華北電力大學(xué)機(jī)械工程系 韓會龍

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基于ASP.NET的高校實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

華北電力大學(xué)機(jī)械工程系 韓會龍

【摘要】針對當(dāng)前高校實(shí)驗(yàn)室管理中存在的資源共享率低、設(shè)備利用率低、信息化水平低、開放管理能力不足等問題，提出了建設(shè)基于ASP.NET的校級實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)的構(gòu)想，并對新系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】ASP.NET；實(shí)驗(yàn)室管理；體系結(jié)構(gòu)

0 引言

近年來，隨著高等教育改革的持續(xù)深入，高等學(xué)校越來越重視對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。在此背景下，高校實(shí)驗(yàn)室在人才培養(yǎng)過程中日益凸顯出舉足輕重的作用，其職能也由實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研拓展為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)平臺。

然而，目前高校實(shí)驗(yàn)室普遍采用“學(xué)校直接管理為主，校級直接管理和委托學(xué)院管理相結(jié)合”的管理體制，不能適應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的要求，主要存在以下幾點(diǎn)問題：一是同一高校不同校區(qū)、不同實(shí)驗(yàn)中心相互獨(dú)立，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室軟硬件設(shè)備和資源的有效共享，造成同一實(shí)驗(yàn)設(shè)備重復(fù)購買、設(shè)備利用率低[1]；二是信息化水平較低，現(xiàn)有的信息管理系統(tǒng)僅僅停留在對現(xiàn)有設(shè)備的購置、管理、統(tǒng)計(jì)和報廢上，功能較為單一；三是高校實(shí)驗(yàn)室開放程度低，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程之外對實(shí)驗(yàn)室的利用率低，不能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的作用[2]?；诖?，本文提出了構(gòu)建基于ASP.NET的校級實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)的構(gòu)想，以期將同一高校內(nèi)的各個實(shí)驗(yàn)中心相互聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)多校區(qū)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同辦公、共享優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)室資源、提高資源利用率的需求。

1 開發(fā)環(huán)境、工具和語言

1.1 開發(fā)環(huán)境

ASP.NET是建立在公共語言運(yùn)行庫上的編程框架，是一種可以在高度分布的Internet環(huán)境中簡化應(yīng)用程序開發(fā)的計(jì)算環(huán)境，可用于在服務(wù)器上生成功能強(qiáng)大的Web應(yīng)用程序[3]。具有如下特點(diǎn)：一是ASP.NET是編譯性的編程框架，利用早期綁定，實(shí)施編譯來提高效率；二是ASP.NET把界面設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)以不同的文件分離開，復(fù)用性和維護(hù)性得到了提高；三是提供多種語言的內(nèi)置支持，如C#、Visual Basic和JScript等?；贏SP.NET的以上優(yōu)點(diǎn)，本文采用ASP.NET作為新系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境。

1.2 開發(fā)工具和語言

本文選用Microsoft Visual Studio 2010為開發(fā)工具，Microsoft Visual Studio 2010能夠?qū)崿F(xiàn)并行開發(fā)、強(qiáng)健而靈活的軟件建模、高效的體系結(jié)構(gòu)指導(dǎo)和關(guān)鍵測試功能，客戶可使用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)方法來表達(dá)應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)和功能，提高開發(fā)團(tuán)隊(duì)的效率。選用C#作為編程語言，具有語法簡潔、面向?qū)ο?、與Web緊密結(jié)合、安全性強(qiáng)等特點(diǎn)。

2 高校實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 需求分析

根據(jù)系統(tǒng)的開發(fā)目標(biāo)，待開發(fā)新系統(tǒng)應(yīng)包含以下功能：

(1)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中心日常管理的信息化。包括各個實(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)任務(wù)與安排、實(shí)驗(yàn)過程監(jiān)控、實(shí)驗(yàn)結(jié)果考核和課表查詢等功能；

(3)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中心開放管理的信息化，利用本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)場地的網(wǎng)上預(yù)約、審批；

(4)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中心各實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的全生命周期的科學(xué)化、信息化管理，包括儀器設(shè)備的采購、變更、維護(hù)、報廢和查詢等各個環(huán)節(jié)的管理。

(5)新系統(tǒng)與“一卡通”系統(tǒng)進(jìn)行對接，實(shí)現(xiàn)與“一卡通”平臺的信息同步，保證“開卡即辦證，離校即注銷”，卡的更換掛失可即時與新系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，能夠通過校園卡卡號密碼登錄本系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)操作，同時進(jìn)入和離開實(shí)驗(yàn)室時需刷卡驗(yàn)證。

2.2 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

待開發(fā)的實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)基于校園網(wǎng)和校園一卡通等現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，以ASP.NET為開發(fā)環(huán)境，以Microsoft Visual Studio 2010為開發(fā)工具，以Microsoft SQL Server 2005為后臺數(shù)據(jù)庫，采用B/S模式進(jìn)行開發(fā)。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖可知，該系統(tǒng)由三層結(jié)構(gòu)組成，分別為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端、應(yīng)用程序服務(wù)器端和客戶端組成。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端主要由數(shù)據(jù)庫軟件組成，負(fù)責(zé)將系統(tǒng)的用戶信息、數(shù)據(jù)信息等存儲在數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)表中，以供應(yīng)用程序調(diào)用和查詢；應(yīng)用程序服務(wù)器端主要由開發(fā)的系統(tǒng)相關(guān)文件和具體的插件組成，應(yīng)用程序服務(wù)器端接收客戶端發(fā)來的指令，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的讀取和存儲；客戶端通過校園網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議與應(yīng)用程序服務(wù)器端相連接，主要用于輸入具體的操作指令，將指令發(fā)送到應(yīng)用程序服務(wù)器端，并將應(yīng)用程序服務(wù)器端的運(yùn)行結(jié)果呈現(xiàn)給用戶。

