实验教学与实验室管理平台的设计

【摘 要】随着我国高校教学体制的改革和完善，实验室的建设也逐步重视起来，随着实验室规模日益加大，许多在实验教学和实验室管理上的问题也逐渐暴露出来。在实验教学过程中，实现信息共享、资源整合已是当今高校实验教学的必由之路。本系统以常用的Window系统为平台，在Visual Studio平台上，采用技术，结合SQL Server数据库，实现基于B/S实验教学与实验室管理平台。

【关键词】实验教学；实验室管理；功能模块

实验室是大学的核心竞争力，实验教学是高等学校教学工作的重要方面，加强高校实验室管理，提高实验室综合效益有着十分重要的意义。高校实验室是隶属学校或依托学校管理，从事实验教学或科学研究、技术开发的教学或科研实体，是社会服务和人才培养的阵地，是培养学生创新能力和实践能力的重要场所，也成为衡量高等学校教学质量、管理水平和科研水平的重要标志[1]。

1 实验教学与实验室管理平台的设计背景

现今，高校的教学重点已经从只注重理论的学习转变为理论和实践相结合培养方式，发挥学生的特长，注重学生的特性发展，重视实验室、实践基地的建设。但是实验教学和实验室、实训基地在管理上存在的问题也日益暴露出来[2]。

1.1 目前我校仍然通过人工手动操作和文件资料的形式管理实验室和实验教学，信息的来源主要靠实验室管理员、实验课教师、学生的日常填写，缺少及时了解全校实验室、实验设备等情况和实验教学等各类信息的数据平台。

1.2 随着对教学管理的改革，逐步探索和实施分级教学制、学分制，传统的学生学习管理模式按照班级上实验课将打破，这样由手工安排实验教学，没有信息化手段，使得教学进度变得异常艰难，教学管理的改革也对实验室开放提出了更高的要求。

1.3 随着实验室建设投入不断的加大，购置的设备数目、设备的种类越来越多，靠手工登记的手段来管理不利于合理的安排利用，不利于资源的共享。

1.4 实验仪器设备、低值易耗品等的管理使用人工方式，信息容易出现纰漏，易于篡改，存在较大的主观随意性，耗材消耗情况不能够得到很好统计，容易造成浪费[3]。

实验教学与实验室管理平台的使用将有助于我校实验教学的改革，有利于提高实验室管理的层次，提高实验教学水平和规范化程度，使我校实验教学和设备管理达到一个新的阶段。

2 实验室管理系统的功能介绍

2.1 实验室管理模块

此系统模块包含实验室的总体信息，如学校所有实验室情况一览、增加禁用实验室、实验室用房情况、本学期实验室的工作计划、工作总结，生成实验室相关表格，实验室规章制度、实验室日常管理、实验室相关表格等功能。此模块主要由实验室管理员来填写信息。

2.2 实验室队伍管理模块

实验室队伍模块包含了实验室的人员的基本信息，实验室人员岗位职责维护，个人岗位日志管理等功能，实验室人员变动情况等。此模块主要由实验室管理员和教师来填写信息。

2.3 实验教学管理模块

实验教学管理模块包括：教学基本信息管理、教学任务与安排、成绩管理、课表查询等主要功能子模块，是高校实验室常规实验教学信息化管理的基础平台。

2.4 实验室开放模块

实验室开放模块主要是制定开放的实验课程、实验项目的选课，实验项目开放包括开放实验项目制定、开放实验项目预约、开放状态管理、实验项目成绩登记、实验课程成绩统计、实验课程成绩查询、开放项目汇总表、开放情况统计表。

2.5 实验室建设与评估管理模块

归总管理来自各学院实验室建设项目申请书信息、建设项目申购仪器信息、各级实验室建设主管理部门论证审批信息、建设项目验收信息及建设项目任务书信息；实验室评估指标内容体系管理、评估参数及评估主题设置。

2.6 仪器设备管理模块

仪器设备管理模块提供仪器设备的管理、报增管理、变动管理及仪器设备查询与统计管理等有关仪器管理的各个环节功能，系统能兼容其他设备管理系统数据，能够为设备管理部门提供完备的数据查询与统计服务[4]。

2.7 低值易耗品管理模块

实验低值品和实验耗材管理在实验室日常管理工作中是一项工作量大且繁琐的工作。本系统模块考虑为了防止低值品和耗材的流失，减少库存积压和国企损耗，及时掌握低值品与耗材质量状况，合理安排资金；设计了实验低值品与耗材购置管理、耗材管理、低值品管理三个主要功能，对库房进行全面科学的管理。

2.8 实习与课程设计模块

此模块提供本校的实习基地、实习的项目、学生实习成绩及实习经费管理功能；实习课程成绩管理功能。

3 用例分析

实验教学与实验室管理平台主要用户类型有系统管理员、实验室管理员、上课教师、资产管理员等。图1给出了系统总体的用例图。从图中可以看出，学院实验室管理员主要是负责实验室队伍、实验室开放、实验室管理等模块，上课教师主要是完成实验教学模块，资产管理员主要负责仪器设备管理模块和低值品、耗材管理模块，系统管理员主要是用于对普通用户权限的设置、系统维护等工作。

4 系统构架设计

实验教学与实验室管理系统总体技术采用浏览器/服务器（Browser/Server简称B/S）模式开发。B/S模式是WEB兴起后的一种网络结构模式，WEB浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式简化了客户端，在服务器上实现功能的核心部分，有利于客户端的开发、维护和使用。

4.1 系统总体设计

系统的开发以APS和SQL Server架构，采用B/S三层架构，每个功能都分为三个层次（可以有更多层，但3层最常见），最上层是用户层，用户界面层负责处理用户输入和向用户输出，中间是业务逻辑层，是上下两层的纽带，该层是建立实际的数据库连接，根据用户的请求生成SQL语句检索或更新数据库，并把结果通过计算，以反馈到用户界面上，这一层通常以动态链接库的形式存在并注册到服务器的注册表中。最底层的数据层，负责实际的数据存储和检索[5]。图2给出了系统总体技术架构。

4.2 系统模块设计

本节根据前期对学校需求的分析，给出了目标系统的功能模块设计。实验教学与实验室管理系统功能模块的示意图如图3所示。

5 结束语

经过调研国内外实验室教学管理相关系统现状的基础上，说明了国内高校目前在实验室管理的设计背景，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。本文在Visual Studio平台上，采用技术，结合SQL Server数据库，实现基于B/S实验教学与实验室管理平台。基本实验教学与实验室管理平台的设计，符合高校实验教学和管理的需求。

【参考文献】

[1]于欣，范良忠，舒振宇.高校实验室信息化平台建设探索与实践[J].金融理论与实践，2007（08）.

[2]王茂蛟.实验室综合管理系统的设计与实现[D].电子科技大学，2008（08）.

[3]娄兴彬.重庆文理学院实验室管理信息系统的设计与开发[D].电子科技大学，2011（03）.

[4]余勇.高校实验室管理系统的设计与实现[D].中南大学，2010（10）.

[5]赵琰.开放式实验室管理系统的设计与实现[D].南昌大学，2011（6）.