伍燕青

(廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院管理工程系，廣東廣州510520)

0 引言

目前，高校的各個校區(qū)甚至各個實(shí)驗(yàn)中心的管理信息系統(tǒng)都是相互獨(dú)立的，各系統(tǒng)之間不能高效率地實(shí)現(xiàn)軟硬件設(shè)施和實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息等資源的共享。而且隨著學(xué)校實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的不斷擴(kuò)大和實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的不斷豐富，實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)功能日益復(fù)雜化、多樣化，使得各系統(tǒng)中龐大的數(shù)據(jù)存儲和快速運(yùn)算又成為一個難題。云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)，能夠有效地解決現(xiàn)有信息系統(tǒng)運(yùn)行模式中的各種不利因素，利用云計(jì)算平臺，將分布在不同地區(qū)的軟硬件資源虛擬地構(gòu)建起來，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層面的軟硬件資源共享。云計(jì)算技術(shù)的這些特點(diǎn)，正適合高校多校區(qū)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同辦公、共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的需求。因此，本文將構(gòu)建基于云計(jì)算平臺的實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)，旨在為提高系統(tǒng)中資源利用率、運(yùn)算速度和信息安全性，并降低系統(tǒng)設(shè)備成本。

1 云計(jì)算平臺

1.1 云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算技術(shù)實(shí)際上就是分布式計(jì)算、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)存儲、負(fù)載均衡等各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相統(tǒng)一融合的最終產(chǎn)物，致力于解決網(wǎng)絡(luò)平臺中的通訊、存儲和資源利用等方面的問題。云計(jì)算技術(shù)依托于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)和分布式文件存儲等技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)中分布在各地的存儲設(shè)備、運(yùn)算設(shè)備和軟件等資源整合起來，以服務(wù)的形式提供給用戶，并且可以隨著用戶需求的變化，動態(tài)地?cái)U(kuò)展和配置軟硬件資源，以滿足用戶的需求，實(shí)現(xiàn)資源的共享和按需分配。云計(jì)算必將為我們展示其強(qiáng)大的生命力，并將改變信息技術(shù)的運(yùn)行模式，甚至改變我們的工作和生活模式［1］。

1.2 平臺架構(gòu)設(shè)計(jì)［2-4］

本文將構(gòu)建的云計(jì)算平臺，以分層設(shè)計(jì)為理念，通過分布式存儲和服務(wù)器的虛擬化等技術(shù)，依靠互聯(lián)網(wǎng)，將多個校區(qū)的軟硬件資源和實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源整合到一起來協(xié)同工作，用來為覆蓋多校區(qū)的實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)提供服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)軟硬件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的高效管理和共享使用。該云計(jì)算平臺的核心構(gòu)架分為四層:基礎(chǔ)設(shè)施層、基礎(chǔ)管理層、應(yīng)用接口層和應(yīng)用層，如圖1所示。

圖1 云計(jì)算平臺核心架構(gòu)圖

(1)基礎(chǔ)設(shè)施層。是整個系統(tǒng)的性能基礎(chǔ)，是信息系統(tǒng)發(fā)揮功能的硬件保障。本層應(yīng)用了虛擬化技術(shù)，使用VMware WorkStation軟件搭建虛擬化服務(wù)器集群，統(tǒng)一管理所有設(shè)施，并根據(jù)用戶需求將硬件資源如計(jì)算能力、存儲空間、網(wǎng)絡(luò)帶寬等分配給用戶。

(2)基礎(chǔ)管理層。部署了Hadoop系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)分布式文件存儲功能，它對平臺中所有分散的存儲資源進(jìn)行了抽象的表示和統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)儲存資源的共享使用和分布式存儲。Hadoop系統(tǒng)采用了冗余備份和容錯機(jī)制來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確存儲，能夠保證平臺內(nèi)數(shù)據(jù)儲存相關(guān)操作的安全性和可靠性。

(3)應(yīng)用接口層。實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)接口、用戶環(huán)境配置、身份認(rèn)證和訪問授權(quán)等，用于應(yīng)用層應(yīng)用程序與下層基礎(chǔ)設(shè)施層之間的通信。

