1]。

1.2 B/S模式

B/S 模式指瀏覽器與服務器結構，是網(wǎng)絡時代所興起的一種新型網(wǎng)絡結構模式，具體原理是將信息系統(tǒng)的功能，在一臺服務器上集中使用，通過瀏覽器進行客戶端的操作，這樣就可以進行遠程操控，提升系統(tǒng)的使用效率與安全性。構建這樣的系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)的安全性，減少了系統(tǒng)的運行難度。將系統(tǒng)所有功能集中在一臺服務器上，便于系統(tǒng)的管理與維護，安全性得大大提高，是B、S 系統(tǒng)的重要優(yōu)勢，減少了客戶端因惡意入侵而造成的風險。

2 高校實驗室管理系統(tǒng)的總體設計

（1）功能完善：信息系統(tǒng)的設計必須要讓管理人員能夠便捷地進行操控，設計理念要符合高校的具體教學特點，保證系統(tǒng)能讓教師與學生共同的進行使用

（2）操作便捷：當用戶使用賬號密碼登錄實驗室系統(tǒng)時，可以使用自己的一系列權限，來保證實驗的順利進行[2]。

（3）維護性強：便于管理人員進行維護與管理，讓管理人員能夠輕松的查閱數(shù)據(jù)和修改數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)能夠安全正常的運行。

數(shù)據(jù)安全：系統(tǒng)要根據(jù)不同的用戶設置不同的權限，也要保證用戶的信息安全可靠

（4）分工明確：各個系統(tǒng)模塊的劃分要做到清晰合理，用戶的分類也要做到明確，每一類的用戶都對應著不同的操作任務。

（5）系統(tǒng)架構設計：本文涉及的高校實驗室管理信息系統(tǒng)是通過進行B/S 架構，將系統(tǒng)功能集中在一臺服務器上，便于維護與管理，也可以降低使用成本。高校的計算機信息管理系統(tǒng)，總體是由三層邏輯結構所構成的體系構架，通過圖形界面來顯示程序的具體應用功能。使用三層邏輯結構可以便捷的進行數(shù)據(jù)信息交換。在表示層中，可以根據(jù)使用者的具體需求，來設計美觀的用戶界面：在業(yè)務邏輯層中，包含了實驗室管理員，學生與教師等，分工明確，各司其職：在數(shù)據(jù)訪問層中，主要是對實驗數(shù)據(jù)進行收集與錄入，也實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的顯示，如圖1所示。

圖1

3 系統(tǒng)結構與運行方案

3.1 信息系統(tǒng)體系結構

本系統(tǒng)使用了B/S 結構進行設計（如圖2），其中在DB Server上進行數(shù)據(jù)庫軟件的安裝，在Web Server 上進行Internet 信息服務的安裝，操作終端通過瀏覽器即可進行操控，操控終端的類型豐富多樣，可以是是筆記本電腦，也可以是臺式計算機，主要是通過瀏覽器進行終端操控，這些操控終端可以設置在實驗室內部，也可以在實驗室外部，以便實驗人員進行操控，只要是在Internet 鏈接上的各種設備。系統(tǒng)的具體運行過程如下：操作終端通過瀏覽器接口對Web Server 發(fā)出請求，Web Server 判斷請求的類型，再來決定是否要向DB Server 發(fā)出數(shù)據(jù)請求，如果需要，則發(fā)出請求，在DB Server 進行數(shù)據(jù)處理之后，將數(shù)據(jù)發(fā)送給Web Server，Web Server在將數(shù)據(jù)發(fā)送給終端，若在之前不需要與DB Server 進行數(shù)據(jù)交換，就由Web Server 直接處理后發(fā)送給終端，使用這種系統(tǒng)的優(yōu)勢在于將所有數(shù)據(jù)與終端的用戶進行隔離，極大的保證了數(shù)據(jù)的安全[3]。把對操作任務的處理進行的合理的分配，讓DB Server 與Web Server 共同進行任務的處理，使系統(tǒng)的響應速度得到了提升，對于一些小型的實驗室，可以將DB Server 與Web Server 進行合并，可以減少資源的浪費。也可以滿足系統(tǒng)響應的需求。對于中型以及大型實驗室，可以把這兩種服務器拆分開，這樣會提升系統(tǒng)的響應速度，也能提升數(shù)據(jù)處理時的安全性，實驗室為了進一步的保證實驗數(shù)據(jù)的安全，可以對DB Server 進行雙機備份，設置硬盤的鏡像。

