B/S模式下的实验室管理系统

摘 要 ：实验室管理系统对于高校实验室的管理有着重要的意义,它不但可以减轻实验室管理人员的工作量,还能为教师和学生的实验教学提供方便.采用B/S模式的实验室管理系统,有利于系统的开发与维护,提高了系统的安全性,同时也减轻了管理员的工作量,为实验室及实验教学提供了有效的管理手段.

关 键 词 ：B/S；实验室；管理系统

中图分类号：TP308文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)08-1953-04

The System of Laboratory Management in B/ S Mode

PEI Shan-shan

(Department of Information Science and Technology, Shandong University of Political Science and Law, Jinan 250014, China)

Abstract: The system of Laboratory management is very important for the management of university laboratory, it not only can reduce laboratory management personnel’s workload, but also can provide convenient of experimental teaching for teachers and students. The system of Laboratory management adopts B/S mode. It is helpful for development and maintenance of the system, improves the safety of system, and reduces the workload of the administrator, provides effective management means for laboratory and experimental teaching.

Key words: B/S, laboratory, management system

近年来高等教育发展迅速,学校开始重视提高学生的实践能力,重视实验教学,因此为实验室投入大量的资金,使得实验室的规模越来越大,实验室逐渐成为大学教育中的重要场所.如何科学化的管理实验室成为重中之重,包括对不同用户的导入,对不同使用对象赋以不同的访问权限,实验室的信息,实验室课程的合理安排、实验成绩的信息、设备方面的情况等,既包括信息的采集录入,也包括信息的查询等.传统的实验室管理操作基本上采用手工的方法,信息均由管理人员手工或者是用计算器完成,存在数据量大、准确性不高、不利于迅速查询等问题,影响了实验室管理人员的工作效率.随着计算机技术的的快速发展与普及,设计一套有效地实验室管理系统,使计算机成为实验室管理工作的一个重要助手和工具,节约人力,提高效率,确保实验室管理信息的精确性,已然成为各所大学争相追求的目标.[1]

1传统的实验教学方法的弊端

大学生不但要有好的理论基础,更要有好的实践能力,目前各所高校都走素质教育之路,重视学生的素质培养,而且社会对大学生的综合素质要求也日益提高,实验教学逐渐占据到了举足轻重的位置,如何改变传统的实验教学方法,创建一种适合当前国家和社会需要的素质教育的实验教学管理方案,是学校建设实验室和培养人才的关键之处.现在大部分学校施行的是学分制管理模式,实验教学也应该更加灵活,原先传统的固定教学的模式已经不适应素质教育的需要,学生应该变被动学习为主动学习,根据本身的特点、兴趣等自由安排实验课程,这样才能满足学生真正的实践需要.所以传统意义上的实验室管理已经很难适应这种需要了,改革也就势在必行.[2]

传统的实验教学管理主要是靠手工操作,比如预约管理、成绩查询等,造成了大量人力,物力和时间的浪费,而且准确度不高,而需要解决这些问题,提高工作效率和准确度,设计一种适合当前教学要求的实验室管理系统已经成为一种必然.[3]

在计算机科学技术领域中,基于WEB网络的数据库技术已经成为数据处理的重要工具和方法,它的基本思想是对数据实行统一的、集中的管理,用户能更大限度的共享资源.本系统基于WEB网络,同时继承了B/S模式许多优点,为了满足实验室管理简便并达到网络化的目的而设计的.

2.B/S结构

B/S结构（Browser/Server）,即浏览器/怎么写作器模式,又称作瘦客户机模式,由客户机、应用怎么写作器、数据库怎么写作器三部分构成.B/S结构是随着网络技术发展起来的一种网络模式结构.客户端最主要的应用软件是WEB浏览器,通过“WWW”浏览器实现客户的工作界面,此种结构统一了客户端,主要的事务逻辑会在怎么写作器端来实现,很少事务逻辑会在Browser（前端）实现,系统功能实现的主要部分集中在怎么写作器上面,形成了这种三层3-tier结构（如图1所示）.

图1浏览器/怎么写作器模式图

在这种模式下,本地的PC机不需要再安装任何客户端程序,只需安装一个Browser（浏览器）,比如：Inter Explorer,只要能使用因特网,就能使用该系统.用户面对的是简单统一的浏览器而不是传统的繁琐的客户端软件,使用难度得到了有效降低.怎么写作器端是标准的Web怎么写作器,协同怎么写作器来响应浏览器的请求.而当修改系统的时候我们不必对客户端做任何修改变动.这样做在很大程度上简化了客户端的负荷,有效降低了系统升级与维护的成本,减轻了管理人员的工作量,降低了总体成本.[4][5]

B/S模式的基本工作原理是：通常用户使用客户端的浏览器通过HTTP等协议向Web怎么写作器发送浏览信息的请求,怎么写作器收到请求后需要解析这些信息,并通过许多中间组件交给后台数据库怎么写作器处理,验证其是否在数据库或其他设备中存在对应的信息,如果存在,可以说它是合法的.然后将数据处理的结果通过HTML形式传给客户端,Browser再把信息反馈给使用者.工作原理如图2所示：

图2 B/S结构的工作原理图

B/S结构的优点是[6][7]：

1）使用者使用更加简便.使用者利用客户端浏览器,就可以实现任何基本操作,不需要培训就可以直接使用,易于普及.

2）简化了客户端.客户端一律使用浏览器替代专门的客户端软件.这样不仅能够节省客户的存储空间,而且简化安装过程、使得网络结构日益灵活.

