過程裝備與控制工程專業(yè)實驗室管理系統(tǒng)開發(fā)

周毅鈞,李雪斌,李 坤

(安徽理工大學, 安徽淮南 232001)

過程裝備與控制工程專業(yè)實驗室管理系統(tǒng)開發(fā)

周毅鈞,李雪斌,李 坤

(安徽理工大學, 安徽淮南 232001)

按照綜合性、設計性實驗的要求,把過程裝備與控制工程專業(yè)實驗室建設管理與實驗內容等融合到實驗室管理系統(tǒng)中,完善和創(chuàng)新了該專業(yè)實驗管理方法;介紹了利用雅奇MIS編制實驗室管理系統(tǒng)的詳細方法和過程,在實驗室管理系統(tǒng)信息化后的實驗室環(huán)境中,學生既可以直接學習傳統(tǒng)實驗、實踐的操作,還可以獲得實驗室中其它實驗設備、儀器的操作使用方法;實驗室管理上減輕了實驗教師的工作量,提高了實驗室的利用率和開放性及學生做實驗的積極性,促進優(yōu)良學風養(yǎng)成;同時為教師提供了良好的實驗教學研究環(huán)境,為更好地培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)高素質的應用型人才打下基礎。

過程裝備與控制; 實驗室管理; 設計; MIS系統(tǒng); 開放性

1 引言

近年來,各種有關實驗室的管理改革探討很多,而真正適合本校過程裝備與控制工程實驗室管理的具體方案需要結合自身特點探討研究。實驗室的管理不僅是對實驗室本身進行管理,還需要結合專業(yè)課程進行管理,所以實驗室的管理需要和專業(yè)學科緊密結合。實驗室的管理分為實驗項目管理、設備管理、安全管理、工作人員管理等幾個方面,需要建立相應的管理制度。隨著現(xiàn)代信息技術的發(fā)展,老的管理方法及管理手段已不適應現(xiàn)代化管理要求,利用計算機軟件管理系統(tǒng)來管理實驗室、開發(fā)一套本專業(yè)實驗室管理系統(tǒng)已迫在眉睫。

實驗室管理信息化旨在開放的實驗環(huán)境下,為實驗教學提供最優(yōu)化的補給教學資源、為實驗教學提供簡便有效的實驗室管理和實驗方法,使學生與實驗發(fā)生最方便簡捷的溝通,為學生提供虛擬與現(xiàn)實相結合的優(yōu)化實驗環(huán)境與資源,使學生在真正的實驗環(huán)境中利用最少的時間,掌握基本的實驗操作技能,并在此基礎上能進行一定的創(chuàng)造性、開放性實驗研究。信息化管理后的實驗室是一個以學生為中心、開放性、人性化的實驗教學支持服務系統(tǒng)。對實驗教師而言,信息化管理后的實驗室是集實驗教學、實驗教務管理、實驗室設備管理、實驗儀器藥品管理、實驗室資料管理、開放管理為一體的管理系統(tǒng)。

以學生為中心、開放性、人性化的實驗教學支持服務系統(tǒng)。對實驗教師而言,信息化管理后的實驗室是集實驗教學、實驗教務管理、實驗室設備管理、實驗儀器藥品管理、實驗室資料管理、開放管理為一體的管理系統(tǒng)。

2 實驗室管理系統(tǒng)初步設計

本試驗室管理系統(tǒng)采用雅奇MIS可視化編程軟件和Access數(shù)據庫實現(xiàn),對系統(tǒng)需求不高,家用及辦公電腦均可滿足開發(fā)要求。雅奇MIS可視化編程軟件采用圖示編程法,編程人員只需看圖打字,即可制作出自己滿意的各類界面,省去了大量繁瑣的代碼編寫,利用Access數(shù)據庫制作出系統(tǒng)中需要的各類表格數(shù)據,滿足用戶需求的相關功能分析:

實現(xiàn)人員及管理員身份驗證及登陸;

實現(xiàn)人員對試驗項目信息的添加、修改及查詢;

實現(xiàn)人員對試驗設備信息的添加、修改及查詢;

實現(xiàn)對實驗室技術人員信息的查詢;

實現(xiàn)管理員對試驗項目信息、設備信息、人員信息的添加、修改及查詢;

實現(xiàn)系統(tǒng)管理員對人員的添加、刪除、查詢。

3 系統(tǒng)結構及模塊設計

根據功能內容不同,系統(tǒng)分為3大模塊:封面模板、登錄對話框模板、系統(tǒng)主界面模板。如圖1、2、3所示:

