高校实验室管理系统的设计与实现_杜博
第19卷第15期电子设计工程
Vol.19No.15Electronic Design Engineering
2011年8月Aug. 2011
高校实验室管理系统的设计与实现
杜博
（榆林学院信息工程学院，陕西榆林719000）
摘要：随着我国高校教学体制的改革和完善，出现了一些较为成熟的实验室管理系统，但这些系统往往侧重于资产设备管理方面，在实验教学方面功能薄弱，不能满足现阶段实验室管理的需要。本系统基于B/S模式，构建了以实验室为核心，集资源管理、事务管理、网络管理、教学数据管理等诸多功能为一体的高校开放实验室管理系统。关键词：B/S；AJAX ；UML ；实验室管理系统中图分类号：TP311
文献标识码：A
文章编号：1674－6236（2011）15-0036-03
Design and implementation of university laboratory management system
DU Bo
（College of Information Engineering ，Yulin University ，Yulin 719000，China ）
Abstract ：With the reform and improvement of college teaching system in China ，there have been some mature laboratory management systems. But these systems tend to focus on capital equipment management ，weak features in the experimental teaching ，they can not meet the current needs of laboratory management.The system was constructed as the core laboratory ，including resource management ，transaction management ，network management ，teaching data managementt and many other features ，as one of the college open laboratory management system. Key words ：B/S；AJAX ；UML ；laboratory management system
随着学校规模的不断扩大，校园网的普及，学校实验室的硬件设施越来越好，学科之间的相互渗透发展，实验室在高等院校进行全面的素质教育、培养高质量的人才中发挥着越来越重要的作用。如何最大限度地提高实验室的科学管理水平和使用效率，减轻实验室管理员的工作，使实验室的管理和使用更加规范、有序是高校目前迫切需要解决的问题[1-3]，正是在这个基础上创建了实验室管理系统。
实验室管理系统是在传统实验室的基础上, 利用先进的计算机技术、网络通信技术、数据库技术等相关的技术, 将实验室中的各种实验资源进行处理, 并通过计算机进行开放型管理, 其重要意义是使得实验室在时间和空间上得以延伸。
1.2为教师预约实验室和查询实验任务提供便利
利用该功能，教师可以登录实验室预约系统，预约实验
室，安排实验任务，查看实验报告，批改回复实验报告。节约了工作时间，提高了工作效率，为高校素质教育的全面开展提供技术支持。
1.3为学生查看实验任务，提交和查看实验成绩提供便利信息化管理后的实验室从学生来看, 更是一个以学生为
中心的、开放性的、人性化的实验支持服务系统, 学生可以方便快捷的查询实验室任务，提交实验报告，查看实验成绩，最大限度地提高了学习效率。
2
2.1
实验室管理系统的功能介绍
资源管理子系统
利用资源管理子系统，管理人员可以通过网络完成发布
1
1.1
实验室管理系统的特点
为管理人员提供了实时准确的实验室资源使用情况利用该功能，管理人员不必手动记录和计算实验室资源
通知公告，实验室资源管理，教师信息管理，学生信息管理等工作。通过为实验室资源管理建立模型，得到了图1所示的实验室资源管理用例图。
的使用情况，就可以及时处理实验室预约使用请求，掌握教师和学生的实验安排。实验室管理系统以计算机为工具，通过对实验室信息的管理，把管理人员从繁琐的数据计算处理中解脱出来，使其有更多的精力从事其他管理政策的研究实施，实验计划的制定执行监督检查，从而全面提高管理质量和管理效率，降低了管理成本。
2.2学生子系统的功能简介
利用学生子系统，学生可以登录网站完成实验选课，提
交实验报告，预约实验等工作，同样，该系统也为学生子系统建立模型，得到了图2所示的学生子系统用例图。
收稿日期：2011-06-21稿件编号：201106101
作者简介：杜博（1982—），男，陕西榆林人，硕士。研究方向：软件工程，计算机硬件。
－36－
杜博高校实验室管理系统的设计与实现
3
3.1
系统的总体框架与功能结构设计
系统体系架构设计
基于对C/S与B/S模式的分析，将系统定位为B/S模式
的多层体系架构，多层结构从逻辑上相互独立，某一层的变动通常不影响其他层，具有很高的可重用性。多层结构的优点还可以利用单一的访问点，可以在任何地方访问站点的数据库。所有的信息都可以用相同的界面访问。可跨平台操作，具有良好的开放性。支持异种数据库[4]。
3.2实验室管理系统的设计
实验室管理系统由资源管理、教师管理和学生管理3大
功能组成的。系统功能结构如4图所示。
图1
实验室资源管理用例图
