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【摘 要】本文针对高校实验室管理的问题，结合指纹识别技术，设计了一个基于Web的B/ S和C/S混合结构的开放式实验室管理系统。该系统将SQL Server作为后台数据库，可以实现有效的管理，提高教育质量，提升实验室以及实验设备的利用率。
【关键词】开放式实验室 管理系统 指纹识别
一、 引言
高校实验室是培养学生的分析能力，解决问题的能力，进行科学研究探索的基地，是高校人才培养的基本条件之一。对于没有时间限制的开放式实验室，可以让学生选择做实验内容，培养其独立思考和解决问题的能力。开放式实验室管理比普通实验室管理更加复杂，有必要改革现有的实验室管理技术。
开放式实验室管理系统，是一个开放实验室的管理而开发的信息管理系统，有助于帮助实验室工作人员利用系统，为学生使用实验设备快速方便地管理，彻底改变了传统的手工方式存在的缺点，提高教学质量，实验室规范化，科学化管理，提供了高校实验室自动化管理的解决方案。
二、开放式实验室管理系统的总体结构设计
开放式实验室管理系统是实现实验室管理的自动化制定管理方案，该系统利用指纹识别技术，通信传输的C / S结构和分布式数据库来自动日志管理学生等管理。因此，管理系统的主要功能是基于指纹识别技术实现自动化的学生信息采集，然后交由后台的软件对其信息进行管理。
指纹识别仪是基于指纹识别的实验室管理系统的核心部分，釆用良好的指纹识别仪可以大大提高指纹识别率。指纹识别算法是指纹识别算法的心脏，涵盖以下图像采集，图像预处理，指纹特征提取，指纹匹配等指纹识别装置。
根据实验室的管理和总需求管理的实际情况，将系统划分为三个功能模块，和四个身份。三大主要功能包括：实验教学管理，相关信息管理和实验室常规设备的管理，四种身份，包括学生，教师，实验员，系统管理员。这三个主要的功能模块不是独立的，而是相辅相成，相互统一的整体。具体的系统功能需求划分如下：
用户登录：可根据不同的身份，进入不同的功能界面；用户管理：添加，删除和修改用户的功能；密码管理：密码添加，删除和修改等功能；班级管理：添加，修改和删除班级的信息；实验室管理：根据实验室的具体情况，实验室功能之间的区别。如：公共实验室，专业实验室，多媒体实验室，网络实验室；实验室设备管理：维护实验室设备，对实验室设备当前使用情况进行标注；实验室考勤：学生在实验室的考勤管理；实验成绩管理：学生提交实验报告和查询结果的工作；信息查询：所有信息的查询；课程管理：安排实验课程时间和地点；实验室日志管理：每个实验的记录开始结束时间和地点；反馈设备状态：根据设备的当前状态，提出一些修理的意见。
三、开放式实验室管理系统功能详细设计
在开放式实验室管理系统的基本功能分析基础上，可分为学生模块，教师模块，管理员模块三个主要的大功能模块。学生，教师，被记录在系统中的学生编号或工号，该系统的主要用户；管理器是该系统的一个重要的维护管理者。授权管理员所有的功能模块都可以进行。维下面各功能模块进行了详细介绍和说明。
（一）学生模块：学生可以浏览信息（个人信息，实验室信息，成绩，预约实验项目最终结果） ，提交测试报告，反馈设备状态，预约实验项目和修改个人信息。一名学生在同一时间，只能参加一个实验项目，实验项目的预约也仅能进行一次。
（二）教师模块：教师可以浏览信息（个人信息，实验室信息，预约实验室结果），实验室预约，课程管理，设备状态反馈，修改个人信息，实验报告的收集，登记和学生的考试成绩和考勤管理。
（三）管理员模块：用户管理，权限管理，实验室管理，实验室项目管理，班级管理，设备管理（采购与报废管理设备），日志管理和实验室反馈预约申请等；学生凭指纹，在预约的时间内刷指纹进入相应的实验室，进行实验，实验完毕，刷指纹退出实验室。在整个实验过程中，管理系统记录学生的相关信息，例如实验内容，实验地点，实验时间等。为了更好地管理和组织数据及其相关信息，系统采用了能存放和读取大量数据和管理众多并发用户的 SQL Server 关系数据库。实验管理系统采用C/S系统架构和B/ S相结合，管理内部数据库维护等功能和打印统计报表功能都采用的是C / S模式结构；需要处理的Web和外部使用的B / S系统模式网络连接。数据库的数据信息是整个网络访问与查询的核心，针对 Internet 网络上成千上万的用户访问，数据库系统的设计应在完成系统功能的前提下，力求逻辑关系简单。根据系统不同功能模块的设计， 需要建立不同的表来存储信息，经过优化后建立以下主要相关数据表：班级信息表、课程时间表、班级实验表、实验类型表、课程信息表、实验信息表、学生信息表、学生实验表、学生成绩表、学生自设计实验表、实验室使用情况表、实验台与实验表、教师信息表、仪器设备详细信息表、设备维修记录表等。
四、结束语
实现开放式管理后，学生将预约在Web上，在预约的时间进行实验，由实验室管理系统对数据自动存储。大大降低了教师和实验管理人员的工作强度。并且开放实验室管理系统对于提高实验室硬件利用率也是非常必要的。可以根据自己的条件，时间限制，自主地安排课程和设备，有效提高设备和实验室的利用率。对于学生来所也更好的获得信息。学生想知道的信息可以非常短的时间内获得。建立开放实验室管理体系，是优化教师教学的有效手段。
参考文献：
[1]李昊，傅曦等.精通Visual C++指纹模式识别系统及实现[M].北京： 人民邮电出版社， 2009
[2]祝恩.自动指纹识别技术[M].长沙： 国防科学技术大学出版社.2006
[3]罗江. 基于 C/S 模式的高校实验室管理信息系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2007.
