計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)探究

武靜

摘要：高職院校實(shí)訓(xùn)室是教師日常教學(xué)和培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要基地，計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室的信息化管理是信息時(shí)代的必然要求，它的自動(dòng)化管理模式解決了計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室設(shè)備多，分布范圍大，服務(wù)對(duì)象廣等管理難題，減輕管理人員的工作負(fù)擔(dān)，提高工作效率。高職教育重于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，因此充分發(fā)揮校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室資源，提高實(shí)訓(xùn)室開放程度極其重要。因此，為提高實(shí)訓(xùn)室資源的利用率，提高實(shí)訓(xùn)室教學(xué)質(zhì)量、完善實(shí)驗(yàn)室管理制度，開發(fā)一套適合高校計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室管理現(xiàn)狀的信息化管理系統(tǒng)成為迫切的需要。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)；信息管理；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高校實(shí)訓(xùn)室信息管理系統(tǒng)主要就是利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以及各種數(shù)據(jù)資料對(duì)高校實(shí)訓(xùn)室各類信息實(shí)行數(shù)字化、自動(dòng)化管理的系統(tǒng)。這種管理系統(tǒng)就是將之前高校實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行人工管理的方式轉(zhuǎn)變成了計(jì)算機(jī)數(shù)字化管理。就是通過利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息，堅(jiān)持對(duì)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行科學(xué)合理的管理。其中管理的內(nèi)容主要包括了儀器設(shè)備、教學(xué)安排、各種日常事物等。在當(dāng)前高校實(shí)訓(xùn)室的管理中，基本上采用的是學(xué)院和科系兩級(jí)管理模式。其中學(xué)校根據(jù)實(shí)訓(xùn)室的具體情況還設(shè)置了專門管理實(shí)訓(xùn)室各種事項(xiàng)的部門，每一個(gè)科系的負(fù)責(zé)人管理實(shí)訓(xùn)室中的具體工作。每一所學(xué)校在發(fā)展的過程中，應(yīng)該根據(jù)自身的實(shí)際情況設(shè)置圖書館管理部門，以便更加合理的安排管理的相關(guān)內(nèi)容。實(shí)訓(xùn)室信息管理系統(tǒng)能夠保存大量的實(shí)驗(yàn)信息以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)績效管理、評(píng)估，從而為高校實(shí)訓(xùn)室管理提供重要的依據(jù)。

一、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、智能卡技術(shù)、ARM及IP核技術(shù)、視頻監(jiān)控等先進(jìn)技術(shù)，以先進(jìn)的管理理念為指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室、設(shè)備使用的全過程管理，減輕對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室管理的工作負(fù)擔(dān)，提供工作效率和對(duì)外服務(wù)水平；加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室主管部門對(duì)設(shè)備和材料的計(jì)劃、采購、使用和維修的宏觀控制，以節(jié)約成本，提高利用；加強(qiáng)大型儀器設(shè)備的開放共用，打破校內(nèi)、校外界限，對(duì)高校、科研院所、企業(yè)社會(huì)全面開放，實(shí)現(xiàn)資源充分共享，配合改革教學(xué)科研儀器設(shè)備的管理方式和運(yùn)行機(jī)制；為設(shè)備管理部門對(duì)全校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行管理、監(jiān)督、調(diào)控等提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)依據(jù)，有效提高投資效益；加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室管理人員的自身技術(shù)水平和管理能力，保證設(shè)備運(yùn)行的正常，保證正常教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行；為實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室的評(píng)估提供原始資料和基本數(shù)據(jù)，且符合教育部信息管理標(biāo)準(zhǔn)，滿足學(xué)校上報(bào)數(shù)據(jù)的需求。

二、系統(tǒng)的架構(gòu)

一是后臺(tái)數(shù)據(jù)層。后臺(tái)采用SQL Server數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)、查詢實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室管理系統(tǒng)生成的各種數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括：用戶基本信息、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室基本信息、預(yù)約選課信息、實(shí)驗(yàn)刷卡記錄、系統(tǒng)基本信息、系統(tǒng)日志等。二是中間業(yè)務(wù)層。用于處理應(yīng)用層的各種請(qǐng)求，對(duì)各種請(qǐng)求進(jìn)行權(quán)限檢查，并將處理結(jié)果返回應(yīng)用層。該層由數(shù)據(jù)庫訪問接口、綜合前置服務(wù)、通信接口、智能卡讀寫接口四部分組成。三是前臺(tái)應(yīng)用層。實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，根據(jù)不同的應(yīng)用開發(fā)不同的應(yīng)用系統(tǒng)，支持個(gè)性化開發(fā)。

三、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用分布式數(shù)據(jù)處理模式，將數(shù)據(jù)分散到各實(shí)訓(xùn)室，不同功能、不同區(qū)域的用戶訪問不同的服務(wù)器，分布式數(shù)據(jù)管理模式不僅提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 在設(shè)計(jì)高校實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的過程中，相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫發(fā)揮著基礎(chǔ)性的作用。信息管理系統(tǒng)是否能夠較好的為用戶服務(wù)關(guān)鍵在于對(duì)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)是否合理。根據(jù)各個(gè)高校實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，堅(jiān)持以SQL Server 2005作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫支持，然后設(shè)計(jì)了不同的數(shù)據(jù)表。其中主要包括了實(shí)驗(yàn)設(shè)備情況管理頁面、實(shí)驗(yàn)課程安排表、實(shí)驗(yàn)管理人員的信息表等。

