Web下開放性實驗室管理系統設計與實現

崔家敏

摘要：實現對實驗室信息管理的規范化是當前高校教學管理的重要內容。因此，高校需要以實驗室管理的實際需求為基礎，設計實驗室管理系統，實現對信息的高效管理。高校可以在Web基礎上設計實驗室管理系統，這樣不僅可以降低管理成本，還能夠提升實驗室管理效率，促使實驗室能夠為學生提供更好的服務。

關鍵詞：高校;開放性實驗室;Web

中圖分類號： TP311? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）06-0066-02

實驗室管理是高校管理中重要組成部分，大部分高校目前已經開始對實驗室進行更加規范化的管理。但是，由于實驗室管理所涉及的人員、項目以及實驗眾多，僅僅依靠人工管理難以滿足所有需求。所以，高校需要構建出開放性的實驗室管理系統，幫助相關管理人員能夠更好地完成工作，滿足不同的需求。同時，實驗室管理系統還能夠降低管理人工成本，便于進行信息的查詢和更新，解決傳統人工管理方式中的弊端。

1 系統總體設計

在系統總體設計中，由于用戶較多、范圍較廣，系統需要能夠滿足不同環境、不同設備上的使用要求，同時還需要能夠保障數據信息的安全，所以系統可以使用B/S架構。同時，整個系統的功能需要建立在Web服務器之上，用戶可以通過網頁來使用系統所有功能。在系統開發方面，可以使用ADO.NET來完成系統數據庫的操作以及訪問，同時數據庫主要使用SOL Server數據，應用程序主要使用IIS，這是因為其本身方法簡單，并且擁有較好的可移植性，在安全管理方面也更加便捷[1]。

2系統功能模塊設計

系統功能模塊主要包括實驗室管理模塊、儀器管理模塊、實踐教學管理模塊、數據管理模塊、辦公管理模塊、系統維護管理模塊六大模塊。

2.1 實驗室管理模塊設計

在實驗管理模塊設計中主要包括三個模塊，分別為身份驗證模塊、賬號注冊模塊以及用戶密碼修改模塊。其中，在身份驗證模塊方面首先需要保障其安全性，這樣的設計能夠將非用戶拒之門外，比如，如果用戶輸入賬號、密碼或是兩者都不正確的情況下，用戶就不能夠登錄系統[2]。在賬號注冊模塊方面，用戶想要使用系統就必須要注冊賬號，并且賬號無法進行隨意更改。用戶在使用系統時，需要將注冊完成的賬號和密碼出入登錄界面中才能夠進入系統。另外，在實際使用過程中，一個姓名或者是一個學號只能夠注冊一次賬號。在用戶密碼修改模塊方面，用戶在系統中需要先輸入原始密碼，在系統審核通過之后才可以進行密碼的修改，同時用戶需要將密碼輸入兩次才可以最終生效，完成密碼修改。

2.2 儀器管理模塊設計

在儀器管理模塊中主要包含四個部分，分別是儀器入庫模塊、報廢儀器模塊、儀器查詢模塊以及儀器借用信息查詢模塊。其中，在儀器入庫模塊主要設計儀器管理管理模板，并且在該模板下設計不同的子模版。在報廢儀器模塊中設計儀器報廢的功能，這一功能能夠將報廢儀器的信息進行錄入存儲，以供用戶進行查找。在儀器查詢模塊主要功能是對儀器進行查詢，包含管理員查詢和用戶查詢。其中管理員可以查詢出儀器是否進行使用和是否出現了故障，而用戶則是可以查詢出自身所需儀器的信息。在儀器借用信息查詢模塊，其主要功能是幫助用戶查詢儀器的使用情況。用戶只需要輸入儀器的信息，該模塊就可以將儀器的信息傳輸到用戶使用頁面上。

