李秀蘋

（西安外事學(xué)院，陜西 西安 710077）

0 引言

對(duì)于高校開放實(shí)驗(yàn)室，要想從根本上解決開放實(shí)驗(yàn)室存在的問題，就必須開發(fā)一套先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)來輔助開放實(shí)驗(yàn)室的管理，首先該管理信息系統(tǒng)能對(duì)開放實(shí)驗(yàn)室管理業(yè)務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)的管理，滿足不同業(yè)務(wù)的需求，其次系統(tǒng)要求穩(wěn)定可靠，可以防止非法用戶入侵，對(duì)于合法用戶管理信息系統(tǒng)界面應(yīng)非常友好，易于操作。再次管理信息能夠與校園內(nèi)其它系統(tǒng)進(jìn)行融洽對(duì)接。最后系統(tǒng)的功能應(yīng)易于擴(kuò)展，擴(kuò)充，便于以后修改?；赪EB的開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合本校特點(diǎn)，本著實(shí)用，高效的原則，真對(duì)不同的用戶，從用戶角度出發(fā)，滿足不能用戶的需求。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于WEB的開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)，在需求分析的基礎(chǔ)上對(duì)信息系統(tǒng)進(jìn)行總體架構(gòu)的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的成敗，所以系統(tǒng)總體架構(gòu)應(yīng)滿足層次清晰，安全性好，易于擴(kuò)展，易于管理，來滿足開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的需求?；赪EB的開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)采用三層體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行即客戶端，WEB服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。為此在邏輯架構(gòu)上表現(xiàn)為用戶終端，校園網(wǎng)WEB數(shù)據(jù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。在應(yīng)用架構(gòu)上通常分為三層，表示層，中間層，數(shù)據(jù)層，表示層展現(xiàn)的是終端的用戶界面，如實(shí)驗(yàn)預(yù)約等，中間層實(shí)際上完成的是業(yè)務(wù)處理邏輯，當(dāng)客戶端需要進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問，或進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算時(shí)，就會(huì)將請(qǐng)求發(fā)送給中間層，中間層接到請(qǐng)求后就將請(qǐng)求發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器完成相應(yīng)的操作，并將操作結(jié)果逐級(jí)返回給客戶端。這種在邏輯架構(gòu)和應(yīng)用架構(gòu)上清晰的分層，有利于開發(fā)人員的理解與開發(fā)，這種結(jié)構(gòu)清晰明了，不易出錯(cuò)。如圖1-1所示：

圖1-1 系統(tǒng)總架構(gòu)圖

2 功能模塊的設(shè)計(jì)

基于WEB的開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)總體的功能是在滿足多用戶使用的基礎(chǔ)上為開放實(shí)驗(yàn)室提供一個(gè)安全可靠方便管理的信息系統(tǒng)。從而提高開放實(shí)驗(yàn)室管理的工作效率，使得管理人員從繁重的管理工作中解放出來，做好開放實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。根據(jù)需求分析，基于WEB的開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)具有實(shí)驗(yàn)預(yù)約功能，可以將該模塊的名稱命名為開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理，該模塊可以提高實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的利用率，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手及創(chuàng)新能力。該管理信息系統(tǒng)也應(yīng)具有在線答疑功能，可以將該模塊名稱命名為在線答疑管理，該模塊可以實(shí)現(xiàn)文件共享，提出疑難問題，進(jìn)行在線實(shí)時(shí)交流等?；赪EB的開放實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理，可以將該模塊命名為課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模塊，該模塊可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課表的管理，實(shí)驗(yàn)成績(jī)的管理，實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理等課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的功能。該系統(tǒng)還應(yīng)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理功能，可以將該模塊名稱命名為實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理模塊，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的統(tǒng)一管理，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備重組，合理整合資源，避免實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備重復(fù)購(gòu)置，為每年上報(bào)的實(shí)驗(yàn)室利用率，資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)等提供了有利的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理模塊也可以實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的檢索，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的維護(hù)等?；赪EB的開放實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)還應(yīng)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)信息的維護(hù)功能，保證實(shí)驗(yàn)信息的完整性和安全性，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)常用信息的便利修改，可以將該模塊命名為實(shí)驗(yàn)信息維護(hù)模塊，包括數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)，基本信息維護(hù)等?；赪EB的開放實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)模型如圖1-2所示。