【关键词】开放式实验室 管理系统 指纹识别
一、 引言
高校实验室是培养学生的分析能力，解决问题的能力，进行科学研究探索的基地，是高校人才培养的基本条件之一。对于没有时间限制的开放式实验室，可以让学生选择做实验内容，培养其独立思考和解决问题的能力。开放式实验室管理比普通实验室管理更加复杂，有必要改革现有的实验室管理技术。
开放式实验室管理系统，是一个开放实验室的管理而开发的信息管理系统，有助于帮助实验室工作人员利用系统，为学生使用实验设备快速方便地管理，彻底改变了传统的手工方式存在的缺点，提高教学质量，实验室规范化，科学化管理，提供了高校实验室自动化管理的解决方案。
二、开放式实验室管理系统的总体结构设计
开放式实验室管理系统是实现实验室管理的自动化制定管理方案，该系统利用指纹识别技术，通信传输的C / S结构和分布式数据库来自动日志管理学生等管理。因此，管理系统的主要功能是基于指纹识别技术实现自动化的学生信息采集，然后交由后台的软件对其信息进行管理。
指纹识别仪是基于指纹识别的实验室管理系统的核心部分，釆用良好的指纹识别仪可以大大提高指纹识别率。指纹识别算法是指纹识别算法的心脏，涵盖以下图像采集，图像预处理，指纹特征提取，指纹匹配等指纹识别装置。
根据实验室的管理和总需求管理的实际情况，将系统划分为三个功能模块，和四个身份。三大主要功能包括：实验教学管理，相关信息管理和实验室常规设备的管理，四种身份，包括学生，教师，实验员，系统管理员。这三个主要的功能模块不是独立的，而是相辅相成，相互统一的整体。具体的系统功能需求划分如下：
用户登录：可根据不同的身份，进入不同的功能界面；用户管理：添加，删除和修改用户的功能；密码管理：密码添加，删除和修改等功能；班级管理：添加，修改和删除班级的信息；实验室管理：根据实验室的具体情况，实验室功能之间的区别。如：公共实验室，专业实验室，多媒体实验室，网络实验室；实验室设备管理：维护实验室设备，对实验室设备当前使用情况进行标注；实验室考勤：学生在实验室的考勤管理；实验成绩管理：学生提交实验报告和查询结果的工作；信息查询：所有信息的查询；课程管理：安排实验课程时间和地点；实验室日志管理：每个实验的记录开始结束时间和地点；反馈设备状态：根据设备的当前状态，提出一些修理的意见。
三、开放式实验室管理系统功能详细设计
在开放式实验室管理系统的基本功能分析基础上，可分为学生模块，教师模块，管理员模块三个主要的大功能模块。学生，教师，被记录在系统中的学生编号或工号，该系统的主要用户；管理器是该系统的一个重要的维护管理者。授权管理员所有的功能模块都可以进行。维下面各功能模块进行了详细介绍和说明。
（一）学生模块：学生可以浏览信息（个人信息，实验室信息，成绩，预约实验项目最终结果） ，提交测试报告，反馈设备状态，预约实验项目和修改个人信息。一名学生在同一时间，只能参加一个实验项目，实验项目的预约也仅能进行一次。
（二）教师模块：教师可以浏览信息（个人信息，实验室信息，预约实验室结果），实验室预约，课程管理，设备状态反馈，修改个人信息，实验报告的收集，登记和学生的考试成绩和考勤管理。
（三）管理员模块：用户管理，权限管理，实验室管理，实验室项目管理，班级管理，设备管理（采购与报废管理设备），日志管理和实验室反馈预约申请等；学生凭指纹，在预约的时间内刷指纹进入相应的实验室，进行实验，实验完毕，刷指纹退出实验室。在整个实验过程中，管理系统记录学生的相关信息，例如实验内容，实验地点，实验时间等。为了更好地管理和组织数据及其相关信息，系统采用了能存放和读取大量数据和管理众多并发用户的 SQL Server 关系数据库。实验管理系统采用C/S系统架构和B/ S相结合，管理内部数据库维护等功能和打印统计报表功能都采用的是C / S模式结构；需要处理的Web和外部使用的B / S系统模式网络连接。数据库的数据信息是整个网络访问与查询的核心，针对 Internet 网络上成千上万的用户访问，数据库系统的设计应在完成系统功能的前提下，力求逻辑关系简单。根据系统不同功能模块的设计， 需要建立不同的表来存储信息，经过优化后建立以下主要相关数据表：班级信息表、课程时间表、班级实验表、实验类型表、课程信息表、实验信息表、学生信息表、学生实验表、学生成绩表、学生自设计实验表、实验室使用情况表、实验台与实验表、教师信息表、仪器设备详细信息表、设备维修记录表等。
四、结束语
实现开放式管理后，学生将预约在Web上，在预约的时间进行实验，由实验室管理系统对数据自动存储。大大降低了教师和实验管理人员的工作强度。并且开放实验室管理系统对于提高实验室硬件利用率也是非常必要的。可以根据自己的条件，时间限制，自主地安排课程和设备，有效提高设备和实验室的利用率。对于学生来所也更好的获得信息。学生想知道的信息可以非常短的时间内获得。建立开放实验室管理体系，是优化教师教学的有效手段。
参考文献：
[1]李昊，傅曦等.精通Visual C++指纹模式识别系统及实现[M].北京： 人民邮电出版社， 2009
[2]祝恩.自动指纹识别技术[M].长沙： 国防科学技术大学出版社.2006
[3]罗江. 基于 C/S 模式的高校实验室管理信息系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2007.