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1、高校实验室智能综合管理系统高校实验室智能综合管理系统解解 决决 方方 案案20132013 年年 1212 月月目目 录录第一章.方案概述51.1.建设背景.51.2.建设目标.5第二章.系统建设原则72.1符合国家、行业、教委、学校有关规范.72.2易操作性原则.72.3实用、高效、可扩展原则.72.4高可靠性、高性能、高可用性.82.5标准化与一致性原则.82.6需求、风险、成本折衷原则.82.7实现多级授权、多级管理.92.8整体设计原则.92.9开放性、安全性、保密性原则.92.10以客户为中心.9第三章.系统建设方案113.1功能概述.113.1.1角色部署113.1.2系统架构11
2、3.2系统功能方案.123.2.1实验室项目管理133.2.1.1项目申报133.2.1.2项目审批133.2.1.3项目实施143.2.1.4项目验收143.2.2实验室开放管理153.2.2.1实验开放规则设置153.2.2.2刷卡派位153.2.2.3预约开放实验室163.2.2.4网上预约163.2.2.5预约审核163.2.2.6过程管理163.2.2.7预习管理163.2.2.8查询与统计173.2.2.9收费管理173.2.2.10智能数据采集管理系统183.2.2.11远程电源控制管理系统213.2.2.12视频监控管理系统233.2.2.13电子公告系统集成263.2.3实验
3、教学管理263.2.3.1实验教学信息管理263.2.3.2课程管理273.2.3.3实验教学计划与任务管理273.2.3.4排课管理283.2.3.5资源管理283.2.3.6资源发布系统293.2.3.7资源检索293.2.3.8学习跟踪与教学评价293.2.4系统管理303.2.4.1权限管理303.2.4.2基础数据管理303.2.4.3消息公告313.2.4.4数据备份313.3系统接口.313.3.1系统集成要求313.3.1.1具体技术要求323.3.2身份认证333.3.3数据同步333.4系统技术方案.333.4.1. 遵循技术规范和技术指标333.4.2. 技术架构343.
4、4.3. 技术路线343.4.3.1.数据存储层353.4.3.2.数据组装层373.4.3.3.服务模型层393.4.3.4.服务展现层403.4.3.5.面向服务的 SOA 体系403.4.3.6.SOA 的实现 Web Service .413.4.3.7.XML 解析处理技术453.4.3.8.WebService 的 Java 实现503.5软硬件配置要求.553.5.1. 硬件553.5.2. 软件56第一章第一章. 方案概述方案概述1.1.建设背景建设背景随着高校年年扩大招生，学生人数随之不断的增加，高校管理变革的逐步推进，校内教学水平随之不断提升，学校新增了大量的课程及实验项目
5、，为学生提供了更加多的个性化，人性化服务，学生可以根据自己的兴趣爱好进行实验项目的选择，学生和教师之间需要能够随时随地的及时沟通，这些新的变化对代课教师及教务处管理人员的工作提出了巨大的挑战。随着学校对实验室硬件资源的不断的投入建设，实验室用房，实验室仪器设备资源不断的新增，教学中场地，仪器设备的合理利用，仪器设备的保管对实验室管理人员，提出了巨大的挑战。随着高校的科研和建设项目数量不断的增加，这些项目，也需要在不影响教学工作的前提下合理的利用现有的设备仪器资源。以上这些问题都使得高校实验室管理和教学工作变得更加繁重和复杂，所以高校实验室管理和教学工作迫切的需要用计算机来进行辅助管理，利用高校
