高校大型儀器設備共享平臺系統的設計與實現

余祥玲

(浙江傳媒學院實驗室與設備管理處，浙江 杭州 310018)

高校大型儀器設備共享平臺系統的設計與實現

余祥玲

(浙江傳媒學院實驗室與設備管理處，浙江 杭州 310018)

本文通過對高校大型儀器設備共享平臺建設的需求分析以及共享平臺用戶所具有的特點，基于B/S的三層體系結構，采用了模塊化的設計思想，基于微軟.NET平臺的ASP.NET技術和C#語言開發了高校大型儀器設備共享平臺。平臺系統具有資源開放、信息更新速度快、管理簡單和操作便捷等優點，解決了資源孤島、難以共享的問題，為高校大型儀器設備的科學管理和合理共享提供了一條有效的途徑。

大型儀器設備；共享平臺；ASP.NET；三層結構；模塊化設計

1 引言

大型儀器設備是高等教育必備的基礎設施，然而當前我國高校大型儀器設備管理存在比較多的問題，主要是儀器設備數量繁多、管理不規范、制度不完善等等。如何滿足大型儀器設備等資源短缺單位教學和科研需要，推動科技資源的共享，提高現有大型儀器設備的利用率和使用效益，已成為各高校關注的熱點。

2 共享平臺的結構組成

共享平臺將系統用戶劃分成系統管理員、儀器設備管理員、儀器設備維護管理員以及普通用戶等幾類，并根據普通用戶與學校的關系又劃分成校內用戶和校外用戶實現系統的五大功能需求，即用戶信息管理功能、儀器設備預約功能、儀器設備管理功能、網站平臺管理功能和收費管理功能，滿足從信息系統角度對高校大型儀器設備的使用和共享進行規范化管理和操作，規范儀器設備的采購流程、使用流程、維修流程。

軟件系統體系結構模式設計是整個軟件過程中極其重要的一步，系統體系結構模式合理的選擇和設計甚至比具體的算法設計和數據結構的設計都重要，它直接決定了系統后期開發的難易程度以及開發出來的系統的性能的高低。軟件體系結構為軟件系統提供了一個結構、行為和屬性的高級抽象[1]，由構成系統的元素的描述、這些元素的相互作用、指導元素集成的模式以及這些模式的約束組成[2]。

建立起來的共享平臺不僅需要適用于大型設備的共享，同樣可以擴展到資源、信息、研究成果的共享。此外，系統的用戶在地理位置上的分布是分散的，用戶不僅在工作單位甚至在家里也應該能夠執行儀器設備的查詢和預約操作，因此儀器設備共享平臺必須打破地域空間的限制，采用B/S架構以其特有的優勢可以滿足儀器設備共享平臺系統的特點。

3 共享平臺系統設計及功能

3.1 基于B/S的三層架構的設計

三層體系架構由傳統的C/S兩層體系結構發展而來，它將客戶機程序中的業務邏輯部分單獨剝離出來形成一個新的層次，按照應用功能將整個業務流程從上往下依次劃分為表現層（UI）、業務邏輯層（BLL）和數據訪問層（DAL）。三層體系結構不是物理上的三層，并不是簡單地放置三臺設備就稱為三層體系，而是系統在邏輯上被劃分為三層，即使這三層全部放置在同一設備上[3]。業務邏輯層是三層體系結構的核心價值所在，它的關注點主要集中于業務規則的制定、業務流程的實現等與業務需求有關的系統設計部分[4]。系統中絕大部分的邏輯操作和具體的數據處理過程都是在這一層完成的。

在大型儀器設備共享平臺中，表現層為系統提供了用戶進行儀器預約、儀器管理和用戶管理等等一系列操作的界面。用戶根據界面上的提示執行一系列的步驟即可完成所需進行的操作，而無需關心后臺是如何對請求進行響應的。共享平臺表現層采用了ASP.NET中的Web Form頁的方式實現，通過在網頁中使用事件處理調用對應的后臺業務處理邏輯。經過IIS服務器的發布后，用戶便可通過瀏覽器訪問到Web Form頁上的信息。由于共享平臺中的用戶大致可以劃分為管理人員和普通用戶，因此表現層也可以分為這兩類用戶界面和后臺管理界面。

3.2 系統功能模塊設計

根據前期需求調研以及模塊化設計原則，共享平臺系統主要分為門戶網站和后臺管理系統，如圖1所示。

圖1 共享平臺系統組件圖

3.3 平臺首頁

首頁應充分利用web程序的優勢，最大限度地為用戶提供有用的、豐富的信息，為用戶提供方便快捷的信息獲取方式，平臺系統門戶網站主要為用戶提供了以下基本信息，如表1所示。

