1、 意義及開發目標
建立一個優秀的計算機實訓場地管理平臺， 提高實訓課程、 設備的管理效率， 使師生獲得一個開放性的實訓場地，從而全面提高實訓課程教學質量。 系統的功用主要體現在以下幾個方面：
（1） 提高課堂教學效率 。 系統提供一個高效的課堂教學管理環境： 具備學生課堂考勤管理、 廣播教學、 作業佈置及回收等功能。
（2） 提供與校園網 、 Internet 結合的開放式遠程教學環境。 在 Internet 環境下可以實現課程信息、 教師信息、 學生信息查詢、 考試成績彙總、 登記、 查詢及打印等功能。 使教師和學生能通過網絡手段提高教學工作的效率和質量， 加強教學信息的管理。
（3） 提高教學管理的效率。 系統採用遠程預約排課模塊，教師可隨時隨地上網預約排課， 減少中間環節， 提高教學管理效率。
（4） 提高設備管理的效率 。 系統有實驗室設備基本信息管理模塊， 在短時間內即可獲得設備現有狀況信息並彙總輸出， 提高了教學設備管理的效率。
（5） 培養學生自主學習計算機課程的能力 。 通過信息管理系統， 學生可以使用自己的學號和密碼登錄， 上網自主學習、 實訓， 並對學習過程進行統籌管理， 包括制定學習目標、收集學習資料、 協調學習進程、 改進學習策略等。
2 .NET 描述及體系結構
2.1 描述
構建管理系統主要使 用.NET 技 術 ， 而 Internet 則 作爲以.NET 技術構建新應用系統的基礎， 開發人員將 Internet 延伸到新開發的應用系統中， 經過整合和調試， 從而實現系統與Internet 的鏈接。．NET 系統是用來實現 XML、 SOA 、 Web Services 的技術平臺， 開發人員在此技術平臺上根據實際應用需求， 創建新的應用系統。 .NET 平臺主要包括 3 個部分： ASP.NET、 框架類和公共語言運行時 （CLR）。 .NET 的開發平臺包含 有Framwork、 .NET 框架以及開發工具。.NET 系統構建在 Internet 技術標準之上， 爲用戶提供了應用環境和管理服務。 .NET 系統包含 5 個組成部分：． NET 服務器； ．NET 開放平臺；．NET 基礎； ．NET 用戶服務；.NET 終端設備。 常用的兩個核心編程軟件爲：
（1） ASP.NET———由.NET 框架提供的編程類庫組成 ， 構建上採用模塊化與組件化的技術， 是 MS.net Framework 中的一套用於生成 Web 應用程序和 XML、 Web Services 的技術 。ASP.NET 頁面是在服務器端執行的 ， 並生成發送到桌面或移動瀏覽器的標記 （如 HTML、 WML、 XML 等）， 因此開發人員只需進行簡單的業務邏輯編程。
（ 2） ADO.NET———ADO.NET (ActiveX Data Objects) 是Net Framework SDK 中用以操作數據庫的類庫的總稱 ， 其中的數據集 （DateSet 對象模型） 是內存中的數據庫數據的副本， 是使用 ADO.NET 的任何解決方案的關鍵。 一個數據集包括多個數據表， 每個數據表都對應一個表格或視圖。 數據首先從數據庫傳遞到中間層對象， 然後再將其繼續傳遞給用戶界面用以顯示， 因此， ADO.NET 具有良好的跨平臺性和交互性。
2.2 軟件體系結構
目前絕大多數基於 Web 的 MIS 系統所採用的均是 B/S 結構。 基於 B/S 模式的體系結構的應用系統， 通常使用分層結構， 其.NET 組件設計爲三層架構： 用戶操作層、 業務邏輯層和數據庫層， 如圖 1 所示。
用戶操作層———亦爲 Web 前端層， 是爲使用 ASP.NET 的用戶提供控件集合的界面。