圖1 系統(tǒng)封面圖

圖2 登陸對話框

圖3 系統(tǒng)主界面

封面模板:該模板為進入實驗室管理系統(tǒng)前的一個界面,主要對該程序起簡要介紹的作用。

登陸對話框:登陸對話框為驗證技術員及管理員身份信息的模板,實現(xiàn)技術員或管理員的切換登陸。只有正確輸入用戶名及密碼等信息后才能進入系統(tǒng)。

系統(tǒng)主界面:實驗室管理系統(tǒng)主要界面有實現(xiàn)各系統(tǒng)功能的菜單、按鈕以及表單等內容。如實驗項目查詢、儀器設備查詢等等快捷按鈕,都可以在主界面中找到。

4 數(shù)據庫設計

數(shù)據庫設計的好壞,直接關系到整個系統(tǒng)運行狀態(tài)的正常與否,數(shù)據庫結構設計是否合理、數(shù)據信息全面更是數(shù)據庫設計中的難點,同時這也是數(shù)據設計的重點。本系統(tǒng)中所用數(shù)據庫采用微軟Access數(shù)據庫設計,根據系統(tǒng)功能和結構的不同,將數(shù)據庫的數(shù)據項和結構都進行了設計。開始設計前必需將采集到的信息進行匯總、分類,進而對數(shù)據結構做一個初步組合,在實際設計中經過反復推敲和修改得如表4、5、6、7所示的數(shù)據結構。

數(shù)據庫包括工作人員信息表、試驗設備信息表、儀器設備使用記錄表、實驗項目信息表以及管理員信息表。

表4 工作人員信息表

表5 實驗設備信息表

表6 儀器設備使用記錄表

表7 管理員信息表

5 實驗室管理系統(tǒng)詳細設計

5.1 封面設計

圖1所示為系統(tǒng)界面,主要對系統(tǒng)做個簡要介紹。界面上有學校名稱、實驗室名稱以及背景圖片,背景圖片選用的是卡通畫,比較簡單與美觀。封面窗體上放了一個時鐘控件,定時3 s,也就是3 s后系統(tǒng)會自動進入下一環(huán)節(jié)。

5.2 登陸對話框的設計

登陸對話框窗口如圖8、9所示,本模塊使用雅奇MIS可視化編程軟件自帶的登陸對話框模板設計。

圖8 登陸對話框窗

圖9登陸對話框窗

5.3 系統(tǒng)主界面

系統(tǒng)主界面如圖10所示,系統(tǒng)主界面由菜單欄、快捷按鈕欄以及標題和大文本框組成。菜單項和快捷按鈕是實現(xiàn)系統(tǒng)各相應功能的入口,文本框內容根據對應不同的按鈕選項各有不同。

圖10 系統(tǒng)主界面

5.4 菜單項的設計

菜單項包括:

系統(tǒng)功能包括:修改密碼、項目管理、用戶權限編輯;

試驗項目包括:關閉退出、綜合查詢及修改;

設備管理包括:儀器設備表、設備使用記錄;

人員管理包括:人員信息查詢及修改。

其中,修改密碼:實現(xiàn)操作人員修改登陸密碼功能。

用戶權限編輯:實現(xiàn)系統(tǒng)管理員對管理員信息的添加、修改及刪除等操作,如圖11所示。

圖11 管理員操作

關閉退出:如圖12所示。

圖12 系統(tǒng)關閉退出界面

實驗項目:該菜單項實現(xiàn)管理人員查閱實驗室已有的實驗項目。點擊該菜單后,彈出實驗項目列表窗口,實驗項目列表與數(shù)據庫中的實驗項目列表相連接,如圖13所示。

圖13 管理系統(tǒng)界面

綜合查詢及修改:該菜單項實現(xiàn)管理員對現(xiàn)有實驗項目的編輯、查詢及增加新實驗項目等功能。

儀器設備表:實現(xiàn)管理員編輯實驗室的儀器設備信息,點擊此菜單項后,彈出儀器設備列表窗口,窗口主要由一標簽和一列表框構成,標簽內容即為窗口標題,列表與數(shù)據庫實驗設備信息表連接。

