趙高麗

摘要：該文是研究實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，通過了解高校對于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理的功能需求以及業(yè)務(wù)流程之后，以提高實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理效率為目標(biāo)，使用ASP.NET架構(gòu)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)面向的對象是管理員，教師和學(xué)生。管理員實(shí)現(xiàn)的功能主要是：系統(tǒng)配置管理，設(shè)備信息管理，注冊用戶管理，實(shí)驗(yàn)室管理，借用記錄管理和預(yù)約記錄管理。教師實(shí)現(xiàn)的功能主要是：個人資料管理，設(shè)備借用管理和實(shí)驗(yàn)室預(yù)約管理。學(xué)生實(shí)現(xiàn)的主要功能是：個人資料管理和實(shí)驗(yàn)室管理。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室設(shè)備；高校實(shí)驗(yàn)室；設(shè)備管理

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）22-0073-03

高校的教學(xué)體系包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分。高校實(shí)驗(yàn)室作為高等學(xué)校進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)、科學(xué)研究的主要基地。實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)設(shè)備較多，很多學(xué)校仍采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)人員手工管理，耗費(fèi)了大量的人力、財(cái)力和物力并且管理比較混亂，因此，高校需要一個完善的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)來加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理。因此本文將研究實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，為高校實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)的建立奠定了一定的基礎(chǔ)。

1 設(shè)計(jì)的目的與需求

本系統(tǒng)主要是通過了解學(xué)校對于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理的功能需求以及業(yè)務(wù)流程之后，運(yùn)用ASP.NET架構(gòu)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)。系統(tǒng)不僅能夠極大提升管理實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的效率，而且能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)校對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的高利用率，進(jìn)而推進(jìn)高校實(shí)踐教學(xué)的高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。通過運(yùn)用.NET技術(shù)和軟件工程的理論知識，設(shè)計(jì)出基于B/S結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備的高利用率，提高工作人員的工作效率，促使高校實(shí)踐教學(xué)的高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.1 系統(tǒng)的功能需求分析

1.1.1 系統(tǒng)性能的需求范圍

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)初對管理員、教師和學(xué)生的功能需求進(jìn)行了調(diào)研。管理員的功能需求主要包括：系統(tǒng)配置管理、注冊用戶信息審核、學(xué)生的資料管理、設(shè)備信息管理、借用記錄管理、實(shí)驗(yàn)室管理和預(yù)約記錄管理。教師的功能需求主要包括：教師個人資料的管理、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備借用管理、實(shí)驗(yàn)室預(yù)約管理。學(xué)生的功能需求包括：個人資料管理、實(shí)驗(yàn)室管理。

1.1.2 管理員的功能需求

1）系統(tǒng)配置管理：能夠?qū)崿F(xiàn)對管理員和教師用戶的添加，并且可以對其進(jìn)行刪除、修改的操作。

2）設(shè)備信息管理：顯示出實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)存在的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的信息，并對其進(jìn)行管理；

3）注冊用戶管理：能夠?qū)崿F(xiàn)對新注冊用戶信息進(jìn)行審核，并對其進(jìn)行相應(yīng)的管理；

4）借用記錄管理：通過編號，名稱，類別，借用人等，查詢借用記錄；

5）實(shí)驗(yàn)室管理：能夠?qū)?shí)驗(yàn)室信息進(jìn)行添加，查詢進(jìn)行編輯操作；

6）預(yù)約記錄管理：對預(yù)約信息進(jìn)行管理。

1.1.3 教師的功能需求

1）個人資料管理；修改用戶的基本資料；

2）設(shè)備借用管理；對設(shè)備借用進(jìn)行登記及查詢；

3）實(shí)驗(yàn)室預(yù)約管理：對實(shí)驗(yàn)室的預(yù)約及查詢實(shí)驗(yàn)室使用情況。

1.1.4 學(xué)生的功能需求

1）個人資料管理：查詢、修改個人的基本資料；

2）實(shí)驗(yàn)室管理：查詢實(shí)驗(yàn)室的基本信息。

1.2 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

1.2.1 數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)

