高校計算機實驗室綜合信息管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

趙勃?孫鐵鑫?王征

計算機實驗室的管理與其他實驗室有較大的差別，比如設(shè)備更新頻率較高、設(shè)備容易受周圍環(huán)境影響、人流量較大、用機秩序混亂、工作時間較長、公用軟件維護工作量大且重復等等，上述問題一直困擾計算機實驗室的工作人員。

一、現(xiàn)有高校計算機實驗室管理的不足

隨著高校教育體制改革的深入、科研水平的提高、學科之間的相互滲透發(fā)展，傳統(tǒng)的實驗室建設(shè)和管理模式的弊端逐漸顯露出來

（一）實驗室小而全，多而散，功能單一，無法形成綜合優(yōu)勢。

（二）實驗室相互獨立，管理分散，資源浪費嚴重。

（三）實驗教學依附于理論教學，不利于完成實驗教學任務和培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

二、現(xiàn)有計算機實驗室管理系統(tǒng)的功能模式

目前，大多高校使用的計算機實驗室管理系統(tǒng)以學生管理為中心，以處理學生課余上網(wǎng)和教師上實驗課的信息為主。大致有以下兩種模式：

（一）計算機開放實驗室綜合管理系統(tǒng) 計算機開放實驗室綜合管理系統(tǒng)主要由兩大子系統(tǒng)組成：門禁管理子系統(tǒng)和監(jiān)控管理子系統(tǒng)。

（二）門禁管理子系統(tǒng) 由門禁管理和資源管理兩個子系統(tǒng)功能組成：①門禁管理系統(tǒng)是用戶進出實驗室的一道安全屏障。進入的用戶要刷卡，并接受一系列的合法性的檢查。檢查完畢后，如果檢查通過，該用戶的刷卡信息將會被保存到數(shù)據(jù)庫里；②資源管理系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)庫的指示決定是否允許用戶啟動計算機系統(tǒng)，而且每位用戶每次只能使用一臺計算機。如果用戶檢查沒有通過，就不允許該用戶使用實驗室內(nèi)的任何資源。用戶使用完畢后，要進行刷卡注銷。用戶入門劃卡注冊到出門劃卡注銷所用的時間為上機機時。這種管理方式能夠有效的對計算機實驗室進行管理。

（三）監(jiān)控管理子系統(tǒng)

①實時監(jiān)控管理的主要功能：能夠及時的查詢計算機使用的用戶，還能夠了解到每一位用戶的位置，上機時間等；②登錄控制管理的主要功能：對實驗室內(nèi)的機器進行登錄（加鎖） 和不登錄（放開） 的控制；③帳表管理的主要功能：維護用戶的賬戶信息。如：建立、刪除、凍結(jié)單一用戶帳號、成批連號用戶賬號。對賬戶中的教學機時、自費機時、打印紙張等各項數(shù)據(jù)進行增加、刪除、修改和查詢等維護操作。對用戶賬號信息及記賬日志進行各類查詢和統(tǒng)計。④統(tǒng)計管理的主要功能：統(tǒng)計、分析及打印報表?？砂聪怠嗉?、用戶等不同類別對所用的機時（教學機時和自費機時） 、打印紙和軟件資源情況進行統(tǒng)計、匯總和分析，并為教學研究部門、管理部門提供決策輔助信息。

三、計算機實驗室綜合信息管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

由于計算機實驗室信息管理系統(tǒng)所面對的需求靈活、繁瑣和多變，而且還要考慮到設(shè)備及其管理軟件的不同情況，因此本系統(tǒng)的架構(gòu)應該具有極松的耦合性和極強的可擴展性，以便在需要的時候進行擴展、重新組裝或者復用。

（一）計算機實驗室綜合信息管理系統(tǒng)設(shè)計 本系統(tǒng)主界面設(shè)置了四項功能模塊，分別是：系統(tǒng)維護、實驗課程管理、上機管理、系統(tǒng)管理。系統(tǒng)維護模塊主要實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)置（權(quán)限設(shè)置等） 、系統(tǒng)初始化、修改口令、信息的定期安全備份等功能。實驗課程管理模塊實現(xiàn)對實驗課教學的科學管理，將已往封閉的、以知識為中心的舊教學方式，轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放的、以資源為中心的新方式，主要包括排課系統(tǒng)管理、上機實驗管理、實驗信息資源管理等功能。

