開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)建設(shè)的研究

張麗華 邱鵬瑞

摘要：本文首先介紹了信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)，接著分析了系統(tǒng)建設(shè)中的主要模塊，最后探討了其中的關(guān)鍵技術(shù)，以期為相關(guān)人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室;信息系統(tǒng);數(shù)據(jù)庫(kù)

中圖分類號(hào)：TP315? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：1007-9416（2018）10-0000-00

開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理信息的優(yōu)勢(shì)就在于，通過(guò)中心的數(shù)據(jù)庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的綜合性管理，利用網(wǎng)絡(luò)交互技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)化和信息化發(fā)展。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，也能降低管理人員的工作難度，準(zhǔn)確的掌握各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)資源的共享和開(kāi)放。

1 信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)

1.1總體結(jié)構(gòu)

在開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的過(guò)程中，過(guò)去是采用C/S的結(jié)構(gòu)模式，實(shí)驗(yàn)管理人員在電腦上安裝客戶端，這樣可以和服務(wù)器進(jìn)行交互聯(lián)系，但是這種模式還存在著一定局限性，就是維護(hù)復(fù)雜，而且有時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)不兼容的情況。因此，嘗試著選擇利用B/S的結(jié)構(gòu)模式，這樣用戶可以在任意一臺(tái)電腦上進(jìn)行登錄和操作，給系統(tǒng)的管理人員和使用者都帶來(lái)了極大的便利，也能增強(qiáng)系統(tǒng)內(nèi)的兼容量。

1.2 功能設(shè)計(jì)

例如，從某高校實(shí)驗(yàn)室管理中可以發(fā)現(xiàn)，在結(jié)合師生意見(jiàn)之后，從實(shí)際情況出發(fā)，將系統(tǒng)分為四個(gè)部分，教師、學(xué)生、系統(tǒng)管理人員和實(shí)驗(yàn)管理人員。其中，教師所負(fù)責(zé)的便是安排課時(shí)任務(wù)，解答學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的各類問(wèn)題。學(xué)生在登錄系統(tǒng)之后，可以查詢實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，也能提出一些疑問(wèn)。系統(tǒng)管理人員則是對(duì)信息系統(tǒng)進(jìn)行定期的維護(hù)工作，負(fù)責(zé)信息的管理工作，此外，系統(tǒng)中還包含了以下幾個(gè)功能，如圖1 所示。

2 系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 Web數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)

無(wú)論是從系統(tǒng)的先進(jìn)性，還是從它的兼容性來(lái)考慮，采用ASPNET為服務(wù)器都是最為合理化的開(kāi)發(fā)技術(shù)。其中Web數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)，主要有兩個(gè)發(fā)展方向，一個(gè)是服務(wù)器端技術(shù)，而另一個(gè)則是客戶端技術(shù)，前者主要是在Web服務(wù)器端的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，根據(jù)客戶的需求，生成相應(yīng)的內(nèi)容，然后發(fā)送到客戶的瀏覽器中。如CGL和Asp等都是服務(wù)器技術(shù)。存在著一定的局限性，就是對(duì)Web服務(wù)器端的要求比較高，容易遇到一些瓶頸?；诖?，還需要相關(guān)人員加大研究的力度，例如在某高校采用的就是Web和B/S相互結(jié)合的模式，通過(guò)ASP+AQL server的動(dòng)態(tài)技術(shù)。確保管理系統(tǒng)中所有的信息資源和用戶管理都可以進(jìn)行多級(jí)權(quán)限的管理，支持多用戶同時(shí)訪問(wèn)。

2.2 動(dòng)態(tài)頁(yè)面制作技術(shù)

客戶端動(dòng)態(tài)技術(shù)的原理，讓W(xué)eb服務(wù)器只能夠利用HTML頁(yè)面將信息發(fā)送到客戶端，在這個(gè)頁(yè)面中，又包含了頁(yè)面邏輯腳本和組件，這些組件和腳本的作用就是讓用戶獲得動(dòng)態(tài)中的內(nèi)容與指令。有客戶端的瀏覽器負(fù)責(zé)接受這些指令。比較典型的就是Active和Java applet等，客戶端技術(shù)的優(yōu)勢(shì)點(diǎn)，就是充分利用計(jì)算機(jī)和客戶端的雙重特點(diǎn)，減少了服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算壓力。此外，還可以實(shí)現(xiàn)用戶交界面的溝通與交流。但是，需要注意的是，客戶端的動(dòng)態(tài)頁(yè)面制作技術(shù)中也存在著一定的缺陷，就是代碼和客戶機(jī)的安全性不夠高。因此，在一般情況下，就是采用以服務(wù)器端為主的Web技術(shù)為主，在客戶端的Web技術(shù)上就會(huì)顯示出動(dòng)畫(huà)和一些基本的驗(yàn)證數(shù)據(jù)。

2.3信息安全策略

系統(tǒng)中的信息安全應(yīng)該從多個(gè)角度出發(fā)，如軟件的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序?qū)?。尤其是在ASP.NET環(huán)境中，它可以同IIS一同為用戶提供一定的服務(wù)，這也是借助操作系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)來(lái)完成的。為了對(duì)系統(tǒng)中的用戶進(jìn)行身份上的識(shí)別，提高使用者的安全性和保密性，系統(tǒng)有時(shí)候會(huì)自動(dòng)化的對(duì)用戶的使用權(quán)進(jìn)行限制，如表1所示。

