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!墅 二塑堑 实验技术与管理 第24卷第1期2007年1月 CNIl一2034/T Experimental Technology and Management Vo1.24 No.1 Jan.2007 基于C/S与B/S混合模式的高校实验室建设 与维护管理信息系统开发 顾东晓 ,李梅川 ,杨颖 ,李兴国 230009) (1.合肥工业大学管理学院;2.合肥工业大学设备实验室处。安徽合肥摘要:基于校园网和互联网环境,采用C/S和B/S混合模式的体系结构开发了实验室建设与维护管理信 息系统。以C/S模式实现仪器设备采购管理、设备维修管理、实验室改造、劳保用品和营养费管理及实验 耗材管理等实验室建设的管理,协助设备实验室处工作人员完成实验室建设与维护管理工作;以B/S模式 实现校长查询、院系查询、材料上报、信息共享、公告通知及远程访问等功能。基于校园网和互联网通过 Web服务器成功地实现了远程用户的访问,实现了实验室建设和维护管理的全过程信息化。 关键词:实验室;混合模式;信息系统;Web服务器 中图分类号:Tlr392 文献标识码:A 文章编号:1002-4956(2007)01—0079-04 Development of laboratory construction and maintenance management information system for higher education based hybribased on hvbrid architec ecture of B/S and C/S/ and / GU Dong-xiao ,LI Mei.chuan ,YANG Yin ,LI Xing.guo (1.School of Management;2.Department of Laboratory&Equipment,Hefei Univ.of Technology,Hefei 230009, China) Abstract:A laboratory development and maintenance system was developed under CERNET and Intemet environ— ments.The system is developed with hybrid architectures of C/S and B/S.Laboratory construction management trans- actions such as apparatus procurement。maintenance,laboratory rebuilding,labor insurance and nourishment man— agement,consuming materials are developed in C/S mode,while functions of external interaction such as reporting information to the leader,information share,bulletin and message,and remote access are developed in B/S mode. With this architecture,we thoroughly realized the informationization of the laboratory construction and maintenance management. Key words:laboratory;mixed mode;ifornmation system;Web server 随着我国高等教育的快速发展,为了提升教育 购买实验室设备和相应软件 J,这些都使得近年 质量,教育部积极推进本科教育评估,各高等学校 来高校实验室建设与维护投入快速增长。然而,高 为使实验室建设投入达标,纷纷筹集大量资金建设 校实验室建设与维护涉及到实验室建设经费的分配 实验室。此外,国家和高校自身的科研经费投入越 来越多,而这些科研经费(包括一些国家级、省 部级的科研项目经费)中的较大部分资金被用于 和使用、大型精密仪器设备的管理、教学仪器设备 的维修、实验耗材管理以及学校实验室人员的营养 费和劳保用品的管理等等,往往是很复杂和繁琐 的。随着高校实验室建设投资的增加,利用传统的 手工方式管理将会变得越来越困难。为了更好地用 好实验室建设资金,加强实验室建设与维护管理, 为实验教学提供良好的条件保障,有必要开发一套 收稿日期:2006—03—31 作者简介:顾东晓(198O一)。男,安徽省六安市寿县人,教师, 研究方向为管理信息系统 基金项目:安徽省重点项目(皖计高技[2001]698);合 肥工业大学2005年度重点科研基金项目(041115E2). 高校实验室建设和维护系统来实现实验室建设与维 护管理的信息化。 维普资讯 http://www.cqvip.com