3）更易于升级和维护.因为客户端无需专门的软件,维护人员可以把主要精力放在功能怎么写作器上,升级网络应用时,仅需要更新怎么写作器端软件,有效减轻了系统升级和维护的工作量,降低了成本.

4）客户端以不同的方式在操作同一个数据库,实现了信息的统一.

5）通过客户端浏览器可以即时得到任何消息,随时动态更新.

3系统实现的功能

本系统从实验室的实际需求出发,通过认真分析和研究,确定实验室管理系统的三种使用者,即管理员、实验教师以及学生.根据不同类型使用者,实现相应的具体功能.

管理员,负责系统用户的管理,负责系统的维护,负责批准实验排课申请,批准学生的预约,查看学生预约情况,负责实验室设备的填写与完善等；

实验教师,负责实验排课时间的申请,上传实验计划,批改评阅实验报告,成绩管理等；

学生用户,进行实验预约,实验报告提交,成绩查询等.

根据对实验室管理系统的分析,本系统的用例图如图3所示.

实验室管理系统主要完成对实验室的信息化、规范化管理,是面向实验室管理员、实验教师和学生的管理系统.根据实验室教学的实际情况,本系统设计的功能模块包括：系统管理、实验室管理、教师管理和学生管理.具体需要完成的主要功能有实验排课、实验预约、实验报告、设备管理等,如图4所示.

3.1系统管理模块

只有实验室管理员可以对系统管理模块进行操作,这一模块是对整个系统的设置与管理.

1）系统初始化

学期开始,实验室管理员可以对学期进行初始化,把上学期的上机日志删除,设置新的学期起止时间,已达到节省空间的目的.

2）用户管理

用户管理模块只有管理员可以进行操作,因为该模块管理整个系统中用户的权限问题.在用户管理模块中可以设置其它用户的基本资料、用户所属的组等相关信息、权限及等.

图3实验室管理系统用例图

图4实验室管理系统功能模块图

3）数据库管理

实验室管理员能够备份或还原当前的数据库,同时也能够对数据库进行初始化.

3.2实验室管理

1）实验室信息

实验室信息模块主要包括该实验室简介、规章制度、管理人员等实验室的基本信息,并定期进行更新维护.

2）实验排课

仅实验室管理员和实验教师可以对实验排课进行设置与管理,实验排课的对象是每个院系必修课的实验课程,因为必修课的课时较多、上课的人数很多和上课时间固定等因素,在学期开始实验教师和管理员就可以设置和管理：实验教师需先提交课程申请,然后管理员根据实验室利用情况做出一定的调整,并立即通知实验教师,最终制定出本学期实验课程表.学生对实验课程的操作将在实验预约模块中体现,此模块不涉及学生的功能.

3）实验预约管理

为了充分利用实验室资源和锻炼学生的动手能力,各个实验室都会有一定的对外开放时间,实验室预约管理模块中,管理员可以设置某个实验室的开放时间、实验课程、接纳学生数等.实验预约管理模块的主体是实验室管理员和学生.学生可以查询预约的时间、实验课程、所在的实验室、已预约的人数等信息,并根据自身的能力、爱好等自主选择实验时间和实验课程,如果预约的实 验之间有冲突,可以在实验前规定的时间内取消预约,若预约人数已满,则不能再进行预约.

4）实验室开放管理

实验室开放管理模块是发挥同学们学习的积极性与主动性,提高实验室的利用率,更加发挥实验教学的作用的一项重要手段.学生可以自由安排自己的上机实验时间,使实验资源最大程度的利用起来.

5）日志管理

只有实验室管理人员才能在日志管理模块中进行操作,管理员定期登陆该系统模块进行日志管理,主要是实验室的利用情况等,每到学期末,这些日志就是对实验教师的课程统计的依据[13].

6）设备管理

在设备管理模块中,管理员能够及时建立设备的基本信息,也可以增加、修改和删除设备.设备信息包括设备编号、设备名称、规格型号、出厂日期、厂家、、购置日期、状态等.

3.3实验教师管理

该实验教师管理模块下又包括了实验计划、成绩管理、个人信息、信息查询等四个子模块.

1）实验计划

实验前,实验教师可以在该模块中添加试验计划,也可以对提交的计划进行删除或者修改,实验计划主要包括：实验课程名称、实验人数、实验学时等.

2）成绩管理

学生做完实验报告上传后,实验教师进行批阅,并将成绩上传到成绩管理模块,只有实验教师可以管理这部分内容.

3）个人信息模块

用户可以在这一模块中修改自己的,进行个人信息的填写与完善.个人信息模块是通用模块,就是说每一个组的用户登录后都可以见到此模块.

4）信息查询

实验教师可以通过信息查询模块来查看用户、本学期课表、设备等信息.

3.4学生管理

1）实验预约

各个实验室都会有一定的对外开放时间,学生可以查询预约的时间、实验课程、实验室、已预约人数等,并根据自己的爱好、能力等自行选择实验时间和实验课程,如果预约的实验有冲突,可以在实验前规定的时间内取消预约,若预约人数已满,就不能再进行预约了.

2）信息查询

学生可以通过信息查询模块来查看用户、本学期课表、设备、实验成绩等信息.

3）个人信息

学生登录后可以在这里修改自己的,进行个人信息的完善.

4）实验报告

学生根据自己所做的实验情况查找适合的实验报告表,填写完成以后上传,实验教师进行批阅.

4结束语

本文通过对传统实验室存在的问题进行分析,提出了采用B/S模式的实验室管理系统,从实验室的实际需求出发完成对实验室的信息化、规范化管理,主要设计实现了系统管理、实验室管理、教师管理和学生管理等四个模块的功能.