表1 共享平臺網站基本信息

3.4 用戶登錄及管理

系統除了供普通游客瀏覽之外，還提供完備的登錄注冊功能，用戶申請注冊之后系統管理員對用戶進行審核后可進行相應權限操作。通過將用戶類劃分成系統管理員、儀器設備管理員、校內用戶和校外用戶等不同類別，并給這些用戶種類分配相應的權限，從而實現對整個系統用戶的權限的管理。

3.5 儀器預約管理

儀器設備預約功能是共享平臺的核心功能，主要包括儀器預約申請和儀器預約管理兩部分。

（1）儀器設備預約。主要面向的群體是普通用戶，側重于預約信息的采集，所有用戶必須通過共享平臺預約使用儀器設備。校外用戶對儀器的預約本質上是實驗預約：即他們并不直接操控儀器設備，而是通過提供實驗樣本或者實驗數據，由校內儀器操作人員進行具體的實驗操作和分析，然后將結果上傳到共享平臺以供他們下載查看；校內用戶對儀器的預約即可以采用與校外用戶一樣的實驗預約的方式，也可以采用實質意義上的儀器設備預約。

（2）儀器預約管理。主要面向的群體則是儀器設備管理人員，側重于對普通用戶儀器預約申請的審核和管理、實驗結果上傳及儀器預約情況統計等。

3.6 儀器設備管理

儀器設備管理模塊主要包括儀器設備信息、儀器收費標準、首頁推薦儀器、儀器維護管理、儀器授權等功能。儀器管理人員可以查看當前所有儀器設備，填寫相應的儀器設備信息，選擇有使用權限的用戶，授權使用，分配用戶使用權限。

3.7 收費管理

本系統中的收費管理主要側重于對校內老師的收費管理，對于校內學生和校外用戶的收費采用第三方支付平臺實施。收費管理包括導師經費預充值、導師經費查詢和導師經費統計等功能。導師在使用儀器設備之前需向自己的系統賬戶中存儲一定數額的經費，以后每次使用儀器時系統自動從用戶賬戶中扣除相應的金額，可隨時查詢充值記錄以及劃扣金額等記錄，便于統計、了解導師的經費具體去向。

3.8 查詢統計

主要以報表的形式統計信息，對大型儀器預約系統的整體情況進行綜合統計，包括儀器預約情況統計、儀器使用情況統計、收費情況統計、儀器維護情況統計、測樣收費統計等。

4 共享平臺系統頁面展示

為實現高校大型儀器設備的共享，對大型儀器設備進行科學一體化的管理，整個系統主要劃分為兩大部分：平臺網頁和后臺管理。

4.1 平臺首頁

平臺首頁主要包括登錄注冊框、標題欄、菜單欄、最新設備、操作儀器、公告通知等信息。

4.2 后臺管理

后臺管理是保證系統正常運行不可缺少的重要部分，界面主要包括功能導航、工作臺、標題欄、菜單欄、校歷等幾個部分。工作臺中顯示了一些基本的統計信息：本周實驗概況、當日實驗概況、本周用戶概況和當日用戶概況。后臺管理主要提供了基礎信息管理、用戶管理、預約管理和收費管理等功能。

5 結語

高校大型儀器設備共享平臺系統必須滿足從信息系統角度對高校大型儀器設備的使用和共享進行規范化管理和操作，規范儀器設備的采購流程、使用流程、維修流程，避免高校大型儀器設備重復購置，減少科研開銷，同時通過規范化管理延長設備的使用壽命，使得大型儀器設備能夠在科研以及教學中發揮其重要作用。

[1]張友生，陳松喬．C/S與B/S混合軟件體系結構模型[J]．計算機工程與應用，2002，23：138-140．

[2]左愛群，黃水松．軟件體系結構的發展與研究[J]．計算機工程與應用，1999，3：19-21．

[3]范振鈞．基于ASP．net的三層結構實現方法研究[J]．計算機科學，2007(4)．

[4]張嫵瑩．外貿管理信息系統的設計與實現[J]．計算機光盤軟件與應用，2011(11)．

Design and Accomplishment of University Large-scale Instruments and Equipment Sharing Platform System

Yu Xiangling
(Zhejiang University of Media and Communications,Hangzhou 310018,Zhejiang)

This paper analyzes the demand of large instrument and equipment sharing platform construction and the characteristics of the sharing platform.Based on the three-layer structures of B/S,the paper uses a modular design concept,develops the platform with ASP.NET and C#based on Microsoft.NET platform.Internet-based resource sharing system has advantages of resources opening up,information updating quickly,simple management and convenient operation.It solves the problems of Resource Island and difficultly sharing,and offers an effective way for the scientific management and sharing of large-scale instruments in university.

large-scale instruments；sharing platform；ASP.NET；three-tier structures；modular design

G647

A

1008-6609(2015)10-0055-03

余祥玲，女，湖北武漢人，碩士，研究實習員，研究方向：高校實驗室建議與管理。