(4)應(yīng)用層。安裝部署了本文所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對多個校區(qū)各實(shí)驗(yàn)室的統(tǒng)一管理和實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的共享使用。

1.3 平臺的搭建［5-7］

云計(jì)算平臺的搭建是一項(xiàng)細(xì)致而復(fù)雜的工作，一點(diǎn)細(xì)小的失誤都可能導(dǎo)致整個云計(jì)算平臺無法正常運(yùn)行。云平臺的搭建是在虛擬機(jī)VMware WorkStation下，安裝操作系統(tǒng)(本文采用Ubuntun操作系統(tǒng))，并通過Hadoop系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)分布式文件存儲，構(gòu)建起云平臺環(huán)境。具體的部署步驟如下:

(1)在服務(wù)器上安裝VMware WorkStation軟件。

通過該軟件進(jìn)行虛擬機(jī)的創(chuàng)建，每臺虛擬機(jī)作為一個節(jié)點(diǎn)，建立虛擬化服務(wù)器集群，并完成虛擬機(jī)上操作系統(tǒng)(Ubuntu)的安裝。在服務(wù)器集群中選擇一臺虛擬機(jī)作為主節(jié)點(diǎn)或名字節(jié)點(diǎn)(NameNode)，其他虛擬機(jī)作為子節(jié)點(diǎn)或數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(DateNode)，并為各個節(jié)點(diǎn)配置IP地址和主機(jī)名稱。

(2)建立虛擬機(jī)之間的Secure Shell(SSH)無密碼登錄。因?yàn)樵谠破脚_環(huán)境下，虛擬機(jī)間的連接和通信十分頻繁，如果每次都需要進(jìn)行密碼輸入，將會大幅降低工作效率。建立SSH無密碼登錄，首先在主節(jié)點(diǎn)上生成密匙對;然后將生成的密匙對分別復(fù)制到其他的各個子節(jié)點(diǎn)上。這樣，各個節(jié)點(diǎn)間的SSH連接就不在需要密碼登錄。

(3)Hadoop系統(tǒng)的安裝和配置。Hadoop系統(tǒng)的安裝非常簡單，關(guān)鍵是對運(yùn)行環(huán)境的配置，包括各節(jié)點(diǎn)的地址、端口號、訪問權(quán)限、分布式文件系統(tǒng)的管理方式、冗余備份原則等等。配置成功后，還需要對分布式文件系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的格式化操作，將各個子節(jié)點(diǎn)的文件系統(tǒng)統(tǒng)一處理。

(4)安裝所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)。將系統(tǒng)源文件放到Apache下，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫放到MySQL下。

至此，云計(jì)算平臺的搭建工作基本完成。

2 基于云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)分析

2.1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

基于云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)是針對現(xiàn)有普通實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的不足和缺陷，并結(jié)合云計(jì)算平臺自身的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。旨在為系統(tǒng)用戶提供方便、簡潔的服務(wù)和功能，并提高系統(tǒng)中資源利用率、運(yùn)算速度和信息安全性，降低系統(tǒng)設(shè)備成本。系統(tǒng)通過整合實(shí)驗(yàn)室管理工作中所涉及的絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)和管理事務(wù)，搭建一個平滑的數(shù)據(jù)平臺，實(shí)現(xiàn)多個校區(qū)、多個實(shí)驗(yàn)中心、多個功能之間數(shù)據(jù)共享、事務(wù)審核及業(yè)務(wù)辦理。系統(tǒng)將全面實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理、儀器設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)耗材管理和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)管理的規(guī)范化、信息化;提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)特別是開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理與服務(wù)水平;為實(shí)驗(yàn)室評估、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)評教等決策提供數(shù)據(jù)支持;為大型儀器設(shè)備開放共享提供網(wǎng)絡(luò)化管理服務(wù)平臺;智能生成每學(xué)年教育部實(shí)驗(yàn)室信息數(shù)據(jù)報表，高效地完成年度數(shù)據(jù)上報工作。系統(tǒng)極大地提高實(shí)驗(yàn)室管理工作的效率，提升服務(wù)水平，消除各校區(qū)、實(shí)驗(yàn)中心以及管理職能部門之間的隔閡，消除信息孤島，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理的規(guī)范化、流程化，以及軟硬件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的共享使用。