6、网络，建立以专业的实验室管理软件为核心的开放平台，实现实验室管理的规范化、流程化、信息化，提高实验室的使用效率、教学质量、管理水平和服务水平，以完善实验室教学体系。1.2.建设目标建设目标实验室综合管理系统要紧密结合学校实验教学管理的实际业务，全面贯通高校实验室内部脉络，实现对学校实验室的统一管理，以一套完善的支持群体协作、流程控制、数据统计与分析、信息发布及控制的应用软件，为学校实验一体化管理建立起一种开放式的、网络化的、协同式的、高效率的办公新环境。1、可基于网络进行教学管理数据的分散式收集与协同管理，使教师脱离繁琐的重复手工劳动，减轻管理部门的工作压力，将更多的精力投入到教学和科研工作中
7、去。 2、提高学生自主学习能力，培养学生创造性思维，为师生提供互动平台。 3、提高实验室工作的计划性和准确性，实现流程化操作，提高工作效率。 4、实现实验室的全方位管理，解决教学计划制订、实验课程编排、数据报表等传统管理中较棘手的问题。 5、提供面向全校师生开放式服务，结合门禁、电子公告栏等提供实验室自助实验的预约服务。提高实验教学资源的利用率6、可利用系统中的各类数据，灵活自定义各种统计分析条件，根据学校需求生成各类报表、统计表或形式丰富的分析图形，为实验室日常管理和领导决策提供全面、准确的依据。第二章第二章. 系统建设原则系统建设原则2.1 符合国家、行业、教委、学校有关符合国家、行业、教
8、委、学校有关规范规范系统建设符合我国相关部门制订的标准，在学校标准方案，在统一身份认证中，对安全策略、密码与安全设备选用、网络互联、安全管理等符合我国信息安全法律法规。2.2 易操作性原则易操作性原则目前，技术的发展已经使得软件系统能够为用户提供非常复杂的功能。但是，这些复杂的功能是否能够以最接近业务、最简单、最符合常人直觉和用户使用习惯的方式呈现给最终用户，就成为系统投资最大限度地转化为生产力和效益的关键。因此，我们在制定本方案时将不但着眼于向用户提供更强大、更灵活的功能，更着眼于要让这些功能以一种更自然、更灵活的方式出现在用户面前，使所有可能使用目标系统的员工能够很快的滑过学习曲线学习曲线
9、的低谷，直达高效工作的巅峰。易操作性主要表现在以下几个方面：易管理、易使用、方便开发、易学习。2.3 实用、高效、可扩展原则实用、高效、可扩展原则系统应该可以易于扩展，通过规则引擎能够在一定程度上适应业务规则的简单改变，利用权限管理能够适应组织机构职能的调整，这样简单的业务流程改变以及业务处理方式变化可以简单配置就能适应系统变化。系统基础数据管理模块采用属性配置程序生成组建，简单数据库表的 CURD操作功能程序可以快速生成，通过插件管理模块整合到应用系统中，能方便的对系统功能进行扩展。利用数据交换组件能够方便的集成新增的业务系统数据，这要求系统设计上要采用合适的架构，多层结构的层次相对独立，又
10、可以灵活扩展。系统应该能有硬件无关性，以便系统硬件上也能够方便的扩展。本项目中所采用的产品，要便于操作、实用高效。同时，随着 IT 技术和学校业务的不断发展，管理应用系统将会发生各种变化，系统设计必须能适应这种变化，在系统实施过程中，系统的结构、配置也会发生这样或那样的变化，该平台要有一定的灵活性来适应这种变化。2.4 高可靠性、高性能、高可用性高可靠性、高性能、高可用性随着信息系统的建立和使用，人们对计算机的依赖性加强，计算机遭受危害后带来的损失就越大。作为学校主要的服务支持系统，必须保证能够连续正常运转，不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏，应具有较高的容错和故障恢复能力。系统对可靠性要求很高
11、，保证系统一天 24 小时连续运行，而且数据应保持高可用性，99.9%的时间都能方便地进行存取。服务信息的管理，需要对大数据量进行检索和查询，因此，检索性能和响应时间是本系统非常重要的指标要求，在技术上，目标系统将结合软件优化、检索优化、硬件优化几个方面，来使系统性能做到最优。2.5 标准化与一致性原则标准化与一致性原则系统建设是一个庞大的系统工程，其体系的设计必须遵循一系列的标准，确保各个分系统的一致性，整个系统能安全地互联互通、信息共享。标准化不仅体现在技术接口、技术路线、技术标准、数据标准等方面，还体现在系统的业务方面，符合国家和学校的管理规范、电子信息管理规范、各种命名和处理过程规范等
12、。2.6 需求、风险、成本折衷原则需求、风险、成本折衷原则任何系统都不可能一直满足业务发展的需要，实验室智能综合管理系统的建设项目也如此。鉴于这种情况，在设计系统时，要在需求、风险和成本之间进行平衡和折中。同时，要尽量保护已有投资。在具体落实上，系统开发会采取快速原型开发方式，开发出利用平台的基本功能，并快速上线应用，逐步在实施过程中不断添加新要求、新功能并完善现有功能。在取舍上，尽量利用现有的信息系统，保护现有投资，并通过利用系统，对现有系统进行应用提升，使新开发的系统实现“倍增器”效果，从而实现低风险、地成本、高收益。2.7 实现多级授权、多级管理实现多级授权、多级管理在权限管理上，提供多
13、级授权；在信息维护和使用上，也按其角色进行授权。2.8 整体设计原则整体设计原则本次项目只是学校数字化校园建设的一个部分，在设计系统时，根据学校关于信息化校园建设的要求，为以后的建设保留接口，方便扩展，要能保证我校后期建设的方便。2.9 开放性、安全性、保密性原则开放性、安全性、保密性原则系统的开放性体现在与外部系统进行无缝的，可控的系统接口和数据共享。安全性原则体现在系统的稳定性，数据信息的不可窃取性。通过加密、设置安全保障级别、权限、数据容灾、防入侵等方式实现系统的安全性。保密性是坚持学校、部门、用户信息的公开、保密原则，确保信息不外泄。2.10 以客户为中心以客户为中心软件是软件技术人员
14、“写”出来的，但却往往是给不懂软件技术的其他专业人员使用的。因此，我们的第一条设计原则就是以客户为中心。您会看到，本方案中除了极个别的用语由于没有更好的选择或者不得已，使用了比较技术性的语言外，其它地方都做到了尽可能使用业务语言：就是使用在业务（您日常工作中所能看到的，所能感受到的）领域内存在的明确的、无歧义的语言。而且，我们力争对所涉及的功能，根据其特点，分别就其所涉及的过程、背景（为什么使用这个功能、何时使用这个功能、什么条件下才可以使用这个功能）以及与其它功能的联系和必要的注意事项做出较为详尽的说明。这样做的出发点就是因为我们认为应该尊重客户与我们的差别，要通过各种努力而不是漠然来缩小这
15、种差别，以避免各说各话，直到系统交付才发现双方的差别所在。以客户为中心就是要尽可能早的发现而不是通过漠视来隐藏开发人员与用户业务人员之间的差别，并通过有效的行动来及时澄清和缩小这种差别，使得在近似的成本下，系统能够为用户提供更好的服务。第三章第三章. 系统建设方案系统建设方案3.1 功能概述功能概述3.1.1 角色部署角色部署系统管理员：系统维护，系统参数设置，系统备份；教务管理员：教学基础信息维护，排课管理，成绩管理, 实验室管理员：实验室基础信息，实验室人员，实验室用房管理，门禁管理，设备管理信息维护；教师：实验室建设项目申报，实验课程大纲管理，课表管理，学生签到管理，成绩录入；实验室安全
16、员：门禁管理，设备管理，工作日志，设备费用管理；实验室科研人员：仪器预约，设备费用查询学生：课表信息查询，实验选课，成绩查询，仪器预约3.1.2 系统架构系统架构系统设计分三层结构（如下图） ，基础层整合外部应用程序，中间层提供系统模块结构和数据字典管理，应用层为各类应用程序，经过统一身份认证接口可以登陆到各模块执行。3.2 系统系统功能方案功能方案整个系统包括以下 10 个功能模块：高校实验室智能综合管理系统高校实验室智能综合管理系统实验教学中心网站报表统计与生成实验室项目管理实验室开放管理设备全生命周期管理实验教学管理系统管理3.2.1 实验室项目管理实验室项目管理实验室建设项目管理包括项目申报、项目审批、项目实施、项目验收、项目绩效考评等。3.2.1.1项目申报项目申报实验中心管理员能够对实验室建设项目进行添加、删除、修改、查询的操作。在填写项目的时候能够上传项目的建议书，论证书，合同等相关的附件。可以在系统中录入论证书的设备清单，和合同的设备清单，合同书的设备清单可以从论证书中的设备清单中添加，也可以直接添加设备。3.2.1.2项目审批项目审批可以设置审批流
