高校实验室设备管理系统的设计研究

赵高丽

摘要：该文是研究实验室设备管理系统的设计与实现，通过了解高校对于实验室设备管理的功能需求以及业务流程之后，以提高实验室设备管理效率为目标，使用ASP.NET架构实验室设备管理系统。该系统面向的对象是管理员，教师和学生。管理员实现的功能主要是：系统配置管理，设备信息管理，注册用户管理，实验室管理，借用记录管理和预约记录管理。教师实现的功能主要是：个人资料管理，设备借用管理和实验室预约管理。学生实现的主要功能是：个人资料管理和实验室管理。

关键词：实验室设备；高校实验室；设备管理

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）22-0073-03

高校的教学体系包括理论教学和实验教学两部分。高校实验室作为高等学校进行实践教学、科学研究的主要基地。实验仪器、实验设备较多，很多学校仍采用传统的实验人员手工管理，耗费了大量的人力、财力和物力并且管理比较混乱，因此，高校需要一个完善的实验室设备管理系统来加强对实验设备的管理。因此本文将研究实验室设备管理系统的设计与实现，为高校实验室设备管理系统的建立奠定了一定的基础。

1 设计的目的与需求

本系统主要是通过了解学校对于实验室设备管理的功能需求以及业务流程之后，运用ASP.NET架构实验室设备管理系统。系统不仅能够极大提升管理实验室设备的效率，而且能够实现学校对实验设备的高利用率，进而推进高校实践教学的高效率运转。通过运用.NET技术和软件工程的理论知识，设计出基于B/S结构的实验室设备管理系统，实现学校实验设备的高利用率，提高工作人员的工作效率，促使高校实践教学的高效率运转。

1.1 系统的功能需求分析

1.1.1 系统性能的需求范围

本系统设计初对管理员、教师和学生的功能需求进行了调研。管理员的功能需求主要包括：系统配置管理、注册用户信息审核、学生的资料管理、设备信息管理、借用记录管理、实验室管理和预约记录管理。教师的功能需求主要包括：教师个人资料的管理、实验室设备借用管理、实验室预约管理。学生的功能需求包括：个人资料管理、实验室管理。

1.1.2 管理员的功能需求

1）系统配置管理：能够实现对管理员和教师用户的添加，并且可以对其进行删除、修改的操作。

2）设备信息管理：显示出实验室已经存在的实验设备的信息，并对其进行管理；

3）注册用户管理：能够实现对新注册用户信息进行审核，并对其进行相应的管理；

4）借用记录管理：通过编号，名称，类别，借用人等，查询借用记录；

5）实验室管理：能够对实验室信息进行添加，查询进行编辑操作；

6）预约记录管理：对预约信息进行管理。

1.1.3 教师的功能需求

1）个人资料管理；修改用户的基本资料；

2）设备借用管理；对设备借用进行登记及查询；

3）实验室预约管理：对实验室的预约及查询实验室使用情况。

1.1.4 学生的功能需求

1）个人资料管理：查询、修改个人的基本资料；

2）实验室管理：查询实验室的基本信息。

1.2 系统的数据库设计

1.2.1 数据库概念设计

在概念设计阶段中，研究者需要把自己变为用户，使其能够从用户的角度看待系统，理解用户对于系统的不同看法，从而使其设计的系统更好的满足用户的需求。因此第一阶段的概念模式就是反映用户需求。第二阶段则把已经形成的概念模式转换成逻辑模式。为了使系统设计的复杂程度降低，本设计采取了将概念设计从整个设计过程中独立开来，使各阶段的任务分开。使用这种方法可以保证其不受特定DBMS的限制。使用E-R方法进行数据库的概念设计，需要进行三个步骤：首先设计出局部的E-R模式，其次把设计出的分部E-R模式整合成一个全局模式，最后再对全局的E-R模式进行优化，得到最终的模式，即概念模式。

1.2.2 设计全局E-R模式

当局部E-R模式全都设计好之后，需要把其整合到一块构成一个全局的E-R模式。全局的E-R结构不仅需要合理地表示一个完整、一致的数据库概念结构而且必须支持所有的局部E-R模式。实验室设备管理系统的全局E-R模式如图1所示：

1）确定公共实体类型。多个局部E-R模式的合并，首先要确定各局部结构中的公共实体类型。在这一步中仅仅按照实体类型名和键来认定公共实体类型。通常把同名实体类型作为公共实体类型的一类候选，把具备相同键的实体类型作为公共实体类型的另一类候选。