（二）實驗課程管理子系統(tǒng) 本子系統(tǒng)中的排課系統(tǒng)模塊，由于受到相關(guān)制約的條件很多而且隨機，所以在設(shè)計中很復雜。其主要功能如下：根據(jù)來自學院教務處的實驗計劃和各教學部門的實驗班級獲取資料，按照課程及實驗室設(shè)備配置對這些資源過濾分發(fā)至各實驗室進行排課，然后把實驗課程表發(fā)布到WEB上。為了利用計算機實驗室的信息技術(shù)優(yōu)勢，并適應高校教育信息化改革的需要，設(shè)計并開發(fā)了實驗資源信息模塊，主要包含實驗大綱、實驗要求、實驗的環(huán)境及條件、實驗重點與難點剖析、實驗的模擬演示、實驗的評價、實驗的體會、相關(guān)知識、電子教案、實驗的成績等信息，這些信息都來源于各位任課老師和實驗教師，他們結(jié)合教材、各種相關(guān)資料和實踐經(jīng)驗，提出了每次實驗的重點和難點，幫助學生分析并解決實驗中容易出現(xiàn)的問題。 實驗要求根據(jù)學生的不同層次，設(shè)置為不同的級別：普通級別、拓展級別。其中普通級別要求達到實驗教學大綱的要求，拓展級別是針對那些已較好地掌握了計算機基礎(chǔ)知識，有能力進一步深入學習的學生，為他們設(shè)計一些設(shè)計型、綜合型、創(chuàng)新型的實驗，讓他們達到更高的要求。所有這些信息都是學生關(guān)心而平時又不容易了解到的，把這些信息發(fā)布到校園網(wǎng)上，學生可以直接上網(wǎng)檢索查詢，檢索到的資源信息可以直接通過瀏覽器或下載到本地機上。

（三）上機管理子系統(tǒng) 該子系統(tǒng)分為機時管理、用戶登錄管理、統(tǒng)計查詢等功能模塊。其中，機時管理負責為學生分配空閑機器：一方面按照實驗教學計劃為上實驗課的學生分配機器（遵循上同一實驗的學生集中坐在一起的原則） ；另一方面為自由上機學生分配零散空閑機器。這幾個模塊中，用戶登錄子系統(tǒng)最為復雜，學生進入時使用刷卡的方式進行身份判斷，如果屬于當時時段的實驗課，則為其分配機器，進入“上機實驗系統(tǒng)”做實驗，否則如果該用戶具有合法身份，則為其分配零散空閑機器，同時記錄機位、時間等信息并允許其進入自由上機，同時采用計費系統(tǒng)開始自動計費。用戶上機完畢必須退出系統(tǒng)，系統(tǒng)將其注銷。用戶如果卡內(nèi)資金不足，則提醒其續(xù)費并拒絕入內(nèi)。

四、結(jié)論

計算機實驗室信息管理系統(tǒng)以計算機實驗室現(xiàn)有的軟硬件資源為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對高校計算機實驗室中設(shè)備全面管理和完善，對計算機實驗室工作人員管理的規(guī)范和有序，達到保障計算機實驗室運行的高效和可靠：①讓計算機實驗室管理自動化，設(shè)備自動化管理，即設(shè)備的基本信息、使用、維護、購置、報廢等方面的自動化管理。②讓計算機實驗室管理自動化，工作人員的自動化管理，即實驗室人員日常工作的全面管理和及時查詢。③讓計算機實驗室管理自動化，系統(tǒng)自身的有效運行，即系統(tǒng)的初始設(shè)置、數(shù)據(jù)的備份與恢復、管理員設(shè)置、權(quán)限設(shè)置、系統(tǒng)日志等方面的自動化管理。