基于.NET的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

□文/陳威莉 段立偉 粘山坡 鄭 鐳

（河北聯(lián)合大學(xué) 河北·唐山）

一、引言

高校實(shí)驗(yàn)室在高校教學(xué)、科研中具有十分重要的地位和作用。如果按照過去傳統(tǒng)的高校實(shí)驗(yàn)室管理方法，實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理也變得非常繁瑣和低效。實(shí)驗(yàn)室管理工作人員壓力大、工作時(shí)間長(zhǎng)、操作失誤多，數(shù)據(jù)的查詢、增加、修改和刪除非常不方便。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室信息管理成為必然的選擇趨勢(shì)。

ASP.NET技術(shù)為建立交互、動(dòng)態(tài)、安全、高性能的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺(tái)提供了一種簡(jiǎn)便、高效的技術(shù)手段和性能優(yōu)越的開發(fā)系統(tǒng)，從目前來看它是數(shù)據(jù)庫信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)的一個(gè)主流的開發(fā)手段。基于.NET的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)面向計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電氣設(shè)計(jì)與自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化、化學(xué)類等多種專業(yè)，可以滿足不同年級(jí)、不同實(shí)驗(yàn)水平、不同專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)上機(jī)要求，也為實(shí)驗(yàn)室老師和實(shí)驗(yàn)課學(xué)生開辟了一種簡(jiǎn)潔、有效、方便的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方式。同時(shí)，該系統(tǒng)能夠通過實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)用戶管理、實(shí)驗(yàn)管理模塊、實(shí)驗(yàn)臺(tái)管理、時(shí)間管理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理、實(shí)驗(yàn)預(yù)約記錄管理、系統(tǒng)日志管理、管理員類別管理、系統(tǒng)管理員管理等功能將實(shí)驗(yàn)室教師、學(xué)生、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備等信息資料方便有效地管理起來。結(jié)合目前髙校實(shí)驗(yàn)室教學(xué)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的信息化管理的實(shí)際狀況，它為當(dāng)前高校的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的信息化管理提供了一種切實(shí)可行的解決方案。對(duì)于全面解決實(shí)驗(yàn)室管理工作的技術(shù)難題具有一定的積極意義。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架

該信息系統(tǒng)以ASP.NET和VB.NET為開發(fā)平臺(tái)，充分運(yùn)用NET平臺(tái)的優(yōu)越性，以SQL Server2000開發(fā)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，采用B/S和C/S相結(jié)合的模式，提供兩種客戶端給管理員發(fā)布以適用不同要求的應(yīng)用場(chǎng)合。C/S客戶端可提供強(qiáng)大的管理功能，B/S客戶端則無需發(fā)布，只需客戶端擁有IE瀏覽器即可正常使用，而且可二次開發(fā)的B/S客戶端也給系統(tǒng)功能擴(kuò)展提供無限可能。

C/S結(jié)構(gòu)是一種基于局域網(wǎng)的技術(shù)，適合于內(nèi)部使用。要想在互聯(lián)網(wǎng)上使用，就要把數(shù)據(jù)庫放在互聯(lián)網(wǎng)上，這樣就帶來了不安全和反應(yīng)速度慢等方面的問題。B/S是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，但由于結(jié)構(gòu)本身的局限性，很難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能。為了彌補(bǔ)這兩種結(jié)構(gòu)的不足，本系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)，它可以很好地解決C/S和B/S的不足，能自然地在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行信息交流，實(shí)現(xiàn)所有C/S結(jié)構(gòu)所能實(shí)現(xiàn)的功能。同時(shí)，數(shù)據(jù)庫沒有放在互聯(lián)網(wǎng)上，安全和效率都有了保障。在這種結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯被分別放在客戶端和服務(wù)端，客戶方程序與服務(wù)方程序之間的交互數(shù)據(jù)被表示為消息，這些消息通過中間件提供的服務(wù)進(jìn)行傳遞。這種以中間件為中心的結(jié)構(gòu)，一方面避免了兩層結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)開銷；另一方面使C/S模式的靈活性、高效率、低成本得到發(fā)揮。三層結(jié)構(gòu)分別為WEB顯示層、數(shù)據(jù)訪問層和數(shù)據(jù)庫層。系統(tǒng)的總體框架如圖1所示。（圖1）

第一層為ASP.NET頁面，也就是客戶端的客戶在IE瀏覽器上所看到的頁面，為客戶提供對(duì)程序的訪問接口；第二層為第一層提供數(shù)據(jù)服務(wù)，在面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法下，一般我們要封裝對(duì)數(shù)據(jù)庫的選擇、刪除、更新等操作，同時(shí)為第一層提供訪問數(shù)據(jù)庫的接口或函數(shù)等；第三層是操作動(dòng)態(tài)鏈接庫，該層直接訪問數(shù)據(jù)庫，由工程SQLHELER實(shí)現(xiàn)；數(shù)據(jù)庫作為最底層，存儲(chǔ)所有的數(shù)據(jù)。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

（一）整體性。實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)以現(xiàn)有的工作流程為系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)，突破部門界限，形成完整的工作流。信息管理系統(tǒng)與現(xiàn)有的其他系統(tǒng)相互共享數(shù)據(jù)，形成完整的工作流程，避免數(shù)據(jù)的重復(fù)加工與處理，實(shí)現(xiàn)人力資源的解放。