2）局部E-R模式的合并。合并需要以公共实体类型开始，以加入独立局部结构为结束。合并的原则是：首先进行两两合并；先合并那些在现实世界中有联系的局部结构；

3）消除冲突。冲突可以分为三类：属性冲突，结构冲突和命名冲突。而正是为了消除这些可能产生的冲突，使其能够被全部用户共同理解和接受的同一概念模型，因此设计全局E-R模式来代替局部E-R模式。

全局E-R模式的优化。全局E-R模式整理完成后，需要进一步根据各个部分的需求对全局E-R模式进行优化，从而达到提升数据库系统的使用效率的目的。一个好的全局E-R模式，不仅应该满足准确、全面地反映用户功能需求的基本条件外，还应尽量使实体类型的个数减少；实体类型重所含的属性个数也要尽可能的少；实体类型间联系无冗余等条件。

本系统主要是为了实现实验室设备的信息化管理，提高实验室设备的利用率，提高实验室设备管理的效率。采用的主要是基于B/S结构的后台操作模式，同时运用数据库对数字化信息进行管理。并在Visual Studio上进行代码的编译，最终在浏览器上实现对系统的前台操作。在实验室设备管理过程中，用户对于各个方面的需求不尽相同，本系统采用了E-R模式，将用户的需求分开实现，首先形成各个局部模块，再整和成一个完整的模块。力求将用户的所有需求满足，并能够清晰的展现在用户面前。该系统的各个功能的说明如图2所示。

2.2 系统模块详细设计及实现界面展示

2.2.1 登陆模块

登陆模块中可以使用该系统的人员为：管理员、教师、学生，三个角色的账户进行登陆认证。主要可以实现的功能为：当系统操作人员输入了用户名、密码以及系统中的身份后，系统自动调取数据库的信息，核对无误后，操作人员方可进入系统并进行相关操作。若输入的信息与数据库中的信息不符，则该操作人员无法进入系统进行操作，从而确保了系统的安全。

2.2.2 系统配置模块

系统配置部分的子项中包括管理员及教师信息查询及添加。主要实现的功能是：管理员能够添加管理员和教师信息，并可以对其账户信息进行修改和删除的管理。但是教师并不能对此进行任何操作。保证了管理员的最高权限。

2.2.3 设备信息管理模块

设备管理模块的子项中包括设备类别的添加、设备类别的查询、设备信息添加、设备信息查询四个方面。此模块是实验室设备管理的核心部分。管理员可以对按照设备类别的不同分门别类的将各设备添加到不同设备类别中，防止出现设备管理混乱的情况。

该模块的另一个功能是对设备信息的添加以及对设备信息的管理。管理员可以添加新设备的图片、进价、型号等并可对其进行修改、删除。

2.2.4 学生信息管理模块

该模块中只包含了一个功能即管理员对学生信息的管理。学生在登陆界面进行注册，填入系统要求的信息。该信息在这个模块显示，管理员对学生的信息进行查看，如果符合要求则审核通过，学生方可以登陆该系统进行操作。否则该生注册失败，无法登陆该系统进行操作。

2.2.5 实验室管理模块

该模块的主要内容包括两个部分即实验室的添加和实验室信息管理。管理对实验室的情况进行说明，并在界面上显示出该实验室是否被预约或使用。方便教师用户对实验室预约。

2.2.6 借用和预约记录管理模块

这是两个模块，而其设计思想大致相同，因此放在一起说明。借用记录管理模块主要是对借用的设备仪器的记录，其包括借用人、借用时间、归还时间和审核。借用设备需要管理员的审核，管理员审核通过方可借出，否则不能借出。实验室预约记录管理模块面向的是教师。教师登录系统后，在该模块对实验室的信息进行查询和预约，然后通过管理员的调控从而实现对实验室的使用。

2.2.7 销毁记录管理模块

该模块的主要内容是设备的销毁和对销毁情况的记录。当出现损坏的设备时，管理员有权限对此设备进行销毁，但是必须记录清楚销毁事由，该销毁的设备记录在系统内，方便实验室的管理。

3 总结

本系统是一个实验室设备管理平台，使用ASP.NET+SQL的模式定制的一个小型设备管理平台，从功能上看，较为完整。系统通过数据库存储各种数据，实现了使用户通过Web界面添加信息，操作系统的功能，同时在该界面允许用户对其权限范围内的数据进行浏览、查询、编辑等操作。系统采用的是模块化的设计方法，通过对用户的需求的研究以及程序的应用与维护的难易度，将其置于不同的模块当中，而后把各个模块归于一起，形成一个完整的系统。这种设计方法方便了对系统各个部分的的扩展与维护。其功能上满足了当今学校对于实验室设备管理方面的需求，能够提高实验室设备管理的效率，最终达到加强学校对实验室设备管理的目的。

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