高校大型仪器设备共享平台系统的设计与实现

余祥玲

(浙江传媒学院实验室与设备管理处，浙江 杭州 310018)

高校大型仪器设备共享平台系统的设计与实现

余祥玲

(浙江传媒学院实验室与设备管理处，浙江 杭州 310018)

本文通过对高校大型仪器设备共享平台建设的需求分析以及共享平台用户所具有的特点，基于B/S的三层体系结构，采用了模块化的设计思想，基于微软.NET平台的ASP.NET技术和C#语言开发了高校大型仪器设备共享平台。平台系统具有资源开放、信息更新速度快、管理简单和操作便捷等优点，解决了资源孤岛、难以共享的问题，为高校大型仪器设备的科学管理和合理共享提供了一条有效的途径。

大型仪器设备；共享平台；ASP.NET；三层结构；模块化设计

1 引言

大型仪器设备是高等教育必备的基础设施，然而当前我国高校大型仪器设备管理存在比较多的问题，主要是仪器设备数量繁多、管理不规范、制度不完善等等。如何满足大型仪器设备等资源短缺单位教学和科研需要，推动科技资源的共享，提高现有大型仪器设备的利用率和使用效益，已成为各高校关注的热点。

2 共享平台的结构组成

共享平台将系统用户划分成系统管理员、仪器设备管理员、仪器设备维护管理员以及普通用户等几类，并根据普通用户与学校的关系又划分成校内用户和校外用户实现系统的五大功能需求，即用户信息管理功能、仪器设备预约功能、仪器设备管理功能、网站平台管理功能和收费管理功能，满足从信息系统角度对高校大型仪器设备的使用和共享进行规范化管理和操作，规范仪器设备的采购流程、使用流程、维修流程。

软件系统体系结构模式设计是整个软件过程中极其重要的一步，系统体系结构模式合理的选择和设计甚至比具体的算法设计和数据结构的设计都重要，它直接决定了系统后期开发的难易程度以及开发出来的系统的性能的高低。软件体系结构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象[1]，由构成系统的元素的描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式以及这些模式的约束组成[2]。

建立起来的共享平台不仅需要适用于大型设备的共享，同样可以扩展到资源、信息、研究成果的共享。此外，系统的用户在地理位置上的分布是分散的，用户不仅在工作单位甚至在家里也应该能够执行仪器设备的查询和预约操作，因此仪器设备共享平台必须打破地域空间的限制，采用B/S架构以其特有的优势可以满足仪器设备共享平台系统的特点。

3 共享平台系统设计及功能

3.1 基于B/S的三层架构的设计

三层体系架构由传统的C/S两层体系结构发展而来，它将客户机程序中的业务逻辑部分单独剥离出来形成一个新的层次，按照应用功能将整个业务流程从上往下依次划分为表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）和数据访问层（DAL）。三层体系结构不是物理上的三层，并不是简单地放置三台设备就称为三层体系，而是系统在逻辑上被划分为三层，即使这三层全部放置在同一设备上[3]。业务逻辑层是三层体系结构的核心价值所在，它的关注点主要集中于业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计部分[4]。系统中绝大部分的逻辑操作和具体的数据处理过程都是在这一层完成的。

在大型仪器设备共享平台中，表现层为系统提供了用户进行仪器预约、仪器管理和用户管理等等一系列操作的界面。用户根据界面上的提示执行一系列的步骤即可完成所需进行的操作，而无需关心后台是如何对请求进行响应的。共享平台表现层采用了ASP.NET中的Web Form页的方式实现，通过在网页中使用事件处理调用对应的后台业务处理逻辑。经过IIS服务器的发布后，用户便可通过浏览器访问到Web Form页上的信息。由于共享平台中的用户大致可以划分为管理人员和普通用户，因此表现层也可以分为这两类用户界面和后台管理界面。

3.2 系统功能模块设计

根据前期需求调研以及模块化设计原则，共享平台系统主要分为门户网站和后台管理系统，如图1所示。

图1 共享平台系统组件图

3.3 平台首页

首页应充分利用web程序的优势，最大限度地为用户提供有用的、丰富的信息，为用户提供方便快捷的信息获取方式，平台系统门户网站主要为用户提供了以下基本信息，如表1所示。

表1 共享平台网站基本信息

3.4 用户登录及管理

系统除了供普通游客浏览之外，还提供完备的登录注册功能，用户申请注册之后系统管理员对用户进行审核后可进行相应权限操作。通过将用户类划分成系统管理员、仪器设备管理员、校内用户和校外用户等不同类别，并给这些用户种类分配相应的权限，从而实现对整个系统用户的权限的管理。