2.3 實踐教學管理模塊設計

該模塊的設計主要需要重視兩部分內容，一是課程的編排方面，二是實驗室預約方面。其中，在課程編排方面，該模塊需要實現對各種信息進行處理，以此來保障實驗室能夠被合理使用，不出現重復或者是空置的現象。在實驗室預約方面，需要實現對實驗室資源的充分使用。因此，在這一模塊中主要是使用回溯算法來進行設計，這樣能夠以所有信息為基礎，整理出合理的預約方案，滿足各方的需求。另外，實驗室的使用還需要合理的分配時間，因此在這一模塊設計相應功能，即一段時間被預約之后，不能夠隨意進行更改，其他預約需要在其他時間段。

2.4 數據管理模塊設計

在整個管理系統中，這一模塊的設計可以輔助系統更好地進行管理。開放性實驗室管理系統本身是一個龐大的系統，其中所存儲的數據是海量的，如果僅僅只設計了簡單的查詢模塊，那么就不能夠更好地對實驗室進行管理[3]。所以，需要設計數據管理模塊，對系統中的各種數據信息進行管理，這樣能夠提升整個系統的運行效率，實現高效率的管理。在具體操作過程中，用戶首先需要登錄，在登錄完成之后就可以進行相關信息的查詢;管理員也可以查詢相關信息，如儀器的使用情況等，但是一些數據信息管理員無權查看;主管則是可以查詢所有內容，如實驗室所有業務、經費使用情況等。

2.5 辦公管理模塊設計

辦公管理模塊對于整個系統來說，具有十分重要的作用。在該模塊中包含了大量的內容，比如公示實驗室相關信息，以此保障用戶能夠在第一時間能夠了解其中的真實情況;再比如該模塊需要實現對管理人員職責的劃分，以此來保障整個系統能夠順利運行等。在該模塊的設計中主要包含三個部分，分別為人事管理模板、實驗室信息公示面板、意見和建議反饋模板。其中，意見和建議反饋模板的功能為幫助管理員對各種建議和意見進行查詢，并且能夠根據其中有意義的意見和建議進行改進。實驗室信息公示模板主要功能是將重要的信息公示在信息模板中，促使管理員以及用戶能夠及時了解這些信息。人事管理模板主要功能是公示相關管理人員的變動信息。

2.6 系統維護管理模塊設計

在該模塊設計方面，主要設計兩部分，一是系統出錯處理模塊，二是數據安全管理模塊。其中，系統出錯管理模塊主要是幫助用戶對其中出現的錯誤信息進行修改，比如用戶在填寫一些信息時，如果其中的必填項用戶沒有進行填寫，那么系統就會進行提示等。這一模塊的設計主要除了能夠進行提示以外，還能夠促使整個系統管理更為人性化。數據安全管理模塊一方面能夠延長整個系統的使用壽命，另一方面能夠保障數據的安全。

3 系統功能模塊的實現

3.1 實驗室管理模塊的實現

首先，在身份驗證模塊，用戶輸入賬號和密碼之后，系統會和后臺數據庫產生聯系，并對用戶賬號和密碼進行驗證，如果和數據庫中的信息不相符，用戶就無法登錄系統。如果用戶的賬號和密碼和后臺數據庫錄信息相符，此時系統就會將變量值為零的用戶看作是普通用戶，而變量值不為零的則是管理人員[4]。其次，在賬號注冊模塊，用戶注冊時需要填寫所有必填內容。已經使用過的賬號名不能夠再次進行注冊，并且注冊賬號的密碼需要進行兩次輸入才可以完成確認。如果無問題出現，則完成注冊，如果出現問題，則會進行提示。最后，在用戶修改密碼模塊，系統會對用戶輸入的信息進行驗證，如果驗證成功，此時系統會彈出用戶填寫新信息的頁面。

3.2 儀器管理模塊的實現

在儀器入庫模塊方面，僅有管理員能夠進入該模塊進行操作，普通用戶沒有該權限。該模塊會對登錄人員的信息進行核對，如果為非管理員用戶，系統就會拒絕登錄。對儀器信息進行核對時，如果信息出現差異，系統會進行提示，如果信息相符，那么則可以入庫。在儀器設備信息修改模塊中，儀器的編號必須要進行填寫，在完成填寫之后，系統會顯示出儀器信息，此時用戶就可以對儀器信息進行修改[5]。用戶將修改內容提供給系統，系統在對用戶的身份信息進行驗證之后，如果是管理人員，就會完成修改，如果身份不符合，系統就會顯示出錯誤信息。