此外，還應(yīng)用了防火墻技術(shù)，主要是限制網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)。將不安全的服務(wù)放置在防火墻中，讓它來(lái)代替服務(wù)器的作用，對(duì)外部的請(qǐng)求作出相應(yīng)的回答，進(jìn)而確保內(nèi)網(wǎng)的安全性。

3 系統(tǒng)建設(shè)中的主要模塊

3.1 預(yù)約管理

在實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理過(guò)程中，一般是通過(guò)預(yù)約的方式來(lái)完成的，在網(wǎng)站的主頁(yè)中包含了兩個(gè)入口，一個(gè)是班級(jí)，而另一個(gè)則是個(gè)人。前者是任課教師所申請(qǐng)的預(yù)約，要提供實(shí)驗(yàn)的人數(shù)、課程名和時(shí)間等。而后者這是學(xué)生或者是教師個(gè)人申請(qǐng)的上機(jī)預(yù)約。班級(jí)預(yù)約一般都是面向教師的，也要看其中可以分為幾個(gè)不同的內(nèi)容，計(jì)算機(jī)也會(huì)自動(dòng)化的將實(shí)驗(yàn)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)都顯示出來(lái)，并且將實(shí)驗(yàn)的結(jié)果報(bào)告給學(xué)生和教師。假設(shè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間有所沖突，就有相關(guān)的管理人員協(xié)調(diào)安排。此外，學(xué)生在選擇預(yù)約的實(shí)驗(yàn)信息時(shí)，應(yīng)該點(diǎn)擊確認(rèn)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)化的判斷學(xué)生的預(yù)約信息，如果信息沒(méi)有任何的問(wèn)題，就會(huì)從數(shù)據(jù)庫(kù)中找出這個(gè)學(xué)生是否有預(yù)約過(guò)實(shí)驗(yàn)。如果實(shí)驗(yàn)沒(méi)有被排滿，就算已經(jīng)預(yù)約成功了，實(shí)驗(yàn)管理人員也要針對(duì)某一個(gè)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)學(xué)生的數(shù)量，進(jìn)行批次的確認(rèn)。

3.2 刷卡登錄

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可以通過(guò)采集的方式來(lái)錄入自己的學(xué)號(hào)，系統(tǒng)也會(huì)查看條碼是否符合實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)判斷出有沒(méi)有任何的附加條件，或者是過(guò)去的違規(guī)實(shí)驗(yàn)。如果沒(méi)有就可以尋找可用的試驗(yàn)臺(tái)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的分配，然后將信息發(fā)送到實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制，最后等待信息。當(dāng)接收和應(yīng)答超過(guò)規(guī)定時(shí)間的時(shí)候，顯示刷卡就會(huì)自動(dòng)化的分配出最后的結(jié)果。

3.3 遠(yuǎn)程控制

遠(yuǎn)程控制一般都是通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)行的，這樣可以控制實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)中的電源控制器，并將控制的狀態(tài)反饋到中心的數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)和終端系統(tǒng)中。這樣系統(tǒng)就可以對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)的控制，對(duì)試驗(yàn)臺(tái)也可以進(jìn)行自動(dòng)化的分配，并將實(shí)驗(yàn)室的狀態(tài)反饋給管理人員。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng)中，一般是通過(guò)PC控制器、分配器和電源控制模板等部分構(gòu)成的。在PC的前端會(huì)利用互聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的通信，通過(guò)界面上的按鍵進(jìn)行手動(dòng)的控制。此外，PC控制器還可以通過(guò)RS232來(lái)進(jìn)行串口通信，在485總線上可以掛上24個(gè)電源控制模板，一個(gè)PC前端最好不要超過(guò)128個(gè)控制模板。在試驗(yàn)臺(tái)控制管理系統(tǒng)中，又包含了服務(wù)器和客戶端等程序，客戶端主要是負(fù)責(zé)捕獲一些實(shí)驗(yàn)信息，將這些信息上報(bào)給服務(wù)器，在處理之后將其記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

4 結(jié)語(yǔ)

開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，將教師、學(xué)生和實(shí)驗(yàn)室三者都聯(lián)系在一起，這種全新的方式，可以突破時(shí)間和空間的限制，也極大的提高了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的積極性。從現(xiàn)階段的發(fā)展情形中可以看出，這項(xiàng)技術(shù)的設(shè)計(jì)和建設(shè)還處于一個(gè)初始階段，需要得到更多人的關(guān)注和認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)

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[2] 林國(guó)福，王瑛.開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].卷宗，2016，6（1）：717-718.

Research on the Construction of Open Laboratory Management Information System

ZHANG Li-hua，QIU Peng-rui

？（Training？Department，？Kunming？Metallurgy？College，Kunming Yunnan? 650033）

Abstract：This paper first introduces the structure and design of the information system， then analyses the main modules in the system construction， and finally discusses the key technologies in order to provide some reference for the relevant personnel.

Key words：open laboratory; information system; database