1、基于 B/S 结构的实验室预约模型系统 摘 要 基于 B/S 结构的实验室预约模型系统是 采用 ASP.NET 开发的一个开放实验室预约系统。本系统是针对目前实验室 手工管理效率低下，缺乏安全性、可控性等缺点，以校园网为依托，采用科学、高效的教学管理方式，使学校的教学资源得到充分的利用。本系统主要实现了教师根据实际教学情况预约实验室、查看预约结果，学生查询实验室教学安排，实验室管理员对实验室的管理、用户信息的管理和系统消息发布等功能，同时系统提供了简单友好的用户界面，并通过身份验证机制实现了系统的安全性。考虑到可能 出现的教师同时预约实验室的情况，本系统采用了预约时避免冲突、受理时解决冲突的方
2、法，尽最大努力实现实验室资源的优化配置。系统具有网络化、界面友好、操作简单、功能强大、管理方便等优点，能够完全按照用户的需要，稳定、安全快速地运行于校园局域网之上。 最后总结了本系统的不足之处，和还有待开发的后续工作。 关键词 ： 开放实验室；预约和查询；信息管理；冲突避免 Model of Laboratory Booking System Based on B / S Structure Abstract Model of Laboratory Booking System Based on B/S Structure is an opened lab booking system tha
3、t developed by ASP.NET. This system aims at these problems such as the inefficiency of laboratory manual management, the lacking of security, control and other shortcomings, it takes the campus net as a backing and adopts a scientific and efficient way of teaching management, so it enable the teachi
4、ng resources of the school to obtain the full use. This system mainly realizes that teachers can appoint laboratory according to their actual situations and they can also see the appointment results, students can inquire the arrangement of the laboratory, laboratory managers can take the laboratory
5、management which includes user information management and system news issue, simultaneously the system provides a simple and friendly user interface and it realizes the system security through the mechanism of identification authentication. Considering possibly that teachers simultaneously make an a
6、ppointment for the laboratory, this system uses conflicts avoid when teachers are appointing, conflicts solve when laboratory managers are accepting. It completely greatly optimizes disposition of the laboratory resources. The system works through the network in a friendly interface, takes a simple,
