高校開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李燕歌　杜輕　韓雪

摘要：隨著高校各類(lèi)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的不斷加強(qiáng)，科學(xué)有效地管理和充分利用實(shí)驗(yàn)室資源成為困擾高校的一大問(wèn)題。該文利用ASP.NET技術(shù)設(shè)計(jì)高校開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)通過(guò)校園網(wǎng)在線預(yù)約功能，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備使用和管理效率，并在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革上起到一定作用。

關(guān)鍵詞：開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)；ASP.NET；在線預(yù)約

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）29-0094-02

1背景

開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室是指學(xué)校在保證正常教學(xué)和科研任務(wù)外，實(shí)驗(yàn)室面向?qū)W生開(kāi)放，學(xué)生在課余時(shí)間利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行一些開(kāi)放性、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。教育部在加強(qiáng)高等學(xué)校教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)文件中指出鼓勵(lì)學(xué)校將實(shí)驗(yàn)室和圖書(shū)館資料對(duì)學(xué)生完全開(kāi)放，一方面充分利用實(shí)驗(yàn)資源，另一方面增加學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)，培養(yǎng)應(yīng)用型人才提供條件?，F(xiàn)在是市場(chǎng)上出現(xiàn)了很多開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的商業(yè)軟件，這些軟件看似內(nèi)容豐富，但是很多功能不實(shí)用，不能滿(mǎn)足所有專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室的要求，所以各個(gè)高校都紛紛啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的研究工作。

本文根據(jù)本校區(qū)實(shí)驗(yàn)室資源情況和實(shí)驗(yàn)需要開(kāi)發(fā)一個(gè)雙向互動(dòng)的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以預(yù)約實(shí)驗(yàn)，同時(shí)提供課程實(shí)驗(yàn)大綱，電子版實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)等功能，將傳統(tǒng)的時(shí)間和內(nèi)容固定的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ睫D(zhuǎn)變成靈活的網(wǎng)上預(yù)約模式。該開(kāi)放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)符合學(xué)校發(fā)展和創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案，體現(xiàn)了高能力高素質(zhì)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)思路和總體方向。

2系統(tǒng)需求分析

開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)除了完成注冊(cè)、登錄等基本的功能之外，根據(jù)需求還需要完成下列功能：

1）申報(bào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。只有教師用戶(hù)具有該權(quán)限，教師在線瀏覽實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的預(yù)約情況，選擇空閑的時(shí)間段進(jìn)行預(yù)約，查詢(xún)預(yù)約審批，審批通過(guò)后學(xué)生才可以瀏覽預(yù)約。

2）瀏覽和預(yù)約實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生用戶(hù)在線瀏覽所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，根據(jù)自己的時(shí)間和興趣選擇預(yù)約未滿(mǎn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)約，預(yù)約審批通過(guò)后按照規(guī)定時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)后在線提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

3）審批實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)。實(shí)驗(yàn)管理員對(duì)教師和學(xué)生用戶(hù)提交的預(yù)約申請(qǐng)查看是否合理，合理的申請(qǐng)則審批通過(guò)，不可以的則撤銷(xiāo)申請(qǐng)。

4）添加和刪除實(shí)驗(yàn)室。對(duì)于新投入使用的實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)管理員需要在系統(tǒng)中添加其信息，包括實(shí)驗(yàn)室介紹、容納人數(shù)、電子實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)等等。另外，實(shí)驗(yàn)管理員還可以刪除系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)室信息，涉及的預(yù)約同時(shí)也被刪除。

綜上所述，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的主要功能包括以上四個(gè)方面，用功能結(jié)構(gòu)圖展現(xiàn)如圖1所示。

3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

3.1系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)的需求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)按照功能的不同劃分為四個(gè)模塊，包括用戶(hù)信息、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、信息發(fā)布、用戶(hù)留言。實(shí)驗(yàn)管理員能具有所有模塊的操作權(quán)限，其他用戶(hù)只具有部分權(quán)限。

3.1.1用戶(hù)信息模塊

系統(tǒng)用戶(hù)分為學(xué)生、教師和實(shí)驗(yàn)管理員三類(lèi)，用戶(hù)信息模塊相應(yīng)的分為三部分：學(xué)生信息、教師信息和實(shí)驗(yàn)管理員信息。學(xué)生和教師用戶(hù)只管理自己的個(gè)人資料，包括注冊(cè)、登錄、個(gè)人信息完善等功能，實(shí)驗(yàn)管理員需要管理各類(lèi)用戶(hù)資料，除此管理員還可以設(shè)置用戶(hù)權(quán)限和黑名單。如圖2所示。