3.3 實踐教學管理模塊的實現

實踐教學管理模塊是實驗室管理系統中最重要的管理模塊之一，需要以實驗室的儀器使用情況以及學生的數量為基礎來實現對實踐教學的安排。具體來說，首先在實踐環節，系統管理員需要根據學生的課程安排，將教學計劃錄入系統之中，此時系統就可以將一些矛盾或者是沖突的信息過濾掉。其次在實驗課程安排環節，該模塊可以根據存儲的信息安排實驗課程的教師、地點以及班級等。最后，在實驗項目安排環節，系統可以根據課程計劃，將實驗項目進行合理的安排。另外，在該模塊中還設計了沖突選項，即如果管理員本身不選擇該選項，那么在進行教學安排時就會優先選擇實驗項目，且實驗項目不能夠共享;如果管理員選擇了該選項，則實驗項目可以共享。

3.4 數據管理模塊的實現

在數據管理模塊中，其主要功能是顯示出報表中的信息，比如在儀器信息方面包括儀器的序號、儀器名稱、儀器維護周期、儀器維護次數、儀器維護花費、儀器維護主要負責人以及儀器其他信息等[6]。管理員對該模塊的使用主要是將報表信息進行打印，然后根據報表信息進行數據處理。

3.5 辦公管理模塊的實現

辦公管理模塊主要是處理相關人員人事變動信息，同時將這些信息發布到主頁面中進行展示。該模塊所有工作中最重要的是對實驗室中管理員的工作量進行分配，以此來保障整個系統能夠正常運轉。比如，在人事管理方面，該模塊主要是對相關管理人員的具體工作進行合理安排，對其中的具體工作內容進行合理操作，如對各種信息進行修改、查詢、增加、減少以及刪除等。該模塊和其他模塊相比，其本身的主界面擁有單獨的接口，無論是普通用戶還是管理員用戶都可以通過該模塊提出自己的意見和建議，同時還可以從系統菜單之中選擇其中一項進行操作，提出建議和意見，以此來完善整個系統。

3.6 系統維護管理模塊的實現

首先，系統維護管理模塊可以將數據進行導入并且實現同步。該模塊如果得到其他模塊的授權就能夠將其他模塊中的信息導入到其中，保障系統中所有信息都能夠相通，同時，該模塊本身的數據導入功能能夠幫助管理員將已經存在的各種電子文檔導入到系統之中。其次，系統維護管理模塊可以實現對用戶權限的管理。該模塊可以對不同的操作者進行限制，賦予用戶不同的權限。比如，用戶管理主要是對用戶的信息進行處理，包括用戶的用戶名和密碼等;再比如角色管理主要是對角色進行各種操作，包括角色信息的增加、減少以及修改等;再比如權限管理主要是對權限進行管理，如果用戶本身沒有某種權限，那么該用戶的操作界面就不會顯示出和該權限相關的界面。

參考文獻：

[1] 張智霞.基于Web的實驗信息管理系統設計與實現[J].信息與電腦（理論版），2016（1）：110，116.

[2] 周國福.開放性高職實驗室管理系統設計與實現的研究[J].九江職業技術學院學報，2016（3）：16-18.

[3] 李強.基于Web的開放性實驗室網上預約管理系統的設計與實現[D].北京：北京工業大學，2016.

[4] 李玉凱.基于MVC設計模式的開放實驗室管理系統設計與實現[J].信息與電腦（理論版），2015（22）：72-74.

[5] 景國岐.開放式實驗室管理系統設計探討[J].當代化工研究，2017（1）：143-144.

[6] 宋初一，姜靜清，張成剛.基于.NET的開放性實驗室教學管理系統的設計與實現[J].電腦知識與技術，2017，13（20）：85-86，104.

【通聯編輯：唐一東】