7、 powerful and easy management, it can fully work in accordance with the needs of users and it moves above the campus local area network stably, safely and fast. Finally, this thesis summarizes this systems deficiency and further development. Key words: open laboratory; appointment and inquiry; infor
8、mation management; conflict avoid 第 1 页 1. 系统概述 1.1 引言 信息技术的迅猛发展带来了教育方式和管理方式的变革，随着高校规模的不断扩大和教学管理需求的不断提高，引进先进的信息化手段，实现教学管理方式的网络化和智能化成为教学改革的必然趋势。目前 高等学校实验教学改革 正在不断地 深入， 逐渐 由封闭型向开放型过渡 。现在 实验 室 管理人员的工作负担越来越重，为了减轻 实验 室 管理人员的工作负担，同时针对目前实验 室 预约越来越庞杂的管理局面，开发一套实验室网上预约的管理系统势在必行。 基于 B/S 结构的开放实验室预约系统针对原有手工管理效率低
9、下，缺乏安全性、可控性等缺点，以校园网为依托，采用科学、高效的教学管理方式，使教师预约实验室比原来更加方便、快捷。 开放实验室 预约系统将具有良好的开放性、扩展性、完善的系统功能，能全面满足对实验室大量信息进行管理等需求。整个系统既为学生 、教师 提供了一个简单易用的浏览界面，也为管理员提供了一个通用的、友好的、易扩展的管理界面，并对以后进一步扩 大管理系统的规模提供了良好的建设平台，具有很好的灵活性。 1.2 开发背景 实验室是高等院校实施素质教育、培养学生创新精神与实践能力的重要基地。实验室对教师和学生开放，为教师和学生提供实践教学条件是实现教学改革的重要内容。 目前，传统的实验室管理方式
10、为：教师通过电话或到实验室进行实验室预约的申请，管理员用手工记录实验室预约情况，管理员根据教师申请的具体条件和时间进行实验室分配，电话通知教师实验室预约成功或失败。传统的操作方式比较繁琐，工作量大，操作也不规范。 为了提高实践教学水平，规范实验室开放管理，迫切需要一 套能够替代传统管理方式的实验室预约系统。因此，决定开发本系统，运用信息技术和计算机管理技术，建立实验室预约平台，在网上公布实验室开放状态，容纳人数等信息，并采用网上预约的形式，方便教师通过网络实时查看实验室开放情况，也方便学生通过网络了解实验课程状况。 1.3 开发目标 本次开发，将实现实践教学的动态、开放性管理，达到提高实践教学
11、的工作效率，优化资源配置，提高实验管理水平的目的。主要开发目标如下： 1. 基于校园网，方便教师远程进行操作。 2. 基于校园网，方便学生远程进行操作。 第 2 页 3. 基于校园网，方便管理员远程进行操作。 4. 便捷的 管理和查询功能。 1.4 功能介绍 本系统是基于 B/S 结构的开放实验室预约管理系统，由于学生在完成了本学期学院理论课程的选课后，在已确定选中的课程中，部分课程含有实验教学部分（包含独立的实验课程）。因此，负责实验教学的指导教师将进行实验室的预约以方便教学。实验室管理员发布学院所开放的实验室基本情况 (包括实验教室、实验项目、容纳人数、管理员等信息 )，指导教师可以根据实
12、际的教学安排，通过学校校园网自主地对实验室进行预约（实验教室和实验时间）。 1.5 系统特点 系统共设有用户注册 /身份验证、实验室预约、预约情况查询、管理员管 理等四个主要的功能模块，满足了教师进行实验室预约、实验室管理员进行管理、学生进行实验室预约情况的查询等各个方面的需求。它具有网络化、智能化、高性能、低维护、界面友好、操作简单、功能强大、管理方便、平台优秀等一系列的优点，能够完全按照用户的需求，稳定、安全、快速地运行于校园局域网之上，实现了校园网内的任意计算机都能进行实验室预约信息的查询，进行实验室预约操作，访问相关信息。从而充分利用了学校现有的资源，促进了教学管理系统的网络化，智能化
13、，顺应了教学管理的发展趋势。 1.6 预约过程 整个预约过程分两个阶段： 初步预约 阶段 指导教师根据实验教室、实验时间及学生人数等实际情况，按照“先来后到”选中原则进行实验室的预约。 确认预约阶段 为了充分利用学院教学资源，部分教师的实验室预约申请因学生人数少或与其他教师的预约相冲突，而被管理员取消，所以指导教师在预约的实验室使用前三天，务必在预约系统中查询确认所选的实验室是否选中，详情请查询“系统消息”或实验室预约情况。 预约过程如图 1 所示： 第 3 页 图 1 预约过程 2. 系统设计 2.1 系统实现基础 2.1.1 概述 本系统工作在 B/S 模式下，实际上是一种 3 层模型，包
