高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【文章摘要】

本文分析了高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用范圍和目前日常管理中存在的不足，總結(jié)出了高校目前使用的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的模式，以“理論與實(shí)踐一體化”教學(xué)理念為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)，使計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室能高效和可靠運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】

計(jì)算機(jī)；實(shí)驗(yàn)室；管理系統(tǒng)

0 引言

目前，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法和手段，建立適合素質(zhì)教育的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理模塊，是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、提高高校人才培養(yǎng)水平的指導(dǎo)方針之一。傳統(tǒng)的管理方式，已經(jīng)不適應(yīng)靈活性更高的管理要求，必須有一套能滿(mǎn)足現(xiàn)代化教學(xué)要求的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。

1 高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的應(yīng)用范圍

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理與其他實(shí)驗(yàn)室有較大的差別，比如設(shè)備更新頻率較高、設(shè)備容易受周?chē)h(huán)境影響、人流量較大、用機(jī)秩序混亂 、工作時(shí)間較長(zhǎng)、公用軟件維護(hù)工作量大且重復(fù)等等，上述問(wèn)題一直困擾計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的工作人員。

目前國(guó)內(nèi)高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的應(yīng)用基本體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

（1）計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的基本管理，主要包括設(shè)備的購(gòu)入、借出、報(bào)廢等；

（2）計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室所承受課程的信息管理，主要包括實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)課程的排課、教師及其對(duì)應(yīng)班級(jí)的安排、作業(yè)的布置與回收等；

（3）課余時(shí)間的自由開(kāi)放管理，主要包括上機(jī)卡的發(fā)放、計(jì)時(shí)的基本方式、讀卡器的設(shè)置、上機(jī)情況的登記與統(tǒng)計(jì)等。

2 現(xiàn)有高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理的不足

我國(guó)高校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室基本上是模仿50年代蘇聯(lián)的模式，但隨著高校教育體制改革的深入、科研水平的提高、學(xué)科之間的相互滲透發(fā)展，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理模式的弊端逐漸顯露出來(lái)：

（1）實(shí)驗(yàn)室小而全，多而散，功能單一，無(wú)法形成綜合優(yōu)勢(shì)。

（2）實(shí)驗(yàn)室相互獨(dú)立，管理分散，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

（3） 實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)，不利于完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)和培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

3 現(xiàn)有計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的功能模式

目前，大多高校使用的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)以學(xué)生管理為中心，大致有以下兩種模式：

3.1 計(jì)算機(jī)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)主要由兩大子系統(tǒng)組成：門(mén)禁管理子系統(tǒng)和監(jiān)控管理子系統(tǒng)。

前者由門(mén)禁管理和資源管理兩個(gè)子系統(tǒng)功能組成：①門(mén)禁管理系統(tǒng)是用戶(hù)進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的一道安全屏障。進(jìn)入的用戶(hù)要刷卡，并接受一系列的合法性的檢查。檢查完畢后，如果檢查通過(guò)，該用戶(hù)的刷卡信息將會(huì)被保存到數(shù)據(jù)庫(kù)里；②資源管理系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的指示決定是否允許用戶(hù)啟動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而且每位用戶(hù)每次只能使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)。如果用戶(hù)檢查沒(méi)有通過(guò)，就不允許該用戶(hù)使用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的任何資源。用戶(hù)使用完畢后，要進(jìn)行刷卡注銷(xiāo)。用戶(hù)入門(mén)劃卡注冊(cè)到出門(mén)劃卡注銷(xiāo)所用的時(shí)間為上機(jī)機(jī)時(shí)。這種管理方式能夠有效的對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理。

后者功能分為 ①實(shí)時(shí)監(jiān)控管理的主要功能：及時(shí)查詢(xún)計(jì)算機(jī)使用的用戶(hù)，還能用戶(hù)位置，上機(jī)時(shí)間等；②登錄控制管理的主要功能：對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的機(jī)器進(jìn)行登錄（加鎖） 和不登錄（放開(kāi)） 的控制；③帳表管理的主要功能：維護(hù)用戶(hù)的賬戶(hù)信息。如：建立、刪除、凍結(jié)單一用戶(hù)帳號(hào)、成批連號(hào)用戶(hù)賬號(hào)；④統(tǒng)計(jì)管理的主要功能：統(tǒng)計(jì)、分析及打印報(bào)表；⑤數(shù)據(jù)維護(hù)管理的主要功能：對(duì)各類(lèi)基礎(chǔ)信息進(jìn)行增加、刪除、修改和查詢(xún)等維護(hù)工作，保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性。

