一、实验室网络管理系统发展概述
1.实验室网络管理系统现状
高校实验室网络管理软件在国内市场上非常得多，但每一种都依赖于特定的数据库结构，由于每个实验室的情况和需求各不相同，市场上的软件一般不能满足自身的需要，必须单独定制和开发，软件的通用性较差。实验室管理平台软件一般具备以下功能：实验室管理、教师队伍、实验室建设、实验教学、日常办公、低值易耗品、仪器设备、实验室评估、系统维护等。我校实验室尚未建立实验室网络管理系统，目前实验室运作方式陈旧，设备利用率不高，实验计划、实验预约、报告批改等环节浪费了大量的人力、物力和财力，实验内容得不到网络公开，实验资源得不到网络共享，资产设备登记、借还、使用记录不详细，管理不完善，与国外院校和国内重点院校相比，处于落后状态。
2.实验室网络管理系统发展趋势
未来的实验室应当是高度数字化、专业化、智能化、系统化、自动化的。数字化的实验室除了自身专业技术的数字化，实验室的管理、运行都将是数字化的。目前，比较热门的GIS（地理信息系统）、电子商务、仪器远程控制、虚拟实验仪器等技术都将会在未来实验室得到应用。
二、实验室网络管理系统技术
1.ADO.NET技术
系统所采用的数据库SQLServer2008，是一个关系型数据库系统，采用ADO.NET技术实现对数据库的连接和访问，具有可信任、高效、智能的特点。可信任体现在数据加密、外键管理和增强审查等面；高效体现在降低了开发和管理数据的时间和成本；而智能体现在其提供了一个全面的平台，可以在用户需要的时候发送观察信息。通过ADO.NET技术访问SQLServer数据库，主要包括连接、访问、关闭等操作。
（1）数据库连接。应用程序连接数据库时，通过调用sqlConnection方法，传递连接字符串，实现对数据库的远程访问，如sqlConnectionconn=newsqlConnection（连接字符串）。连接字符串必须包括4项基本参数：服务器IP地址、数据库名称、数据库登录名、数据库登录密码。连接之后调用sqlConnection的Open（）方法打开数据库。
（2）数据库访问。执行数据库查询时，使用select语句访问数据库的表、视图、存储过程，得到数据集DataSet。执行数据库添加、修改、删除时，使用ExecuteNonQuery（）方法，分别传递insert、update、delete命令字符串，即可实现数据库操作。如下所示：publicintMyExecuteSQL（string命令字符串）{cmdCommand=newSqlCommand（命令字符串，连接字符串）;cmdCommand.ExecuteNonQuery（）;}
（3）数据库关闭。数据库关闭时，只需调用数据库连接对象sqlConnection的Close（）方法即可。数据库的连接和关闭必须遵循“尽晚创建，尽早释放”的原则，这样能缩短应用程序占用系统资源的时间。
2.网络拓扑结构
系统包括数据服务器、实验室计算机、教师和学生使用的计算机，各终端通过学校的局域网络访问数据服务器。也可以采用环形冗余网络。
三、高校实验室网络管理系统开发
采用SQLServer2008设计数据库，使用VisualStudio2010进行管理软件开发，并通过配置数据服务器，借助学校网络，采用客户端/服务器（Client/Server）开发模式，搭建信息化、制度化、数字化的实验室网络管理系统。
1.系统权限设计
系统权限分为管理员、实验教师、任课教师、学生4种，根据用户登录权限不同，进入不同的访问界面。
（1）管理员可管理所有数据，包括数据的添加、删除、修改、查询。
（2）实验教师可管理实验相关数据的添加、删除、修改，如实验室简介、实验审批、实验报告批改等，还包括所有数据的查询。
（3）任课教师可管理教学相关数据的添加、删除、修改，如实验预约、专业、班级、人数、资产借用等，还包括所有数的查询。
（4）学生只能查看实验简介、实验内容及成绩，上传实验报告，预约开放的实验室等。
2.系统菜单设计
高校实验室网络管理系统菜单包括用户管理、实验室信息、实验教学、设备资产、门禁监控、帮助六大部分。
（1）用户管理包括教工管理、学生管理、用户退出，其中教工管理和学生管理分别具有添加、修改、删除、查询等功能。
（2）实验室信息包括实验室管理、实验室查询，实验室管理和实验室查询内容涉及实验室名称、实验室职责、基本设备、开设实验等。
（3）实验教学包括实验计划、实验预约、预约审批、报告批改、实验查询，实验预约信息包括专业、班级、人数、指导老师、预约时间等，实验查询信息包括实验内容、实验记录、实验成绩。
（4）设备资产包括资产分类、资产管理、资产查询，资产管理和资产查询内容涉及简介、登记、借用、归还等。
（5）门禁监控主要用于有刷卡或指纹考勤功能的实验室，加强对学生的管理功能。
（6）帮助包括使用说明、版权信息。
3.系统流程分析
用户通过注册账号或分配账号登陆实验室网络管理系统，可进行实验预约，学生通过系统提交实验报告后，教师网上批阅学生提交的报告。此外，系统管理软件还可以管理设备资产信息，记录设备的使用过程。
4.实验教学效果
（1）对学生来讲，软件学习的方式激发学生的学习兴趣。学生在课外通过自主学习，提前熟悉实验过程和实验内容，加快实验过程，提升了学生动手操作能力和掌握知识的程度。软件提交实验报告的方式，改变了以往提交纸质实验报告的做法，方便了学生，减少了纸张的浪费。
（2）对教师来讲，软件预约实验的方式。使其在软件上审批学生预约的实验，系统会自动显示是否为空闲时间，克服了依靠教师记忆安排实验的不足，降低了教师的劳动强度，更好的提高实验教学质量网上批改实验报告的方式，避免了整理堆积如山的实验报告。
（3）对高校实验室来讲，实验过程网上预约。实验内容网上查阅，实验报告网上批阅等方式，极大提高了实验室的开放程度和利用率，保障了实验室资源的共享。
四、结论
高校实验室网络管理系统具有安全性高、容错性强、操作简单、界面友好、使用方便等优点。通过实验室网络管理系统，学生具备了自主学习和主动实验的条件，提高了学生的能力和素质。网上实验预约、实验批阅、资产管理等功能，方便了广大师生，提高了学习和工作效率，实现了实验室资源共享。实验室网络管理系统利用校园网实现信息传播和沟通，不需要铺设专用通信网络，成本低，易于推广。实验室网络改革能提高和改进学校本科实验教学质量，是特色名校建设的重要组成部分之一。
作者：孙传余 文艺成 单位：山东科技大学机械电子工程学院