14、括前台用户窗口、后台数据库和中间应用程序。用 户窗口围绕主页展开，主页设计采取自顶向下的规则，逐级分解各功能链接点的子功能。 系统开发平台： Microsoft Windows 2000 server + IIS 5.0 + IE 6.0； Microsoft SQL Server 2000 Enterprise Edition ； Microsoft .NET Framework SDK 1.1 + MDAC 2.7。 系统开发工具： Macromedia Dreamweaver8； Microsoft SQL Server 2000 Enterprise Edition； Microsof
15、t Visual Studio.NET 2003。 系统要求服务器端运行于安装了 IIS 服务器组件的 Windows 2000 Server 及以上版本的 Windows 平台。为了提供对 .NET 应用和 ASP.NET 数据库通信的支持，系统还必须下载安装 Microsoft .NET Framework（ .NET 框架 ） 和 Microsoft Data Access Components (MDAC)2.7。同时还应当安装 7.0 版本以上的 Microsoft SQL Server 数据 库系统提供后台的数据库服务 系统对客户端基本没有要求，凡是安装有 Web 浏览器并能对校园
16、网进行访第 4 页 问的计算机都可以作为客户端使用。 系统体系结构图如图 2 所示。 图 2 系统体系结构图 2.1.2 Microsoft SQL Server 2000 简介 SQL Server 2000 是由 Microsoft 开发推广的关系型数据库管理系统。它是基于客户端 /服务器模式的数据库系统，图形化界面使用户能够更加快捷方便地对数据库进行管理，同时提供了丰富的编程接口，为程序的开发提供了更多的便利。SQL Server 2000 数据库管理系 统既可以对 Web 应用支持也可对数据仓储支持： SQL Server 2000 对 Web 应用支持主要表现在对 XML的支持，对数
17、据的 Web访问支持，对分布式分区视图的支持，对 Web 和应用程序宿主的支持，安全性的支持，与 .NET Enterprise Server Microsoft BizTalk 和 Microsoft Commerce Server 的集成。 SQL Server 2000 对数据仓储的支持主要表现在：可伸缩性，数据转换服务，索引视图，数据挖掘，综合性分析服务，联机分析处理， OLAP 灵活性，可支持 Web 的分析，元数据服务。 本次设计将 SQL Server 2000 作为系统的后台数据库 。 2.1.3 ASP.NET 2003 简介 .NET 是一个理想化的未来互联网环境。 .NE
18、T 被定位为可以作为平台支持下一代互联网的可编程结构。 .NET 的最终目的是让用户随时都能访问所需要的信息、文件和程序。 ASP.NET 是建立在公共语言运行库上的编程框架，可用于在服务器上生成功能强大的 Web 应用程序。 ASP.NET 是一个基于 .NET 框架的编译环境，可以用任何 .NET 兼容的语言创建应用程序。另外，整个 .NET 框架可用于任何 ASP.NET应用程序。包括管理的公共语言运行库环境、类型安全、继承等。与以前的 Web第 5 页 开发模型相比， ASP.NET 具有以下优点：增强的性能、世界级的工具支持、威力和灵活性、简易性、可管理性、可缩放性、可用性、自定义性
19、和扩展性。 本次设计将采用 ASP.NET 2003 作为前台开发工具。 2.1.4 ADO.NET 简介 Microsoft 通过 ADO.NET 为编程人员提供了功能强大的数据访问能力。在ADO.NET 中通过 Managed Provider 所提供的应用程序编程接口 (API),可轻松地访问各种数据源的数据包括 OLEDB所支 持的和 ODBC 支持的数据库。 ADO.NET的优点主要表现在这几个方面：互操作性、可维护性、可编程性以及可扩展性。 ASP.NET 作为 Web 应用程序的开发工具，可以用来开发前台应用程序界面，但对后台数据库的操作就有些力不从心了，而 ADO.NET 则是
