醫(yī)學(xué)院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)*及資源管理服務(wù)平臺的搭建與實(shí)現(xiàn)

王 珂 夏 翃 潘 清 劉文艷 翟陽陽 田 新

實(shí)驗(yàn)室是高等學(xué)校開展人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會服務(wù)活動的必備場所，在一定程度上可反映出學(xué)校的教學(xué)能力、教學(xué)質(zhì)量、科研水平和科研開發(fā)能力的高低。面向全校的公共實(shí)驗(yàn)室不僅是完成本校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的場所，也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的場所，而確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的順利完成、創(chuàng)建良好的學(xué)生能力培養(yǎng)環(huán)境，實(shí)驗(yàn)室的管理水平起著至關(guān)重要的作用。為了提高實(shí)驗(yàn)室的工作效率和使用效益，實(shí)驗(yàn)室管理必須要向多元化、網(wǎng)絡(luò)信息化、多層次化以及全面開放的方向發(fā)展[1-5]。

本研究設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)信息管理平臺是基于實(shí)驗(yàn)室日常工作和實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，將實(shí)驗(yàn)制度管理、實(shí)驗(yàn)運(yùn)行管理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理有機(jī)地結(jié)合，規(guī)范實(shí)驗(yàn)室的日常管理，減輕實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的工作量，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理效率和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室對外交流與資源共享，更好地滿足素質(zhì)教育的需要，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)無紙化辦公。

1 實(shí)驗(yàn)室管理服務(wù)平臺開發(fā)環(huán)境及結(jié)構(gòu)

1.1 平臺開發(fā)環(huán)境

實(shí)驗(yàn)室管理服務(wù)平臺采用瀏覽器和服務(wù)器的連接架構(gòu)，即瀏覽器與服務(wù)器(browser/server，B/S)結(jié)構(gòu)，利用Java服務(wù)器頁面(java server pages，JSP)技術(shù)，MySQL5.5作為后臺數(shù)據(jù)庫，Tomcat7.0作為Web應(yīng)用服務(wù)器，采用Java數(shù)據(jù)庫連接(java database connectivity，JDBC)技術(shù)連接實(shí)現(xiàn)JSP對MySQL數(shù)據(jù)庫的訪問，而且還運(yùn)用Servlet、JavaBean等技術(shù)開發(fā)方法，采用MyEclipse和Dreamweaver CS6編譯器[6-7]。

1.2 平臺結(jié)構(gòu)

實(shí)驗(yàn)室管理服務(wù)平臺所有頁面都是由JSP和Html開發(fā)，將開發(fā)的頁面配置在服務(wù)器端，JSP引擎解釋JSP標(biāo)識和腳本，調(diào)用不同的JavaBean組件生成所請求的內(nèi)容，并且將結(jié)果以超文本標(biāo)記語言(hyper text markup language，HTML)或者可擴(kuò)展標(biāo)記語言(extensible markup language，XML)標(biāo)準(zhǔn)頁面的形式發(fā)送回瀏覽器；既可以保護(hù)作者的代碼，又增加了代碼的可重用性和可維護(hù)性。從結(jié)構(gòu)和功能上，該平臺可以分為顯示層、邏輯層和數(shù)據(jù)層三層體系結(jié)構(gòu)(如圖1所示)。

圖 1 實(shí)驗(yàn)室管理服務(wù)平臺體系結(jié)構(gòu)圖

2 實(shí)驗(yàn)室管理服務(wù)平臺功能模塊設(shè)計(jì)

2.1 平臺功能模塊設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)室管理服務(wù)平臺的總體功能是滿足多級用戶在Internet互聯(lián)網(wǎng)上對計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的信息進(jìn)行訪問和管理，為計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室提供高效安全的實(shí)驗(yàn)室管理工具，從而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用率等。系統(tǒng)中所涉及的功能模塊包括了實(shí)驗(yàn)室的基本信息，能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部的日常管理和實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理工作，能很好的規(guī)范內(nèi)部的管理機(jī)制，并且擁有良好的人機(jī)界面。計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理服務(wù)平臺的功能模塊如圖2所示。