Fig. 1Lab resources management use case
diagram
图4实验室管理系统功能结构图
Fig. 4
Function and structure diagram of laboratory
management
system
3.3系统的数据库设计
数据库是开放式实验室管理系统的基础，开放式实验室
管理系统是在数据库管理系统（DBMS ）[5]的支持下完成信息的搜索、整理、存储、检索、更新、加工、统计与发布等功能。本实验室管理系统的成败在很大程度上取决于数据库设计的
图2
学生子系统用例图
合理性。数据库设计的主要任务如图5所示:
Fig. 2Student subsystem use case
diagram
2.3教师子系统的功能简介
利用教师子系统，教师可以登录网站完成实验监控，查
看实验报告，预约实验室等工作，同样，该系统也为教师子系统建立模型，得到了图3所示的教师子系统用例图。
图5数据库设计的主要任务
Fig. 5Main mission of database design
数据库设计中，根据用户的信息需求、处理需求以及数据库运行环境的特性，设计出合理的数据模式，确定数据库选型，确定数据库的安全保密措施和共享机制。
4
4.1
系统的关键技术及实现
数据处理层的实现
在数据访问组件中，利用对象池[6]的目的对象的共享，可
图3教师子系统用例图
以最大限度地最小化多个客户机的对象初始化成本。虽然每次创建对象的第一个客户端会降低性能，
但只要该客户端释
Fig. 3Teacher subsystem use case
diagram
－37－
《电子设计工程》2011年第15期
放了对象，该对象就立即返回对象池中，由于不必再等待对象的构建，下一个客户端创建的实例，这样就大大地降低了系统成本，减轻数据库服务器的开销。对象池的具体应用过程如图6所示。
4）在页面实现文件中加入AJAX 方法；
5）在JavaScript 脚本中直接调用AJAX [8]方法，基本形式为：PageClass.theAjaxMethod （）
AJAX 实现异步响应的列表中的cityResult 事件就具有
在客户端程序中才会有的事件监听功能，具体的设计如下所示:
3层对应的文件对象:Register.aspx（视图）、Register.aspx. cs （控制器）、AjaxMethod.cs （模型）。
Register.aspx 是用户看到的界面，并通过内置的AJAX 对
象异步方式给Register.aspx.cs 发送请求。
Register.aspx.cs 接收到Register.aspx 发过来的请求（get
图6
对象池技术示例图
Fig. 6Diagram of object pooling
或者post 方式），判断后发送给相应的业务/数据模型A -
jaxMethod.cs 。
AjaxMethod.cs 开始执行业务操作，执行完毕直接给Reg -ister.aspx 页面发送数据更新的通知，这个通知的消息有可能
是XML 封装的数据。
4.2业务逻辑层的实现
为了增加管理系统的灵活性，便于该系统与其他异构系
统进行集成，系统的业务逻辑层采用Web Services 来实现，下面是系统涉及到的主要Web Service 方法：
Register.aspx 页面中为AJAX 对象接收到了数据更新通
知，根据实际情况用DOM 进行页面呈现更新。
1）Get Laboratory （ID ）方法该方法得到编号为ID 的实
该方法从时间段列表中
验室的时间安排列表，并按时间段排序。
2）Get Student List （time ）方法3）Test Time （ID ）方法
否在实验上机时间内。
5结束语
经过调研国内外实验室管理系统［9］现状的基础上，分析
选取时间，并查找该实验室该段时间学生列表。
该方法验证该学生上机时间是
该方法保存该管理人员的服该方法每一分钟更新一次
该方法调用其他
了国内高校目前在实验室管理上存在的问题，落后的管理手段和越来越高的管理要求之间的矛盾严重制约着高校实验教学质量的提高。
论文就基于Web 的实验室管理系统的设计和实现以及采用的相关技术进行了较为深入和全面的分析，探讨了选择
4）LockID （Manageid ）方法5）Update Account （ID ）方法
结果。
务对象，以及开始时间，防止关闭页面后信息丢失。
Visual studio ．net 2005作为系统开发工具，在．NET 框架下采
用B ／S 三层架构体系，使用Microsoft SQL Server 2005、c#、和
6）Arrangement Of Lab Account （）方法Web Services 方法，进行管理。4.3
用户交互过程的实现
asp ．net 等技术来分析、设计和开发实验室管理系统。基本实
现了基于.NET 平台开发Web 版的实验室管理系统的设计与开发，符合高校实验教学和管理的需求。参考文献：
在支持AJAX 的网页中，浏览器向服务器发出对页面的初始请求，然后向Web 服务发出对数据的后续异步请求。客户端通信元素采用代理类和核心客户端脚本库的形式。服务器通信元素是处理程序和自定义服务。
目前实现AJAX 应用有如下几种方式：
[1]陈佩民. 计算机实验室管理系统的开发研究[J].科技咨询导
报，2007（22）：178.
CHEN Pei -min. Development and research of laboratory management system [J].Science and Technology Consulting Herald ，2007（22）：178.