实验技术与管理 1 系统设计指导思想 高校实验室建设与维护系统是为了提高办事效 总之,要求该系统必须具备通用性、安全性、 灵活性、友善性、联机事务处理和校院协同工作的 能力,以及网络环境下的透明访问等。 率和有效性,增加建设资金的使用透明度,加强高 2系统体系结构 校设备处和学院及相关处室的沟通,为领导决策提 供必要的信息而开发的。进行该系统开发需要考虑 以下几个方面的问题。 1.1信息共享和协同办公 管理信息系统的体系结构主要是C/S(客户端 /服务器)模式和B/S(浏览器/月艮务器)模式。 C/S模式是指将整个系统在逻辑上划分成前端 网络时代的管理信息系统,只有在网络环境下 运行才能实现信息共享,才能实现协同办公 J, 因此该系统要在校园网络环境下运行,要以提供功 能强大的信息管理、灵活的信息检索和信息分析, 进而满足学校各学院与设备与实验室处的数据传输 和共享作为主要目标,另外还要考虑到校外人员的 信息需求。 1.2系统运行效率 为了满足高校设备处内部的业务流程处理,系 统必须要有良好的数据分析处理和运行效率。 1.3系统安全 在数据安全方面,该系统需要采用基于角色的 用户管理方法,即角色不同,权限不同。身份验 证、权限设置等多项安全措施可以保证系统的安全 性和数据的合法性、完整性和有效性。 (1)设备实验室处作为主管单位,其系统管理 员对数据具有最高的所有权,必须能够根据实际需 要对数据进行更新、修改等工作;采用多服务器的 体系结构,每个服务器有自己的系统管理员,服务 器间安全性好。例如设备数据库的系统管理员只在 设备数据库中起作用,取Web数据库的信息时使 用的是权力很小的普通用户。 (2)数据维护人员按科室职能划分,谁负责哪 块业务,哪块的数据维护就由谁负责;管辖业务不 同,数据维护范围也不同。 (3)普通用户只能使用系统提供的用户界面进 行信息检索和浏览,模式设计时采用了水平分割与 垂直分割技术以利于授权;普通用户(包括学校 除设备实验室处以外的工作人员、各兄弟院校和其 他网上访客),只能从网络上了解信息,对数据不 能作修改;服务器根据访问者的不同身份赋予其不 同的权限;用户不能操作的项目,在客户端的界面 上将不显示。 1.4系统推广价值 考虑到其他高校设备和实验室管理的需要,因 此在设计时充分利用校园网实现信息沟通,以便该 系统易于推广使用和产生效益。 客户进程和后台服务器进程,两者通过局域网连 接。前端的客户应用程序主要是显示界面、与用户 进行交互,而后台的服务器进程主要是负责进行数 据处理,将处理后的结果返回给用户 。采用C/S 模式的系统交互性好、速度快,适合于系统中大量 数据的输入输出操作,但是它难以集中控制,一旦 修改应用程序逻辑,安装在每台客户机上的应用程 序都要作相应的修改,系统维护工作量非常大。 B/S模式是C/S模式发展到一定阶段的产物, 它以Web技术为基础,将传统C/S模式中的服务 器部分细分为数据库服务器和Web服务器,从而 变成三层结构。B/S结构本质上也是C/S结构, 但不同的是在B/S模型中,在客户机上运行的应 用程序是浏览器。客户机要访问数据库时,向 Web服务器发出请求,Web服务器通过数据网关 与数据库相连,负责与数据库的数据交换。用户的 操作使用简单并具有可伸缩性,在网络环境允许的 条件下,可以尽可能多地增加浏览器和服务器,不 受原有网络资源的影响。 综合以上分析,C/S模型结构具有较强的事务 处理能力,比较适合企业内部快速的信息处理,而 B/S结构具有较好的网络扩展性和兼容性 J。在系 统设计指导思想下,并综合以上两种模式的优缺 点,实验室建设与维护信息系统在基于已经建好的 校园网和国际互联网的技术之上采用C/S和B/S 的混合模式开发,如图1所示,不仅实现了信息系 统的开放性和通用性,同时还可保持内部系统的封 闭性和专用性,更好地满足了高校设备和实验室业 务处理和管理决策的需要。 其中,以C/S模式实现仪器设备采购管理、 设备维修管理、实验室改造、劳保用品和营养费管 理、实验耗材管理等功能,实现复杂的业务逻辑流 程和良好的用户界面,协助设备实验室处工作人员 完成实验室建设与维护管理工作,并能够与用户原 来的应用程序衔接,顺利地实现导人导出功能,方 便用户接受和使用 ’。J。在面向全校和社会服务的 统计查询模块下的各个子系统采用B/S模式,以 维普资讯 http://www.cqvip.com
