多平臺實驗管理系統(tǒng)的探究與實現(xiàn)

柯豪爽　張東琦　張靜思

摘 要 傳統(tǒng)的實驗室管理方法已經(jīng)不能更好地滿足現(xiàn)代化實驗室管理的需求，基于指紋識別的多平臺實驗管理系統(tǒng)，通過桌面客戶端、移動端、網(wǎng)頁端三大平臺實現(xiàn)實驗管理更加符合現(xiàn)代科技水平及用戶使用需要，將得到廣泛推廣。

關(guān)鍵詞 多平臺 實驗管理系統(tǒng) 指紋識別

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A

隨著教育教學的不斷進步與完善，當前實驗室在各大高校中十分普遍，計算機實驗室、物理實驗室、化學實驗室、生物實驗室等都已十分常見。實驗室的普及使傳統(tǒng)的實驗室管理方法已經(jīng)不能更好地滿足現(xiàn)代化實驗室管理的需求。結(jié)合相關(guān)實驗課程在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)等方面的需要，開發(fā)和搭建具有現(xiàn)代特色的信息技術(shù)教學應(yīng)用平臺成為了必然。在此基礎(chǔ)上，我們可以基于指紋識別的多平臺實驗管理系統(tǒng)，通過桌面客戶端、移動端、網(wǎng)頁端三大平臺實現(xiàn)實驗管理的實時性、動態(tài)性、便捷性等功能。

1各平臺功能的分析

為了方便不同用戶操作，實驗管理系統(tǒng)可分為如下四部分：后臺數(shù)據(jù)庫、桌面客戶端、移動端、網(wǎng)頁端。各部分設(shè)計功能如下：

（1）后臺數(shù)據(jù)庫：用以保存學生基本信息（包括指紋、圖像信息）、實驗計劃、教師信息與各類實驗成績。

（2）桌面客戶端：采用指紋識別與圖像采集技術(shù)，實現(xiàn)學生注冊、門禁管理、實驗計劃、系統(tǒng)設(shè)置功能。

（3）移動端：登陸移動端后，教師可以在課堂上即時對操作實驗的學生進行課堂成績評定，使學生的平時成績更具有準確性。根據(jù)移動端中的學生照片再次確保進入實驗室人員為當前實驗人員。

（4）網(wǎng)頁端：教師界面中實現(xiàn)了查看實驗課表、預(yù)習報告審核、實驗成績提交、匯總等功能。學生界面中實現(xiàn)了查看實驗課表、提交預(yù)習報告和實驗報告功能。

2功能模塊的構(gòu)建

（1）門禁管理模塊

該模塊位于桌面客戶端，將指紋儀、攝像頭與客戶端相連接，根據(jù)數(shù)據(jù)庫提供的學生基本信息，采用指紋、照片采集與識別技術(shù)實現(xiàn)學生注冊與門禁管理功能，將學生錄入的指紋與數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息模板進行識別，識別成功并且預(yù)習報告審核合格，則允許學生進入實驗室，否則不能進入。

（2）實驗課程管理模塊

該模塊位于網(wǎng)頁端和桌面客戶端。在桌面客戶端實驗計劃中可以自動編排，相應(yīng)的網(wǎng)頁端中教師和學生均可在登陸頁面中查詢實驗計劃，學生可通過網(wǎng)頁端在指定的時間內(nèi)上傳預(yù)習報告和實驗報告。

（3）成績管理模塊

該模塊位于網(wǎng)頁端和移動端。在移動端老師給出學生的實驗操作成績，在網(wǎng)頁端給出實驗預(yù)習報告和實驗報告成績，實現(xiàn)成績評定的實時性與準確性，避免了后期操作的復(fù)雜性。該模塊實現(xiàn)了預(yù)習報告審核與門禁管理動態(tài)結(jié)合——預(yù)習報告合格與否決定學生能否進入實驗室。擁有管理員身份的教師在網(wǎng)頁端還可以進行成績的錄入，實現(xiàn)成績匯總的自動化。

3角色功能的定位

（1）管理員

對管理員角色應(yīng)實現(xiàn)的功能位于桌面客戶端，前期學生信息注冊、學生指紋照片采集、實驗計劃導(dǎo)入與刪除，后期門禁管理考核學生出勤情況，均由管理員負責。

（2）教師

對老師角色應(yīng)實現(xiàn)的功能在網(wǎng)頁端和移動端，老師在移動端實時給出學生的實驗操作成績，并在網(wǎng)頁端實現(xiàn)對預(yù)習報告和實驗報告的審核，同時可以在獲得高級管理員權(quán)限的時候進行考試成績的錄入，匯總實驗成績以及總成績。

（3）學生

對學生角色應(yīng)實現(xiàn)的功能在網(wǎng)頁端，學生通過網(wǎng)頁端在規(guī)定的時間內(nèi)，上傳預(yù)習報告和實驗報告，并且可以查詢實驗課表。

4設(shè)計重點與難點的解決方案

（1）客戶端指紋與圖像的采集與識別

客戶端指紋的采集與識別采用提取指紋模板—選取對比閾值—存儲可疑指紋—可疑指紋對比—選取最佳指紋—高速緩沖對比—指紋準確識別一系列操作組合完成。

（2）數(shù)據(jù)庫的建立

分析數(shù)據(jù)庫建立了學生表、教師表、考試成績表、實驗成績表、實驗計劃表來記錄數(shù)據(jù)，組建數(shù)據(jù)庫。

（3）網(wǎng)頁端asp.net架構(gòu)

網(wǎng)頁端asp.net通過三層模式表示層—業(yè)務(wù)邏輯層—數(shù)據(jù)訪問層—數(shù)據(jù)庫進行架構(gòu)。

（4）移動端網(wǎng)絡(luò)通信

移動端采用scoket機制與web service提供的服務(wù)端口連接，進行訪問。

5總結(jié)與展望

本系統(tǒng)針對當今時代各高校實驗教學管理中出現(xiàn)的問題，通過ASP.NET和android作為主要技術(shù)路線，利用指紋識別、圖像采集和網(wǎng)絡(luò)通信等手段完成了以客戶端、移動端和網(wǎng)頁端三大平臺相結(jié)合的基于指紋識別的多平臺實驗管理程序。它實現(xiàn)了門禁管理、學生注冊、實驗報告提交、成績評定等功能，充分體現(xiàn)了實驗管理系統(tǒng)的安全性、成績評定的實時性、準確性。這一系統(tǒng)更加滿足現(xiàn)代化實驗室管理的需求，在不斷的實踐中必將成為具有現(xiàn)代特色的信息技術(shù)教學應(yīng)用平臺。

參考文獻

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[2] 張奎，高蹤.基于ASP.NET的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的安全框架及實踐[J].光盤技術(shù)，2009.