[2]苏新，毕经存，陈利文，等. 实验室开放式管理的探讨与研
究[J]. 实验室研究与探索，2003，22（5）：139-144.
1）完全手工自己打造AJAX ，可能对大多数人而言, 太困
难也太耗时；
2）使用微软callback 方式，只支持ASP.NET 2.0[7]；3）使用AJAX 现成Library ，快速容易；4）微软的ALtas Project ，只支持ASP.NET 2.0。
该系统采用的是第三种方式，利用现有的成熟的AJAX 开发包在微软.Net 平台下完成Web 开发。实现步骤如下：
SU Xin ，BI Jing -cun ，CHEN Li -wen ，et al.Discussion and in -vestigation on lab management in opening mode[J].Researchand Exploration in Laboratory ，2003，22（5）：139-144. [3]李云，黄家瑜. 实验室信息管理系统的设计与实现[J].实验
室研究与探索，2005，4（10）：52-55.
1）在工程项目添加引用ajax.dll ；
2）在工程配置文件web.config 中设置Ajax 引擎替代浏
览器默认的HttpHandler ；
LI Yun ，HUANG Jia -yu. Design and realization of a laborato -ry information management system [J].Researchand Explo -ration in Laboratory ，2005，4（10）：
52-55.
3）在Page_Load事件函数中注册AJAX 组件类型：Ajax. Utility.RegisterTypeForAjax （GetType （Index ））；
－38－
杜博高校实验室管理系统的设计与实现
ZHOU Yi ，XIE Huang.A MIS design and development of college -level experimental center based on the Web[J].Infor-mation Technology and Informatization ，2007（2）：126-128. [8]McDowall R.D.Amatrix for a LIMS with a strategic focus[J].Laboratory Automation&InfonmationManagement ，1995（31）：57-64.
[9]叶继英，胡即明. 实验室管理系统设计[J].现代电子技术，
2009（14）：101-102，106.
YE Ji -ying ，HU Ji -ming.Design of laboratory management sys -tem[J].ModernElectronics Technique ，2009（14）：101-102，106.
[4]萨师煊，王珊. 数据库系统概论[M].北京：高等教育出版社，
2000.
[5]孟小峰.WEB 数据库管理研究综述[J].计算机研究与发展，
2001，12（4）：385-395.
MENG Xiao -feng.An overview of WEB database management [J].Journalof Computer Research and Development ，2001，12
（4）:385-395.
[6]蔡明山. 高校实验室综合管理系统研究与设计[D].长沙：湖
南大学，2003.
[7]周奕，谢煌. 基于网络的院级实验室管理信息系统设计与
开发[J].信息技术与信息化，2007（2）：126-128.
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
Avago 为用于工业自动化的业内领先级运动控制编码器
组合新增高压线路驱动器
Avago Technologies 是一家通信、工业和消费类应用提供模拟接口零组件的领先供应商，该公司今日宣布推出三款新型高
压线路驱动器，丰富了工业自动化市场资源。AEIC-7272、AEIC-7273和AEIC-2631四通道差分线路驱动器可为工业应用提供高达30V 的额外电源电压。这些线路驱动器的集成电流限制和热关断功能可防止短路，以确保工业编码器和传感器接口、工业可编程逻辑控制器以及伺服驱动应用在恶劣环境中依然能够高度可靠地运行。
全新系列的Avago 驱动器是专为工业标准级编码器应用而设计的。这些驱动器具有极为宽广的工作温度范围，AEIC-
7272和AEIC-7273器件的工作温度范围为-55℃至125℃，AEIC-2631器件则为-40℃至125℃。均按工业标准级SOIC 封装
的线路驱动器供货。此类线路驱动器具有带滞后效应的高阻抗缓冲输入特点，即使在嘈杂的工业控制环境下亦能体现强劲的噪声容限。Avago 将于2011年7月20日至22日在日本电机展览会东一馆1D-103展位展出面向电机应用的新款驱动器及其运动控制产品组合以及隔离解决方案。
AEIC-2631器件的工作电压范围宽广，达到4.75~30V ，并具有三态输出功能。AEIC-7272器件具有三态输出功能，AEIC-7273器件具有NPN 集电极开路输出功能，均可在3.5~30V 中运作。这些线路驱动器的热关断功能是通过监测结温并将其与
一个带隙基准进行比较而实现的。
AEIC-7272、AEIC-7273和AEIC-2631线路驱动器的其他特点：工作频率高达800kHz ；CMOS 和TTL 兼容输入；支持RS-422A ；无铅型16引脚SOIC 封装。
咨询编号：2011151002
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
欢迎投稿！欢迎订阅！欢迎刊登广告！
国内刊号：CN61-1477/TN
在线投稿系统：http ：//mag.ieechina.com地
址：西安市劳动南路210号5-1-3信箱
国际刊号：ISSN 1674-6236
邮政编码：710082
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
－39－