在概念設(shè)計(jì)階段中，研究者需要把自己變?yōu)橛脩簦蛊淠軌驈挠脩舻慕嵌瓤创到y(tǒng)，理解用戶對于系統(tǒng)的不同看法，從而使其設(shè)計(jì)的系統(tǒng)更好的滿足用戶的需求。因此第一階段的概念模式就是反映用戶需求。第二階段則把已經(jīng)形成的概念模式轉(zhuǎn)換成邏輯模式。為了使系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度降低，本設(shè)計(jì)采取了將概念設(shè)計(jì)從整個設(shè)計(jì)過程中獨(dú)立開來，使各階段的任務(wù)分開。使用這種方法可以保證其不受特定DBMS的限制。使用E-R方法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)，需要進(jìn)行三個步驟：首先設(shè)計(jì)出局部的E-R模式，其次把設(shè)計(jì)出的分部E-R模式整合成一個全局模式，最后再對全局的E-R模式進(jìn)行優(yōu)化，得到最終的模式，即概念模式。

1.2.2 設(shè)計(jì)全局E-R模式

當(dāng)局部E-R模式全都設(shè)計(jì)好之后，需要把其整合到一塊構(gòu)成一個全局的E-R模式。全局的E-R結(jié)構(gòu)不僅需要合理地表示一個完整、一致的數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)而且必須支持所有的局部E-R模式。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)的全局E-R模式如圖1所示：

1）確定公共實(shí)體類型。多個局部E-R模式的合并，首先要確定各局部結(jié)構(gòu)中的公共實(shí)體類型。在這一步中僅僅按照實(shí)體類型名和鍵來認(rèn)定公共實(shí)體類型。通常把同名實(shí)體類型作為公共實(shí)體類型的一類候選，把具備相同鍵的實(shí)體類型作為公共實(shí)體類型的另一類候選。

2）局部E-R模式的合并。合并需要以公共實(shí)體類型開始，以加入獨(dú)立局部結(jié)構(gòu)為結(jié)束。合并的原則是：首先進(jìn)行兩兩合并；先合并那些在現(xiàn)實(shí)世界中有聯(lián)系的局部結(jié)構(gòu)；

3）消除沖突。沖突可以分為三類：屬性沖突，結(jié)構(gòu)沖突和命名沖突。而正是為了消除這些可能產(chǎn)生的沖突，使其能夠被全部用戶共同理解和接受的同一概念模型，因此設(shè)計(jì)全局E-R模式來代替局部E-R模式。

全局E-R模式的優(yōu)化。全局E-R模式整理完成后，需要進(jìn)一步根據(jù)各個部分的需求對全局E-R模式進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到提升數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的使用效率的目的。一個好的全局E-R模式，不僅應(yīng)該滿足準(zhǔn)確、全面地反映用戶功能需求的基本條件外，還應(yīng)盡量使實(shí)體類型的個數(shù)減少；實(shí)體類型重所含的屬性個數(shù)也要盡可能的少；實(shí)體類型間聯(lián)系無冗余等條件。

本系統(tǒng)主要是為了實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的信息化管理，提高實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的利用率，提高實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理的效率。采用的主要是基于B/S結(jié)構(gòu)的后臺操作模式，同時運(yùn)用數(shù)據(jù)庫對數(shù)字化信息進(jìn)行管理。并在Visual Studio上進(jìn)行代碼的編譯，最終在瀏覽器上實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的前臺操作。在實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理過程中，用戶對于各個方面的需求不盡相同，本系統(tǒng)采用了E-R模式，將用戶的需求分開實(shí)現(xiàn)，首先形成各個局部模塊，再整和成一個完整的模塊。力求將用戶的所有需求滿足，并能夠清晰的展現(xiàn)在用戶面前。該系統(tǒng)的各個功能的說明如圖2所示。

2.2 系統(tǒng)模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)界面展示

2.2.1 登陸模塊

登陸模塊中可以使用該系統(tǒng)的人員為：管理員、教師、學(xué)生，三個角色的賬戶進(jìn)行登陸認(rèn)證。主要可以實(shí)現(xiàn)的功能為：當(dāng)系統(tǒng)操作人員輸入了用戶名、密碼以及系統(tǒng)中的身份后，系統(tǒng)自動調(diào)取數(shù)據(jù)庫的信息，核對無誤后，操作人員方可進(jìn)入系統(tǒng)并進(jìn)行相關(guān)操作。若輸入的信息與數(shù)據(jù)庫中的信息不符，則該操作人員無法進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行操作，從而確保了系統(tǒng)的安全。

2.2.2 系統(tǒng)配置模塊

系統(tǒng)配置部分的子項(xiàng)中包括管理員及教師信息查詢及添加。主要實(shí)現(xiàn)的功能是：管理員能夠添加管理員和教師信息，并可以對其賬戶信息進(jìn)行修改和刪除的管理。但是教師并不能對此進(jìn)行任何操作。保證了管理員的最高權(quán)限。

