基于局域網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

李曉芳　蔡暢　龐偉

摘 要：通過客戶端/服務(wù)器（C/S）結(jié)構(gòu)、.net體系、Microsoft Word & PowerPoint嵌入技術(shù)、SQL Server數(shù)據(jù)庫等關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)開發(fā)了實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)控制層，提出了一種設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的方法，以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備使用等數(shù)據(jù)管理的信息化、規(guī)范化，能有效地提高實(shí)驗(yàn)室管理工作效率，為實(shí)驗(yàn)室管理提供了一種切實(shí)可行的數(shù)字化管理平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室管理 數(shù)據(jù)庫 C/S結(jié)構(gòu) .net體系

中圖分類號(hào)：TP393.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）01（c）-0010-02

實(shí)驗(yàn)室是高校從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究的主要場(chǎng)所和重要手段，實(shí)驗(yàn)室管理也一直是一個(gè)重要課題，尤其是隨著信息技術(shù)、建模與仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，高校中對(duì)應(yīng)相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)室也大量建設(shè)和投入使用[1-2]。這類實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)：一是涉及的應(yīng)用軟件較多；二是能夠支持的課程門類及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多；三是實(shí)驗(yàn)設(shè)備以計(jì)算機(jī)終端為主，相關(guān)外圍設(shè)備為輔。為了將實(shí)驗(yàn)中所需的多種應(yīng)用軟件、多門課程、多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、大量實(shí)驗(yàn)資源、實(shí)驗(yàn)人員信息、設(shè)備使用情況等信息統(tǒng)一管理與共享，設(shè)計(jì)開發(fā)了實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)。

1 功能需求與系統(tǒng)功能

實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程管理[3]，應(yīng)具有方便教學(xué)過程中各類數(shù)據(jù)管理；快速查閱實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需資料；正確連接實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需軟件；自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告表；自動(dòng)生成設(shè)備使用情況記錄等功能。

用戶權(quán)限分為：學(xué)生、教師、系統(tǒng)管理員3個(gè)等級(jí)[4]。（1）學(xué)生用戶主要功能：查閱和使用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)說明、實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件、實(shí)驗(yàn)演示文件；使用實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需的仿真軟件等資源；完成上傳下載實(shí)驗(yàn)報(bào)告、查詢實(shí)驗(yàn)成績等操作。（2）教師用戶主要功能：對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多媒體課件、實(shí)驗(yàn)教程、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)成績等內(nèi)容進(jìn)行添加、修改、刪除；對(duì)教師與學(xué)生用戶進(jìn)行注冊(cè)、對(duì)學(xué)生用戶進(jìn)行刪除，對(duì)教師登陸密碼進(jìn)行更改等操作。（3）系統(tǒng)管理員用戶主要功能：對(duì)各級(jí)用戶信息、課程信息、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、教學(xué)多媒體課件、實(shí)驗(yàn)教程、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)成績、實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用情況進(jìn)行添加、修改、刪除等操作；對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行備份和還原操作。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組建

“實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)”硬件由1臺(tái)服務(wù)器、多個(gè)客戶端，以及虛擬現(xiàn)實(shí)相關(guān)硬件設(shè)備等組成。“實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)”軟件采用S/C模式開發(fā)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器端系統(tǒng)和客戶端系統(tǒng)，分別安裝在局域網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器和客戶端計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、資源共享等功能。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、Microsoft Word & PowerPoint嵌入技術(shù)等基礎(chǔ)上，利用C#語言、SQL數(shù)據(jù)查詢語言進(jìn)行開發(fā)。

3.1 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室管理需要，設(shè)計(jì)了以下功能模塊：（1）用戶信息管理：主要對(duì)管理和使用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的用戶信息進(jìn)行管理。用于用戶信息的增加、刪除、修改與查詢。管理操作權(quán)限分系統(tǒng)管理員、教師、學(xué)生3級(jí)。為其他模塊提供用戶使用權(quán)限的確定。（2）課程管理：對(duì)所有實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行管理。用于課程信息的增加、刪除、修改與查詢。（3）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理：對(duì)所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行管理。用于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)教程、實(shí)驗(yàn)教學(xué)多媒體課件等的增加、刪除、修改與查詢。（4）實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理：自動(dòng)生成電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告表，便于實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫。用于實(shí)驗(yàn)報(bào)告表的生成、修改、刪除、查詢、上傳、下載。（5）設(shè)備管理：用于維護(hù)和查詢?cè)O(shè)備的基本信息，能夠根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的操作，自動(dòng)記錄設(shè)備使用情況。

3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫是實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心，通過它可以及時(shí)準(zhǔn)確的獲得所需的數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)基于SQL Server建立了數(shù)據(jù)庫，各功能模塊對(duì)應(yīng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)表，各數(shù)據(jù)表包含相應(yīng)字段結(jié)構(gòu)，其基本內(nèi)容和關(guān)系如表1所示。

3.3 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

系統(tǒng)界面分為4塊：工具欄、系統(tǒng)功能模塊欄、功能模塊具體操作區(qū)、電子文檔操作區(qū)、（包括實(shí)驗(yàn)教程、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等）。如圖1所示。根據(jù)用戶權(quán)限的不同，界面呈現(xiàn)的具體功能與操作有所不同。

3.4 系統(tǒng)運(yùn)行情況

系統(tǒng)在Windows XP和Windows7系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，人機(jī)交互友好，使用人員能很快掌握操作流程。實(shí)踐證明，系統(tǒng)操作簡單，易學(xué)易用，可用于各課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目統(tǒng)一化管理，使教學(xué)辦公更為便捷。為多課程、多實(shí)驗(yàn)、多應(yīng)用軟件等特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)室提供了統(tǒng)一管理平臺(tái)。

4 結(jié)語

基于局域網(wǎng)的C/S模式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的信息化管理，有助于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率和設(shè)備管理水平，對(duì)改善教學(xué)資源和設(shè)備的利用率有重要的實(shí)用價(jià)值，對(duì)于推進(jìn)高校實(shí)踐教學(xué)改革和推動(dòng)教育管理信息化有重要的意義。該文的研究和設(shè)計(jì)，為實(shí)驗(yàn)室管理工作信息化提供了一種行之有效的解決方案。

參考文獻(xiàn)

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