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摘要:
高校實驗室管理信息系統可以管理高校實驗儀器、實驗資源、設備管理、實驗課程管理等諸多功能,但是由于實驗課程的資源量龐大、實驗數據處理復雜等困難受到了不少制約。將對云計算機相關技術進行探索和研究,對基于云計算的高校實驗室管理信息系統功能架構進行搭建和設計,完成功能模塊的劃分,并介紹開發該系統需要的環境,達到數據共享和資源共享,提高了管理效率,降低了運行的成本。
關鍵詞:
系統設計;云計算;高校實驗室
1概述
云計算屬于分布式計算技術,主要用于虛擬化的網絡存儲中,和目前的計算機網絡技術結合使用,用來解決網絡技術中存在的存儲、通信等有關的問題[1]。它主要是利用目前的計算機互聯網,在網絡服務器中使用虛擬化的存儲技術和分布式存儲技術,將網絡資源全部分布在各個計算機當中,這樣就把計算機中的資源全部整合了起來,用戶在需要的時候,只需要把資源以服務的形式提取就可以了。而且根據實際的需要,還可以動態地擴展軟硬件的資源,實現網絡資源的共享[2]。
2設計目標
系統設計主要是針對目前B/S架構下的實驗室管理信息系統不足和缺陷而設計的,需要結合云計算的特點進行設計。為了提高系統的資源利用率、運算的速度,設計出一個能夠在多個校區、多個地點、多個實驗室使用的管理信息系統,該系統能夠實現數據共享、數據管理和業務管理。完成儀器儀表管理、設備物資管理、耗材管理、實驗教學管理、建設管理等多項內容。同時利用該系統提高實驗教學,摒棄傳統過時的教學方式和方法;對實驗室及其建設進行評估和規劃;能夠對使用的儀器儀表等數據網絡化的管理。該系統使用之后將能為高校實驗帶來極大的便利,消除高校資源只有自己使用的缺陷,達到了資源共享,實現了管理系統的規范化和現代化,以及資源的共享使用。
3系統分析與設計
3.1需求分析根據對系統的分析,可以了解系統應該具有以下功能:(1)實驗室管理功能。主要有實驗室管理、人員管理、資料管理等基本的管理內容。(2)實驗室課程教學管理功能。具有教學任務信息、課表信息等內容。(3)儀器儀表設備管理功能。對需要采購的儀器儀表設備提出采購計劃、管理目前的儀器儀表設備。(4)消耗品管理功能。具有消耗品的領取、采購、入庫、出庫等基本的管理功能。(5)實驗室建設功能。制定建設計劃,同時對目前的實驗室教學進行綜合評估。(6)實驗室資源共享功能。應該具有借還實驗室的功能,方便本校借用其他學校的實驗室,或者其他學校使用本校實驗室。(7)對大型設備的管理。大型設備由于價值高,需要單獨管理,因此應該具有信息公布、預約、借用等功能。(8)報表收集和匯總功能。能夠將最近的工作報表匯總到網絡當中,供具有權限的人員查看和使用。
3.2系統體系架構系統的體系結構需要考慮都實際使用的環境,通常利用系統分層次的方法,系統整體結構運行設計采用B/S三層模式、MVC架構模式和.NET技術開發平臺,B/S三層模式為表示層、邏輯層和數據層;MVC架構模式為模型(Model),視圖(View)和控制器(Controller)?;贐/S三層模型的設計,使得系統設計具有分布式的特點,系統數據的同步更新維護的實現更加簡單方便,系統構架清晰明了,操作靈活方便,信息的共享性更強,便于系統的可擴展和維護,用戶端的安裝和維護工作大大減少,降低了維護成本。