2.2.3 設(shè)備信息管理模塊

設(shè)備管理模塊的子項(xiàng)中包括設(shè)備類別的添加、設(shè)備類別的查詢、設(shè)備信息添加、設(shè)備信息查詢四個方面。此模塊是實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理的核心部分。管理員可以對按照設(shè)備類別的不同分門別類的將各設(shè)備添加到不同設(shè)備類別中，防止出現(xiàn)設(shè)備管理混亂的情況。

該模塊的另一個功能是對設(shè)備信息的添加以及對設(shè)備信息的管理。管理員可以添加新設(shè)備的圖片、進(jìn)價、型號等并可對其進(jìn)行修改、刪除。

2.2.4 學(xué)生信息管理模塊

該模塊中只包含了一個功能即管理員對學(xué)生信息的管理。學(xué)生在登陸界面進(jìn)行注冊，填入系統(tǒng)要求的信息。該信息在這個模塊顯示，管理員對學(xué)生的信息進(jìn)行查看，如果符合要求則審核通過，學(xué)生方可以登陸該系統(tǒng)進(jìn)行操作。否則該生注冊失敗，無法登陸該系統(tǒng)進(jìn)行操作。

2.2.5 實(shí)驗(yàn)室管理模塊

該模塊的主要內(nèi)容包括兩個部分即實(shí)驗(yàn)室的添加和實(shí)驗(yàn)室信息管理。管理對實(shí)驗(yàn)室的情況進(jìn)行說明，并在界面上顯示出該實(shí)驗(yàn)室是否被預(yù)約或使用。方便教師用戶對實(shí)驗(yàn)室預(yù)約。

2.2.6 借用和預(yù)約記錄管理模塊

這是兩個模塊，而其設(shè)計(jì)思想大致相同，因此放在一起說明。借用記錄管理模塊主要是對借用的設(shè)備儀器的記錄，其包括借用人、借用時間、歸還時間和審核。借用設(shè)備需要管理員的審核，管理員審核通過方可借出，否則不能借出。實(shí)驗(yàn)室預(yù)約記錄管理模塊面向的是教師。教師登錄系統(tǒng)后，在該模塊對實(shí)驗(yàn)室的信息進(jìn)行查詢和預(yù)約，然后通過管理員的調(diào)控從而實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)室的使用。

2.2.7 銷毀記錄管理模塊

該模塊的主要內(nèi)容是設(shè)備的銷毀和對銷毀情況的記錄。當(dāng)出現(xiàn)損壞的設(shè)備時，管理員有權(quán)限對此設(shè)備進(jìn)行銷毀，但是必須記錄清楚銷毀事由，該銷毀的設(shè)備記錄在系統(tǒng)內(nèi)，方便實(shí)驗(yàn)室的管理。

3 總結(jié)

本系統(tǒng)是一個實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理平臺，使用ASP.NET+SQL的模式定制的一個小型設(shè)備管理平臺，從功能上看，較為完整。系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)庫存儲各種數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了使用戶通過Web界面添加信息，操作系統(tǒng)的功能，同時在該界面允許用戶對其權(quán)限范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽、查詢、編輯等操作。系統(tǒng)采用的是模塊化的設(shè)計(jì)方法，通過對用戶的需求的研究以及程序的應(yīng)用與維護(hù)的難易度，將其置于不同的模塊當(dāng)中，而后把各個模塊歸于一起，形成一個完整的系統(tǒng)。這種設(shè)計(jì)方法方便了對系統(tǒng)各個部分的的擴(kuò)展與維護(hù)。其功能上滿足了當(dāng)今學(xué)校對于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理方面的需求，能夠提高實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理的效率，最終達(dá)到加強(qiáng)學(xué)校對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李軍.高校實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理[M].北京：高等教育出版社，2006：29-34.

[2] 張躍廷，王小科，許文武. ASP.NET 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)案例精選[M].北京：人民郵電出版社，2007：8-15.

[3] 夏春琴.基于RFID的高校實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].蘇州：蘇州大學(xué)，2013.

[4] 張慶.ASP.NET2.0完全自學(xué)手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007：6-9.

[5] 張海藩，牟永敏.軟件工程導(dǎo)論[M].6版.北京：清華大學(xué)出版社，2013：20-30.

[6] 甘露璐.高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].長春：吉林大學(xué)，2014.

[7] 蔡明山.高校實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D].長沙：湖南大學(xué)，2003.

[8] 王珊，薩師煊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論[M].4版.北京：高等教育出版社，2012：80-90.