業務邏輯層———包括.NET 語言設計的業務組件以及數據處理部分， 是系統開發最爲細緻與複雜的部分， 也是最重要的部分， 爲了使所開發的具體系統邏輯結構更爲清晰可靠，並且便於今後根據實際需求進一步進行開發， 開發者可以將業務邏輯層的實際需求按功能再進一步劃分， 可以再細分爲兩個子層或更多子層。
數據庫層———根據 ADO.NET 實現對每個數據庫的具體操作。以上的三層結構中的每一層組件都可根據用戶需求分解爲更小的組件部分。
3、 結構分析及設計
3.1 系統結構
根據前文所述的系統開發目標， 本管理系統設置了 7 項功能模塊， 分別是： 系統管理、 設備管理、 實訓實驗管理、預約與排課、 學生管理、 機房管理、 課餘開放管理。系統結構及其對應的功能。
3.2 系統優化
實訓場地管理系統投入使用後， 訪問量會呈現爆發性增長。 爲了保證用戶能高效安全地訪問系統資源， 程序設計時必須注意一些技巧性的細節， 才能提升系統的性能。 通過禁用視圖狀態、 用 HTML 元素代替 Web 控件等手段達到對 Web性能優化的目的； 通過對存儲過程、 索引、 查詢語句等的優化達到對數據庫性能優化的目的。
3.2.1 優化 Web 網站
Web 網站的優化主要包含 3 個部分 ： 應用程序優化 、 系統結構優化、 網絡優化。
（1） 優化應用程序
在 ASP.NET 程序的編寫中， 將經常用到的數據進行緩存在 Application 或者 Session 裏， 合理使用 Session 對象， 把函數調用的次數減少、 把代碼的範圍縮小等方法， 都是優化應用程序的有效方法。 此外， 分頁的數據訪問、 利用 ASP.NET 緩存 API、 使用 Gzip 壓縮頁面， 禁用服務器視圖狀態， 也是優化應用程序的常用方法。
（2） 優化系統結構
Web 服務器提供的所有基於 URL 訪問的資源 ， 包括動態內容、 靜態網頁、 圖片、 樣式表、 腳本、 視頻等等。 這些資源在文件大小、 文件數量、 內容更新頻率、 預計併發用戶數、是否需要腳本解釋器等方面有着很大的差異， 對不同特性資源採用能充分發揮其潛力的優化策略， 能極大地提高 Web 站點的性能。 例如： 將圖片部署在獨立的服務器上併爲其分配獨立的新域名， 對靜態網頁使用 epoll 模型可以在大併發數情況下吞吐率保持穩定。
（3） 優化網絡
通過使用應用服務器的集羣， 以及數據庫的集羣， 能夠把網絡訪問的流量從一臺服務器分流到多臺服務器上， 實現負載均衡， 能大大的提高網站的性能。 對專業的網站來說，儘可能的把服務器的帶寬提升， 使用 CDN 來減少中間路由環節， 也是網絡優化的策略。
3.2.2 優化數據庫性能
Web 服務器軟件在數據庫方面做的優化主要是減少訪問數據庫的次數， 具體做法就是使用各種緩存方法。 也可以從數據庫本身入手提高其查詢性能。 另外也可以通過主從複製、讀寫分離、 使用反向代理、 寫操作分離等方式來擴展數據庫規模， 提升數據庫服務能力。
（1） 優化數據庫的連接和關閉操作
訪問數據庫資源需要創建連接、 打開連接和關閉連接幾個操作。 這些過程需要多次與數據庫交換信息以通過身份驗證， 比較耗費服務器資源。 ASP.NET 中提供了連接池 (Con-nection Pool) 改善打開和關閉數據庫對性能的影響。 系統將用戶的數據庫連接放在連接池中， 需要時取出， 關閉時收回連接， 等待下一次的連接請求。 連接池的大小是有限的， 如果在連接池達到最大限度後仍要求創建連接， 必然大大影響性能。 因此， 在建立數據庫連接後只有在真正需要操作時纔打開連接， 使用完畢後馬上關閉， 從而儘量減少數據庫連接打開的時間， 避免出現超出連接限制的情況。