20、专门针对数据库进行操作，而且专门为 SQL Server 数据库定义了一系列的操作规范以及操作函数、方法、对象。在应用程序的创建过程中，将它们结合在一起，可以使软件功能更加完美，并是它们充分发挥各自的优点。 2.2 系统功能设计 通过对用户需求调研并分析，确定本系统应该具备的功 能，包括：用户注册/身份验证、实验室管理、实验室预约和预约情况查询。各模块的具体功能设计如下： 用户注册 /身份验证功能 提供给用户注册和登录接口，实现教师、学生、管理员三者身份的用户注册、修改、添加、删除管理等。 实验室管理功能 提供接口为管理员管理实验室服务，使管理员能够添加、修改、删除实验教室及相关信息，能够对学
21、生、教师的基本信息进行管理，对公共信息的发布管理以及对实验室预约进行受理等。 预约实验室功能 提供接口为教师预约服务，功能有：实验室状况列表，已经预约的情况，通知服务等。 预约情况查询功能 提供 接口为用户 (教师、学生和管理员 )查询服务，如实验室的使用情况查询、教师的预约情况查询、其他查询服务等。 2.3 功能模块划分 2.3.1 基本模块划分 第 6 页 按不同用户的权限划分，本系统主要包括以下几个模块，如图 3 所示： 图 3 基本模块划分 2.3.2 超级管理员模块 超级管理员模块划分如图 4 所示： 图 4 超级管理员模块 超级管理员模块具体功能如表 1 所示： 表 1 超级管理员
22、操作模块 管理员管理 对管理员进行添加、修改、删除等 实验室申请管理 对实验室申请进行删除等 公共信息管理 对系统信息进行删除等 2.3.3 管理员模块 管理员模块划分如图 5 所示： 超级管理员模块 管理员管理 实验室申请管理 公共信息管理 开放实验室预约系统 超级管理员 管理员 教师 学生 第 7 页 图 5 管理员模块 管理员模块具体功能如表 2 所示： 表 2 管理员操作模块 基本信息管理 修改基本信息、修改密码等 学生信息管理 学生信息的添加、删除、修改等 教师信息管理 教师信息的添加、删除、修改等 实验室信息管理 实验室信息、名称、地点等的管理 实验室预约管理 对教师预约实验室进行
23、管理 公共信息管理 对公共信息进行 发布、修改、删除等 2.3.4 教师模块 教师模块划分如图 6 所示： 图 6 教师模块 教师模块具体功能如表 3 所示： 表 3 教师操作模块 基本信息管理 修改基本信息、修改密码等 实验室预约 进行实验室的预约申请 实验室预约查询 查询实验室预约情况 教师模块 基本信息管理 实验室预约 预约查询 管理员模块 基本信息管理 学生信息管理 教师信息管理 实验室信息管理 实验室预约管理 公共信息管理 第 8 页 2.3.5 学生模块 学生模块划分如图 7 所示： 图 7 学生模块 学生模块具体功能如表 4 所示： 表 4 学生操作模块 基本信息管理 修改基本信
24、息、修改密码等 实验室预约 查询 查询实验室预约情况 2.4 数据库结构设计 2.4.1 数据库设计概述 本系统是一套基于网络平台的系统，它要求系统具备对大批数据的操作能力并含有大量与数据库交互的事件，因此在后台数据库的选择和设计方面具有较高的标准。鉴于以上考虑，系统选择了 SQL Server 2000 作为系统的后台数据库。 SQL Server 2000 与 ASP.NET 同为 .NET 战略的重要组成部分，它们的组合是基于微软 Windows 平台下 Web 站点的完美数据库解决方案。 SQL Server 2000作为微软企业级的数据库产品，在可靠性、易用性、可伸 缩性、业务职能功
25、能等方面都具有非常优秀的表现，是大规模联机事务处理（ OLTP），数据仓库和电子商务等应用的优秀数据库平台。 ASP.NET 作为 .NET 平台的 Web 解决方案，通过 ADO.NET 提供的 OLEDB（对象链接和嵌入数据库）技术实现了对广泛数据源的访问能力。而且对于同门的 SQL Server 2000， .NET 框架特别提供了一个专门的 SQL Server.NET 数据提供者对其进行支持，并对其进行了专门的性能优化，可使 .NET 应用程序在访问 SQL Server 数据库时性能大大提升。 数据库数据的初始化输 入，本系统采用了自动生成数据库条目的方式。管理教师只需在页面上点选、输入少量必要的数据，后台程序将自动对条件进行组合，然后写入数据库中，减轻了教师的输入工作量；另外，系统将大量数据库操作都要用到的数据库连接字写入 ASP.NET 提供的 Web.config 配置文件中进行统一的调用管理。当数据库的路径名称等发生改变时，无需进入每个页面进行相应字段的代码更改，只需对 Web.config 中的连接字设置进行修改，即可完成全部页面相应数据的修改，从而减少了系统变更的代码编写量。 学生模块 基本信息管理 实验室预约查询
