基于B/S架构的高校实验管理平台的设计与实现

丁汝根+王仲宾+朱正红

摘要：在综合考虑高校实验教学管理的基础上，结合作者长期积累的实验室管理工作经验，以B/S为架构，研究开发了一个高校实验管理信息平台。系统以ASP.Net、PB等为开发工具，Oracle作为后台数据库管理系统。设计界面友好，实用性强。提高了高校实验室的信息化管理水平。

关键词：B/S架构；实验管理平台；数据库

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）21-0070-02

随着我国高等教育事业的快速发展，教育主管部门对高校投入的资金日益加大，高等学校实验室的仪器设备也随之增多，如何提高实验室仪器设备的管理水平，保障教学、科研以及学科发展的需要，促进实验室为高校的发展发挥更大的作用，是高校实验管理人员亟待解决的问题[3]。然而，现在很多高校实验室在规划建设和管理中普遍存在实验室管理职责不清、资源配置不合理、设备资产账物不符、设备利用率低下、耗材使用不规范、实验人员坐班工作无法量化、实验信息反馈不及时等问题，严重制约了我国高校实践教学改革的健康发展[4]。

信息化可以提高实验室管理的科学化、规范化、现代化，是提高实验室管理工作效率的最有效途径之一。加强信息化建设已成为高校实验室建设的一项重要工作任务[4]。构建一个强大的实验室综合信息管理平台，可以进一步提高实验室的管理水平，促进实验室更好地为教学、科研以及学科发展服务。

1 系统概述

高校实验管理平台（College Experimental Management Platform），以下简称为CEMP，是指在以计算机技术和网络通信等现代化技术手段的帮助下，实现高等学校实验室中实验教学、实验人员、实验耗材、设备资产的综合管理。通过对高等学校实践教学环节中产生的各类数据信息进行采集、处理、加工、汇总以及储存，并对这些数据信息进行统一管理，形成一个综合信息管理平台，可为高等学校实验室的科学化、规范化运行提供必要的数据信息。CEMP的建立可以让高等学校实验室走上规范化、科学化、现代化的可持续发展道路。

CEMP采用B/S模式运行，不需要在客户端上安装软件，用户通过客户端上安装的浏览器，访问系统指定的URL资源来运行系统。前台开发工具使用Power Builder、Java等，后台网站开发工具使用Asp.Net，后台DBMS使用Oracle数据库。前后台开发工具之间，通过自定义的函数进行数据交换。其工作原理是：前台PB将SQL语句传送至后台，后台Asp.Net将SQL语句的执行结果通过网络返回给前台用户[1]。

CEMP的工作模式为分布式数据处理。系统中大量的数据是用户通过浏览器运行后产生的，这些数据会随着时间的延长越来越多，如果不对这些数据进行处理，系统运行速度将越来越慢。因此需要在后台数据库服务器上，创建一个定时任务计划，定期自动完成数据的转存处理，从而保证CEMP系统的高效运行机制。

CEMP实现了实验教学、实验人员、实验耗材和设备资产的综合管理，为实验室提供了实验教学任务完成情况、实验工作量、设备资产情况、耗材使用情况、人员工作量的数据统计，提高了实验人员的工作效率，让高校实验室的日常管理从传统手工化管理向信息化、数字化、网络化的管理跃进。

系统在建设过程中，申请并得到了合肥工业大学实验室自制仪器设备项目的资助（项目编号：Z201609）。通过近2年的实际运行，切实提高了实验室的管理工作效率，创造了良好的实践教学环境，提高了实验室的信息化、现代化、网络化管理水平。

2 系统需求分析

CEMP系统的需求分析，就是要确定平台软件设计的具体功能、受到的限制条件、与其他系统元素的接口等细节，借助当前系统的逻辑模型导出目标系统的逻辑模型[1]。作者在积累多年实验室管理工作经验的基础上，从以下几方面进行了分析：

1） 系统的总体结构分析：定义功能模块及子系统划分。子系统主要有实验教学管理、实验人员管理、实验耗材管理、设备资产管理等。

2） 系统的外部接口需求分析：包括接口的数据流、接口类型、用户界面、通信接口等。

3） 系统的业务需求分析：包括系统的业务流程图、数据流程图等。

4） 系统的功能需求分析：包括系统的功能模块、用户角色、权限设置等。

5） 系统的非功能需求分析：包括系统的易用性、稳定性、可维护性、可扩展性以及信息安全性等。

CEMP的数据资源分析包含：实验室基本信息、实验教学管理信息、实验人员信息、实验耗材信息、设备资产信息、实验家具信息等。在实验教学管理信息中又包括教学计划信息、机房信息、系统信息、教师信息、学生信息等多项。CEMP的人员需求分析包含：系统管理员、教师、学生、实验主管部门、实验管理人员、耗材管理员、资产管理员等。因此建立一个基于B/S架构的CEMP，让用户通过浏览器访问指定的URL资源来运行系统，才能满足系统平台用户的实际需求。

