基于PHP的高校实验室管理系统的设计与实现

苏天意 余明朕

[摘 要]随着科技的发展进步，信息技术在高校智能化建设中发挥着越来越重要的作用。基于此，文章分析了基于超文本预处理器（Hypertext Preprocessor，PHP）高校实验室管理系统主要实现的功能及系统功能设计、结构设计等内容。高校应用基于PHP的实验室管理系统，能够解决目前实验室申请的效率低、信息不对称、申请等待过程长等问题，进而提高高校管理水平。

[关键词]高校实验室管理系统;PHP;数据库模块

0     引 言

迈入21世纪，信息技术在日常生活中扮演着重要的角色。管理系统也借着“信息化”的红利，从人工统计向智能化管理发展。目前，高校实验室管理系统大多集成到办公自动化（Office Automation，OA）系統中，但普遍存在管理跨度大、功能滞后、管理效率低等问题。基于此，本文从实际出发，以解决问题为目的，力求构建一种高效率的实验室管理系统。

1     系统主要实现的功能

基于超文本预处理器（Hypertext Preprocessor，PHP）的高校实验室管理系统应实现以下功能：①迅速及时地处理学生的实验室使用申请，使申请过程透明化;②有效记录实验室使用记录情况，为高校有效开展实验室管理工作提供信息;③学校通过申请情况得到反馈数据，了解学生在实验室的学习情况，推动学校成为应用型高校。

2     系统功能设计

基于前文对系统实现功能的论述，基于PHP的高校实验室管理系统在功能设计上可以分为以下信息模块，包括录入数据库模块、申请提交、邮件通信、后台管理等，如图1所示。

2.1   录入数据库模块

该模块主要用于录入数据。学生在填写申请表时，选择填入实验室编号、指导教师姓名、辅导员姓名等，需要在数据库中建立关系型表格，并采用嵌套验证的方式判定其是否虚假填写信息，加强系统管理。

2.2   申请提交模块

学生填写完申请信息后，弹出验证窗口，输入其对应辅导员的姓名与手机号码，验证通过后，才能提交申请。申请记录显示在系统初始界面，方便查看。

2.3   教师邮件通信模块

学生录入的所有申请信息最后都会返回到doaction.php文件中进行加工处理，此文件包含数据库信息储存以及发送邮件两部分功能。当信息验证通过后，PHP会将所有信息存入数据库，以方便后期管理员查看。管理员查看后，发送邮件至指导老师，他们要审核学生的申请。邮件发送功能是申请邮箱的第三方接口，授予权限后，按照甲方协议，使用所分配的端口，并按照甲方要求显示邮箱界面。

2.4   系统管理

该模块主要负责记录系统使用过程中产生的数据，保存系统使用日志，主要包括学生的申请记录、管理员的审核记录、实验室使用人记录等数据。模块具有导出功能，在需要时可以批量导出所需信息资料。管理员可以实时获得系统最新数据并拥有查看、修改、删除申请信息的权限，为了保护用户的隐私，网页不显示申请者的相关信息。

3     系统结构设计

3.1   整体架构设计

实验室管理系统整体架构设计主要分为三大访问身份，首先是使用者，包括学生及教师;其次是管理者，拥有最多的权限;最后是指导老师，通过邮箱审核学生的申请情况。系统架构使用LNMP（Linux系统下Nginx+MySQL+PHP网站服务器架构）作为生产环境，无须依次输入命令，能够解决不必要软件之间的依赖性问题。本次设计以Linux（全称GNU/Linux，是一种免费使用和自由传播的类Unix操作系统）、Nginx（一个高性能的HTTP和反向代理的Web服务器）作为服务器，具有极高的稳定性且具有丰富的功能集，占用内存极少，并发能力强。在浏览器访问服务器时，需要Nginx提供HTTP或HTTPS（超文本传输安全协议）服务。

整个系统的设计理念是“轻便、迅捷”。在架构选择上，目前广泛采用C/S架构和B/S架构。C/S架构是基于服务器/客户端结构，这种操作模式无论是功能还是表现形式都有一定的局限性。而B/S架构能实现信息实时交互，该结构建立在广域网的基础上，客户端不需要固定的软件，只需要通过浏览器便能处理信息。

3.2   核心实现机制

实验室管理系统采用MySQL关系型数据库，“关系型”简单来说就是表格对应，整个关系型数据库由一个或若干个表格构成。在表格内，每一行都会记录相关信息的具体内容，每个值在列表中都具有唯一性。关系型数据库会将数据保存到不同的表格内，极大提升了数据的提取速度，且极具灵活性。MySQL开放源代码，能够支持处理拥有千万条记录的大型数据库，任何人都可以在GPL协议下根据自身需要进行个性化设计或修改，开发拥有属于自己的MySQL系统，并且提供C++、C、Java、PHP等市面上大部分编程语言的接口。数据库配置文件字符集使用UTF-8编码，第一个字节与美国信息交换标准代码（American Standard Code for Information Interchange，ASCII）相容，被称为通用转化格式。

