开放式实验室管理信息系统的设计与实现

林国福　王瑛

摘 要：随着大学规模剧增和信息化教学水平的稳步发展，机房管理的传统模式已不能满足实验室日益增长的管理需求。使用信息管理系统对实验室进行管理，达到了管理的智能化，使实验室设备的利用率大大提高，极大的方便用户使用，为教学和科研的服务提供良好的软件环境，已经成为时代的潮流。

本篇论文研究对象为实验室的管理信息系统。通过对该系统的研究，提出了适合本校的实际需求设计以及开发方案。

关键词：C/S；实验室管理；信息安全

基金项目：闽江学院实践教学改革项目（MJW201142115）

1 引言

在科学技术日益发达的今天，信息技术快速发展。计算机实验室的作用也日益突出。科学管理成为实验室管理的目标。

目前实验室的管理模式主要有：

（1）人工管理模式

在一些本科院校的系部的机房与部分高职高专院校的计算机实验室一般采用人工管理模式，由教务处统一编排实验室的课程表，实验室的管理员人工对照课表管理。这就造成无法实现对上机学生的个人信息的核实及上课时长的自动控制。

（2）人工与电脑结合

对学生实验方面使用电脑进行管理，但其它的实验室管理都是采用人工的方式。利用人工进行实验室报表的处理。

（3）采用信息系统

部分院校采用了信息系统对实验室进行管理，使实验室的管理更加先进，更加科学，更加合理。

2 项目背景

学院计算机公共实验室面向整个学校的各个系院，承担着公共基础课程以及一些专业课程的实验教学任务。实验室日常的管理工作重复且琐碎。落后的人工管理已经难以适应实验室的实际发展需求。在此情况下，开发符合学校实验教学和科研需要的机房管理系统，已成为合理利用计算机实验室资源，提高计算机实验室的管理和使用效率的最佳办法。正常的实验教学要给予保障，同时要统筹机房的资源供学生自主学习。科学处理管理人员面对的繁杂的实验室管理工作，提高工作效率。

3 系统的需求分析

科学有效管理机房

使用该系统，有利于机房管理人员减少繁琐的机房管理工作。

充分利用实验室资源

可以通过系统，实时查看机房的计算机使用情况，可以科学调配未在用的计算机给有需要的学生，为学生提供了良好的上机环境，实现实验室的自主开放，也让学生能够自主掌握上机的时间。

（3）便捷管理

计算机实验室可以利用系统提供的课表管理功能，科学安排课表。

（4）方便数据统计

对学生的上机记录进行统计分析，可以统计出学生的出勤情况，是否与早退、迟到等情况。

4 系统的功能模块的分析

高校实验室管理信息系统的核心是将在整个实验管理过程中产生的数据进行收集加工保存及处理的流程。经过调研，得知管理员设置相关的课表，在课表的信息里包含着具体的上课相关的信息。学生通过学号作為上机的用户名登录系统。设备管理人员是通过管理信息系统实现对设备的出入库管理，设备维修情况的登记及维修零配件的领取情况。系统的主要用户的角色有管理员、任课教师以及学生。

（1）系统程序管理

系统程序模块的主要作用是管理高校个实验室管理系统的各个子模块的入口，在该模块中主要对用户信息管理、机房信息的维护，计算机设备的信息维护等操作功能。

（2）用户信息的管理

该模块主要实现学生信息管理。实验室管理员可以单个建立学生信息，也可通过txt（Excel）格式的文件批量导入整班信息。删除、修改信息可以是单个处理，也可批量处理。同时可以设置上机人员的属性。

（3）课表管理

在该模块里主要对课表进行详细的管理。每一间实验室的课表都不一样，同时一个课表还存在着调课等变动的实际情况，所以要为每个实验室便捷的设置一个课程表。每一个实验室因为存在着单双周的课程不一样或其他的原因造成的不一样的课表。为单个实验室建立不同周次的课表。课表以周为单位。