2.1.2 需求分析［8］

系統(tǒng)的需求分析體現(xiàn)了對系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)要求，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，系統(tǒng)須包括如下功能:

(1)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室資源管理的信息化。包括實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)人員、實(shí)驗(yàn)用房、實(shí)驗(yàn)室資料文檔等實(shí)驗(yàn)室資源信息;

(2)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的信息化。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本信息管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)與安排、實(shí)習(xí)與課程設(shè)計(jì)、課表查詢等功能;

(3)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室開放管理信息化。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目的開放管理，學(xué)生在線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目預(yù)約或?qū)嶒?yàn)室預(yù)約;

(4)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及評估工作網(wǎng)絡(luò)化管理。構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目、評估評教工作的信息化平臺。

(5)實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備科學(xué)管理。包括計(jì)劃采購管理、報增入庫管理、變動維修管理以及儀器設(shè)備查詢與統(tǒng)計(jì)等各個環(huán)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)化管理。

(6)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)低值品、耗材的精確化管理。為實(shí)驗(yàn)低值品、耗材計(jì)劃申購、采購、庫存、領(lǐng)用等管理提供基礎(chǔ)。

(7)實(shí)現(xiàn)對大型儀器設(shè)備管理。使用信息、開放服務(wù)信息、預(yù)約情況信息等網(wǎng)上發(fā)布與查詢。

(8)實(shí)現(xiàn)教育部實(shí)驗(yàn)室信息報表及學(xué)校報表的智能收集與上報。能夠按照用戶需求從數(shù)據(jù)庫提取數(shù)據(jù)，并自動進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析后生成各種統(tǒng)計(jì)表;

2.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［9-11］

系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)運(yùn)用分層設(shè)計(jì)的思想，將系統(tǒng)功能進(jìn)行有序的分層:應(yīng)用程序?qū)Ｓ霉δ芪挥谏蠈?跨越應(yīng)用程序領(lǐng)域的功能位于中層;而配置環(huán)境專用功能位于底層。多層設(shè)計(jì)使得各個邏輯層相互獨(dú)立，某一層的變化不會影響到其他層，使系統(tǒng)以更松散的方式耦合，從而更易于維護(hù)。系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分為三層(見圖2):表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。

(1)表示層。位于最上層，離用戶最近。用于顯示數(shù)據(jù)和接收用戶輸入的數(shù)據(jù)，為用戶提供一種交互式操作的界面。

(2)業(yè)務(wù)邏輯層。位于數(shù)據(jù)訪問層與表示層中間，起到了數(shù)據(jù)交換中承上啟下的作用。負(fù)責(zé)從數(shù)據(jù)訪問層獲取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)并執(zhí)行最后的合法性檢查，實(shí)現(xiàn)用戶的全部業(yè)務(wù)邏輯。

(3)數(shù)據(jù)訪問層。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的訪問，對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和讀取操作。

圖2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖

2.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)［12-14］

根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和需求分析，將系統(tǒng)分為10個功能模塊:實(shí)驗(yàn)室管理、實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)室開放管理、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與評估管理、儀器設(shè)備管理、大型儀器設(shè)備設(shè)備管理、低值品及耗材管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與報表、系統(tǒng)管理等，系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.3.1 實(shí)驗(yàn)室管理

實(shí)驗(yàn)室管理功能模塊提供一個覆蓋全校實(shí)驗(yàn)室常規(guī)業(yè)務(wù)管理的信息化平臺，其主要管理功能是實(shí)現(xiàn)全校實(shí)驗(yàn)室基本信息的添加和維護(hù)操作;實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度等電子文本及表格信息庫的維護(hù)，讓原本繁鎖的工作變得異常輕松和簡單。

(1)實(shí)驗(yàn)室信息。分級列出實(shí)驗(yàn)室情況，同時實(shí)現(xiàn)維護(hù)、增減實(shí)驗(yàn)室基本信息功能;實(shí)現(xiàn)查看和打印實(shí)驗(yàn)室相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)人員、實(shí)驗(yàn)用房、實(shí)驗(yàn)課程及實(shí)驗(yàn)儀器等基本信息的功能。