圖1-2 功能模塊結(jié)構(gòu)圖

基于WEB的開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)包含五大功能模塊，形成五大管理子系統(tǒng)，開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理子系統(tǒng)，在線答疑管理子系統(tǒng)，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理子系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理子系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)信息維護(hù)子系統(tǒng)。基于WEB的開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)中各大模塊的設(shè)計(jì)模式、設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)流程基本相似，限于篇幅問題，現(xiàn)以開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理子系統(tǒng)為例進(jìn)行詳細(xì)講解。

3 開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理模塊：該模塊包括實(shí)驗(yàn)預(yù)約，公告管理，教師管理，學(xué)生管理等主要模塊，根據(jù)角色的不同實(shí)現(xiàn)不同的功能。

管理員在開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理模塊中：

（1）可進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理，為教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)批次管理打下基礎(chǔ)。

（2）管理員還可以進(jìn)行公告管理，發(fā)布一些跟實(shí)驗(yàn)有關(guān)的公告及實(shí)驗(yàn)室的一些規(guī)章制度，為學(xué)生進(jìn)行查看打下基礎(chǔ)。

（3）管理員還可進(jìn)行教師管理和學(xué)生管理，當(dāng)老師或?qū)W生密碼忘記時(shí)可以幫他們恢復(fù)密碼信息。

（4）管理員也可查看教師或?qū)W生的信息，當(dāng)需求查找某位老師或?qū)W生時(shí)，可以進(jìn)行查找等。

教師在開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理模塊中：

（1）可以進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約項(xiàng)目批次管理，為學(xué)生進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約打下基礎(chǔ)。

（2）教師也可查看公告，查看學(xué)生信息。

（3）教師還可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)約確定，打印自己的課表，打印預(yù)約學(xué)生信息。

（4）教師還可進(jìn)行批改學(xué)生上傳的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

（5）教師也可進(jìn)行信息的維護(hù)，修改密碼。

學(xué)生在開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理模塊中：

（1）可以進(jìn)行查看預(yù)約實(shí)驗(yàn)根據(jù)需求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)約。

（2）預(yù)約成功后，學(xué)生可以打印預(yù)約實(shí)驗(yàn)課表。

（3）實(shí)驗(yàn)完成后學(xué)生還可以上傳實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

（4）還可以查看實(shí)驗(yàn)成績(jī)，查看實(shí)驗(yàn)公告。

（5）學(xué)生也可進(jìn)行信息的維護(hù)，修改密碼等。

學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)在開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理模塊中：

（1）可以查看預(yù)約實(shí)驗(yàn)開放情況。

（2）可以進(jìn)行公告查看，教師信息，學(xué)生信息查詢等。

給出該模塊核心用例的用例如圖1-3所示：

圖1-3 核心用例圖

根據(jù)開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理子系統(tǒng)的核心用例，進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的類圖及時(shí)序圖，實(shí)現(xiàn)時(shí)采用B/S開發(fā)結(jié)構(gòu)模式，運(yùn)用面向?qū)ο蟮幕舅枷?，在Visual Studios 2008開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行的，使用C＃開發(fā)語言，采用ASP.NET 2.0技術(shù)，在進(jìn)行界面開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)采用了母版頁(yè)技術(shù)，母版頁(yè)的應(yīng)用使得整個(gè)系統(tǒng)界面風(fēng)格統(tǒng)一，系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用的是微軟公司的SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫(kù)，采用ADO.NET技術(shù)實(shí)現(xiàn)前端應(yīng)用程序與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，實(shí)現(xiàn)了開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理、在線答疑管理、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)信息維護(hù)管理等主要的功能模塊。系統(tǒng)該功能的實(shí)現(xiàn)促進(jìn)了開放實(shí)驗(yàn)室的管理效率的提高，減輕了管理人員的工作負(fù)擔(dān)，同時(shí)也提高了實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的利用率，學(xué)生也可結(jié)合自身時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣也就大大提高了實(shí)驗(yàn)的積極性。

4 測(cè)試

4.1 集成測(cè)試

基于WEB的開放室管理信息系統(tǒng)在進(jìn)行了單元測(cè)試后又進(jìn)行了集成測(cè)試，集成測(cè)試是單元測(cè)試的復(fù)測(cè)過程，是把每一個(gè)功能模塊放在一起，看整體功能是否實(shí)現(xiàn)，功能模塊之間是否存在沖突，全程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上是否存在問題。基于WEB的開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)由五個(gè)子系統(tǒng)組成，在進(jìn)行測(cè)試時(shí)首先對(duì)每一個(gè)子系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行集成測(cè)試，測(cè)試完成后再與其它子系統(tǒng)進(jìn)行組合，進(jìn)行集成測(cè)試，在進(jìn)行測(cè)試時(shí)從不同的角色出發(fā)來進(jìn)行測(cè)試。