（4）网络功能

利用该模块实现对整个机房或部分计算机的控制管理。

（5）查询个人信息模块

利用该模块查询以下内容：学生具体上机的明细记录以及具体计算机的登录记录，并实现是否在线的查询等。

（6）设备维修及配件管理模块

利用该模块实现对实验室的设备出入库管理，配件的出入库领用管理，设备的维修管理。

（7）数据库管理

使用该模块，实现数据备份、导入、导出。合理规范使用数据，保证数据的安全存储。

（8）学生机客户端

学生机客户端要有良好的自我保护的功能，使用双进程保护，使用者采用杀进程的方法无法退出学生机客户端的程序。使用进程保护来实现对文件保护的保护，最终实现了客户端自我保护功能。

（9）上机管理

信息管理系统可以监控网络端口、控制IP的访问，同时实现上网功能的控制及相关的可执行文件的运行来保证学生机的有效管理，促使学生文明合理规范实验。

5 实验室管理信息系统体系结构设计实现

高校实验室管理信息系统采用C/S模式。系统的功能模块主要有用户管理、课表管理、配件管理、数据库管理、网络功能、学生端管理、上机管理等7大模块，每一个模块下面还有多个子模块。

系统登录之前先配置系统的参数，所有的参数设置写在iccard.ini的文件中。在配置文件里面对机房的名称以及服务器对应的IP地址进行了详细的记录。同时IP地址是MD5加密的形式进行保护。

在主界面中设置了多个子模块，每个模块对应相应的功能。在最上边的才对区域有主要功能区、数据维护、查询个人记录、网络功能，关于系统等功能。在界面的中间是上下机提示信息，查看座位情况，电子课程表及学号管理。以下详细介绍一下编辑课表的功能与网络功能。

（1）编辑课程表

课程表管理的主界面分为左右两个区域。在其左边区域是课程表的名称的建立。这一区域主要的功能有新增一张课表、修改课表的名称、删除选定的课表与复制一整张的课表。由于一个系统使用时间较长，会有好多个课表，不便于查询使用课表。所以在中间设置了过滤课表名称的功能，用来区分每一学期的课表。可以在建立课表的时候在课表名称之前加入学期的名称用以区分每一学期的课表。

（2）网络功能

为了更好的控制管理机房，网络功能包含有锁定机房电脑、解锁机房电脑、重启机房电脑、快速重启电脑、关闭机房电脑、快速关闭电脑、远程唤醒电脑、发送消息、发送开机登录显示公告、远程时间同步、发送远程命令、获取远程软件信息、软件信息预警、获取远程mac地址、屏蔽INTERNET上网功能、开启屏蔽INTERNET上网功能、开放机房考试，撤销机房考试。

6 系统测试

经过对系统功能验证和测试，全部用户功能的都能正常运行，完全符合设计需求。在本章中，对高校实验室管理信息系统进行了测试，主要测试的重点是功能模块的测试，在测试的过程中设计了专门的测试用例，并给出了测试的流程和测试的结果，分析测试结果，对管理信息系統进行评价，并为完善系统提供了参考依据。

7 总结

本系统主要是以C/S架构的开发模式，以DELPHI作为客户端的编写软件，运用分层的编程理念，使系统具有良好的使用效果。

在公共实验室测试使用，证实该系统的总体设计较为合理，操作便捷，功能实用，系统稳定，使用安全，解决了整个实验中心上机人员数量大、动性强、上机时间不确定性以及实验室的分布广、无人值守等问题，使实验室管理教师可以减少很多原先需要人工的管理工作。

参考文献

[1]黎连业，《机房工程设计施工与管理维护技术》，机械工业出版社，2013-6-1

[2]孙红宇，《公共机房管理系统设计及安全研究》，华东师范大学，2009

[3]刘铁松，《开放实验室管理系统的设计与开发》，中国农业大学，2004

[4]海江，《学生信息管理系统的设计与实现》，内蒙古大学，2011

[5]申书军，《某高职院校实验室管理系统设计与实现》，山东大学，2013

[6]郭先清、江进，《学校机房管理系统的需求和设计分析》，《中国科技信息》2012年7期