基于局域网的实验室管理系统设计与开发

李晓芳　蔡畅　庞伟

摘 要：通过客户端/服务器（C/S）结构、.net体系、Microsoft Word & PowerPoint嵌入技术、SQL Server数据库等关键技术，设计了实验室管理系统和数据库，运用面向对象的程序设计方法，设计开发了实验室管理系统，实现了数据控制层，提出了一种设计实验室管理系统的方法，以实现实验课程、实验项目、实验室设备使用等数据管理的信息化、规范化，能有效地提高实验室管理工作效率，为实验室管理提供了一种切实可行的数字化管理平台。

关键词：实验室管理 数据库 C/S结构 .net体系

中图分类号：TP393.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（c）-0010-02

实验室是高校从事实验教学和科学研究的主要场所和重要手段，实验室管理也一直是一个重要课题，尤其是随着信息技术、建模与仿真技术、虚拟现实技术和网络技术等的快速发展和广泛应用，高校中对应相关课程的实验室也大量建设和投入使用[1-2]。这类实验室的特点：一是涉及的应用软件较多；二是能够支持的课程门类及实验项目较多；三是实验设备以计算机终端为主，相关外围设备为辅。为了将实验中所需的多种应用软件、多门课程、多项实验项目、大量实验资源、实验人员信息、设备使用情况等信息统一管理与共享，设计开发了实验管理系统。

1 功能需求与系统功能

实验管理系统主要实现实验教学的过程管理[3]，应具有方便教学过程中各类数据管理；快速查阅实验项目所需资料；正确连接实验项目所需软件；自动生成实验报告表；自动生成设备使用情况记录等功能。

用户权限分为：学生、教师、系统管理员3个等级[4]。（1）学生用户主要功能：查阅和使用实验指导说明、实验教学课件、实验演示文件；使用实验项目所需的仿真软件等资源；完成上传下载实验报告、查询实验成绩等操作。（2）教师用户主要功能：对实验教学多媒体课件、实验教程、实验项目、实验报告、实验成绩等内容进行添加、修改、删除；对教师与学生用户进行注册、对学生用户进行删除，对教师登陆密码进行更改等操作。（3）系统管理员用户主要功能：对各级用户信息、课程信息、实验项目、教学多媒体课件、实验教程、实验报告、实验成绩、实验设备使用情况进行添加、修改、删除等操作；对数据库进行备份和还原操作。

2 计算机网络组建

“实验室管理系统”硬件由1台服务器、多个客户端，以及虚拟现实相关硬件设备等组成。“实验室管理系统”软件采用S/C模式开发设计，实现了服务器端系统和客户端系统，分别安装在局域网络中的服务器和客户端计算机上，实现了局域网内数据传输、数据存储、资源共享等功能。

3 系统设计及实现

系统是在计算机网络技术、数据库技术、Microsoft Word & PowerPoint嵌入技术等基础上，利用C#语言、SQL数据查询语言进行开发。

3.1 系统功能模块设计

根据实验室管理需要，设计了以下功能模块：（1）用户信息管理：主要对管理和使用实验室设备的用户信息进行管理。用于用户信息的增加、删除、修改与查询。管理操作权限分系统管理员、教师、学生3级。为其他模块提供用户使用权限的确定。（2）课程管理：对所有实验课程进行管理。用于课程信息的增加、删除、修改與查询。（3）实验项目管理：对所有实验项目进行管理。用于实验项目、实验教程、实验教学多媒体课件等的增加、删除、修改与查询。（4）实验报告管理：自动生成电子实验报告表，便于实验报告撰写。用于实验报告表的生成、修改、删除、查询、上传、下载。（5）设备管理：用于维护和查询设备的基本信息，能够根据学生在实验过程中的操作，自动记录设备使用情况。

3.2 系统数据库设计

数据库是实验室管理系统的基础和核心，通过它可以及时准确的获得所需的数据信息。系统基于SQL Server建立了数据库，各功能模块对应相应的数据表，各数据表包含相应字段结构，其基本内容和关系如表1所示。

3.3 系统界面设计

系统界面分为4块：工具栏、系统功能模块栏、功能模块具体操作区、电子文档操作区、（包括实验教程、多媒体课件、实验报告等）。如图1所示。根据用户权限的不同，界面呈现的具体功能与操作有所不同。

3.4 系统运行情况

系统在Windows XP和Windows7系统运行稳定，人机交互友好，使用人员能很快掌握操作流程。实践证明，系统操作简单，易学易用，可用于各课程实验项目统一化管理，使教学办公更为便捷。为多课程、多实验、多应用软件等特点的实验室提供了统一管理平台。

4 结语

基于局域网的C/S模式实验室管理系统研究与设计实现了实验教学和实验室设备的信息化管理，有助于提高实验教学效率和设备管理水平，对改善教学资源和设备的利用率有重要的实用价值，对于推进高校实践教学改革和推动教育管理信息化有重要的意义。该文的研究和设计，为实验室管理工作信息化提供了一种行之有效的解决方案。

参考文献

[1] 闫家传，刘长征.装甲兵作战效能评估实验室建设研究[J].兵工自动化，2015（8）：1-3.

[2] 谢昊飞，蔡龙腾.网络化控制系统实验教学模式改革[J].实验室研究与探索，2015（1）：189-192.

[3] 伍斌，叶日英.关于本科毕业论文的实验室管理探究[J].广东化工，2015（14）：242-246.

[4] 周晶.基于Web的实验室管理系统研究与设计[J].电脑知识与技术，2016（12）：117-118.