圖1 體系結(jié)構(gòu)圖

2.3 模塊設(shè)計(jì)

針對當(dāng)前高校實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)存在的普遍問題，根據(jù)系統(tǒng)的需求分析和體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對待開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行了模塊設(shè)計(jì)。系統(tǒng)共劃分為6個子模塊，分別為系統(tǒng)管理模塊、實(shí)驗(yàn)中心簡介模塊、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模塊、實(shí)驗(yàn)開放管理模塊、儀器設(shè)備管理模塊和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊。系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 功能模塊結(jié)構(gòu)圖

2.3.1 系統(tǒng)管理模塊

系統(tǒng)管理模塊包括用戶管理、權(quán)限管理和信息發(fā)布三個子模塊。用戶管理主要完成系統(tǒng)用戶對自身信息的查詢和維護(hù)；權(quán)限管理是由系統(tǒng)管理員對不同用戶組的系統(tǒng)權(quán)限進(jìn)行設(shè)定和維護(hù)；信息發(fā)布用于實(shí)時發(fā)布實(shí)驗(yàn)室相關(guān)信息。

2.3.2 實(shí)驗(yàn)中心簡介模塊

實(shí)驗(yàn)中心簡介模塊包括概況介紹、機(jī)構(gòu)設(shè)置、人員信息等三個子模塊。概況介紹是對實(shí)驗(yàn)中心總體情況進(jìn)行介紹；機(jī)構(gòu)設(shè)置是對校級實(shí)驗(yàn)中心下屬分支機(jī)構(gòu)進(jìn)行簡介；人員信息是對實(shí)驗(yàn)中心從業(yè)人員信息進(jìn)行公開。

2.3.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模塊

實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模塊劃分為實(shí)驗(yàn)任務(wù)、試驗(yàn)質(zhì)量管理、實(shí)驗(yàn)資源管理、實(shí)驗(yàn)課表管理和實(shí)驗(yàn)成績查詢等五個子模塊。實(shí)驗(yàn)任務(wù)是開學(xué)初由實(shí)驗(yàn)主管部門向各個實(shí)驗(yàn)室下發(fā)本學(xué)期實(shí)驗(yàn)任務(wù)與安排，并對實(shí)驗(yàn)任務(wù)和安排進(jìn)行管理；實(shí)驗(yàn)質(zhì)量管理是由各個實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)師對實(shí)驗(yàn)考勤、實(shí)驗(yàn)報告、實(shí)驗(yàn)成績進(jìn)行管理，學(xué)生用戶可以進(jìn)行相應(yīng)查詢；實(shí)驗(yàn)資源管理是對電子版的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、實(shí)驗(yàn)報告模板及實(shí)驗(yàn)相關(guān)資料進(jìn)行上傳和維護(hù)；實(shí)驗(yàn)課表管理用以生成針對學(xué)生、教師和實(shí)驗(yàn)師的實(shí)驗(yàn)課表；實(shí)驗(yàn)成績查詢提供給學(xué)生用以實(shí)驗(yàn)成績的查詢。

2.3.4 實(shí)驗(yàn)開放管理模塊

實(shí)驗(yàn)開放管理模塊包括預(yù)約管理、項(xiàng)目開放管理和空間開放管理。預(yù)約管理完成實(shí)驗(yàn)、場地和儀器設(shè)備預(yù)約使用的功能；項(xiàng)目開放管理由實(shí)驗(yàn)師對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和設(shè)備預(yù)約進(jìn)行審核和排序；空間開放管理由實(shí)驗(yàn)師對場地預(yù)約進(jìn)行審核。

2.3.5 儀器設(shè)備管理模塊

儀器設(shè)備管理模塊分為儀器設(shè)備采購、變更、報廢和查詢四個子模塊，完成實(shí)驗(yàn)設(shè)備的采購、變更、報廢和查詢的功能。

2.3.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊主要完成一卡通讀卡管理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析功能。對實(shí)驗(yàn)中心各實(shí)驗(yàn)室使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為決策者決策提供數(shù)據(jù)支持。

2.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫是一種十分常用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，具有操作簡單，易于維護(hù)，方便用戶訪問數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)，同時提供了視圖、存儲過程、觸發(fā)器、索引等對象。新系統(tǒng)使用Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫作為后臺數(shù)據(jù)庫。主要的數(shù)據(jù)表有實(shí)驗(yàn)室信息表、實(shí)驗(yàn)人員信息表、儀器設(shè)備信息表、用戶信息表、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息表、實(shí)驗(yàn)場地表等。

3 結(jié)束語

基于ASP.NET的實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)的投入使用，能夠有效整合學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和儀器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)不同校區(qū)、不同實(shí)驗(yàn)室之間的信息溝通，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有資源的使用效率最大化，對于實(shí)驗(yàn)室開放管理和學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有一定的促進(jìn)作用，提高高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的能力。

參考文獻(xiàn)

[1]伍燕青.基于云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2013,08:291-296.

[2]吳文華,楊慶,沈新元等.智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)下的實(shí)驗(yàn)室開放管理[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011,02:172-176+197.

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韓會龍（1988—），男，河北保定人，碩士，助理工程師，主要研究方向：高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理。

作者簡介：