(2)實(shí)驗(yàn)室介紹。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室基本資料的管理，上傳實(shí)驗(yàn)室相關(guān)介紹文檔、規(guī)章制度及圖片資料等等，同時提供各實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站的鏈接。

(3)實(shí)驗(yàn)用房管理。實(shí)現(xiàn)學(xué)校所有實(shí)驗(yàn)用房信息和所屬實(shí)驗(yàn)室的管理，同時可為實(shí)驗(yàn)房間設(shè)置實(shí)驗(yàn)位平面圖，供學(xué)生預(yù)約開放實(shí)驗(yàn)房間時預(yù)約到指定的實(shí)驗(yàn)位做實(shí)驗(yàn)。

(4)表格管理。提供實(shí)驗(yàn)室管理表格文檔的上傳、下載、查看及收藏等功能。

2.3.2 實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍管理

實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍管理模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室人員基本信息的管理，如專兼職人員基本信息管理、獲獎成果管理、個人崗位職責(zé)和日志管理等功能。

圖3 系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)圖

(1)人員基本信息。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室專、兼職人員基本信息的管理，實(shí)驗(yàn)室人員基本信息的增、刪、改操作，建立學(xué)校實(shí)驗(yàn)室人員基本信息庫。

(2)崗位職責(zé)與日志。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室人員崗位職責(zé)信息的管理，工作日志的記錄和管理。

(3)教研科研管理。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)人員承擔(dān)教學(xué)研究或科研攻關(guān)課題基本信息情況、發(fā)表論文情況、出版實(shí)驗(yàn)教材及相關(guān)著作情況等信息的管理。

(4)獎勵成果。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)人員獲獎情況、實(shí)驗(yàn)室教學(xué)或科研成果鑒定情況，以及實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)教師所獲專利情況等信息的管理。

2.3.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理

實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模塊包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本信息管理、教學(xué)任務(wù)與安排、實(shí)習(xí)與課程設(shè)計(jì)、課表查詢等主要管理功能，該模塊是高校實(shí)現(xiàn)常規(guī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)不可或缺的管理平臺。

(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本信息。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目編排的基礎(chǔ)工作，由實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息庫、實(shí)驗(yàn)課程與項(xiàng)目信息、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目指導(dǎo)書信息、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需儀器及耗材信息等管理功能組成。其相應(yīng)的基本信息，系統(tǒng)可根據(jù)用戶登錄身份的不同自動過濾。

(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)與安排。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主管部門對實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)任務(wù)的管理;實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程安排的管理，實(shí)驗(yàn)室根據(jù)教學(xué)任務(wù)的安排，制定相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程實(shí)驗(yàn)的上課形式及實(shí)驗(yàn)時間、實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師、實(shí)驗(yàn)班級人員、實(shí)驗(yàn)分批等信息。

(3)實(shí)習(xí)與課程設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)實(shí)習(xí)基地、實(shí)習(xí)項(xiàng)目、實(shí)習(xí)成績及實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)管理功能;實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目安排及成績管理功能。

(4)課表查詢。實(shí)現(xiàn)便捷的教師課表、實(shí)驗(yàn)室課表、班級課表、實(shí)驗(yàn)課表的查看和打印功能，提供全校實(shí)驗(yàn)課表的綜合查詢，其課表顯示時間(周次、節(jié)次)、地點(diǎn)、教師、學(xué)生、項(xiàng)目等信息。

2.3.4 實(shí)驗(yàn)室開放管理

該模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室開放和預(yù)約的管理功能。實(shí)驗(yàn)室的開放預(yù)約管理模式分為:基于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放管理和基于場所開放的實(shí)驗(yàn)室空間開放管理兩種形式。

(1)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放管理。為教師和管理人員提供功能完備的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放管理功能，實(shí)現(xiàn)開放項(xiàng)目的設(shè)置、查詢、申請、成績統(tǒng)計(jì)等功能，并實(shí)現(xiàn)學(xué)生用戶網(wǎng)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