顾东晓,等:基于C/S与B/S混合模式的高校实验室建设与维护管理信息系统开发81 图1 实验窒建设与维护管理信息系统体系结构 B/S模式并通过校园网在Intemet上实现部分业务 管理、营养费管理、实验耗材管理、统计查询等模 块组成,如图2所示。 高校实验室建设与维护 信息系统c/s部分 功能,如校长查询、院系查询、材料上报、信息共 享、公告通知等等,全校和校外远程客户端可以通 过校园网和浏览器方便快捷地进行信息的浏览和查 询。C/S服务器和B/S服务器之间通过自编程序完 成数据一致性维护,保证数据既安全又共享 。 这两种技术结合起来,可以使得它们在实验室建设 与维护信息系统中充分发挥各自的长处,避免了各 自应用中的不足,达到完美的结合。 仪 器 设 仪 器 备 采 麴 管 设 备 维 修 管 理 劳 保 用 品 管 理 标II系 准ll统 信II雏 息Il护 管l1管 理ll理 3系统功能设计 3.1 C/S部分 理 圈2高校实验室建设和维护信息系统C/S部分 该系统C/S部分实现了在校园网络环境下对 2 B/S部分 各种类型的仪器设备、设备变动和使用情况、设备 3.该系统B/S部分即设备实验室处网站,负责 维修、校拨资金管理、营养品和劳保用品等信息进 设备实验室处信息发布和收集,支持在线信息发 表功能,可根据统计信息绘制图表。该系统C/S 布、文档下载、在线实验室建设管理和设备维修管 部分由仪器设备采购管理、实验室改造、劳保用品 理等功能,如图3所示。行管理,具备各种灵活的信息检索、统计分析和报 用户曩曩 蠢蜘公告 雠 图3 高校实验室建设和维护信息系统B/S部分 维普资讯 http://www.cqvip.com
实验技术与管理 3。3 C/S与B/S联结部分 化的需求;决策信息信息结构极其不稳定,但信息 比较稳定,可以设计成可维护的动态SQL语句或 自编联结软件完成C/S数据库服务器与B/S 的Web服务器之间数据一致性维护,保证数据既 视图,便于适应领导不断变化的决策需求。 安全又共享。 低 4数据库设计 [圃I.............. ............. J l 低 依据实验室建设与维护信息系统中涉及数据的 楚结 1叵固I . 查三竺竺璺墨一童 lJ I 1÷l信 特征,对数据进行分类,按信息结构稳定性和信息 稳定性要求不同,设计出不同结构化程度的数据存 储。信息按结构化程度由高到低分为5个层次:标 度臣圈lL ... .基..本.信..息..表.. l.一 l。I 性曩饕 准信息表、基本信息表、动态信息表、)Jn-v信息、 高 臣回l 标准信息袁 l 商 决策信息,如图4所示。标准信息表比较特殊,信 息结构稳定且信息也非常稳定,严格按照第3范式 设计成基表,且代码设置校内编码和国标码两个字 5系统实现 段。校内编码便于使用和记忆,容纳各学校原来的 编码体系;国标码用于校外信息共享,便于学校向 高校设备与实验室处局域网内的数据分析和处 主管部门上报报表和兄弟院校交换信息等;基本信 理部分采用C/S模式,选用VC++6.0和SQL 息表信息结构稳定、信息相对稳定,适合按照第3 Server 2000作为开发平台。充分利用Visual C++ 范式设计成基表;动态信息表信息结构稳定、信息 中封装的ODBC类完成对数据库的连接与增加、删 不稳定,信息变化快、信息量大,按照第3范式设 除、修改等操作。SQL Server 2000数据库管理系统 计成基表,可以减少冗余,保持高度一致性;加工 具有良好的数据安全性和可靠性,已成为目前发展 信息信息结构不太稳定,信息相对稳定,可以按照 最快的关系数据库。图5是仪器设备采购管理模块 非第3范式设计成基表或视图,适合统计和管理变 的实现界面。 图5仪器设备采购管理模块的实现界面 系统中的信息文本发布部分采用B/S模式, 选用已有校园网的开发语言PHP,它是一种可靠有 6结束语 效的动态Web页开发工具,可以与HTML、XML 该系统是针对某高校实验室建设和维护的实际 等标记语言很好地融合,产生需要的文档 。后 情况开发的,其中数据检查、分析和许多输入工作 台数据库为MYSQL,系统运行平台采用LINUX操 由系统自动完成,减少了用户输入工作量,使得数 作系统。 据准确性和工作效率都大大提高。以先进计算机技 (下转第86页) 维普资讯 http://www.cqvip.com
