實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王應(yīng)良

（黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院，438002）

實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王應(yīng)良

（黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院，438002）

實(shí)驗(yàn)室是所有高等院校和研究機(jī)構(gòu)必不可缺少的基本構(gòu)成單元，利用動態(tài)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)一套適合實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部管理的信息系統(tǒng)，提高實(shí)驗(yàn)室管理效益及水平，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)安全共享。本文進(jìn)行了高校實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的研究，以期為高校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)、儀器、事務(wù)等信息的綜合管理提供有益的借鑒。

網(wǎng)絡(luò)；數(shù)據(jù)庫技術(shù)；信息系統(tǒng)；實(shí)驗(yàn)室管理

1 功能需求分析

實(shí)驗(yàn)室工作是高校教學(xué)工作重要的一部分。實(shí)驗(yàn)室無論規(guī)模大小，都會有許多實(shí)驗(yàn)室日常管理信息，產(chǎn)生大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如何對大量信息以及儀器設(shè)備進(jìn)行科學(xué)管理和維護(hù)，同時(shí)處理好實(shí)驗(yàn)室中人事管理等相關(guān)事務(wù)，成為高校實(shí)驗(yàn)室所面臨的共同難題。實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對實(shí)驗(yàn)室的多種信息進(jìn)行自動化、高性能管理的計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)以實(shí)驗(yàn)室為核心，對實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和各項(xiàng)事物進(jìn)行全方位管理。高校實(shí)驗(yàn)室管理根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)平臺，選擇合適的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)模式，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部管理以及開發(fā)式管理提供各種數(shù)據(jù)的錄入、修改、刪除、查詢等服務(wù)，并可以提供各種報(bào)表打印輸出，相關(guān)文檔的下載瀏覽等操作，其系統(tǒng)主要任務(wù)是包括實(shí)驗(yàn)室人員管理、儀器設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理等。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分主要介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則、功能設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

在信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循以下主要的原則：易用性、界面美觀性、設(shè)計(jì)理念先進(jìn)性、高可靠性、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。

2.2 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的主要人員是實(shí)驗(yàn)室人員、教師與學(xué)生。頁頭、頁面、頁尾是系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)應(yīng)具備的基本成分。系統(tǒng)界面布局要注意三點(diