基于ASP.NET的开放性实验室综合信息管理系统

摘要：针对温州医学院生物医学工程实验示范中心的管理工作需求，采用B/S构架与ASP.NET4.0及SQLServer2008技术，构建了一个开放性实验室综合信息管理系统。系统从管理员、教师、学生三个层面出发，通过设计不同的功能模块，实现实验室在人员管理、课程安排、实验预约、仪器外借、耗材领用、成绩管理、新闻发布、在线提问、文件传输等方面的信息化管理。将实验室的日常管理与实验教学环节紧密结合，投入使用后运行状态良好，不仅促进了实验室在实验时间、实验内容、仪器设备上的进一步开放，且在规范实验教学、优化资源配置、提高工作效率上起着重要作用。

关键词：实验室管理系统；开放性实验室；ASP.NET；SQLServer

中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：1672-7800（2013）001-0105-03

0引言

开放性实验教学是近年来高等院校实验教学改革的热点，是培养学生实践能力、创新意识的有效途径。温州医学院生物医学工程实验中心作为一个省级的实验教学示范中心，自成立以来一直将开放性实验教学及学生创新实践能力的培养作为工作重点。中心目前已建有一系列开放性实验室及相应课程，在很大程度上实现了实验时间、实验内容、仪器设备的开放，但也同时对传统的实验室管理模式提出了新的挑战。

为将实验教学及管理人员从繁琐的工作中解脱出来，实现无纸化办公，提高工作效率，结合实际需求，以实验室管理员、教师、学生作为主要服务对象，采用主流的B/S模式与ASP.NET4.0及SQLServer2008数据库构建了一个界面友好、操作方便的实验室综合信息管理系统。该系统将传统的实验室日常管理与课程安排、实验预约、成绩管理等教学环节整合为一体，使实验教学在内容、时间上的安排更为灵活、便捷，尤其在规范实验教学、优化资源配置、提高工作效率上起着重要作用。

1系统构架及相关开发工具

系统采用B/S（Browser/Server）构架，分为前端客户机浏览器、Web服务器及后台数据库服务器三层结构。客户通过浏览器以HTTP协议向Web服务器发出访问请求，Web服务器接到请求后通过一些中间组件把请求交给后台数据库服务器，后台数据库服务器对这些请求进行验证，证明其合法性后进行数据处理，并将处理结果以HTML格式返回给客户机浏览器。采用B/S三层体系结构客户端无需安装任何程序，可简化客户端电脑的载荷，给数据访问和应用程序执行带来极大便利，也大大降低了系统维护与升级的成本及工作量。

以MicrosoftVisualStudio2010作为系统开发平台，它不仅包含了新的.NETFramework版本、新的C#4.0和动态网络设计语言ASP.NET4.0，对集成开发环境具有很大的改进。采用SQLServer2008数据库，减少了应用程序死机，提高了系统的可伸缩性和性能，可实现更严格的安全控制，并利用ASP.NET提供的ADO.NET控件实现对数据库的连接与访问。前台页面设计采用DIV+CSS，该方法可实现网页页面内容与表现相分离，具有结构清晰、大大缩短页面代码、提高页面浏览速度等优点。

系统运行环境要求操作系统为WindowsXP及以上版本，Web服务器为IIS6.0，其中CPU速度最低要求为1.0GHz，内存大于1GB，硬盘空间大于15GB。

2系统设计与实现

2.1系统功能模块设计与实现

利用UML统一建模语言进行功能需求分析的基础上，系统将用户分为管理员、教师、学生及访客4类，并对应设计登陆、管理员、教师、学生及访客五大功能模块，其结构如图1所示。各模块彼此间相对独立，为后续系统功能扩展与升级提供便利。

图1系统功能模块结构

（1）登陆模块。如图2所示，登录模块主要提供用户登录与注册功能。用户登录时输入用户名与密码，并选择用户类别，系统识别其权限，并引导进入相应的网页操作界面；注册功能主要针对学生用户，新生需注册个人信息（姓名、学号、专业、班级等）并经管理员审核后方能正常登陆。此外，访客无需登录或注册可直接进入访客界面。

同时，系统根据每次登录操作都将对数据库中的相应内容进行实时更新。例如，根据当前登陆时间计算出实验预约项目是否过期、用户仪器外借是否超期等等。

图2登陆模块

（2）管理员模块。管理员在整个实验室信息管理系统中具有最高权限，负责实验室基本信息的管理与维护。如图3所示，在该模块下管理员可实现对用户信息、仪器耗材、实验课程、文件资料的管理及实验室新闻的发布与删除。仪器耗材的借领由用户提出申请，管理员审核并将借用信息反馈给对应用户，并及时提醒用户归还仪器。在实验预约管理方面，由管理员接受教师对实验项目的申请，并将具体信息（如实验名称、带教老师、上课地点、上课时间、预约名额等）核实后发布给学生，供学生查询和预约。