4 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)的架構(gòu)應(yīng)該具有極松的耦合性和極強(qiáng)的可擴(kuò)展性，以便進(jìn)行擴(kuò)展、重新組裝或者復(fù)用。

4.1 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主界面設(shè)置了四項(xiàng)功能模塊：系統(tǒng)維護(hù)、實(shí)驗(yàn)課程管理、上機(jī)管理、系統(tǒng)管理。

4.1.1 實(shí)驗(yàn)課程管理子系統(tǒng)

本子系統(tǒng)中的排課系統(tǒng)模塊主要功能如下：根據(jù)來(lái)自學(xué)院教務(wù)處的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和各教學(xué)部門(mén)的實(shí)驗(yàn)班級(jí)獲取資料，按照課程及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備配置對(duì)這些資源過(guò)濾分發(fā)至各實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行排課，然后把實(shí)驗(yàn)課程表發(fā)布到WEB上。為了利用計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并適應(yīng)高校教育信息化改革的需要，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了實(shí)驗(yàn)資源信息模塊，這些信息都來(lái)源于各位任課老師和實(shí)驗(yàn)教師，他們結(jié)合教材、各種相關(guān)資料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了每次實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生分析并解決實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題。

4.1.2 上機(jī)管理子系統(tǒng) 該子系統(tǒng)分為機(jī)時(shí)管理、用戶(hù)登錄管理、統(tǒng)計(jì)查詢(xún)等功能模塊。其中，機(jī)時(shí)管理負(fù)責(zé)為學(xué)生分配空閑機(jī)器：一方面按照實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃為上實(shí)驗(yàn)課的學(xué)生分配機(jī)器（遵循上同一實(shí)驗(yàn)的學(xué)生集中坐在一起的原則） ；另一方面為自由上機(jī)學(xué)生分配零散空閑機(jī)器。這幾個(gè)模塊中，用戶(hù)登錄子系統(tǒng)最為復(fù)雜，學(xué)生進(jìn)入時(shí)使用刷卡的方式進(jìn)行身份判斷，如果屬于當(dāng)時(shí)時(shí)段的實(shí)驗(yàn)課，則為其分配機(jī)器，進(jìn)入“上機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”做實(shí)驗(yàn)，否則如果該用戶(hù)具有合法身份，則為其分配零散空閑機(jī)器，同時(shí)記錄機(jī)位、時(shí)間等信息并允許其進(jìn)入自由上機(jī)，同時(shí)采用計(jì)費(fèi)系統(tǒng)開(kāi)始自動(dòng)計(jì)費(fèi)。用戶(hù)上機(jī)完畢必須退出系統(tǒng)，系統(tǒng)將其注銷(xiāo)。用戶(hù)如果卡內(nèi)資金不足，則提醒其續(xù)費(fèi)并拒絕入內(nèi)。

4.2 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)的一個(gè)重要目的，就是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享及保持?jǐn)?shù)據(jù)的即時(shí)性，要求數(shù)據(jù)變化隨時(shí)顯示在網(wǎng)絡(luò)上，保證實(shí)驗(yàn)室的任何一臺(tái)管理機(jī)終端可隨時(shí)更新查閱資料，保證在校園網(wǎng)上也能及時(shí)查看有關(guān)信息。該系統(tǒng)運(yùn)行在一個(gè)局域網(wǎng)中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同實(shí)驗(yàn)室的統(tǒng)一管理。系統(tǒng)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由一臺(tái)文件服務(wù)器、一臺(tái)WEB服務(wù)器、若干個(gè)收費(fèi)工作站（一個(gè)機(jī)房對(duì)應(yīng)一個(gè)，由一臺(tái)微機(jī)和一個(gè)條形碼閱讀器構(gòu)成的刷卡機(jī)組成） 、學(xué)生上機(jī)卡，一臺(tái)具有網(wǎng)絡(luò)管理功能的超級(jí)工作站、網(wǎng)卡、集線器和網(wǎng)線組成。相應(yīng)軟件采用了一套自主開(kāi)發(fā)的條碼卡計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)。

5 結(jié)論

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的軟硬件資源為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中設(shè)備全面管理和完善，對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室工作人員管理的規(guī)范和有序，達(dá)到保障計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行的高效和可靠。

【參考文獻(xiàn)】

趙彬.高校機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].科技信息，2008，（1）：64，124.

【作者簡(jiǎn)介】

趙琨庭（1989—），男，河南人，同濟(jì)大學(xué)軟件學(xué)院碩士研究生。