B/S模式下高校實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的研究

王繼克

（江漢大學(xué)人工智能學(xué)院 湖北省武漢市 430056）

近幾年來(lái)，我國(guó)高等教育不斷的得到發(fā)展，各個(gè)高校的教學(xué)規(guī)模和學(xué)生數(shù)量也都在得到持續(xù)的提高，高校作為我國(guó)培養(yǎng)人才的搖籃，在進(jìn)行一些專(zhuān)業(yè)性的課程中，需要通過(guò)大量的實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)操作來(lái)提升學(xué)科的技術(shù)性，讓學(xué)生更好的掌握學(xué)科的專(zhuān)業(yè)性知識(shí)。伴隨著我國(guó)科技化進(jìn)程的不斷增長(zhǎng)，高校的實(shí)驗(yàn)室也開(kāi)始信息化的建設(shè)，出現(xiàn)了眾多的高科技設(shè)備，這就對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室的信息化管理提出了更高的要求，近些年來(lái)，我國(guó)的信息化技術(shù)在迅速的發(fā)展，將實(shí)驗(yàn)室的管理與信息技術(shù)相融合，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行更加有效的管理與維護(hù)。

1 高校實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)與B/S模式原理

1.1 高校實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)

高校的實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行教學(xué)的重要場(chǎng)所，在進(jìn)行科研以及學(xué)科教育時(shí)都有著重要的作用，加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)室的信息管理工作是高校的一項(xiàng)重要工作。進(jìn)行高校實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)，主要有三個(gè)作用：一是提高高校實(shí)驗(yàn)室的使用效率，其次，提升高校實(shí)驗(yàn)室安全性，最后進(jìn)行科學(xué)化的管理，維護(hù)高校的實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)[1]。

1.2 B/S模式

B/S 模式指瀏覽器與服務(wù)器結(jié)構(gòu)，是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代所興起的一種新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，具體原理是將信息系統(tǒng)的功能，在一臺(tái)服務(wù)器上集中使用，通過(guò)瀏覽器進(jìn)行客戶(hù)端的操作，這樣就可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，提升系統(tǒng)的使用效率與安全性。構(gòu)建這樣的系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)的安全性，減少了系統(tǒng)的運(yùn)行難度。將系統(tǒng)所有功能集中在一臺(tái)服務(wù)器上，便于系統(tǒng)的管理與維護(hù)，安全性得大大提高，是B、S 系統(tǒng)的重要優(yōu)勢(shì)，減少了客戶(hù)端因惡意入侵而造成的風(fēng)險(xiǎn)。

2 高校實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

（1）功能完善：信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須要讓管理人員能夠便捷地進(jìn)行操控，設(shè)計(jì)理念要符合高校的具體教學(xué)特點(diǎn)，保證系統(tǒng)能讓教師與學(xué)生共同的進(jìn)行使用

（2）操作便捷：當(dāng)用戶(hù)使用賬號(hào)密碼登錄實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)時(shí)，可以使用自己的一系列權(quán)限，來(lái)保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行[2]。

（3）維護(hù)性強(qiáng)：便于管理人員進(jìn)行維護(hù)與管理，讓管理人員能夠輕松的查閱數(shù)據(jù)和修改數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)能夠安全正常的運(yùn)行。

數(shù)據(jù)安全：系統(tǒng)要根據(jù)不同的用戶(hù)設(shè)置不同的權(quán)限，也要保證用戶(hù)的信息安全可靠

（4）分工明確：各個(gè)系統(tǒng)模塊的劃分要做到清晰合理，用戶(hù)的分類(lèi)也要做到明確，每一類(lèi)的用戶(hù)都對(duì)應(yīng)著不同的操作任務(wù)。

（5）系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)：本文涉及的高校實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)是通過(guò)進(jìn)行B/S 架構(gòu)，將系統(tǒng)功能集中在一臺(tái)服務(wù)器上，便于維護(hù)與管理，也可以降低使用成本。高校的計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)，總體是由三層邏輯結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的體系構(gòu)架，通過(guò)圖形界面來(lái)顯示程序的具體應(yīng)用功能。使用三層邏輯結(jié)構(gòu)可以便捷的進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換。在表示層中，可以根據(jù)使用者的具體需求，來(lái)設(shè)計(jì)美觀的用戶(hù)界面：在業(yè)務(wù)邏輯層中，包含了實(shí)驗(yàn)室管理員，學(xué)生與教師等，分工明確，各司其職：在數(shù)據(jù)訪問(wèn)層中，主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與錄入，也實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的顯示，如圖1所示。