3.1.2實(shí)驗(yàn)信息管理模塊

該模塊作為整個(gè)系統(tǒng)的核心，是該系統(tǒng)中使用頻率最高的模塊。將該模塊細(xì)分為三個(gè)部分：添加和刪除實(shí)驗(yàn)室信息、預(yù)約實(shí)驗(yàn)、查詢(xún)預(yù)約情況。具體的操作流程為：首先，實(shí)驗(yàn)管理員將實(shí)驗(yàn)室信息登記到系統(tǒng)中，教師選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室在線預(yù)約實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生查詢(xún)開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)約；其次，實(shí)驗(yàn)管理員審批學(xué)生和教師的預(yù)約，符合條件的預(yù)約審批通過(guò)，不符合的預(yù)約審批不通過(guò)；最后，教師和學(xué)生查詢(xún)預(yù)約情況，如果審批通過(guò)可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這些操作界面簡(jiǎn)單明了，符合人們的操作習(xí)慣，并且操作過(guò)程對(duì)用戶(hù)透明，免去為用戶(hù)培訓(xùn)操作流程的麻煩。

預(yù)約系統(tǒng)有三個(gè)限制條件：人數(shù)限制（預(yù)約人數(shù)不能超過(guò)容納人數(shù)）、實(shí)驗(yàn)時(shí)間沖突限制（在同一時(shí)間每人只能預(yù)約一個(gè)）、預(yù)約實(shí)驗(yàn)限制（一周內(nèi)每人預(yù)約實(shí)驗(yàn)數(shù)目不能超過(guò)三個(gè)）。另外，系統(tǒng)可以添加黑名單，對(duì)預(yù)約成功三次未到的用戶(hù)自動(dòng)打入黑名單，黑名單用戶(hù)不能預(yù)約任何實(shí)驗(yàn)，需要實(shí)驗(yàn)管理員解除后才能進(jìn)行預(yù)約。

3.1.3信息發(fā)布模塊

該模塊主要實(shí)現(xiàn)一些公告和通知的發(fā)布，只有實(shí)驗(yàn)管理員具有該模塊信息的增刪改權(quán)限，其他用戶(hù)只有瀏覽該模塊信息的權(quán)限。

3.1.4用戶(hù)留言模塊

該模塊為系統(tǒng)用戶(hù)提供學(xué)習(xí)交流的平臺(tái)，用戶(hù)在留言模塊通過(guò)瀏覽留言和回復(fù)留言的方式進(jìn)行技術(shù)交流和信息反饋。

3.2數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)

用戶(hù)表user（用戶(hù)名，密碼，郵箱，用戶(hù)id）

學(xué)生信息表student（學(xué)號(hào)，姓名，班級(jí)，用戶(hù)id）

教師信息表teacher（職工號(hào)，姓名，部門(mén)，聯(lián)系方式，用戶(hù)id）

實(shí)驗(yàn)管理員信息表admin（姓名，聯(lián)系方式，用戶(hù)id）

實(shí)驗(yàn)室信息表lab（實(shí)驗(yàn)室名稱(chēng)，實(shí)驗(yàn)室介紹，實(shí)驗(yàn)室id）

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息表experiment（用戶(hù)id，實(shí)驗(yàn)室id，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目id，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間，容納人數(shù)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目狀態(tài)[通過(guò)/未通過(guò)，可以預(yù)約/不可以預(yù)約]）

預(yù)約表book（用戶(hù)id，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目id，預(yù)約狀態(tài)[成功/不成功]）

留言表message（用戶(hù)id，留言id，標(biāo)題，內(nèi)容，時(shí)間）

回復(fù)表reply（留言id，用戶(hù)id標(biāo)題，內(nèi)容，時(shí)間）

公告表news（公告內(nèi)容，發(fā)布時(shí)間）

上面所有的表管理員都具有增刪改查權(quán)限，教師和學(xué)生除了瀏覽權(quán)限，教師可以完善實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息表的部分?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)，學(xué)生用戶(hù)可以管理自己的預(yù)約信息表。

4關(guān)鍵技術(shù)

本系統(tǒng)采用ASP.NET技術(shù)，使用三層架構(gòu)：表現(xiàn)層（HTML語(yǔ)言和.NET控件），業(yè)務(wù)邏輯層（.NET編程（基于C#語(yǔ)言））和數(shù)據(jù)訪問(wèn)層（SQL2008），系統(tǒng)首頁(yè)效果如圖3所示。

5結(jié)束語(yǔ)

開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)在保證正常教學(xué)和科研情況下，充分利用實(shí)驗(yàn)室資源，增加學(xué)生實(shí)踐鍛煉的機(jī)會(huì)，方便實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放工作提供管理的平臺(tái)，同時(shí)給學(xué)生和教師通過(guò)該平臺(tái)可以互動(dòng)交流，但該系統(tǒng)在提高管理效率，開(kāi)放性能更先進(jìn)、功能更完善方面仍然不完善，這也是今后努力的方向。