3.3功能模塊(1)實驗室管理功能設計。需要將實驗室信息、用戶信息和資料信息寫入到數據庫中,并按照資料對應的權限進行設置,所有的用戶都可以更改自己的個人信息,也可以查看實驗室信息和資料信息。但是只有管理員可以更改實驗室信息和資料信息。這可以通過權限的設置來實現。(2)教學管理功能。需要將課表信息和教學任務信息通過輸入的方式列入到系統當中,然后所有的用戶都可以查看。管理員可以對數據進行管理。(3)儀器儀表設備管理功能。將常用的儀器儀表名稱、規格型號、數量、存放地點等基礎信息存儲到數據庫中,由設備管理人員統一進行管理和登記工作。(4)消耗品管理功能。將該功能授權給專職管理人員,管理人員對界面進行操作,數據庫根據界面的指令完成消耗品的領取、采購等基本的管理工作。其他用戶只能查看消耗品的使用情況。(5)建設功能是由后勤保障人員所具有的權限,他們將制定的建設計劃公布在系統中,并對目前的教學情況進行綜合的評估。(6)資源共享功能。將本校實驗室的基本信息公布在互聯網中,這樣其他學校也可以根據公布的信息借用實驗室。(7)大型設備的管理。將大型設備例如環境試驗箱、物理振動臺等設備單獨列出,這些設備所有的高校不一定全都擁有,把這些信息存儲到數據庫中,管理的功能使用標準SQL語言就可以實現[3]。(8)報表的統計功能。報表的統計功能是將數據庫表格轉換為Excel表格存儲在用戶的計算機硬盤中,用戶可以根據需要打印出來。
3.4數據庫設計整個系統一共需要5張數據庫表。用戶信息表:用戶編號(主鍵)、用戶名、密碼、權限、個人信息等;實驗室信息表:實驗室號(主鍵)、名稱、所屬單位、責任人等;實驗項目表:項目序號(主鍵)、名稱、課程學時、上課人數、實驗類別、所屬學院等;儀器儀表表:儀器編號(主鍵)、名稱、規格型號、所屬類別、保管地區、責任人、購買日期、校驗日期、報廢日期等;消耗品表:消耗品編號(主鍵)、名稱、規格型號、目前存量、預警存量。
3.5開發環境開發環境是用戶開發系統所需要的環境[4],系統開發運行的環境要求比較低,由于系統是基于B/S模式實現的系統,因此需要使用數據庫,開發過程中只需要一臺計算機即可。其中硬件配置為CPU不低于酷睿i5,內存不低于4G,硬盤不低于500G。軟件開發環境中操作系統不低于WindowsXP,數據庫使用SQLServer2005,開發軟件為VS2008,測試軟件為QTP10。
3.6系統安全性系統的安全性也是設計過程需要考慮的一部分,由于處于云計算的環境中,必須對系統的安全性進行考慮,在系統運行登錄過程中,應該設置登錄密碼,密碼應該采用AES或者RSA的加密方式,保證用戶的權限和信息安全。同時用戶應該安裝防火墻軟件,對有害的信息進行過濾處理。同時也能保護計算機的安全。此外在應用過程中不定期更換存儲在用戶計算機中的資源信息,使得無法對這些信息進行破解。
4結語
將云計算技術融入到高校實驗室管理信息系統中,整合了軟件和硬件的資源。提高了系統的使用效率,也解決了傳統模式下的系統資源不能共享和使用的問題,通過云計算技術,用戶可以快速查詢和提取自己需要的數據,這種新技術給人們帶來的便利已經逐步體現出來。通過建立云計算的實驗室管理信息系統,解決了高校實驗室的問題,同時也為以后繼續探索云計算技術邁出了重要的一步,以后云計算技術將在解決海量存儲、極速計算等新的方向成為管理系統的發展方向。
參考文獻
[1]羅國瑋,蘭瑞樂.基于云計算的高??蒲袑嶒炂脚_構建研究[J].實驗技術與管理,2012,(04).
[2]侯亞彬,徐建斌.高校重點實驗室信息化統計系統研究[J].實驗室科學,2012,(02).
[3]李功麗,張艷.基于云計算的計算機實驗室建設[J].河南機電高等??茖W校學報,2011,(03).
[4]林小芳.云計算在高校實驗室建設的應用研究[J].福建電腦,2011,(08).
作者:余飛 單位:南京審計大學