（二）實(shí)用性。本系統(tǒng)將以學(xué)院現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)為參考，以實(shí)驗(yàn)信息系統(tǒng)實(shí)際為依據(jù)，以滿足管理部門的具體工作需求并兼顧全校的信息化管理為目的進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

四、系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)

該實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)可以在windows2000以上的操作系統(tǒng)平臺(tái)上運(yùn)行，web服務(wù)器為IIS，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為Microsoft SQL Server2005，開發(fā)工具采用C#語言和Visual Studio2010，整個(gè)系統(tǒng)由前臺(tái)和后臺(tái)管理組成，后臺(tái)管理主要圍繞設(shè)備管理模塊、實(shí)驗(yàn)室信息發(fā)布模塊、留言管理模塊、教學(xué)管理模塊和科研成果管理模塊五個(gè)子模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。后臺(tái)用戶功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。（圖2）

五、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)采用B/S和C/S結(jié)合的模式，以Windows2000 server作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器操作系統(tǒng)，以自帶的IIS為WEB服務(wù)平臺(tái)。在設(shè)計(jì)過程中以系統(tǒng)的功能強(qiáng)大，適應(yīng)性強(qiáng)，信息的共享度高作為基本的設(shè)計(jì)思想，以C#.NET和VB.NET為接口設(shè)計(jì)語言，以Vbscript和Jscript為腳本開發(fā)語言，在訪問數(shù)據(jù)庫方面更加安全方便。采用SQL2000為數(shù)據(jù)庫開發(fā)語言，因?yàn)樾畔⒘看?，而且SQL2000具有很大的伸縮性，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的完整性控制。利用ADO對(duì)象模型提供的對(duì)象完成與數(shù)據(jù)庫的連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的各種控制。

（一）前臺(tái)頁面。本系統(tǒng)的前臺(tái)頁面由HTML語言編寫，并且采用了DIV+CSS的布局技術(shù)，展現(xiàn)結(jié)構(gòu)和表現(xiàn)的分離，方便日后網(wǎng)站的維護(hù)和升級(jí)。并且采用了母版頁和內(nèi)容頁相結(jié)合的技術(shù)，對(duì)頁面進(jìn)行集中處理使得前臺(tái)頁面格調(diào)統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

（二）后臺(tái)管理系統(tǒng)。后臺(tái)管理系統(tǒng)主要包括用戶管理模塊、信息發(fā)布模塊、科研成果管理模塊、留言管理模塊、教學(xué)管理模塊和設(shè)備管理模塊。其功能分別如下：

圖2 后臺(tái)用戶功能結(jié)構(gòu)圖

1、用戶管理模塊：包括注冊(cè)用戶管理和管理員用戶管理。添加了注冊(cè)用戶后，根據(jù)用戶不同，給予不同權(quán)限，這樣加強(qiáng)了系統(tǒng)管理和安全權(quán)限。

2、信息發(fā)布模塊：該模塊包括圖片新聞、滾動(dòng)新聞及普通新聞的錄入、修改和刪除。新聞錄入內(nèi)容包含新聞標(biāo)題、新聞內(nèi)容、作者、編輯、發(fā)布日期等，此模塊使用功能極強(qiáng)的在線編輯控件FreeTextBox，可以在網(wǎng)頁中編輯或輸入文字、表格和圖片等數(shù)據(jù)信息，并且將編輯后調(diào)數(shù)據(jù)信息保存到數(shù)據(jù)庫中。

3、科研成果管理模塊：該模塊包括對(duì)已完成科研信息和在研項(xiàng)目信息的添加、修改和刪除。

4、留言管理模塊：管理員登陸后進(jìn)入后臺(tái)管理頁面中，可以對(duì)用戶留言信息進(jìn)行審核并回復(fù)。

5、教學(xué)管理模塊：該模塊包括對(duì)課程、學(xué)生發(fā)表論文及畢業(yè)生信息的添加、修改和刪除。

6、設(shè)備管理模塊：該模塊包括對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備名稱、編號(hào)、規(guī)格、數(shù)量、使用者等的錄入、修改和刪除。

六、結(jié)束語

Microsoft.NET作為一種面向網(wǎng)絡(luò)、支持各種用戶終端的開發(fā)平臺(tái)環(huán)境，推動(dòng)了新一代因特網(wǎng)的發(fā)展。而ASP.NET是建立在.NET臺(tái)構(gòu)架上，利用公共語言運(yùn)行庫在服務(wù)器端為用戶提供建立強(qiáng)大的企業(yè)級(jí)Web應(yīng)用服務(wù)的編程框架?；谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)不僅大大簡(jiǎn)化了工作人員的管理工作，提高了工作效率，而且也降低了實(shí)驗(yàn)室管理的成本，節(jié)約時(shí)間，是一種新興的管理模式。通過以先進(jìn)的信息技術(shù)為支撐，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)，力爭(zhēng)達(dá)到最優(yōu)的完善性和正確性，從而滿足高校日常的實(shí)驗(yàn)室管理工作。

［1］劉振巖.基于.NET的 Web程序設(shè)計(jì)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2006.

［2］余遠(yuǎn)波，林先念，王偉全，黃世杰，黃旭.基于．Net的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)研究［J］.現(xiàn)代電子技術(shù)，2008.4.

［3］孫華玲.基于.NET組件技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)開發(fā)［J］.科技信息（科學(xué)教研），2008.10.