基于WEB的開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，選擇的是自頂向下的集成測(cè)試方法，根據(jù)不同的角色，進(jìn)行主控模塊的測(cè)試，然后自頂向下進(jìn)行每個(gè)子系統(tǒng)的測(cè)試，然后再對(duì)子系統(tǒng)中的功能模塊進(jìn)行測(cè)試。這種自頂向下的集成測(cè)試方式選用的是深度優(yōu)先的結(jié)合方式。如圖1-4所示。

圖1-4 深度優(yōu)先測(cè)試圖

基于WEB的開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)中包含了五大功能模塊，測(cè)試系統(tǒng)是否實(shí)現(xiàn)了五大功能模塊的功能，然后對(duì)每一個(gè)功能模塊進(jìn)行測(cè)試，如對(duì)開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理模塊進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試該模塊的功能是否實(shí)現(xiàn)，然后再對(duì)該模塊的具體模塊進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試每個(gè)具體模塊的功能是否實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要共存測(cè)試，測(cè)試功能模塊是否可以兼容共存，避免沖突出現(xiàn)。采用集成測(cè)試方法可以方便使用一組實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)試，方便實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中的某一個(gè)完整功能，方便查看系統(tǒng)的總體功能是否實(shí)現(xiàn)，避免功能模塊共存時(shí)產(chǎn)生的沖突。

4.2 系統(tǒng)測(cè)試

最后就是系統(tǒng)測(cè)試，系統(tǒng)測(cè)試的內(nèi)容包括很多，包括功能測(cè)試，性能測(cè)試，異常處理測(cè)試，模擬運(yùn)行環(huán)境測(cè)試，用戶確認(rèn)測(cè)試等。主要是采用黑盒測(cè)試方法進(jìn)行，確定基于WEB的開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)是否按照基本設(shè)計(jì)說明書的要求實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)所有功能和性能?；赪EB的開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)在Linux操作系統(tǒng)及Windows操作系統(tǒng)下進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試該系統(tǒng)是否適應(yīng)不同的操作系統(tǒng)環(huán)境。在進(jìn)行測(cè)試時(shí)采用接近實(shí)際的應(yīng)用數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試。分別以不同的角色進(jìn)行該系統(tǒng)，測(cè)試該系統(tǒng)是否滿足整個(gè)系統(tǒng)需求?；赪EB的開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)在功能測(cè)試上采用的是以不同角色進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)行了功能模塊的測(cè)試，經(jīng)過測(cè)試該系統(tǒng)完成了功能設(shè)計(jì)說明書的要求。在性能測(cè)試上采用的是組織一個(gè)班50人的學(xué)生進(jìn)行同時(shí)登陸該系統(tǒng)，查看系統(tǒng)的性能，經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)性能還好，能正常訪問。操作性測(cè)試，在組織的50名學(xué)生中經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)表示易于操作的有48名，有2名學(xué)生提出了自己的個(gè)性化觀點(diǎn)。異常處理測(cè)試，組織部分學(xué)生進(jìn)行錯(cuò)誤數(shù)據(jù)錄入查看系統(tǒng)容錯(cuò)能力，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的容錯(cuò)能力正常，測(cè)試網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生異常時(shí)，服務(wù)器上該系統(tǒng)運(yùn)行正常，校園網(wǎng)發(fā)生異常，僅影響校園用戶的使用，該系統(tǒng)仍運(yùn)行良好。兼容性測(cè)試，將該系統(tǒng)與其它系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行時(shí)，沒有發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。通過各種系統(tǒng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)功能、性能、容錯(cuò)性均良好。

5 結(jié)論

本課題所開發(fā)的基于WEB的開放實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合的管理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)的開發(fā)將有助于高校開放實(shí)驗(yàn)室的管理，解決了目前軟件管理或手工管理存在的弊端，它利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室資源，在校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約，師生在線交流，軟硬件資源共享，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的綜合的信息處理平臺(tái)的發(fā)展。

[1]李云，黃家瑜.實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2005（10）

[2]呂軍，趙春霞..NET WEB應(yīng)用軟件開發(fā).科學(xué)出版社，2011

[3]何勇.武警成都指揮學(xué)院教務(wù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)：[碩士學(xué)位論文].成都：電子科技大學(xué)，2009-11-20