設備使用記錄:記錄實驗室儀器設備使用情況,有助于管理員管理實驗室設備,便于儀器設備的檢修與維護。

人員信息查詢及修改:記錄實驗室人員信息,管理員登陸后可對人員信息進行查詢、修改以及增加新人員信息。人員信息來源于數(shù)據庫的人員信息表。

5.5 快捷按鈕設計

本系統(tǒng)中,在主界面中一共設置了12個快捷按鈕,分為4個橫向的按鈕(實驗項目、儀器設備、人員信息及人員信息);8個豎向的按鈕(實驗室簡介、轉子振動模擬實驗、厚壁圓筒爆破實驗、外壓容器穩(wěn)定性實驗、離心泵性能測定實驗、薄壁容器應力測定實驗、過程控制系統(tǒng)綜合實驗、空氣壓縮機性能測定實驗)。4個橫向的按鈕分別與響應的菜單向成一一對應關系,如圖14所示。8個豎向按鈕雖具體功能不一樣,但實現(xiàn)這些功能的基本方法一樣。

圖14 快捷按鈕

6 實例操作

根據前述按步驟進入相應界面,以“轉子振動模擬實驗”作一詳細介紹。實現(xiàn)這一功能具體步驟如下:按下該按鈕,窗體顯示如圖15所示。

圖15 轉子振動模擬實驗

實現(xiàn)這一功能的具體步驟如下:

首先在右側區(qū)域新增一畫板控件,并選擇適當大小;

然后在面板分別分布圖片、標簽以及文本框控件,調整好控件的大小,最后尺寸如圖16所示;

圖16 面板

編輯各控件的屬性,包括字體大小,透明度以及顏色等屬性,并禁止以后對各控件內容的修改、編輯,只有在程序設計時才能更改其內容;

將“轉子振動模擬試驗”按鈕的單擊試件關聯(lián)到該面板,并設置為置前,即按下該按鈕后,面板及面板上的內容調到最前面顯示給操作者;

根據系統(tǒng)提示,完成設計的打包,生成可執(zhí)行文件,如圖17所示。遵循以上步驟,同樣可實現(xiàn)其他各項實驗功能。

圖17 安裝文件生成

本實驗室管理系統(tǒng)從符合操作簡便、界面友好、靈活、實用、安全的要求出發(fā),完成設備管理的全過程,包括系統(tǒng)管理、設備信息管理、設備使用信息管理、實驗項目管理等工作,經過實際使用證明,學生既可以直接學習傳統(tǒng)實驗中實踐的操作經驗,還可以獲得傳統(tǒng)實驗室中沒有的實驗設備、儀器的操作使用經驗。本文中設計的實驗室管理系統(tǒng)可以滿足學校實驗室設備管理方面的需要。有了該實驗室管理系統(tǒng),加上制定相關的管理規(guī)范,極大的提高了實驗室作用。

實驗室開放的建設與管理工作還任重道遠,需要不斷地探索和創(chuàng)新。對此,在本實驗管理系統(tǒng)應用基礎上,要通過多方面的努力,采取切實措施繼續(xù)推動實驗室開放工作,在原有的基礎上,重點抓好綜合性、設計性實驗的數(shù)量與質量,更好地培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神,促進優(yōu)良學風養(yǎng)成,努力培養(yǎng)高素質的應用型人才。

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AbstractThe processing units and control engineering laboratory building management and test content were integrated into the lab system in accordance with the comprehensive design of the experiment requirement,improved and innovated the management methods of the lab management.It presented detailed preparation method of laboratory management system and process by Argosy MIS,students can learn both the traditional test,practice operations,and also get the other lab laboratory equipment,apparatus using method of operation in information laboratory management systems environment.That reduces the workload of teachers on laboratory management,improves the efficiency and openness of the laboratory experiment and the enthusiasm of the students,and promotes good style of study habits.At the same time providing teachers with a good experimental environment for teaching and research,training students in practical ability and innovative spirit,cultivating high quality talents lay the foundation for the application.

Key wordsprocessing units and control engineering;laboratory management;design;MIS system; openness

Research on Laboratory Management System of Procession Units and Control Engineering

ZHOU Yi-jun,Li Xue-bin,LI Kun

(Anhui University of Science and Technology,Huainan A nhui232001)

TP311.52

B

1671-4733(2011)01-0025-05

10.3969/j.issn.1671-4733.2011.01.008

2011-01-02

安徽理工大學2010年度校級研究資助項目(2010jyxm088)

周毅鈞(1973-),男,安徽來安人,副教授,在讀博士,從事機械制造及自動化方面的教學和研究工作,電話:18755409301。