开放式实验室管理信息系统建设的研究

张丽华 邱鹏瑞

摘要：本文首先介绍了信息系统的结构和设计，接着分析了系统建设中的主要模块，最后探讨了其中的关键技术，以期为相关人员提供一定的参考。

关键词：开放式实验室;信息系统;数据库

中图分类号：TP315    文献标识码：A        文章编号：1007-9416（2018）10-0000-00

开放式实验室管理信息的优势就在于，通过中心的数据库可以实现对系统的综合性管理，利用网络交互技术，实现对系统的自动化和信息化发展。实验室的建设，也能降低管理人员的工作难度，准确的掌握各种实验设备，进而实现资源的共享和开放。

1 信息系统的结构和设计

1.1总体结构

在开放式实验室建设的过程中，过去是采用C/S的结构模式，实验管理人员在电脑上安装客户端，这样可以和服务器进行交互联系，但是这种模式还存在着一定局限性，就是维护复杂，而且有时候还会出现不兼容的情况。因此，尝试着选择利用B/S的结构模式，这样用户可以在任意一台电脑上进行登录和操作，给系统的管理人员和使用者都带来了极大的便利，也能增强系统内的兼容量。

1.2 功能设计

例如，从某高校实验室管理中可以发现，在结合师生意见之后，从实际情况出发，将系统分为四个部分，教师、学生、系统管理人员和实验管理人员。其中，教师所负责的便是安排课时任务，解答学生在实验中的各类问题。学生在登录系统之后，可以查询实验的内容，也能提出一些疑问。系统管理人员则是对信息系统进行定期的维护工作，负责信息的管理工作，此外，系统中还包含了以下几个功能，如图1 所示。

2 系统中的关键技术

2.1 Web数据库访问技术

无论是从系统的先进性，还是从它的兼容性来考虑，采用ASPNET为服务器都是最为合理化的开发技术。其中Web数据库访问技术，主要有两个发展方向，一个是服务器端技术，而另一个则是客户端技术，前者主要是在Web服务器端的基础上进行的，根据客户的需求，生成相应的内容，然后发送到客户的浏览器中。如CGL和Asp等都是服务器技术。存在着一定的局限性，就是对Web服务器端的要求比较高，容易遇到一些瓶颈。基于此，还需要相关人员加大研究的力度，例如在某高校采用的就是Web和B/S相互结合的模式，通过ASP+AQL server的动态技术。确保管理系统中所有的信息资源和用户管理都可以进行多级权限的管理，支持多用户同时访问。

2.2 动态页面制作技术

客户端动态技术的原理，让Web服务器只能够利用HTML页面将信息发送到客户端，在这个页面中，又包含了页面逻辑脚本和组件，这些组件和脚本的作用就是让用户获得动态中的内容与指令。有客户端的瀏览器负责接受这些指令。比较典型的就是Active和Java applet等，客户端技术的优势点，就是充分利用计算机和客户端的双重特点，减少了服务器和网络上的计算压力。此外，还可以实现用户交界面的沟通与交流。但是，需要注意的是，客户端的动态页面制作技术中也存在着一定的缺陷，就是代码和客户机的安全性不够高。因此，在一般情况下，就是采用以服务器端为主的Web技术为主，在客户端的Web技术上就会显示出动画和一些基本的验证数据。

2.3信息安全策略

系统中的信息安全应该从多个角度出发，如软件的操作系统和应用程序层。尤其是在ASP.NET环境中，它可以同IIS一同为用户提供一定的服务，这也是借助操作系统的优势来完成的。为了对系统中的用户进行身份上的识别，提高使用者的安全性和保密性，系统有时候会自动化的对用户的使用权进行限制，如表1所示。

此外，还应用了防火墙技术，主要是限制网络用户对内部网络的访问。将不安全的服务放置在防火墙中，让它来代替服务器的作用，对外部的请求作出相应的回答，进而确保内网的安全性。

3 系统建设中的主要模块

3.1 预约管理

在实验预约管理过程中，一般是通过预约的方式来完成的，在网站的主页中包含了两个入口，一个是班级，而另一个则是个人。前者是任课教师所申请的预约，要提供实验的人数、课程名和时间等。而后者这是学生或者是教师个人申请的上机预约。班级预约一般都是面向教师的，也要看其中可以分为几个不同的内容，计算机也会自动化的将实验中的各项数据都显示出来，并且将实验的结果报告给学生和教师。假设实验的时间有所冲突，就有相关的管理人员协调安排。此外，学生在选择预约的实验信息时，应该点击确认，系统就会自动化的判断学生的预约信息，如果信息没有任何的问题，就会从数据库中找出这个学生是否有预约过实验。如果实验没有被排满，就算已经预约成功了，实验管理人员也要针对某一个实验，根据学生的数量，进行批次的确认。

3.2 刷卡登录

在实验过程中，可以通过采集的方式来录入自己的学号，系统也会查看条码是否符合实际的标准，及时判断出有没有任何的附加条件，或者是过去的违规实验。如果没有就可以寻找可用的试验台来进行相应的分配，然后将信息发送到实验台进行远程的控制，最后等待信息。当接收和应答超过规定时间的时候，显示刷卡就会自动化的分配出最后的结果。

3.3 远程控制

远程控制一般都是通过计算机来实行的，这样可以控制实验工作台中的电源控制器，并将控制的状态反馈到中心的数据库中，同时发布到网络和终端系统中。这样系统就可以对工作台进行相应的控制，对试验台也可以进行自动化的分配，并将实验室的状态反馈给管理人员。在实验台的控制系统中，一般是通过PC控制器、分配器和电源控制模板等部分构成的。在PC的前端会利用互联网来进行相应的通信，通过界面上的按键进行手动的控制。此外，PC控制器还可以通过RS232来进行串口通信，在485总线上可以挂上24个电源控制模板，一个PC前端最好不要超过128个控制模板。在试验台控制管理系统中，又包含了服务器和客户端等程序，客户端主要是负责捕获一些实验信息，将这些信息上报给服务器，在处理之后将其记录到数据库中。

4 结语

开放式实验室管理信息系统的建设和发展，将教师、学生和实验室三者都联系在一起，这种全新的方式，可以突破时间和空间的限制，也极大的提高了学生在实验中的积极性。从现阶段的发展情形中可以看出，这项技术的设计和建设还处于一个初始阶段，需要得到更多人的关注和认可。

参考文献

[1] 李佳.基于Web的开放式实验室管理信息系统的设计与实现[J].福建电脑，2016， 32（6）：33-34.

[2] 林国福，王瑛.开放式实验室管理信息系统的设计与实现[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