圖2 教學(xué)管理服務(wù)平臺的功能模塊架構(gòu)框圖

2.2 平臺功能模塊架構(gòu)

(1)登錄界面后根據(jù)不同身份的登錄進(jìn)入到相應(yīng)的管理頁面。學(xué)生和普通教師只能瀏覽基礎(chǔ)信息、教學(xué)信息、安全管理及個人中心，只是二者顯示的教學(xué)信息內(nèi)容不同；實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員可以訪問基礎(chǔ)信息、教學(xué)信息、安全管理、設(shè)備管理、內(nèi)部管理及個人中心；管理員可以訪問所有模塊。

(2)基礎(chǔ)信息主要顯示實(shí)驗(yàn)室的基本信息，包括計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室簡介、規(guī)章制度、各個機(jī)房設(shè)備、公共設(shè)施及軟件的使用情況和設(shè)備擺放示意圖等。

(3)教學(xué)信息主要顯示實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排，包括實(shí)驗(yàn)課程介紹、實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排及計(jì)劃外教學(xué)安排。

(4)安全管理主要包括實(shí)驗(yàn)室安全消防知識；設(shè)備管理主要包括設(shè)備申報(bào)、登記及維護(hù)。

(5)內(nèi)部管理主要是一些實(shí)驗(yàn)室日常工作管理，包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、自由上機(jī)管理、勤工助學(xué)管理、技術(shù)檔案管理、失物招領(lǐng)管理和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部管理制度。

(6)個人中心主要包括學(xué)生中心和教師中心。

3 實(shí)驗(yàn)室管理服務(wù)平臺界面設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)室管理服務(wù)平臺是在Dreamweaver CS6軟件環(huán)境中，運(yùn)用可視化網(wǎng)頁制作技術(shù)設(shè)計(jì)網(wǎng)頁布局，使其簡潔、美觀。整個平臺的設(shè)計(jì)布局主要劃分為3部分，即平臺登錄頁面、平臺主頁面和平臺各子頁面；網(wǎng)頁布局設(shè)計(jì)方法很多，目前常用的是DIV+CSS網(wǎng)站標(biāo)準(zhǔn)和表格兩種方式，這兩種設(shè)計(jì)方式各有特點(diǎn)，因此結(jié)合二者的特點(diǎn)進(jìn)行平臺界面設(shè)計(jì)。

3.1 平臺登錄頁面

平臺登錄頁面是用Photoshop CS6軟件制作登陸界面的設(shè)計(jì)圖，然后把登錄頁面設(shè)計(jì)圖切割轉(zhuǎn)換成網(wǎng)頁需要的格式。在Dreamweaver CS6軟件中設(shè)置和編輯網(wǎng)頁文本和圖片內(nèi)容，用CSS樣式設(shè)置頁面的顯示樣式。

3.2 平臺主界面

平臺主界面主要采用了DIV+CSS制作界面框架，而其中的菜單欄和顯示文本內(nèi)容用到了表格布局，這樣能更好地控制文字和圖片的位置。主界面布局分為上、中、下3部分：①上部主要顯示商標(biāo)(Logo)標(biāo)志、平臺名稱、主導(dǎo)航和用戶登錄信息；②中間部分主要顯示滾動圖片、實(shí)驗(yàn)室的最新通知、網(wǎng)站實(shí)用說明和失物招領(lǐng)信息；③下部分顯示實(shí)驗(yàn)室地址及電話信息。其中主界面中滾動圖片和主導(dǎo)航使用Web的編程語言Javascript技術(shù)和CSS樣式。