圖1

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行方案

3.1 信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)使用了B/S 結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)（如圖2），其中在DB Server上進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的安裝，在Web Server 上進(jìn)行Internet 信息服務(wù)的安裝，操作終端通過(guò)瀏覽器即可進(jìn)行操控，操控終端的類(lèi)型豐富多樣，可以是是筆記本電腦，也可以是臺(tái)式計(jì)算機(jī)，主要是通過(guò)瀏覽器進(jìn)行終端操控，這些操控終端可以設(shè)置在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部，也可以在實(shí)驗(yàn)室外部，以便實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行操控，只要是在Internet 鏈接上的各種設(shè)備。系統(tǒng)的具體運(yùn)行過(guò)程如下：操作終端通過(guò)瀏覽器接口對(duì)Web Server 發(fā)出請(qǐng)求，Web Server 判斷請(qǐng)求的類(lèi)型，再來(lái)決定是否要向DB Server 發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求，如果需要，則發(fā)出請(qǐng)求，在DB Server 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理之后，將數(shù)據(jù)發(fā)送給Web Server，Web Server在將數(shù)據(jù)發(fā)送給終端，若在之前不需要與DB Server 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，就由Web Server 直接處理后發(fā)送給終端，使用這種系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于將所有數(shù)據(jù)與終端的用戶(hù)進(jìn)行隔離，極大的保證了數(shù)據(jù)的安全[3]。把對(duì)操作任務(wù)的處理進(jìn)行的合理的分配，讓DB Server 與Web Server 共同進(jìn)行任務(wù)的處理，使系統(tǒng)的響應(yīng)速度得到了提升，對(duì)于一些小型的實(shí)驗(yàn)室，可以將DB Server 與Web Server 進(jìn)行合并，可以減少資源的浪費(fèi)。也可以滿(mǎn)足系統(tǒng)響應(yīng)的需求。對(duì)于中型以及大型實(shí)驗(yàn)室，可以把這兩種服務(wù)器拆分開(kāi)，這樣會(huì)提升系統(tǒng)的響應(yīng)速度，也能提升數(shù)據(jù)處理時(shí)的安全性，實(shí)驗(yàn)室為了進(jìn)一步的保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的安全，可以對(duì)DB Server 進(jìn)行雙機(jī)備份，設(shè)置硬盤(pán)的鏡像。

圖2

3.2 ASP與系統(tǒng)的運(yùn)行方案

ASP，指Active Server Pages 中文名為活動(dòng)服務(wù)器界面，是由windows 發(fā)布的服務(wù)器端的開(kāi)發(fā)環(huán)境，用戶(hù)可以在這個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的、交互的、高性能的web 服務(wù)器程序。ASP 的具體工作流程是：Web Server 收到瀏覽器所提出的ASP 文件請(qǐng)求時(shí)，就開(kāi)始運(yùn)行一個(gè)ASP 腳本。這個(gè)時(shí)候，Web Server 將會(huì)對(duì)ASP 進(jìn)行調(diào)用，將ASP 的頁(yè)面文件全部進(jìn)行讀取，并開(kāi)始執(zhí)行所有的命令，最后通過(guò)HTML 的形式將數(shù)據(jù)返回至瀏覽器。ASP 的運(yùn)行原理很簡(jiǎn)單，只需要在計(jì)算機(jī)上安裝PWS 或是IIS 并將存入的ASP 文件屬性設(shè)置為執(zhí)行即可。當(dāng)在電腦上瀏覽ASP 頁(yè)面文件時(shí)，只需要在瀏覽器的搜索欄中輸入U(xiǎn)RL，就會(huì)顯示ASP 文件的執(zhí)行結(jié)果[4]。

在上述提到的系統(tǒng)中。Web Server 運(yùn)行使用ASP 文件所構(gòu)建的信息管理系統(tǒng)，客戶(hù)端通過(guò)使用瀏覽器進(jìn)行系統(tǒng)登陸來(lái)使用本系統(tǒng)。在DB Server 上使用SQL，Web Server 中，ASP 頁(yè)面文件通過(guò)使用AOD 的方式，來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。使用Windows 與·SQL Server 結(jié)合的方式是出于對(duì)兼容性與便捷性的考慮，研發(fā)成本也很低，很適合實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行信息管理工作，使用ASP 進(jìn)行開(kāi)發(fā)是由于ASP 的開(kāi)發(fā)工具較為完善，而且發(fā)布非常簡(jiǎn)單，對(duì)于訪問(wèn)量較小的網(wǎng)站有著很好的兼容性與響應(yīng)速度。