CEMP中的实验耗材（低值易耗品）子系统的工作流程如下：实验人员请领耗材使用计划，经实验室主任审核后，由保管员核发。系统能确保实验耗材帐物相符，实时提供各种易耗品、低值品的消耗以及库存数量。

3 系统功能

CEMP包含五个子系统，每个子系统都采用模块化独立设计。通过角色分配权限，再将角色赋予用户，从而让用户具有灵活多变的管理功能。系统管理员只负责用户的建立、授权、变更、系统维护、信息安全等管理，不参与具体业务的经办工作。

3.1实验室管理模块

该模块包括实验室的基本情况、各项规章制度、实验教师、实验人员、岗位职责、房间信息、承担的实验课程等管理信息，提供实验教学课程安排工作流程服务指南，建立实验室的各种档案管理，为学科专业评估提供基础数据信息，实现了实验室基础数据信息的准确统计和上报。

3.2 实验教学管理模块

实验教学管理模块是CEMP系统建设的核心。为了提高实验室的设备利用率，确保实验教学的秩序和质量，实验主管部门需要对实验教学工作进行严格的管理和监控，管理包括实践教学体系建设、实验教学计划、实验教学任务、实验项目管理、实验教学课程安排、实验信息发布、临时预约等多个方面，交互性较强。实验教学管理模块的建立，可推进实验教学内容、方法、手段及人才培养模式的改革与创新[5]。在实验教学课程安排中，涉及的资源种类多、信息量大，包括教师、学生、实验室、实验项目、实验任务要求等，在上述五个条件都满足的前提下，才可以安排实验教学任务。

传统的实验教学课程安排、实验教学信息统计，不仅管理工作量大，而且设备利用率低下，无法实现资源共享，制约了实践教学水平的提高。通过实验教学管理模块的建立，实现了实验教学课程安排、实验教学信息统计的规范化、科学化，为实验室的规划建设提供了准确的数据信息，极大地提高了实验教学管理的工作效率。

3.3 实验人员管理模块

实验人员承担实验室的规划、建设、管理以及实践教学等工作。为了督促实验人员做好日常管理工作，不断提高业务素质，需要加强实验人员的排班监督与考核管理。实验人员值班期间，需要在系统中进行签到。根据实验室的值班制度，系统采用了对应的签到规则或算法，实现了实验人员坐班工作的量化管理；同时为实验人员的业绩考核量化提供了依据，为实验工作量的分配提供了准确的数据。

3.4实验耗材管理模块

建立实验耗材档案信息库，实现低值易耗品进、销、存的管理。耗材入库，是由保管员按照学校低值易耗品的使用原则申请计划，学校统一采购，实验室进行入库操作。耗材出库，是由实验人员依据耗材信息库中的库存物品信息，通过实验耗材管理模块，填写耗材请领使用计划单，经实验室主任审核后，由保管员打印带有电子签名的请领单进行核发，保证实验耗材账物相符。

由于加强了实验耗材的信息化管理，提供了请领、审核、核发的网络工作流程，使得实验耗材的使用更加规范化、合理化，有利于集约资源，避免浪费，并可按实验室和实验人员分类查询各类实验耗材的实际消耗信息。

3.5设备资产管理模块

设备资产管理包括实验室的仪器设备、实验家具、实验场所等信息管理。依据学校设备资产和实验家具的数据标准，建立设备资产档案库，实现仪器设备和实验家具的标准化网络管理，提供在线查询功能，确保账物相符。同时，为学校设备资产和实验家具清查，提供准确的基础数据信息。

4 结束语

系统开发的关键技术是在不同的开发工具之间如何进行数据交换，既要保证开发工具原有的系统特色，又要保证实现数据交换和网络通信的高效运行机制[1]。

随着计算机技术的发展，使用信息化、数字化武装实验室，建立一个功能强大的高校实验综合管理平台，改善实验室的硬件条件和软件管理水平，提高实验室管理的工作效率，减轻实验人员的工作负担，实现高校实验室管理的规范化、科学化、现代化。

参考文献：

[1] 丁汝根，王仲宾.基于B/S架构的高校医院综合管理平台的设计与实现[J].电脑知识与技术，2014（34）：8085-8086.

[2] 张安峰.关于高校实验室网络信息化管理平台的研究[J].电脑编程技巧与维护，2011（14）：47-49.

[3] 杨美荣，刘祥港.构建高校实验室仪器设备采购信息管理平台的实践与思考[J].实验技术与管理，2013（12）：128-129.

[4] 杜阳龙.浅析高校实验室信息化综合管理平台的构建[J].现代企业教育，2014（10）：59-59.

[5] 陈淑清.高校实验室信息管理平台构建[J].中国教育信息化，2014（19）：58-60.