(2)實(shí)驗(yàn)室空間開放管理。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室空間開放的管理和預(yù)約，實(shí)驗(yàn)室管理人員可進(jìn)行批量預(yù)約和取消預(yù)約，學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)展和愛好選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或自擬項(xiàng)目預(yù)約開放實(shí)驗(yàn)房間。

(3)開放基金管理。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室開放基金的申請、審批等功能。

2.3.5 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與評估管理

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)管理模塊主要實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中相關(guān)信息、資料的管理;實(shí)驗(yàn)室評估模塊主要功能是提供一個開展校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室評估管理的信息化平臺，為管理部門提供科學(xué)、詳實(shí)數(shù)據(jù)支持。

(1)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中相關(guān)信息、資料的管理，如建設(shè)項(xiàng)目申請資料、建設(shè)項(xiàng)目申請的各級審批情況，建設(shè)項(xiàng)目任務(wù)書及建設(shè)項(xiàng)目各級評審驗(yàn)收意見的歸檔，以及建設(shè)項(xiàng)目儀器設(shè)備購置匯總。

(2)實(shí)驗(yàn)室評估。提供開展實(shí)驗(yàn)室評估管理的信息化平臺，實(shí)現(xiàn)評估指標(biāo)管理、評估參數(shù)設(shè)置、評估主題設(shè)定、在線測評及評估統(tǒng)計(jì)等功能，為實(shí)驗(yàn)室主管部門提供科學(xué)、詳實(shí)的數(shù)據(jù)支持。

2.3.6 儀器設(shè)備管理

該模塊實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備的采購管理、報增管理、變動管理、查詢與統(tǒng)計(jì)等功能，系統(tǒng)能兼容其它設(shè)備管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)，能夠?yàn)樵O(shè)備管理部門提供完備的數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計(jì)服務(wù)。

(1)設(shè)備采購管理。實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備申報、審批、采購整個流程的信息化管理。

(2)設(shè)備報增管理。實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備及附件報增、審批管理。

(3)設(shè)備變動管理。實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備信息批量變更、報修、報失、報廢、維修及驗(yàn)收等流程管理。

(4)設(shè)備查詢與統(tǒng)計(jì)。實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備賬、儀器設(shè)備注銷賬、儀器設(shè)備調(diào)動記錄以及維修、報廢等各類明細(xì)記錄的查詢與匯總，并能夠根據(jù)儀器設(shè)備相關(guān)信息組合進(jìn)行查詢與標(biāo)簽打印;實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備分戶統(tǒng)計(jì)、教育部分類及國標(biāo)分類統(tǒng)計(jì)、年度變動分戶統(tǒng)計(jì)教育科研儀器變動統(tǒng)計(jì)及相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)出與打印。

2.3.7 大型儀器設(shè)備管理

此模塊具備儀器設(shè)備管理功能模塊的所有功能，同時還能實(shí)現(xiàn)對大型儀器設(shè)備使用情況登記與查詢;實(shí)現(xiàn)對大型儀器設(shè)備信息、開放服務(wù)信息、預(yù)約情況信息等網(wǎng)上查詢與發(fā)布，以及校內(nèi)校外用戶開放服務(wù)管理等功能。

(1)大型儀器管理。大型儀器設(shè)備賬:大型儀器管理除具備儀器設(shè)備管理的功能外，還記錄了儀器的使用機(jī)時，產(chǎn)生樣品數(shù)、收費(fèi)、培訓(xùn)的人員數(shù)等信息，以供教育部數(shù)據(jù)上報使用。

(2)大型儀器開放管理。實(shí)現(xiàn)大型儀器設(shè)備信息、開放服務(wù)信息、預(yù)約情況信息等網(wǎng)上發(fā)布與查詢，及校內(nèi)校外用戶開放服務(wù)的申請與審批等管理功能。

2.3.8 低值品及耗材管理

實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)低耗的有效管理和監(jiān)督，能及時掌握低值品與耗材使用狀況。

(1)低值品管理。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)低值品入庫、驗(yàn)收、報增及查詢等功能，并實(shí)現(xiàn)低值品信息批量變更、報修、報失、報廢、維修等業(yè)務(wù)流程的申請與審批管理。