系统后台使用PHP语言进行开发，其优势在于可以更快速地在动态网页上进行信息交互，效率极高且所占用的系统资源极少。本次的后台程序编写使用HTML语言及PHP语言混编，PHP程序根据PHP语言进行解码，浏览器可视作一个软件，对HTML、CSS以及Javascript进行识别解析，所以后台的其余HTML（Hyper Text Markup Language，超级文本标记语言）语言由浏览器本身语言进行解码。传输层使用TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）协议进行传输，应用层使用HTTP或HTTPS协议。HTTPS具有更高的安全性，在目前仅运用于校内，对安全性没有太高要求的情况下，使用HTTP即可。

3.3   主要架构层设计

3.3.1   数据库访问层设计

数据库访问层是整个构架设计中的重要模块。数据库访问层主要负责整个系统运行过程中数据库的访问工作。该层的设计主要为了完成服务器内数据库的Select（查询）、Update（更新）、Delete（删除）、Insert（插入）等操作。实现对象和数据的持久化，即依靠数据访问层（Data Access Layer，DAL）对数据库进行的结构化查询语言（Structured Query Language，SQL）进行解析，实现数据的存取以及传递。

3.3.2   业务逻辑层设计

业务逻辑层是整个系统构架中最具价值的一部分，该部分的设计主要集中在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计。业务逻辑层具有清晰的运行逻辑，与系统对应的领域逻辑具有重大关系。业务逻辑层的主要工作是处理系统域的业务，负责系统内逻辑性数据的产生、处理与转换工作。业务逻辑层在系统后期的扩展中非常重要，在系统构架中相对不同的作用层具有不同的作用。对于数据访问层而言，它是调用者;对于表示层而言，它却是被调用者。该层次的设计对于系统今后的开发、维护以及后期的各种扩展都有好处，相当于将需要解决的问题分成了几个小的模块，在解决问题时也更加方便、易于掌控。

4     系统特点及优势

4.1   特点

相较于传统的高校实验室申请流程而言，本系统具有以下优势。①及时性。传统申请流程需要由学生向上级管理员层层申报，审批下来后可能已经过了学生的使用时间，不利于解决学生的刚性需求。本系统的申请方式具有显著的及时性，学生提交申请后，系统提供多种方式督促管理员及时审核申请，学生可以通过系统提供的联系方式与管理员取得联系，及时解决问题。②可扩展性。系统虽然着眼于解决实验室管理与申请的问题，但在设计上保留了接口，方便后续进一步开发，有利于将各类功能集成到系统中，不断完善系统。③准确性。学生在使用系统申请实验室时，需要经过多重验证，以避免无效申请占用申请页面。在实验室管理方面，每一实验室均有对应的详细信息，实验室中设备登录、退出也有详细记录，能够最大限度地保证信息的准确性。④隐私性。系统不会将任何申请记录存储在云端，即用即销，申请后的页面信息会在一定时间内自动删除。学生申请过程中的验证信息也不会被记录，无须用户注册系统即可使用，最大限度地保证用户的信息安全。

4.2   优势

目前，系统的初代版本已在笔者所在学校投入使用，经过一段时间的调查、研究可知，用户满意度较高，主要体现在以下几个方面。①缩短了申请流程，节省用户大量时间。用户通过线上申请的模式，避免以往纸质申请的烦琐流程，有效节约用户时间资源。②提高了用户数据的安全性。系统本身不会保存任何申请数据，申请记录也会被定期覆盖，保证数据安全。③提高了实验室的管理水平。将申请实验室的管理工作与实验室的管理维护工作相结合，彻底改变了过去二者相分离的状态，方便处理某些交叉问题。

5     结 语

基于PHP的高校实验室管理系统使用B/S架构进行设计，从使用者的角度设计系统页面和系统功能，在满足用户需求的同时，也方便管理者有效开展实验室的管理工作，进而提高高校实验室的使用率和管理效率。系统主要使用PHP语言设计，能够灵活地处理数据，占用系统资源少，具有强大的可移植性和可成长性。但是，由于时间及笔者专业水平的限制，本系統仍存在不足之处，日后将不断完善。

主要参考文献

[1]花宁宁，韩家忠，田洪根.基于B/S架构的实验室仪器管理系统的设计与实现[J].山东化工，2020（6）：213-215.

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[4]李银矿，古丽米拉，郭斌.基于PHP技术的开放实验室管理系统的设计与实现[J].电脑与电信，2012（10）：26-28.

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