Web下开放性实验室管理系统设计与实现

崔家敏

摘要：实现对实验室信息管理的规范化是当前高校教学管理的重要内容。因此，高校需要以实验室管理的实际需求为基础，设计实验室管理系统，实现对信息的高效管理。高校可以在Web基础上设计实验室管理系统，这样不仅可以降低管理成本，还能够提升实验室管理效率，促使实验室能够为学生提供更好的服务。

关键词：高校;开放性实验室;Web

中图分类号： TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）06-0066-02

实验室管理是高校管理中重要组成部分，大部分高校目前已经开始对实验室进行更加规范化的管理。但是，由于实验室管理所涉及的人员、项目以及实验众多，仅仅依靠人工管理难以满足所有需求。所以，高校需要构建出开放性的实验室管理系统，帮助相关管理人员能够更好地完成工作，满足不同的需求。同时，实验室管理系统还能够降低管理人工成本，便于进行信息的查询和更新，解决传统人工管理方式中的弊端。

1 系统总体设计

在系统总体设计中，由于用户较多、范围较广，系统需要能够满足不同环境、不同设备上的使用要求，同时还需要能够保障数据信息的安全，所以系统可以使用B/S架构。同时，整个系统的功能需要建立在Web服务器之上，用户可以通过网页来使用系统所有功能。在系统开发方面，可以使用ADO.NET来完成系统数据库的操作以及访问，同时数据库主要使用SOL Server数据，应用程序主要使用IIS，这是因为其本身方法简单，并且拥有较好的可移植性，在安全管理方面也更加便捷[1]。

2系统功能模块设计

系统功能模块主要包括实验室管理模块、仪器管理模块、实践教学管理模块、数据管理模块、办公管理模块、系统维护管理模块六大模块。

2.1 实验室管理模块设计

在实验管理模块设计中主要包括三个模块，分别为身份验证模块、账号注册模块以及用户密码修改模块。其中，在身份验证模块方面首先需要保障其安全性，这样的设计能够将非用户拒之门外，比如，如果用户输入账号、密码或是两者都不正确的情况下，用户就不能够登录系统[2]。在账号注册模块方面，用户想要使用系统就必须要注册账号，并且账号无法进行随意更改。用户在使用系統时，需要将注册完成的账号和密码出入登录界面中才能够进入系统。另外，在实际使用过程中，一个姓名或者是一个学号只能够注册一次账号。在用户密码修改模块方面，用户在系统中需要先输入原始密码，在系统审核通过之后才可以进行密码的修改，同时用户需要将密码输入两次才可以最终生效，完成密码修改。

2.2 仪器管理模块设计

在仪器管理模块中主要包含四个部分，分别是仪器入库模块、报废仪器模块、仪器查询模块以及仪器借用信息查询模块。其中，在仪器入库模块主要设计仪器管理管理模板，并且在该模板下设计不同的子模版。在报废仪器模块中设计仪器报废的功能，这一功能能够将报废仪器的信息进行录入存储，以供用户进行查找。在仪器查询模块主要功能是对仪器进行查询，包含管理员查询和用户查询。其中管理员可以查询出仪器是否进行使用和是否出现了故障，而用户则是可以查询出自身所需仪器的信息。在仪器借用信息查询模块，其主要功能是帮助用户查询仪器的使用情况。用户只需要输入仪器的信息，该模块就可以将仪器的信息传输到用户使用页面上。

2.3 实践教学管理模块设计

该模块的设计主要需要重视两部分内容，一是课程的编排方面，二是实验室预约方面。其中，在课程编排方面，该模块需要实现对各种信息进行处理，以此来保障实验室能够被合理使用，不出现重复或者是空置的现象。在实验室预约方面，需要实现对实验室资源的充分使用。因此，在这一模块中主要是使用回溯算法来进行设计，这样能够以所有信息为基础，整理出合理的预约方案，满足各方的需求。另外，实验室的使用还需要合理的分配时间，因此在这一模块设计相应功能，即一段时间被预约之后，不能够随意进行更改，其他预约需要在其他时间段。

2.4 数据管理模块设计

在整个管理系统中，这一模块的设计可以辅助系统更好地进行管理。开放性实验室管理系统本身是一个庞大的系统，其中所存储的数据是海量的，如果仅仅只设计了简单的查询模块，那么就不能够更好地对实验室进行管理[3]。所以，需要设计数据管理模块，对系统中的各种数据信息进行管理，这样能够提升整个系统的运行效率，实现高效率的管理。在具体操作过程中，用户首先需要登录，在登录完成之后就可以进行相关信息的查询;管理员也可以查询相关信息，如仪器的使用情况等，但是一些数据信息管理员无权查看;主管则是可以查询所有内容，如实验室所有业务、经费使用情况等。

2.5 办公管理模块设计

办公管理模块对于整个系统来说，具有十分重要的作用。在该模块中包含了大量的内容，比如公示实验室相关信息，以此保障用户能够在第一时间能够了解其中的真实情况;再比如该模块需要实现对管理人员职责的划分，以此来保障整个系统能够顺利运行等。在该模块的设计中主要包含三个部分，分别为人事管理模板、实验室信息公示面板、意见和建议反馈模板。其中，意见和建议反馈模板的功能为帮助管理员对各种建议和意见进行查询，并且能够根据其中有意义的意见和建议进行改进。实验室信息公示模板主要功能是将重要的信息公示在信息模板中，促使管理员以及用户能够及时了解这些信息。人事管理模板主要功能是公示相关管理人员的变动信息。

