高校开放实验室管理系统设计

李燕歌　杜轻　韩雪

摘要：随着高校各类实验室建设的不断加强，科学有效地管理和充分利用实验室资源成为困扰高校的一大问题。该文利用ASP.NET技术设计高校开放实验室管理系统，实现通过校园网在线预约功能，促进实验室设备使用和管理效率，并在实验教学改革上起到一定作用。

关键词：开放实验室管理系统；ASP.NET；在线预约

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）29-0094-02

1背景

开放实验室是指学校在保证正常教学和科研任务外，实验室面向学生开放，学生在课余时间利用实验设备进行一些开放性、创新实验。教育部在加强高等学校教学工作提高教学质量的若干意见文件中指出鼓励学校将实验室和图书馆资料对学生完全开放，一方面充分利用实验资源，另一方面增加学生的动手机会，培养应用型人才提供条件。现在是市场上出现了很多开放实验室系统的商业软件，这些软件看似内容丰富，但是很多功能不实用，不能满足所有专业实验室的要求，所以各个高校都纷纷启动实验室开放的研究工作。

本文根据本校区实验室资源情况和实验需要开发一个双向互动的实验室管理系统，该系统可以预约实验，同时提供课程实验大纲，电子版实验指导书等功能，将传统的时间和内容固定的实验模式转变成灵活的网上预约模式。该开放实验管理系统符合学校发展和创新人才培养方案，体现了高能力高素质创新性人才培养思路和总体方向。

2系统需求分析

开放实验室系统除了完成注册、登录等基本的功能之外，根据需求还需要完成下列功能：

1）申报实验项目。只有教师用户具有该权限，教师在线浏览实验项目相应实验室的预约情况，选择空闲的时间段进行预约，查询预约审批，审批通过后学生才可以浏览预约。

2）浏览和预约实验项目。学生用户在线浏览所有实验项目，根据自己的时间和兴趣选择预约未满的实验进行预约，预约审批通过后按照规定时间进入实验室进行实验，实验过后在线提交实验报告。

3）审批实验申请。实验管理员对教师和学生用户提交的预约申请查看是否合理，合理的申请则审批通过，不可以的则撤销申请。

4）添加和删除实验室。对于新投入使用的实验室，实验管理员需要在系统中添加其信息，包括实验室介绍、容纳人数、电子实验指导书等等。另外，实验管理员还可以删除系统中的实验项目和实验室信息，涉及的预约同时也被删除。

综上所述，开放实验室管理系统的主要功能包括以上四个方面，用功能结构图展现如图1所示。

3系统总体设计

3.1系统功能模块设计

根据系统的需求，系统设计按照功能的不同划分为四个模块，包括用户信息、实验项目、信息发布、用户留言。实验管理员能具有所有模块的操作权限，其他用户只具有部分权限。

3.1.1用户信息模块

系统用户分为学生、教师和实验管理员三类，用户信息模块相应的分为三部分：学生信息、教师信息和实验管理员信息。学生和教师用户只管理自己的个人资料，包括注册、登录、个人信息完善等功能，实验管理员需要管理各类用户资料，除此管理员还可以设置用户权限和黑名单。如图2所示。

3.1.2实验信息管理模块

该模块作为整个系统的核心，是该系统中使用频率最高的模块。将该模块细分为三个部分：添加和删除实验室信息、预约实验、查询预约情况。具体的操作流程为：首先，实验管理员将实验室信息登记到系统中，教师选择相应的实验室在线预约实验项目，学生查询开放的实验项目进行预约；其次，实验管理员审批学生和教师的预约，符合条件的预约审批通过，不符合的预约审批不通过；最后，教师和学生查询预约情况，如果审批通过可以在规定时间内进入实验室进行实验。这些操作界面简单明了，符合人们的操作习惯，并且操作過程对用户透明，免去为用户培训操作流程的麻烦。

预约系统有三个限制条件：人数限制（预约人数不能超过容纳人数）、实验时间冲突限制（在同一时间每人只能预约一个）、预约实验限制（一周内每人预约实验数目不能超过三个）。另外，系统可以添加黑名单，对预约成功三次未到的用户自动打入黑名单，黑名单用户不能预约任何实验，需要实验管理员解除后才能进行预约。

3.1.3信息发布模块

该模块主要实现一些公告和通知的发布，只有实验管理员具有该模块信息的增删改权限，其他用户只有浏览该模块信息的权限。

3.1.4用户留言模块

该模块为系统用户提供学习交流的平台，用户在留言模块通过浏览留言和回复留言的方式进行技术交流和信息反馈。

3.2数据模型设计

用户表user（用户名，密码，邮箱，用户id）

学生信息表student（学号，姓名，班级，用户id）

教师信息表teacher（职工号，姓名，部门，联系方式，用户id）

实验管理员信息表admin（姓名，联系方式，用户id）

实验室信息表lab（实验室名称，实验室介绍，实验室id）

实验项目信息表experiment（用户id，实验室id，实验项目id，实验室开放时间，容纳人数，实验项目状态[通过/未通过，可以预约/不可以预约]）

预约表book（用户id，实验项目id，预约状态[成功/不成功]）

留言表message（用户id，留言id，标题，内容，时间）

回复表reply（留言id，用户id标题，内容，时间）

公告表news（公告内容，发布时间）

上面所有的表管理员都具有增删改查权限，教师和学生除了浏览权限，教师可以完善实验项目信息表的部分数据项，学生用户可以管理自己的预约信息表。

4关键技术

本系统采用ASP.NET技术，使用三层架构：表现层（HTML语言和.NET控件），业务逻辑层（.NET编程（基于C#语言））和数据访问层（SQL2008），系统首页效果如图3所示。

5结束语

开放实验室系统在保证正常教学和科研情况下，充分利用实验室资源，增加学生实践锻炼的机会，方便实验室开放工作提供管理的平台，同时给学生和教师通过该平台可以互动交流，但该系统在提高管理效率，开放性能更先进、功能更完善方面仍然不完善，这也是今后努力的方向。