圖2

3.2 ASP與系統(tǒng)的運行方案

ASP，指Active Server Pages 中文名為活動服務器界面，是由windows 發(fā)布的服務器端的開發(fā)環(huán)境，用戶可以在這個平臺上進行動態(tài)化的、交互的、高性能的web 服務器程序。ASP 的具體工作流程是：Web Server 收到瀏覽器所提出的ASP 文件請求時，就開始運行一個ASP 腳本。這個時候，Web Server 將會對ASP 進行調用，將ASP 的頁面文件全部進行讀取，并開始執(zhí)行所有的命令，最后通過HTML 的形式將數(shù)據(jù)返回至瀏覽器。ASP 的運行原理很簡單，只需要在計算機上安裝PWS 或是IIS 并將存入的ASP 文件屬性設置為執(zhí)行即可。當在電腦上瀏覽ASP 頁面文件時，只需要在瀏覽器的搜索欄中輸入URL，就會顯示ASP 文件的執(zhí)行結果[4]。

在上述提到的系統(tǒng)中。Web Server 運行使用ASP 文件所構建的信息管理系統(tǒng)，客戶端通過使用瀏覽器進行系統(tǒng)登陸來使用本系統(tǒng)。在DB Server 上使用SQL，Web Server 中，ASP 頁面文件通過使用AOD 的方式，來進行數(shù)據(jù)庫的連接。使用Windows 與·SQL Server 結合的方式是出于對兼容性與便捷性的考慮，研發(fā)成本也很低，很適合實驗室進行信息管理工作，使用ASP 進行開發(fā)是由于ASP 的開發(fā)工具較為完善，而且發(fā)布非常簡單，對于訪問量較小的網(wǎng)站有著很好的兼容性與響應速度。

3.3 系統(tǒng)的實現(xiàn)與設計

本系統(tǒng)的開發(fā)，基于軟件工程理論與技術，整體使用了ASP、JavaScript、HTML、和SQL Server 等技術。

開發(fā)實驗室管理信息系統(tǒng)主要是設計一個基于Web Server 的數(shù)據(jù)庫程序，所以要想系統(tǒng)得以開發(fā)與實現(xiàn)，一共有兩個方面，分別是數(shù)據(jù)庫的開發(fā)與網(wǎng)頁的設計，下面主要對實現(xiàn)這兩個方面進行闡述：

3.3.1 數(shù)據(jù)庫表設計

為了便于數(shù)據(jù)庫的設計與開發(fā)，對相同字符的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一，首先可以自定義多種數(shù)據(jù)類型，其次進行數(shù)據(jù)庫的設計與編程[5]。

3.3.2 系統(tǒng)管理模塊

在數(shù)據(jù)庫的設計中，進行用戶管理是十分重要的環(huán)節(jié)，主要操作是增加用戶、刪除用戶、修改用戶密碼等，系統(tǒng)對于不同的用戶，要開放不同的權限。

3.3.3 用戶管理模塊

用戶管理模塊主要是，在用戶使用自己的賬號密碼進行系統(tǒng)登錄時，系統(tǒng)按照用戶類型的不同，分別分放不同的權限，對于高校實驗室吸引管理的使用需求，對每類用戶開放不同的權限，主要以下三點用戶，管理員用戶、教師用戶與學生用戶.

管理員用戶：管理員通過登錄系統(tǒng)對實驗室狀況進行大致了解，對實驗進程進行查詢，對實驗設備進行管理。

教師用戶：教師在登錄系統(tǒng)之后，可以對計算機系統(tǒng)進行申請使用，查詢學生的實驗課題以及實驗進度并為學生錄入實驗成績。

學生用戶：學生可以通過登錄系統(tǒng)來進行實驗室以及實驗設備的預約，也可以查詢具體的實驗數(shù)據(jù)、實驗課表以及自己的實驗成績。

3.4 用戶表設計

根據(jù)實驗室管理系統(tǒng)的需求，要將實驗室的管理人員與實驗參與人員，還有實驗課題等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，并制成用戶表。為了讓系統(tǒng)更及完善，便于實驗室進行管理，還要設計與用戶表相仿的未確認用戶表。設計用戶表的目的是為了存放注冊成功人員的相關信息，例如姓名性別學生或教師信息與聯(lián)系方式等。主要的字符段有“用戶類型”、“用戶編號”等。與用戶表相似，未確認用戶表存放的也是用戶信息，與之不同的是未確認用戶表主要存放的是已進行注冊，但未通過實驗室管理人員審核的用戶信息，或是已經通過審核，但后期自行更改賬戶密碼后的信息，還有已經被注銷的信息。與用戶表的最大不同是，未確認用戶表存在“確認類型”這一字段，主要顯示新用戶注冊的信息，還是進行的修改，或是已經注銷的信息。