2.6 系统维护管理模块设计

在该模块设计方面，主要设计两部分，一是系统出错处理模块，二是数据安全管理模块。其中，系统出错管理模块主要是帮助用户对其中出现的错误信息进行修改，比如用户在填写一些信息时，如果其中的必填项用户没有进行填写，那么系统就会进行提示等。这一模块的设计主要除了能够进行提示以外，还能够促使整个系统管理更为人性化。数据安全管理模块一方面能够延长整个系统的使用寿命，另一方面能够保障数据的安全。

3 系统功能模块的实现

3.1 实验室管理模块的实现

首先，在身份验证模块，用户输入账号和密码之后，系统会和后台数据库产生联系，并对用户账号和密码进行验证，如果和数据库中的信息不相符，用户就无法登录系统。如果用户的账号和密码和后台数据库录信息相符，此时系统就会将变量值为零的用户看作是普通用户，而变量值不为零的则是管理人员[4]。其次，在账号注册模块，用户注册时需要填写所有必填内容。已经使用过的账号名不能够再次进行注册，并且注册账号的密码需要进行两次输入才可以完成确认。如果无问题出现，则完成注册，如果出现问题，则会进行提示。最后，在用户修改密码模块，系统会对用户输入的信息进行验证，如果验证成功，此时系统会弹出用户填写新信息的页面。

3.2 仪器管理模块的实现

在仪器入库模块方面，仅有管理员能够进入该模块进行操作，普通用户没有该权限。该模块会对登录人员的信息进行核对，如果为非管理员用户，系统就会拒绝登录。对仪器信息进行核对时，如果信息出现差异，系统会进行提示，如果信息相符，那么则可以入库。在仪器设备信息修改模块中，仪器的编号必须要进行填写，在完成填写之后，系统会显示出仪器信息，此时用户就可以对仪器信息进行修改[5]。用户将修改内容提供给系统，系统在对用户的身份信息进行验证之后，如果是管理人员，就会完成修改，如果身份不符合，系统就会显示出错误信息。

3.3 实践教学管理模块的实现

实践教学管理模块是实验室管理系统中最重要的管理模块之一，需要以实验室的仪器使用情况以及学生的数量为基础来实现对实践教学的安排。具体来说，首先在实践环节，系统管理员需要根据学生的课程安排，将教学计划录入系统之中，此时系统就可以将一些矛盾或者是冲突的信息过滤掉。其次在实验课程安排环节，该模块可以根据存储的信息安排实验课程的教师、地点以及班级等。最后，在实验项目安排环节，系统可以根据课程计劃，将实验项目进行合理的安排。另外，在该模块中还设计了冲突选项，即如果管理员本身不选择该选项，那么在进行教学安排时就会优先选择实验项目，且实验项目不能够共享;如果管理员选择了该选项，则实验项目可以共享。

3.4 数据管理模块的实现

在数据管理模块中，其主要功能是显示出报表中的信息，比如在仪器信息方面包括仪器的序号、仪器名称、仪器维护周期、仪器维护次数、仪器维护花费、仪器维护主要负责人以及仪器其他信息等[6]。管理员对该模块的使用主要是将报表信息进行打印，然后根据报表信息进行数据处理。

3.5 办公管理模块的实现

办公管理模块主要是处理相关人员人事变动信息，同时将这些信息发布到主页面中进行展示。该模块所有工作中最重要的是对实验室中管理员的工作量进行分配，以此来保障整个系统能够正常运转。比如，在人事管理方面，该模块主要是对相关管理人员的具体工作进行合理安排，对其中的具体工作内容进行合理操作，如对各种信息进行修改、查询、增加、减少以及删除等。该模块和其他模块相比，其本身的主界面拥有单独的接口，无论是普通用户还是管理员用户都可以通过该模块提出自己的意见和建议，同时还可以从系统菜单之中选择其中一项进行操作，提出建议和意见，以此来完善整个系统。

3.6 系统维护管理模块的实现

首先，系统维护管理模块可以将数据进行导入并且实现同步。该模块如果得到其他模块的授权就能够将其他模块中的信息导入到其中，保障系统中所有信息都能够相通，同时，该模块本身的数据导入功能能够帮助管理员将已经存在的各种电子文档导入到系统之中。其次，系统维护管理模块可以实现对用户权限的管理。该模块可以对不同的操作者进行限制，赋予用户不同的权限。比如，用户管理主要是对用户的信息进行处理，包括用户的用户名和密码等;再比如角色管理主要是对角色进行各种操作，包括角色信息的增加、减少以及修改等;再比如权限管理主要是对权限进行管理，如果用户本身没有某种权限，那么该用户的操作界面就不会显示出和该权限相关的界面。

参考文献：

[1] 张智霞.基于Web的实验信息管理系统设计与实现[J].信息与电脑（理论版），2016（1）：110，116.

[2] 周国福.开放性高职实验室管理系统设计与实现的研究[J].九江职业技术学院学报，2016（3）：16-18.

[3] 李强.基于Web的开放性实验室网上预约管理系统的设计与实现[D].北京：北京工业大学，2016.

[4] 李玉凯.基于MVC设计模式的开放实验室管理系统设计与实现[J].信息与电脑（理论版），2015（22）：72-74.

[5] 景国岐.开放式实验室管理系统设计探讨[J].当代化工研究，2017（1）：143-144.

[6] 宋初一，姜静清，张成刚.基于.NET的开放性实验室教学管理系统的设计与实现[J].电脑知识与技术，2017，13（20）：85-86，104.

【通联编辑：唐一东】