四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.實(shí)驗(yàn)室的管理系統(tǒng)。它的數(shù)據(jù)量復(fù)雜并且工作量非常龐大的部分就是登記想要進(jìn)行試驗(yàn)的學(xué)生信息，為了降低管理人員的工作量，并且提升工作效率，系統(tǒng)通過條形碼技術(shù)來處理以上問題。

（1）系統(tǒng)中條形碼的選擇。在開放型實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)里，條形碼主要使用在學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)的登記工作上，以此來取代手工記錄實(shí)驗(yàn)學(xué)生的相關(guān)信息。透過分析學(xué)生基本信息，決定運(yùn)用Code 39條形碼進(jìn)行操作。（2）Code 39條形碼的編排方法。Code 39條形碼屬于一種非連續(xù)型、非定長、具備了自校驗(yàn)功能的雙向條形碼。所有字符符號(hào)通過九個(gè)單元形成，包含了五個(gè)條及四個(gè)空。九個(gè)單元里有三個(gè)寬單元，其它的是窄單元，寬單元邏輯表現(xiàn)為/10，窄單元邏輯形式表現(xiàn)為/00。Code 39條形碼符號(hào)通過左右兩側(cè)的起始符、空白區(qū)、數(shù)據(jù)字符符號(hào)和終止符構(gòu)成。一個(gè)39條形碼符號(hào)可表現(xiàn)任意數(shù)量的字符。（3）上機(jī)證。為了提升工作效率，降低管理人員的工作負(fù)擔(dān)，系統(tǒng)通過學(xué)生用上機(jī)證的形式進(jìn)行上機(jī)登記。透過學(xué)生的基本信息，上機(jī)證里的條形碼由學(xué)生的學(xué)工號(hào)代替。（4）實(shí)驗(yàn)登記管理。針對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)登記，在設(shè)施的選擇上可以通過隨機(jī)選定、按照優(yōu)先級(jí)選定以及自主選定的三種形式進(jìn)行；學(xué)生的信息輸入可以運(yùn)用激光掃描儀對(duì)學(xué)生上機(jī)證進(jìn)行掃描、手工輸入、在目錄中選擇等方式。這樣可大大縮短了管理人員的操作流程，不但縮短了時(shí)間，還提升了工作效率。（5）系統(tǒng)安全機(jī)制的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的安全機(jī)制大致可以分成三個(gè)等級(jí)：系統(tǒng)級(jí)、數(shù)據(jù)庫級(jí)以及功能模塊級(jí)。通過以上三個(gè)等級(jí)可以充分的保障系統(tǒng)的安全性。

2.管理系統(tǒng)各個(gè)模塊。（1）用戶管理模塊。系統(tǒng)的用戶分為三個(gè)等級(jí)，分別是管理員、教師、學(xué)生。管理員的權(quán)限最高，教師次之，學(xué)生最低。管理員可以操作系統(tǒng)的所有功能模塊，如設(shè)置用戶角色、設(shè)置實(shí)訓(xùn)室開放時(shí)間段等。教師能操作實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目管理模塊，設(shè)置實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的目的、內(nèi)容和計(jì)劃，檢查學(xué)生實(shí)訓(xùn)結(jié)果，查看實(shí)訓(xùn)統(tǒng)計(jì)信息等。學(xué)生可以瀏覽實(shí)訓(xùn)室預(yù)約信息、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、實(shí)訓(xùn)室介紹等，并可以預(yù)約實(shí)訓(xùn)室。（2）實(shí)訓(xùn)室管理模塊。該模塊可以設(shè)置實(shí)訓(xùn)室的功能介紹、開放時(shí)間和檔案管理。學(xué)生瀏覽該模塊，可以清楚知道哪些實(shí)訓(xùn)室能夠開放哪些實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以及開放的具體時(shí)間段，方便學(xué)生申請(qǐng)實(shí)訓(xùn)室。（3）實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目管理模塊。該模塊管理員和教師可以設(shè)置實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)目的、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)計(jì)劃。學(xué)生瀏覽該模塊后，可以清楚實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的具體要求，練習(xí)時(shí)可以做到有的放矢。（4）預(yù)約管理模塊。該模塊學(xué)生可以瀏覽實(shí)訓(xùn)室預(yù)約信息，若有空閑實(shí)訓(xùn)室，學(xué)生可以預(yù)約。（5）統(tǒng)計(jì)信息管理模塊。該模塊顯示學(xué)生和實(shí)訓(xùn)室的統(tǒng)計(jì)信息，如學(xué)生使用時(shí)間、實(shí)訓(xùn)室開放利用率等，并配有相關(guān)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，更加直觀。

五、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室管理系統(tǒng)發(fā)展前景

隨著高校教育體制改革的大力推進(jìn)，社會(huì)上越來越多的科技公司與高校聯(lián)合開發(fā)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，其功能必定會(huì)更加完善和強(qiáng)大。實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)定會(huì)涵蓋①實(shí)驗(yàn)管理（開放實(shí)驗(yàn)室管理、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理、選修實(shí)驗(yàn)管理、電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理）。②資產(chǎn)管理（實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)耗材管理）。③實(shí)驗(yàn)室安全管理（實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)測、實(shí)驗(yàn)室安全控制設(shè)置、實(shí)驗(yàn)室安全報(bào)警、實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)查）。④實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化控制管理（遠(yuǎn)程電源控制、門禁控制、實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控查看）。⑤大型儀器設(shè)備共享（功能展示及說明、預(yù)約使用管理、使用情況管理）。⑥決策分析（科學(xué)科研儀器設(shè)備表、貴重儀器設(shè)備表、專任實(shí)驗(yàn)室人員表）。

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