3.3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，基于軟件工程理論與技術(shù)，整體使用了ASP、JavaScript、HTML、和SQL Server 等技術(shù)。

開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)主要是設(shè)計(jì)一個(gè)基于Web Server 的數(shù)據(jù)庫(kù)程序，所以要想系統(tǒng)得以開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)，一共有兩個(gè)方面，分別是數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)與網(wǎng)頁(yè)的設(shè)計(jì)，下面主要對(duì)實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)方面進(jìn)行闡述：

3.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)

為了便于數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，對(duì)相同字符的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一，首先可以自定義多種數(shù)據(jù)類(lèi)型，其次進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與編程[5]。

3.3.2 系統(tǒng)管理模塊

在數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)中，進(jìn)行用戶(hù)管理是十分重要的環(huán)節(jié)，主要操作是增加用戶(hù)、刪除用戶(hù)、修改用戶(hù)密碼等，系統(tǒng)對(duì)于不同的用戶(hù)，要開(kāi)放不同的權(quán)限。

3.3.3 用戶(hù)管理模塊

用戶(hù)管理模塊主要是，在用戶(hù)使用自己的賬號(hào)密碼進(jìn)行系統(tǒng)登錄時(shí)，系統(tǒng)按照用戶(hù)類(lèi)型的不同，分別分放不同的權(quán)限，對(duì)于高校實(shí)驗(yàn)室吸引管理的使用需求，對(duì)每類(lèi)用戶(hù)開(kāi)放不同的權(quán)限，主要以下三點(diǎn)用戶(hù)，管理員用戶(hù)、教師用戶(hù)與學(xué)生用戶(hù).

管理員用戶(hù)：管理員通過(guò)登錄系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室狀況進(jìn)行大致了解，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程進(jìn)行查詢(xún)，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行管理。

教師用戶(hù)：教師在登錄系統(tǒng)之后，可以對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行申請(qǐng)使用，查詢(xún)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課題以及實(shí)驗(yàn)進(jìn)度并為學(xué)生錄入實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

學(xué)生用戶(hù)：學(xué)生可以通過(guò)登錄系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的預(yù)約，也可以查詢(xún)具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)課表以及自己的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

3.4 用戶(hù)表設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的需求，要將實(shí)驗(yàn)室的管理人員與實(shí)驗(yàn)參與人員，還有實(shí)驗(yàn)課題等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并制成用戶(hù)表。為了讓系統(tǒng)更及完善，便于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理，還要設(shè)計(jì)與用戶(hù)表相仿的未確認(rèn)用戶(hù)表。設(shè)計(jì)用戶(hù)表的目的是為了存放注冊(cè)成功人員的相關(guān)信息，例如姓名性別學(xué)生或教師信息與聯(lián)系方式等。主要的字符段有“用戶(hù)類(lèi)型”、“用戶(hù)編號(hào)”等。與用戶(hù)表相似，未確認(rèn)用戶(hù)表存放的也是用戶(hù)信息，與之不同的是未確認(rèn)用戶(hù)表主要存放的是已進(jìn)行注冊(cè)，但未通過(guò)實(shí)驗(yàn)室管理人員審核的用戶(hù)信息，或是已經(jīng)通過(guò)審核，但后期自行更改賬戶(hù)密碼后的信息，還有已經(jīng)被注銷(xiāo)的信息。與用戶(hù)表的最大不同是，未確認(rèn)用戶(hù)表存在“確認(rèn)類(lèi)型”這一字段，主要顯示新用戶(hù)注冊(cè)的信息，還是進(jìn)行的修改，或是已經(jīng)注銷(xiāo)的信息。

3.5 課程表設(shè)計(jì)

課程表主要存放實(shí)驗(yàn)室要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)課題，主鍵為“個(gè)體編號(hào)”，外鍵為“實(shí)驗(yàn)方式”以及“負(fù)責(zé)人”，課題表要對(duì)所有課題的信息進(jìn)行記錄，可以為程序提供處理以及統(tǒng)計(jì)功能[6]。

3.6 儀器表設(shè)計(jì)

儀表記錄實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器，其中包括可以正常使用的儀器以及報(bào)廢的儀器，還有正在進(jìn)行維修的儀器，主鍵是“儀器編號(hào)”，“儀器現(xiàn)狀”是外鍵，儀器現(xiàn)狀為正常的儀器表示可以進(jìn)行預(yù)約使用，而顯示其它狀態(tài)的儀器只能在查詢(xún)儀器具體信息時(shí)能獲得相關(guān)信息。