3.5 課程表設計

課程表主要存放實驗室要進行的實驗課題，主鍵為“個體編號”，外鍵為“實驗方式”以及“負責人”，課題表要對所有課題的信息進行記錄，可以為程序提供處理以及統(tǒng)計功能[6]。

3.6 儀器表設計

儀表記錄實驗室現(xiàn)有的實驗儀器，其中包括可以正常使用的儀器以及報廢的儀器，還有正在進行維修的儀器，主鍵是“儀器編號”，“儀器現(xiàn)狀”是外鍵，儀器現(xiàn)狀為正常的儀器表示可以進行預約使用，而顯示其它狀態(tài)的儀器只能在查詢儀器具體信息時能獲得相關信息。

3.7 預約表設計

預約表示本系統(tǒng)中最重要的一個用戶表，對所有的實驗進行情況進行記錄，是實驗進行收費、追究責任、統(tǒng)計實驗數(shù)據(jù)的有效根據(jù)，預約表的設計要與其他表進行關聯(lián)，一共設置三個外鍵，主鍵為“實驗儀器”與“開始時間”，外鍵為：課題“、”儀器“、以及：用戶”。

4 B/S模式高校實驗室管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)功能

4.1 預約管理

設置自動化的預約系統(tǒng)，便于用戶在網(wǎng)絡上進行實驗室預約，也便于實驗室管理員在網(wǎng)絡上確認預約，便于實驗室的使用管理，避免出現(xiàn)擁堵。

4.2 課題管理

對于在實驗室進行的實驗課題，必須進行信息化，規(guī)范化的管理，實驗室的管理人員要將進行實驗課題的名稱、實驗的負責人、實驗經費以及經費來源錄入實驗室信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，對于實驗室內正在進行的課題，要開放對預約的使用者的使用權限，與其他實驗室管理系統(tǒng)不同的是B/S 模式系統(tǒng)主要有三種課題的合作方式，單獨使用儀器、中心參與課題、中心協(xié)助實驗。

4.3 儀器的管理

實驗室管理人員要將實驗室內現(xiàn)存的各種數(shù)據(jù)，以及儀器的名稱，價格、主要使用方式與記錄指標等進行數(shù)據(jù)庫的錄入，用戶可以自由的查閱相關設備的信息，并且可以對正在投入使用的儀器與設備進行預約

用戶管理，用戶要在實驗室的信息管理系統(tǒng)中，注冊填寫自己的個人資料信息，并且由實驗室的管理人員進行審核，確認用戶個人資料的真實性后，開放用戶對實驗室的使用權限，并使用戶能夠使用本系統(tǒng)的各項功能。用戶要對自身的行為所負責，不得進行損壞實驗室設備數(shù)據(jù)以及其他資產的行為，管理人員有權監(jiān)控用戶在實驗室的行為，并在適當?shù)臅r候可以注銷用戶的賬號權限[8]。

4.4 實驗數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)分析

實驗室會因每天進行的實驗而產生大量的數(shù)據(jù)，B/S 系統(tǒng)會對這些數(shù)據(jù)進行科學化的錄入，如某人在何時使用的某種設備進行的何種課題的實驗，為了維護實驗室設備，要對儀器的使用者進行一定金額的收費，也為了迎接上級的檢查，實驗室管理人員要對實驗室內儀器的使用率以及課題的執(zhí)行情況、實驗人員的具體情況、實驗人員在何時使用的某種設備進行的何種課題的實驗等數(shù)據(jù)進行收集以及匯總分析，也要對進行的實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

5 結束語

在社會不斷進行信息化、網(wǎng)絡化的建設中，高校的實驗室管理也也要追求信息化的管理方法，實驗室要計算機網(wǎng)絡與信息化技術相結合，構建高校實驗室模塊化的信息管理方式，促進高校信息化的發(fā)展，實現(xiàn)一體化的管理，讓高校的信息資源能夠得到共享與充分的利用。