(2)耗材管理。實(shí)現(xiàn)耗材入庫、驗(yàn)收、注銷、領(lǐng)用、統(tǒng)計(jì)等業(yè)務(wù)流程管理，以及實(shí)驗(yàn)室自行耗材采購登記與報賬情況等管理。

2.3.9 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與報表

(1)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。系統(tǒng)對運(yùn)行數(shù)據(jù)自動進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析后生成各種統(tǒng)計(jì)表，如學(xué)年實(shí)驗(yàn)室使用情況統(tǒng)計(jì)、學(xué)年實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況統(tǒng)計(jì)、實(shí)驗(yàn)人員結(jié)構(gòu)分析表等，相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可作為學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的決策依據(jù)。

(2)教育部數(shù)據(jù)報表。系統(tǒng)按上報學(xué)年從數(shù)據(jù)庫提取各報表所需要的基本數(shù)據(jù)，各院系及實(shí)驗(yàn)室通過本系統(tǒng)對上報條目及內(nèi)容進(jìn)行必要的審核、補(bǔ)充與調(diào)整。數(shù)據(jù)修改完成后，系統(tǒng)按教育部上報的格式進(jìn)行檢測，確認(rèn)無誤后生成上報格式文件，同時形成歷年上報數(shù)據(jù)存檔，供日后查詢。

2.3.10 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理模塊包含:數(shù)據(jù)導(dǎo)入與同步、用戶權(quán)限管理、系統(tǒng)參數(shù)維護(hù)及系統(tǒng)日志等功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境設(shè)置與訪問安全的初始化管理。

(1)數(shù)據(jù)導(dǎo)入與同步。系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)導(dǎo)入實(shí)用工具，便于系統(tǒng)管理員將學(xué)校已有 Excel數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。導(dǎo)入工具可進(jìn)行數(shù)據(jù)項(xiàng)的對應(yīng)關(guān)系及轉(zhuǎn)換設(shè)置，并可將數(shù)據(jù)導(dǎo)入方案保存以便下次直接調(diào)用。同時系統(tǒng)在獲得其它系統(tǒng)授權(quán)后可自動同步相關(guān)的系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)時保證系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在不同系統(tǒng)中的一致性。

(2)用戶權(quán)限管理。采取基于RBAC模型的權(quán)限管理，通過設(shè)置角色權(quán)限來賦予用戶組的相關(guān)功能操作，能夠根據(jù)系統(tǒng)角色進(jìn)行數(shù)據(jù)的權(quán)限控制，不同的用戶組擁有不同的功能操作和界面風(fēng)格。

(3)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置。實(shí)現(xiàn)對各功能模塊運(yùn)行所需的各種條件、參數(shù)、初始化數(shù)據(jù)的管理，如學(xué)年學(xué)期設(shè)置、項(xiàng)目開放參數(shù)設(shè)置、儀器參數(shù)設(shè)置等;同時維護(hù)用戶字典和系統(tǒng)字典。

(4)系統(tǒng)日志。系統(tǒng)實(shí)時記錄登錄用戶的操作日志信息，并提供如修改、刪除操作時的實(shí)時快照。

2.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)［15-16］

數(shù)據(jù)庫是實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為系統(tǒng)提供存儲、維護(hù)、檢索等功能。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的好壞，直接影響到系統(tǒng)的運(yùn)行效率。因此，對數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)主要的數(shù)據(jù)庫表及其字段如下:

(1)用戶表。用于儲存用戶的注冊信息，包括用戶編號、用戶名、密碼、權(quán)限等字段。其中，用戶編號字段是該條記錄的唯一標(biāo)識，由系統(tǒng)自動生成;權(quán)限字段由系統(tǒng)管理員設(shè)定;其它字段可以由用戶自己修改。

(2)實(shí)驗(yàn)室表。用于儲存實(shí)驗(yàn)室的基本信息，包括實(shí)驗(yàn)室編號、實(shí)驗(yàn)室名稱、所屬院系、用房信息、實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人、建設(shè)時間、實(shí)驗(yàn)室類型等字段。

(3)實(shí)驗(yàn)人員表。用于儲存實(shí)驗(yàn)室人員的基本信息，包括教師編號、姓名、性別、出生日期、職稱、學(xué)歷、學(xué)位、政治面貌、所屬實(shí)驗(yàn)室、專業(yè)方向等字段。