3.5 仪器预约管理

仪器设备预约功能是共享平台的核心功能，主要包括仪器预约申请和仪器预约管理两部分。

（1）仪器设备预约。主要面向的群体是普通用户，侧重于预约信息的采集，所有用户必须通过共享平台预约使用仪器设备。校外用户对仪器的预约本质上是实验预约：即他们并不直接操控仪器设备，而是通过提供实验样本或者实验数据，由校内仪器操作人员进行具体的实验操作和分析，然后将结果上传到共享平台以供他们下载查看；校内用户对仪器的预约即可以采用与校外用户一样的实验预约的方式，也可以采用实质意义上的仪器设备预约。

（2）仪器预约管理。主要面向的群体则是仪器设备管理人员，侧重于对普通用户仪器预约申请的审核和管理、实验结果上传及仪器预约情况统计等。

3.6 仪器设备管理

仪器设备管理模块主要包括仪器设备信息、仪器收费标准、首页推荐仪器、仪器维护管理、仪器授权等功能。仪器管理人员可以查看当前所有仪器设备，填写相应的仪器设备信息，选择有使用权限的用户，授权使用，分配用户使用权限。

3.7 收费管理

本系统中的收费管理主要侧重于对校内老师的收费管理，对于校内学生和校外用户的收费采用第三方支付平台实施。收费管理包括导师经费预充值、导师经费查询和导师经费统计等功能。导师在使用仪器设备之前需向自己的系统账户中存储一定数额的经费，以后每次使用仪器时系统自动从用户账户中扣除相应的金额，可随时查询充值记录以及划扣金额等记录，便于统计、了解导师的经费具体去向。

3.8 查询统计

主要以报表的形式统计信息，对大型仪器预约系统的整体情况进行综合统计，包括仪器预约情况统计、仪器使用情况统计、收费情况统计、仪器维护情况统计、测样收费统计等。

4 共享平台系统页面展示

为实现高校大型仪器设备的共享，对大型仪器设备进行科学一体化的管理，整个系统主要划分为两大部分：平台网页和后台管理。

4.1 平台首页

平台首页主要包括登录注册框、标题栏、菜单栏、最新设备、操作仪器、公告通知等信息。

4.2 后台管理

后台管理是保证系统正常运行不可缺少的重要部分，界面主要包括功能导航、工作台、标题栏、菜单栏、校历等几个部分。工作台中显示了一些基本的统计信息：本周实验概况、当日实验概况、本周用户概况和当日用户概况。后台管理主要提供了基础信息管理、用户管理、预约管理和收费管理等功能。

5 结语

高校大型仪器设备共享平台系统必须满足从信息系统角度对高校大型仪器设备的使用和共享进行规范化管理和操作，规范仪器设备的采购流程、使用流程、维修流程，避免高校大型仪器设备重复购置，减少科研开销，同时通过规范化管理延长设备的使用寿命，使得大型仪器设备能够在科研以及教学中发挥其重要作用。

[1]张友生，陈松乔．C/S与B/S混合软件体系结构模型[J]．计算机工程与应用，2002，23：138-140．

[2]左爱群，黄水松．软件体系结构的发展与研究[J]．计算机工程与应用，1999，3：19-21．

[3]范振钧．基于ASP．net的三层结构实现方法研究[J]．计算机科学，2007(4)．

[4]张妩莹．外贸管理信息系统的设计与实现[J]．计算机光盘软件与应用，2011(11)．

Design and Accomplishment of University Large-scale Instruments and Equipment Sharing Platform System

Yu Xiangling
(Zhejiang University of Media and Communications,Hangzhou 310018,Zhejiang)

This paper analyzes the demand of large instrument and equipment sharing platform construction and the characteristics of the sharing platform.Based on the three-layer structures of B/S,the paper uses a modular design concept,develops the platform with ASP.NET and C#based on Microsoft.NET platform.Internet-based resource sharing system has advantages of resources opening up,information updating quickly,simple management and convenient operation.It solves the problems of Resource Island and difficultly sharing,and offers an effective way for the scientific management and sharing of large-scale instruments in university.

large-scale instruments；sharing platform；ASP.NET；three-tier structures；modular design

G647

A

1008-6609(2015)10-0055-03

余祥玲，女，湖北武汉人，硕士，研究实习员，研究方向：高校实验室建议与管理。