高校大型儀器設備共享平臺系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

余祥玲

(浙江傳媒學院實驗室與設備管理處，浙江 杭州 310018)

高校大型儀器設備共享平臺系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

余祥玲

(浙江傳媒學院實驗室與設備管理處，浙江 杭州 310018)

本文通過對高校大型儀器設備共享平臺建設的需求分析以及共享平臺用戶所具有的特點，基于B/S的三層體系結(jié)構(gòu)，采用了模塊化的設計思想，基于微軟.NET平臺的ASP.NET技術(shù)和C#語言開發(fā)了高校大型儀器設備共享平臺。平臺系統(tǒng)具有資源開放、信息更新速度快、管理簡單和操作便捷等優(yōu)點，解決了資源孤島、難以共享的問題，為高校大型儀器設備的科學管理和合理共享提供了一條有效的途徑。

大型儀器設備；共享平臺；ASP.NET；三層結(jié)構(gòu)；模塊化設計

1 引言

大型儀器設備是高等教育必備的基礎設施，然而當前我國高校大型儀器設備管理存在比較多的問題，主要是儀器設備數(shù)量繁多、管理不規(guī)范、制度不完善等等。如何滿足大型儀器設備等資源短缺單位教學和科研需要，推動科技資源的共享，提高現(xiàn)有大型儀器設備的利用率和使用效益，已成為各高校關注的熱點。

2 共享平臺的結(jié)構(gòu)組成

共享平臺將系統(tǒng)用戶劃分成系統(tǒng)管理員、儀器設備管理員、儀器設備維護管理員以及普通用戶等幾類，并根據(jù)普通用戶與學校的關系又劃分成校內(nèi)用戶和校外用戶實現(xiàn)系統(tǒng)的五大功能需求，即用戶信息管理功能、儀器設備預約功能、儀器設備管理功能、網(wǎng)站平臺管理功能和收費管理功能，滿足從信息系統(tǒng)角度對高校大型儀器設備的使用和共享進行規(guī)范化管理和操作，規(guī)范儀器設備的采購流程、使用流程、維修流程。

軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模式設計是整個軟件過程中極其重要的一步，系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模式合理的選擇和設計甚至比具體的算法設計和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設計都重要，它直接決定了系統(tǒng)后期開發(fā)的難易程度以及開發(fā)出來的系統(tǒng)的性能的高低。軟件體系結(jié)構(gòu)為軟件系統(tǒng)提供了一個結(jié)構(gòu)、行為和屬性的高級抽象[1]，由構(gòu)成系統(tǒng)的元素的描述、這些元素的相互作用、指導元素集成的模式以及這些模式的約束組成[2]。

建立起來的共享平臺不僅需要適用于大型設備的共享，同樣可以擴展到資源、信息、研究成果的共享。此外，系統(tǒng)的用戶在地理位置上的分布是分散的，用戶不僅在工作單位甚至在家里也應該能夠執(zhí)行儀器設備的查詢和預約操作，因此儀器設備共享平臺必須打破地域空間的限制，采用B/S架構(gòu)以其特有的優(yōu)勢可以滿足儀器設備共享平臺系統(tǒng)的特點。

3 共享平臺系統(tǒng)設計及功能

3.1 基于B/S的三層架構(gòu)的設計

三層體系架構(gòu)由傳統(tǒng)的C/S兩層體系結(jié)構(gòu)發(fā)展而來，它將客戶機程序中的業(yè)務邏輯部分單獨剝離出來形成一個新的層次，按照應用功能將整個業(yè)務流程從上往下依次劃分為表現(xiàn)層（UI）、業(yè)務邏輯層（BLL）和數(shù)據(jù)訪問層（DAL）。三層體系結(jié)構(gòu)不是物理上的三層，并不是簡單地放置三臺設備就稱為三層體系，而是系統(tǒng)在邏輯上被劃分為三層，即使這三層全部放置在同一設備上[3]。業(yè)務邏輯層是三層體系結(jié)構(gòu)的核心價值所在，它的關注點主要集中于業(yè)務規(guī)則的制定、業(yè)務流程的實現(xiàn)等與業(yè)務需求有關的系統(tǒng)設計部分[4]。系統(tǒng)中絕大部分的邏輯操作和具體的數(shù)據(jù)處理過程都是在這一層完成的。

在大型儀器設備共享平臺中，表現(xiàn)層為系統(tǒng)提供了用戶進行儀器預約、儀器管理和用戶管理等等一系列操作的界面。用戶根據(jù)界面上的提示執(zhí)行一系列的步驟即可完成所需進行的操作，而無需關心后臺是如何對請求進行響應的。共享平臺表現(xiàn)層采用了ASP.NET中的Web Form頁的方式實現(xiàn)，通過在網(wǎng)頁中使用事件處理調(diào)用對應的后臺業(yè)務處理邏輯。經(jīng)過IIS服務器的發(fā)布后，用戶便可通過瀏覽器訪問到Web Form頁上的信息。由于共享平臺中的用戶大致可以劃分為管理人員和普通用戶，因此表現(xiàn)層也可以分為這兩類用戶界面和后臺管理界面。

3.2 系統(tǒng)功能模塊設計

根據(jù)前期需求調(diào)研以及模塊化設計原則，共享平臺系統(tǒng)主要分為門戶網(wǎng)站和后臺管理系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 共享平臺系統(tǒng)組件圖

3.3 平臺首頁

首頁應充分利用web程序的優(yōu)勢，最大限度地為用戶提供有用的、豐富的信息，為用戶提供方便快捷的信息獲取方式，平臺系統(tǒng)門戶網(wǎng)站主要為用戶提供了以下基本信息，如表1所示。