(4)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目表。用于儲存實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基本信息，包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、實(shí)驗(yàn)學(xué)時、每組人數(shù)、實(shí)驗(yàn)類別、實(shí)驗(yàn)者類別、所屬學(xué)科、隸屬實(shí)驗(yàn)室等字段。

(5)儀器設(shè)備表。用于儲存儀器設(shè)備基本信息，包括儀器設(shè)備編號、設(shè)備名稱、分類號、型號、規(guī)格、單價、購置日期、使用方向、保管人、所屬實(shí)驗(yàn)室等字段。

(6)大型儀器設(shè)備表。用于儲存大型儀器設(shè)備基本信息，包括儀器編號、儀器名稱、購置日期、單價、使用方向、存放地點(diǎn)、現(xiàn)狀、所屬實(shí)驗(yàn)室、使用記錄等。

3 結(jié)語

把云計(jì)算技術(shù)運(yùn)用到高校實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的建設(shè)中，不但可以整合軟硬件資源和實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，提高資源利用率，克服傳統(tǒng)模式管理系統(tǒng)軟硬件資源共享性差、資源重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重、運(yùn)算速度慢等弱點(diǎn)，而且可以為云計(jì)算帶來新的應(yīng)用領(lǐng)域，讓我們切身感受新科技帶來的巨大變革。雖然本文基于云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案還不夠成熟，但是云計(jì)算技術(shù)解決海量數(shù)據(jù)儲存、高速運(yùn)算的能力，以及資源共享的特點(diǎn)，必使云計(jì)算技術(shù)在信息系統(tǒng)的應(yīng)用成為信息系統(tǒng)未來發(fā)展的方向。

［1］ 徐紅麗.云計(jì)算技術(shù)在高校圖書信息系統(tǒng)中的應(yīng)用研究［J］.科技信息，2010(23):243-244.

［2］ 李德毅.2012云計(jì)算技術(shù)發(fā)展報告［M］.北京:科學(xué)出版社，2012:47-107.

［3］ 徐 強(qiáng)，王振江.云計(jì)算應(yīng)用開發(fā)實(shí)踐［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2012:142-207.

［4］ 任 華.基于云計(jì)算的高校教學(xué)信息系統(tǒng)應(yīng)用［J］.電腦與電信，2010(2):42-43.

［5］ 陸嘉恒.分布式系統(tǒng)及云計(jì)算概論［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2011:65-272.

［6］ 王 躍.基于Hadoop分布式文件系統(tǒng)的分析與研究［J］.計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2011(9):27-29.

［7］ 張 超.VMware虛擬化服務(wù)器的構(gòu)建方法與展望［J］.通信技術(shù)，2010，43(9):88-91.

［8］ 任光輝，趙 揚(yáng).基于網(wǎng)絡(luò)平臺的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)研究與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2009(5):110-112.

［9］ 付 軍.高校開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［J］.信息與電腦，2012(12):58-59.

［10］ 杜天行，王光瓊.基于Asp.net三層架構(gòu)的醫(yī)藥公司綜合管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.軟件導(dǎo)刊，2012，11(11):92-94.

［11］ 麥密輝.基于.NET環(huán)境的三層構(gòu)架開發(fā)技術(shù)［J］.信息技術(shù)教學(xué)與研究，2012(39):134-135.

［12］ 徐 明.基于J2EE構(gòu)架的實(shí)驗(yàn)室綜合管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.沈陽工程學(xué)院學(xué)報，2012，8(4):359-361.

［13］ 朱 蕾.高校實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的需求分析及功能模塊設(shè)計(jì)［J］.現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2011(24):293-294.

［14］ 實(shí)驗(yàn)室與資產(chǎn)管理處.高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室管理概論［M］.哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社，2007:120-223.

［15］ 安遠(yuǎn)英.實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的分析與實(shí)現(xiàn)［J］.福建電腦，2009(1):148-149.

［16］ 段遠(yuǎn)志.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法［J］.南昌教育學(xué)院學(xué)報，2005，20(4):84-89.