图3管理员模块

（3）教师模块。教师模块如图4所示，教师可在该模块查看个人信息与课程安排情况，可就某课程发布课程公告，提供学生自己任课期间的一些安排或说明，同时也可上传有关课程的学习资料到服务器的学生共享文件夹里，供学生下载使用。教师还可对开放性课程及实验项目进行管理，查看学生实验预约情况，也可对实验室仪器耗材进行查询、借领与归还。在学生成绩管理方面，教师首先根据自己的课程、实验项目来获取学生上传到服务器上的实验报告单，经下载和批阅后，可直接在系统中输入相应成绩。此外，该模块还增加了师生的互动功能，教师可在线答复学生的疑难问题。

图4教师模块

（4）学生模块。学生是系统的主要服务对象。如图5所示，在该模块下学生可查询实验课程安排表、借领仪器耗材、预约开放性实验项目、上传实验报告、在线疑难提问以及共享资源下载等。对于开放性实验，学生可申请参加某个实验项目，进行预约、取消预约、上传实验报告、查询已完成的实验项目与成绩等。其中，实验报告的上传需严格按照规定（依次选择：上传教师、课程名、实验名）来操作。

图5学生模块

（5）访客模块。访客在系统中权限最低，只能浏览生物医学工程实验中心的相关介绍及本系统的操作说明，但可选择注册账号。

2.2数据库设计与访问

系统共设计了19张数据表来实现数据管理，分别为用户注册表、学生用户表、教师用户表、实验课程表、实验项目表、课程公告表、仪器信息表、耗材信息表、耗材领用表、学生仪器借出表、学生仪器归还表、教师仪器借出表、教师仪器归还表、预约实验信息表、预约实验学生名单表、学生实验综合成绩表、学生实验项目成绩表、学生提问表、新闻信息表。

由于系统中的数据访问大部分都要反映到数据表中供用户操作，因此，数据表基本都采用数据绑定控件绑定到数据源，大大提高了编程效率。利用ASP.NET提供的ADO.NET控件实现对数据库的连接与访问。ADO.NET访问数据库的典型代码如下：

//该组代码向数据库中的news_table表添加记录

stringsqlstring=“insertintonews_table（news_title，news_content，news_date）values（“+t1+”，“+t2+”，“+t3+”）”；//构建添加用的SQL语句

SqlConnectionconn=newSqlConnection（ConfigurationManager.ConnectionStrings[“zheNO1ConnectionStringlala”].ConnectionString）；//从配置文件中得到连接字符串，创建连接对象

conn.Open（）；//打开连接

SqlCommandmysqlcom=newSqlCommand（sqlstring，conn）；//创建命令对象

inti；

try

{i=mysqlcom.ExecuteNonQuery（）；//执行命令，得到受影响的行数

if（i==1）{remind1.Text=“操作成功！”；}

}

catch{

remind1.Text=“操作失败！”；

}

mysqlcom.Connection.Close（）；//关闭连接

2.3系统会话状态设计

当用户在网站中浏览ASP.NET页面时，ASP.NET会话状态使开发人员能够存储和检索用户的值。ASP.NET会话状态将来自限定时间范围内的同一浏览器的请求标识为一个会话，并提供用于在该会话持续期间内保留变量值的方法。在ASP.NET页面中，当前会话变量将通过Page对象的Session属性公开。

系统为识别用户登录信息，分别为学生和教师创建了会话状态。在登录功能模块中识别用户身份后将其状态（如学号、工号、姓名）保留下来，当用户退出系统时释放该会话状态，为用户创建的会话状态在用户登录时通过ADO.NET访问读取。会话状态的建立非常重要，尤其在面向各个不同用户的操作界面中，可限制学生和教师只访问属于个人的数据信息，在一定程度上可提高系统访问的安全性。

系统登录时创建的会话状态程序源代码为：

Session[“user_name”]=sdr[“name”].ToString（）.Trim（）；//为学生姓名创建的会话状态，便于在学生登录后与学生建立交流

Session[“user_psw”]=sdr[“password”].ToString（）.Trim（）；//为学生密码创建的会话状态，便于学生登录后修改密码

Session[“user_id”]=UserInput.Text.Trim（）；//为学生学号创建的会话状态，便于展开以学生个人为对象的操作界面

Session.Abandon（）；//用户退出系统后释放所有的会话状态

3结语

系统投入使用后运行状态良好，为开放性实验室的管理提供了一种建立在网络环境中的全新模式，不仅有效地将实验室管理人员与实验教学人员从日常繁琐重复的工作中解脱出来，而且实现了实验室资源的高度共享与有效利用。此外，由于整合了传统的教学环节（如课程安排、实验预约、作业提交、成绩管理等），该系统的使用也方便了实验课程的安排，改进了实验教学秩序，提高了实验课程的动态及开放性管理程度，有助于教学过程中学生学习的积极性及主动性的提高。

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（责任编辑：余晓）