表1 共享平臺網(wǎng)站基本信息

3.4 用戶登錄及管理

系統(tǒng)除了供普通游客瀏覽之外，還提供完備的登錄注冊功能，用戶申請注冊之后系統(tǒng)管理員對用戶進行審核后可進行相應權(quán)限操作。通過將用戶類劃分成系統(tǒng)管理員、儀器設備管理員、校內(nèi)用戶和校外用戶等不同類別，并給這些用戶種類分配相應的權(quán)限，從而實現(xiàn)對整個系統(tǒng)用戶的權(quán)限的管理。

3.5 儀器預約管理

儀器設備預約功能是共享平臺的核心功能，主要包括儀器預約申請和儀器預約管理兩部分。

（1）儀器設備預約。主要面向的群體是普通用戶，側(cè)重于預約信息的采集，所有用戶必須通過共享平臺預約使用儀器設備。校外用戶對儀器的預約本質(zhì)上是實驗預約：即他們并不直接操控儀器設備，而是通過提供實驗樣本或者實驗數(shù)據(jù)，由校內(nèi)儀器操作人員進行具體的實驗操作和分析，然后將結(jié)果上傳到共享平臺以供他們下載查看；校內(nèi)用戶對儀器的預約即可以采用與校外用戶一樣的實驗預約的方式，也可以采用實質(zhì)意義上的儀器設備預約。

（2）儀器預約管理。主要面向的群體則是儀器設備管理人員，側(cè)重于對普通用戶儀器預約申請的審核和管理、實驗結(jié)果上傳及儀器預約情況統(tǒng)計等。

3.6 儀器設備管理

儀器設備管理模塊主要包括儀器設備信息、儀器收費標準、首頁推薦儀器、儀器維護管理、儀器授權(quán)等功能。儀器管理人員可以查看當前所有儀器設備，填寫相應的儀器設備信息，選擇有使用權(quán)限的用戶，授權(quán)使用，分配用戶使用權(quán)限。

3.7 收費管理

本系統(tǒng)中的收費管理主要側(cè)重于對校內(nèi)老師的收費管理，對于校內(nèi)學生和校外用戶的收費采用第三方支付平臺實施。收費管理包括導師經(jīng)費預充值、導師經(jīng)費查詢和導師經(jīng)費統(tǒng)計等功能。導師在使用儀器設備之前需向自己的系統(tǒng)賬戶中存儲一定數(shù)額的經(jīng)費，以后每次使用儀器時系統(tǒng)自動從用戶賬戶中扣除相應的金額，可隨時查詢充值記錄以及劃扣金額等記錄，便于統(tǒng)計、了解導師的經(jīng)費具體去向。

3.8 查詢統(tǒng)計

主要以報表的形式統(tǒng)計信息，對大型儀器預約系統(tǒng)的整體情況進行綜合統(tǒng)計，包括儀器預約情況統(tǒng)計、儀器使用情況統(tǒng)計、收費情況統(tǒng)計、儀器維護情況統(tǒng)計、測樣收費統(tǒng)計等。

4 共享平臺系統(tǒng)頁面展示

為實現(xiàn)高校大型儀器設備的共享，對大型儀器設備進行科學一體化的管理，整個系統(tǒng)主要劃分為兩大部分：平臺網(wǎng)頁和后臺管理。

4.1 平臺首頁

平臺首頁主要包括登錄注冊框、標題欄、菜單欄、最新設備、操作儀器、公告通知等信息。

4.2 后臺管理

后臺管理是保證系統(tǒng)正常運行不可缺少的重要部分，界面主要包括功能導航、工作臺、標題欄、菜單欄、校歷等幾個部分。工作臺中顯示了一些基本的統(tǒng)計信息：本周實驗概況、當日實驗概況、本周用戶概況和當日用戶概況。后臺管理主要提供了基礎信息管理、用戶管理、預約管理和收費管理等功能。

5 結(jié)語

高校大型儀器設備共享平臺系統(tǒng)必須滿足從信息系統(tǒng)角度對高校大型儀器設備的使用和共享進行規(guī)范化管理和操作，規(guī)范儀器設備的采購流程、使用流程、維修流程，避免高校大型儀器設備重復購置，減少科研開銷，同時通過規(guī)范化管理延長設備的使用壽命，使得大型儀器設備能夠在科研以及教學中發(fā)揮其重要作用。

[1]張友生，陳松喬．C/S與B/S混合軟件體系結(jié)構(gòu)模型[J]．計算機工程與應用，2002，23：138-140．

[2]左愛群，黃水松．軟件體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展與研究[J]．計算機工程與應用，1999，3：19-21．

[3]范振鈞．基于ASP．net的三層結(jié)構(gòu)實現(xiàn)方法研究[J]．計算機科學，2007(4)．

[4]張嫵瑩．外貿(mào)管理信息系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]．計算機光盤軟件與應用，2011(11)．

Design and Accomplishment of University Large-scale Instruments and Equipment Sharing Platform System

Yu Xiangling
(Zhejiang University of Media and Communications,Hangzhou 310018,Zhejiang)

This paper analyzes the demand of large instrument and equipment sharing platform construction and the characteristics of the sharing platform.Based on the three-layer structures of B/S,the paper uses a modular design concept,develops the platform with ASP.NET and C#based on Microsoft.NET platform.Internet-based resource sharing system has advantages of resources opening up,information updating quickly,simple management and convenient operation.It solves the problems of Resource Island and difficultly sharing,and offers an effective way for the scientific management and sharing of large-scale instruments in university.

large-scale instruments；sharing platform；ASP.NET；three-tier structures；modular design

G647

A

1008-6609(2015)10-0055-03

余祥玲，女，湖北武漢人，碩士，研究實習員，研究方向：高校實驗室建議與管理。