实验技术与管理 建立关联,整个实验项目的Event map形成一个复 杂的图标连线图,实现了整个实验的交互控制。最 专门开发了Cult3d for Dreamweaver插件,Cult3D 的场景在Dreamweaver中显示为activeX控件,它 的属性设置如图3。在File框中输入已输出的CO 文件路径,开启抗锯齿选项Antialiasing以提高画 后将Cult3D项目存储为c3d类型的文件,修改完 成后打包输出CO类型的网络文件。 2.2.3网页集成发布 编辑网页并将CO文件插入到网页中。在Dre. amweaver界面下进行编辑,将虚拟实验的3D部分 与实验辅助信息部分统一风格,融为一体。Cult3D 面质量,做好3D与2D部分的结合,最后将设计 完的磁悬浮实验网页链接到虚拟实验系统中。 图3 CuIt3D对象的属性设置 3总结 虚拟实验作为一种新型实验方式,在远程教育 和课堂教学中有着很大的应用空间。Cult3D技术 参考文献(References): [1]Cyeore Cult3D Homepage[EB/OL]。http://www eult3D c.om. [2]宁超,张世英,高巍然,等。网络虚拟实验的研究与开发 [J】.实验技术与管理,2005,22(4):76-80. [3]苏威洲,童仲豪,叶翰鸿.实现网络三维互动一cult3D应用指 南[M].北京:清华大学出版社,2001. 凭借其高压缩性、强交互力、跨平台和易于掌握的 优点,成为三维虚拟实验开发的极好选择,它的应 用极大地提高了实验的仿真效果和交互能力。通过 良好设计的虚拟实验会给操作者带来身临其境的实 验感受,使学习者取得等价于甚至优于真实环境下 的学习或训练效果。超导磁悬浮列车模型虚拟实验 的CulGD开发方案可在其它理科虚拟实验的开发 中获得应用,进一步促进网络虚拟实验的发展。 [4]濮青.基于Cult3D的JAS开发技术实现交互式网络三维动画 [J].工程图学学报,2005(3):45-49. [5]陈邦本,刘冰.3ds max 6效果图制作教程[M]。北京:清华大 学出版社.2004. [6]董有尔,张天吉占,唐晋娥,等.物理实验教学改革的探索与实 践[J].高等理科教育,2005(2):38—40. (上接第82页) 统的升级换代,也具有很好的借鉴意义。 术为支撑的高校实验室建设与维护系统,改变了传 参考文献(References): 统的手工管理模式,加强了仪器设备和实验室信息 的共享,在基础课实验室评估、重点实验室申报、 [1]孙绍芳.高校校园网络环境下的仪器设备与实验室管理系统 [J].中山大学学报(自然科学版),2001(40):50—54. 清产核资工作中发挥了很好的作用,提高了工作效 [2]林荫华.石为人,李大学.基于C/S和B/S混合模式的烟草业 率和管理水平,同时也起到一定的辅助决策作用。 MIS的设计与实现[J].工业工程。2005,8(5):57—61. 该系统的优势主要有如下几点。 (1)在校园网和互联网环境下融合B/S和C/S 两种模式优势,最大限度地满足了实验室建设和维 [3]易任重,刘晓海,廖晓昕.一个基于C/S与B/S混合架构的应 用实例解析[J].计算机工程与应用,2001(16):159—160. [4]T W Steele。Allan Laugier,Francois Falco.The impact of LIMS de- sign and functionality On laboratory quality achievements[J].Ac— emditation and Qualiyt Assurance:Joumal for Qualiy。Compatrabili- ty and Reliability in Chemical Measurement,4(3):102—106. 护管理的各种需要,实现了全过程信息化。 (2)实现了B/S和C/S两种模式之间无缝联 接,保证了数据既安全又一致。 (3)界面清晰明了、使用简单方便、实用性 强,运行在校园网上,一直非常稳定、可靠。 (4)按照信息的层次性设计数据库。 该系统利于推广使用,对于那些需要进行实验 [5]Chu H K,Egbelu,P J,&Wu c T.ADVISOR:A computeraided materila handling equipment selection system[J].International Journal ofProduction Research,1995,33(12):331I一3329. [6]De Boer L,Van Der Wegen L,Jan Telgen J.Outranking methods in support of supplier selection[J].European Journal of Purchasing nd Supplay Management,1998,4(2—3):109-118. 室建设和维护管理信息化或者由C/S模式下老系