3.7 預(yù)約表設(shè)計(jì)

預(yù)約表示本系統(tǒng)中最重要的一個(gè)用戶(hù)表，對(duì)所有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行情況進(jìn)行記錄，是實(shí)驗(yàn)進(jìn)行收費(fèi)、追究責(zé)任、統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效根據(jù)，預(yù)約表的設(shè)計(jì)要與其他表進(jìn)行關(guān)聯(lián)，一共設(shè)置三個(gè)外鍵，主鍵為“實(shí)驗(yàn)儀器”與“開(kāi)始時(shí)間”，外鍵為：課題“、”儀器“、以及：用戶(hù)”。

4 B/S模式高校實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)功能

4.1 預(yù)約管理

設(shè)置自動(dòng)化的預(yù)約系統(tǒng)，便于用戶(hù)在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室預(yù)約，也便于實(shí)驗(yàn)室管理員在網(wǎng)絡(luò)上確認(rèn)預(yù)約，便于實(shí)驗(yàn)室的使用管理，避免出現(xiàn)擁堵。

4.2 課題管理

對(duì)于在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)課題，必須進(jìn)行信息化，規(guī)范化的管理，實(shí)驗(yàn)室的管理人員要將進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課題的名稱(chēng)、實(shí)驗(yàn)的負(fù)責(zé)人、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)以及經(jīng)費(fèi)來(lái)源錄入實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)正在進(jìn)行的課題，要開(kāi)放對(duì)預(yù)約的使用者的使用權(quán)限，與其他實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)不同的是B/S 模式系統(tǒng)主要有三種課題的合作方式，單獨(dú)使用儀器、中心參與課題、中心協(xié)助實(shí)驗(yàn)。

4.3 儀器的管理

實(shí)驗(yàn)室管理人員要將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)現(xiàn)存的各種數(shù)據(jù)，以及儀器的名稱(chēng)，價(jià)格、主要使用方式與記錄指標(biāo)等進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的錄入，用戶(hù)可以自由的查閱相關(guān)設(shè)備的信息，并且可以對(duì)正在投入使用的儀器與設(shè)備進(jìn)行預(yù)約

用戶(hù)管理，用戶(hù)要在實(shí)驗(yàn)室的信息管理系統(tǒng)中，注冊(cè)填寫(xiě)自己的個(gè)人資料信息，并且由實(shí)驗(yàn)室的管理人員進(jìn)行審核，確認(rèn)用戶(hù)個(gè)人資料的真實(shí)性后，開(kāi)放用戶(hù)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的使用權(quán)限，并使用戶(hù)能夠使用本系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。用戶(hù)要對(duì)自身的行為所負(fù)責(zé)，不得進(jìn)行損壞實(shí)驗(yàn)室設(shè)備數(shù)據(jù)以及其他資產(chǎn)的行為，管理人員有權(quán)監(jiān)控用戶(hù)在實(shí)驗(yàn)室的行為，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候可以注銷(xiāo)用戶(hù)的賬號(hào)權(quán)限[8]。

4.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)分析

實(shí)驗(yàn)室會(huì)因每天進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)而產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，B/S 系統(tǒng)會(huì)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)化的錄入，如某人在何時(shí)使用的某種設(shè)備進(jìn)行的何種課題的實(shí)驗(yàn)，為了維護(hù)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，要對(duì)儀器的使用者進(jìn)行一定金額的收費(fèi)，也為了迎接上級(jí)的檢查，實(shí)驗(yàn)室管理人員要對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)儀器的使用率以及課題的執(zhí)行情況、實(shí)驗(yàn)人員的具體情況、實(shí)驗(yàn)人員在何時(shí)使用的某種設(shè)備進(jìn)行的何種課題的實(shí)驗(yàn)等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集以及匯總分析，也要對(duì)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

5 結(jié)束語(yǔ)

在社會(huì)不斷進(jìn)行信息化、網(wǎng)絡(luò)化的建設(shè)中，高校的實(shí)驗(yàn)室管理也也要追求信息化的管理方法，實(shí)驗(yàn)室要計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息化技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建高校實(shí)驗(yàn)室模塊化的信息管理方式，促進(jìn)高校信息化的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)一體化的管理，讓高校的信息資源能夠得到共享與充分的利用。