3.3 平臺子頁面

平臺子頁面采用了DIV+CSS和表格布局兩種方法，頁面布局分為五部分。上部主要顯示LOGO標(biāo)志、平臺名稱、主導(dǎo)航和用戶登錄信息；中間部分主要顯示實(shí)驗(yàn)室圖片；左側(cè)顯示子菜單欄；右側(cè)是顯示區(qū)，顯示所選菜單的相應(yīng)內(nèi)容；下部分顯示實(shí)驗(yàn)室地址及電話信息。為了更好的控制文本和圖片的位置，頁面中的子菜單欄和顯示區(qū)用到表格布局。通過設(shè)置CSS樣式，調(diào)整和修改下拉菜單和選項(xiàng)卡面板的布局大小和顯示效果。

4 實(shí)驗(yàn)室管理服務(wù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

(1)采用MySQL創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫直接關(guān)系到系統(tǒng)的可維護(hù)性、安全性、操作的方便性等，因此必須對數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。根據(jù)平臺的功能模塊，創(chuàng)建相應(yīng)數(shù)據(jù)表，由于數(shù)據(jù)表很多，在此只列舉常用的數(shù)據(jù)表。

(2)學(xué)生及教師信息表：①學(xué)生信息表，包含字段有學(xué)號、姓名、班級編號、登錄密碼、權(quán)限和手機(jī)號；②班級信息表，包含字段有班級編號、班級名稱、班名縮寫、年級、學(xué)制和所屬學(xué)號；③教工信息表，包含字段有職工號、姓名、身份類型、登錄密碼、權(quán)限、手機(jī)號、所屬學(xué)院、系和(或)中心及科室。

(3)管理員信息表：①字段有管理員編號、職工編號、登錄密碼、權(quán)限；失物招領(lǐng)信息表，包含字段有失物編號、失物名稱、失物照片、失物類型、失物地點(diǎn)、拾到日期、失物狀態(tài)、領(lǐng)點(diǎn)編號、領(lǐng)取日期、領(lǐng)物人號和經(jīng)辦人；②領(lǐng)取地點(diǎn)表包含字段有領(lǐng)點(diǎn)編號、領(lǐng)點(diǎn)名稱、詳細(xì)地址和聯(lián)系電話；③發(fā)布消息表，包含字段有消息編號、消息名稱、消息內(nèi)容、附件、面向?qū)ο蟆⑾⑵谙蕖l(fā)布職工號和發(fā)布日期。

(4)由于整個平臺涉及的實(shí)體和屬性很多，只列舉消息發(fā)布和失物招領(lǐng)相關(guān)的E-R圖(如圖3所示)。

5 實(shí)驗(yàn)室管理服務(wù)平臺系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

平臺是在DreamweaverCS6軟件平臺下采用JSP語言、MySQL數(shù)據(jù)庫及Tomcat服務(wù)器開發(fā)，同時使用Photoshop CS6進(jìn)行簡單的圖像處理，整個平臺的流程如圖4所示。

平臺在使用階段中，學(xué)生和教師反映良好，提高效率，節(jié)省時間。比如學(xué)生能快速地查詢教師發(fā)布關(guān)于實(shí)驗(yàn)課程的通知和作業(yè)，并及時完成作業(yè)。實(shí)驗(yàn)室丟失物品的情況非常多，以前都是學(xué)生來實(shí)驗(yàn)室找物品，現(xiàn)在學(xué)生只需要進(jìn)入平臺的失物招領(lǐng)欄目查詢丟失物品，查到物品后，按要求領(lǐng)取即可。極大節(jié)約了學(xué)生尋找物品的時間，也提高了實(shí)驗(yàn)室人員辦公效率，平臺教工登錄界面如圖5所示。

圖 3 失物招領(lǐng)和消息發(fā)布的E-R框圖

圖4 登錄平臺的流程圖

圖5 教工登錄界面圖

6 結(jié)語

通過利用JSP的一系列技術(shù)，初步實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)及資源管理服務(wù)平臺的基本功能，教師和學(xué)生均可方便地查詢到需要的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)信息。該平臺尚存在系統(tǒng)功能不完善、界面美觀等不足，有待于逐步完善和改進(jìn)。

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