（2） 優化存儲過程
存儲過程是預編譯、 高度優化、 位於數據庫的， 通過精減變量， 排除重複的語句可優化數據存儲過程。 另外， 優化
SQL 語句 ， 把效率低的語句找出 ， 減少使用查詢全部 、 嵌套等 SQL 語句， 將重複語句儘量用動態語句實現， 少用 SQL 直接計算， 儘量使用函數計算這些方法， 都是優化數據庫的方法和技巧。
（3） 優化索引
索引的作用就類似於書的目錄， 書的目錄會按照章節的順序排列， 會指向某一張的位置。 這樣如果在一本數百頁的書裏面查找某個章節位置的時候， 可以只掃描書的目錄， 掃描的範圍縮小了， 查詢的效率自然就提高了。 另外在 SQLServer 內存夠用的情況下索引會被放到內存中， 在內存中查找自然又會提高效率； 優化索引對提升數據庫的性能就比較明顯了。
在設計索引的時候， 應挑選重複值較少的字段作爲索引字段； 檢索建有複合索引的字段時， 按照複合建立索引字段的順序進行。 例如， 如果對一個 10 萬條記錄的數據表以日期和流水號爲序建立複合索引， 由於在該表中日期的重複值接近整個表的記錄數， 用流水號進行查詢所用的時間接近 3 秒； 而如果以流水號爲索引字段建立索引進行相同的查詢， 所用時間不到 1 秒。 因此在大型數據庫設計中，只有進行合理的索引字段選擇， 纔能有效提高整個數據庫的操作效率。
4、 構建過程
4.1 物理系統的構建
本管理系統是在校園網的基礎上建設的子系統， 網絡設備使用校園網服務器。 管理系統接入萬兆校園網中， 能保證實現數據的共享， 保持數據的即時性， 當數據發生變化時，能把數據及時顯示在網絡上， 管理員可隨時在任何一臺實驗室管理機終端更新查閱資料， 及時查看有關信息。 該系統運行在校園網中， 藉助三層交換技術可對不同實驗室進行統一管理。 各機房的網絡結構均爲星型拓撲結構， 保障了網絡的可靠， 系統包含文件服務器 1 臺、 Web 服務器 1 臺、 收費工作站若干臺、 學生上機卡， 具有網管功能的超級工作站， 軟件採用了自主開發的條形碼計費管理系統。
4.2 軟件系統的構建及調試
根據 3.1 及 3.2 的分析， 應用.NET 技術， 按照軟件工程的工作方式， 設計好流程圖， 完成好每一模塊的程序設計工作，做好程序的整合工作。 在應用硬件系統全部完成之後， 是本管理系統的安裝， 之後是系統的試運行。 開發人員要及時瞭解實際運行情況， 針對在這個過程中可能遇到的問題， 對程序進行再設計和進一步完善。 在系統正式運行之前， 需要對管理人員和使用者進行培訓， 儘可能地讓所有人員都能夠熟悉系統的操作， 正確使用系統。
5、 結語
概述了基於校園網絡的遠程實驗室信息管理系統的開發與運行， 本系統的獨到之處在於設計了多種應用模塊適應教學及各方面的使用需要， 同時使用多種手段優化 Web 性能及數據庫性能， 使系統運行流暢， 反應迅速； 系統的開發爲計算機機房管理員及師生在工作和學習方面提供了便利。 當然， 系統也不僅可以讓管理者更便捷地管理機房設備、 實訓課程等， 如果將本系統做相應的修改， 移植到其他的事務管理系統中去， 推廣應用， 將會進一步推動校園信息化的建設步伐。
參考文獻：
[1] 朱建軍. 基於 JSP 高校實驗室儀器設備管理系統設計與實現 [M] . 吉林化工學院學報， 2007-3.
[2] 廖玉霞， 等. 基於 B/S 模式的高職實訓管理系統設計與實現 [M] . 信息與電腦 (理論版)， 2012-3.
[3] 祁長興， 等. 面向計算機專業學生的軟件實訓系統 [M] .計算機系統應用， 2011．
本文來自: 學術堂 原文詳細地址：http://www.lunwenstudy.com/zyjishu/35651.html