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1設計需求

實驗教學管理信息系統必須具有用戶管理和訪問控制機制，由此來保證系統的安全性和可靠性。用戶管理需要采用基于角色的權限管理方式，根據登錄用戶的角色來賦予用戶不同級別的訪問操作權限。另外還需要從網絡安全的角度來確保系統的可靠性和保密性。系統要具有良好的用戶界面，基于瀏覽器的B／S結構是一個很好的選擇。B／S結構不需要進行客戶端維護。系統界面要簡潔、直觀，功能項定義明確，菜單層次清晰，操作簡單。要充分體現人性化操作設計。系統功能要能滿足各個學校不同的實際情況，并結合使用人員特點、業務實際操作特點。從軟件架構角度來看，系統需要滿足一個健全軟件體系結構的要求。系統的結構要簡單清晰，要采用模塊化設計方式，各個模塊之間的集成應采用松耦合連接，并具備良好的彈性和可配置性，以方便功能模塊的添加、升級。同時系統應提供接口，方便集成其他的系統，以實現數據共享。

2總體設計

可以將實驗教學管理信息系統分為6個子系統，分別為實驗教學管理、實驗室信息管理、實驗室資產管理、開放實驗管理、系統管理和實驗室門戶網站。

2．1實驗教學管理專業培養計劃

管理的功能包括：制定專業培養計劃，列出每個專業開設的實驗課程的學時、課程學分等，搭建專業與課程之間的對應關系。實驗教學管理包括專業培養計劃管理、實驗課程大綱管理、實驗項目管理、教學任務管理、實驗成績管理、教學日志管理、以及課表查詢。實驗項目管理的功能是維護實驗項目信息，包括實驗名稱、所屬實驗室、實驗內容、實驗學時、所屬專業等信息。實驗室主任、實驗指導老師、學生都可以通過系統查詢實驗課表。實驗課程大綱管理的功能包括：根據專業培養計劃制定具體的實驗課程大綱。維護該課程配套的教材、實驗要求、實驗目的、每個實驗項目的學時數等。教學任務管理的功能包括：向各實驗室下達教學任務；各實驗室收到教學任務后，指定每個實驗項目的實驗組數，分批進行實驗；確定實驗的時間和地點，給每個實驗批次指定實驗指導老師；學生要通過系統在實驗前提交實驗預習報告、在實驗后提交實驗報告。實驗指導老師通過系統對學生提交的預習報告和實驗報告進行批改。教學日志管理的功能是指實驗指導老師登記每次實驗的基本情況、學生的考勤情況、以及儀器設備的使用情況。實驗成績管理的功能是管理學生的實驗成績，包括預習報告成績、操作成績、實驗報告成績。實驗指導老師利用系統在實驗前批改學生的預習報告，在實驗過程中根據學生的實驗操作情況登記學生的操作成績。在實驗結束后批改學生的實驗報告，并登記實驗報告成績。系統還可以設定預習報告成績、操作成績、實驗報告成績所占的比重，并根據這個比重自動計算出此次實驗的總成績。另外，學生可以通過系統實時查看自己的實驗成績。

2．2實驗室資產管理

實驗室資產管理包括儀器設備和低值易耗品管理兩個子模塊，主要工作包括對儀器設備及低值易耗品的登記、維修、報廢、領用、歸還等管理工作。儀器設備管理的主要工作室對儀器設備進行基本數據的維護，并對領用、入庫、歸還、維護、保修、報廢等信息進行管理，能夠根據設備信息進行查詢。低值易耗品管理主要用于維護低值易耗品的基本數據，能夠根據相關信息查詢當前庫存量及消耗量。并能夠管理低值易耗品的領用、歸還等信息。

3系統實現

結合校園網的特點，并充分考慮軟硬件技術以及網絡技術的發展趨勢，實驗教學管理信息系統的架構采用B／S結構。客戶可以使用瀏覽器直接訪問系統。系統服務器采用JSP技術構建，數據庫采用SQLServer2000。基于靈活性和擴展性考慮，服務器端的數據以WebService的方式提供。系統的層次劃分為：表示層、業務邏輯層、層和數據訪問層。

3．1表示層

表示層就是系統的界面，表示層負責與用戶進行交互，為用戶提供對應用程序交互性訪問的接口，本系統應用程序用戶界面的執行環境由瀏覽器提供。

3．2業務邏輯層

業務邏輯層處于表示層之下，數據訪問層之上，負責接收用戶的請求，調用數據訪問層，并返回結果。業務邏輯層是系統架構的核心部分，在數據交換中起到了承上啟下的作用。業務邏輯層制定業務規則、實現業務流程，以及提供與業務需求有關的系統設計接口，并對用戶操作進行有效性驗證，例如判斷用戶權限、數據格式等，從而保證程序的正常運行。

3.3層

在實驗教學管理信息系統中，實驗預約是一個重要且使用頻繁的業務功能。所以系統加入層，在業務邏輯層與數據訪問層之間，層的設計可以有效地減少實驗預約操作對數據庫的頻繁訪問，通過層還可以提高系統的響應速度，降低網絡的流量，提高數據庫端的安全性。

3．4數據訪問層

系統通過數據訪問層與數據庫進行交互。執行數據的查詢、添加、刪除、修改等操作。數據訪問層采用對象關系映射(ObjectRelationalMapping，ORM)技術，ORM模型的簡單性簡化了數據庫查詢過程，ORM技術用于實現從對象數據到關系數據的存儲映射。用戶使用ORM查詢工具可以訪問期望數據，而不需要了解數據庫的底層結構。與使用其他方法創建的模型相比，使用ORM創建的模型更有能力適應系統的變化。

4安全策略由于系統基于B／S架構，因此十分有必要加強系統的安全管理和控制。為了保障系統的安全運行，本系統采用了驗證碼技術和基于角色的用戶安全策略。

4．1驗證碼技術

驗證碼技術是一種進行人機區分的方法。將一串隨機產生的數字或符號，生成一幅圖片，由用戶肉眼識別圖片中的驗證碼信息，輸入表單提交網站驗證，驗證碼技術可以限制用戶惡意提交頁面，防止利用機器人(惡意程序)自動注冊、自動登錄、惡意增加數據庫訪問，防止黑客軟件不斷地自動輸入密碼破解口令。本系統采用該技術，要求用戶登錄時輸入用戶名、密碼及隨機產生的驗證碼。當服務器收到用戶登錄信息后，首先將用戶提交的驗證碼與Session值進行比較，根據比較結果判斷用戶是否為合理用戶。

4．2用戶安全策略

基于角色的用戶安全策略用來加強權限管理。在進入系統前，用戶都必須登錄驗證，以確定其所能夠使用的模塊級權限和操作級權限。

5結語

實驗教學管理信息系統為實驗教學提供了一種基于Web的解決方案，給實驗教學管理搭建了一個信息化平臺，改變實驗教學的管理方法，提高實驗室管理的效率，實驗室、儀器設備、低值易耗品、教師等實驗資源得到了很好的整合和充分的利用，使得學校的實驗教學面貌煥然一新。