開放式實驗室管理信息系統建設的研究

張麗華 邱鵬瑞

摘要：本文首先介紹了信息系統的結構和設計，接著分析了系統建設中的主要模塊，最后探討了其中的關鍵技術，以期為相關人員提供一定的參考。

關鍵詞：開放式實驗室;信息系統;數據庫

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

開放式實驗室管理信息的優勢就在于，通過中心的數據庫可以實現對系統的綜合性管理，利用網絡交互技術，實現對系統的自動化和信息化發展。實驗室的建設，也能降低管理人員的工作難度，準確的掌握各種實驗設備，進而實現資源的共享和開放。

1 信息系統的結構和設計

1.1總體結構

在開放式實驗室建設的過程中，過去是采用C/S的結構模式，實驗管理人員在電腦上安裝客戶端，這樣可以和服務器進行交互聯系，但是這種模式還存在著一定局限性，就是維護復雜，而且有時候還會出現不兼容的情況。因此，嘗試著選擇利用B/S的結構模式，這樣用戶可以在任意一臺電腦上進行登錄和操作，給系統的管理人員和使用者都帶來了極大的便利，也能增強系統內的兼容量。

1.2 功能設計

例如，從某高校實驗室管理中可以發現，在結合師生意見之后，從實際情況出發，將系統分為四個部分，教師、學生、系統管理人員和實驗管理人員。其中，教師所負責的便是安排課時任務，解答學生在實驗中的各類問題。學生在登錄系統之后，可以查詢實驗的內容，也能提出一些疑問。系統管理人員則是對信息系統進行定期的維護工作，負責信息的管理工作，此外，系統中還包含了以下幾個功能，如圖1 所示。

2 系統中的關鍵技術

2.1 Web數據庫訪問技術

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

2.2 動態頁面制作技術

客戶端動態技術的原理，讓Web服務器只能夠利用HTML頁面將信息發送到客戶端，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中的內容與指令。有客戶端的瀏覽器負責接受這些指令。比較典型的就是Active和Java applet等，客戶端技術的優勢點，就是充分利用計算機和客戶端的雙重特點，減少了服務器和網絡上的計算壓力。此外，還可以實現用戶交界面的溝通與交流。但是，需要注意的是，客戶端的動態頁面制作技術中也存在著一定的缺陷，就是代碼和客戶機的安全性不夠高。因此，在一般情況下，就是采用以服務器端為主的Web技術為主，在客戶端的Web技術上就會顯示出動畫和一些基本的驗證數據。

2.3信息安全策略

系統中的信息安全應該從多個角度出發，如軟件的操作系統和應用程序層。尤其是在ASP.NET環境中，它可以同IIS一同為用戶提供一定的服務，這也是借助操作系統的優勢來完成的。為了對系統中的用戶進行身份上的識別，提高使用者的安全性和保密性，系統有時候會自動化的對用戶的使用權進行限制，如表1所示。

此外，還應用了防火墻技術，主要是限制網絡用戶對內部網絡的訪問。將不安全的服務放置在防火墻中，讓它來代替服務器的作用，對外部的請求作出相應的回答，進而確保內網的安全性。

3 系統建設中的主要模塊

3.1 預約管理

在實驗預約管理過程中，一般是通過預約的方式來完成的，在網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約，要提供實驗的人數、課程名和時間等。而后者這是學生或者是教師個人申請的上機預約。班級預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容，計算機也會自動化的將實驗中的各項數據都顯示出來，并且將實驗的結果報告給學生和教師。假設實驗的時間有所沖突，就有相關的管理人員協調安排。此外，學生在選擇預約的實驗信息時，應該點擊確認，系統就會自動化的判斷學生的預約信息，如果信息沒有任何的問題，就會從數據庫中找出這個學生是否有預約過實驗。如果實驗沒有被排滿，就算已經預約成功了，實驗管理人員也要針對某一個實驗，根據學生的數量，進行批次的確認。

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號，系統也會查看條碼是否符合實際的標準，及時判斷出有沒有任何的附加條件，或者是過去的違規實驗。如果沒有就可以尋找可用的試驗臺來進行相應的分配，然后將信息發送到實驗臺進行遠程的控制，最后等待信息。當接收和應答超過規定時間的時候，顯示刷卡就會自動化的分配出最后的結果。

3.3 遠程控制

遠程控制一般都是通過計算機來實行的，這樣可以控制實驗工作臺中的電源控制器，并將控制的狀態反饋到中心的數據庫中，同時發布到網絡和終端系統中。這樣系統就可以對工作臺進行相應的控制，對試驗臺也可以進行自動化的分配，并將實驗室的狀態反饋給管理人員。在實驗臺的控制系統中，一般是通過PC控制器、分配器和電源控制模板等部分構成的。在PC的前端會利用互聯網來進行相應的通信，通過界面上的按鍵進行手動的控制。此外，PC控制器還可以通過RS232來進行串口通信，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中，又包含了服務器和客戶端等程序，客戶端主要是負責捕獲一些實驗信息，將這些信息上報給服務器，在處理之后將其記錄到數據庫中。

4 結語

開放式實驗室管理信息系統的建設和發展，將教師、學生和實驗室三者都聯系在一起，這種全新的方式，可以突破時間和空間的限制，也極大的提高了學生在實驗中的積極性。從現階段的發展情形中可以看出，這項技術的設計和建設還處于一個初始階段，需要得到更多人的關注和認可。

參考文獻

[1] 李佳.基于Web的開放式實驗室管理信息系統的設計與實現[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的設計與實現[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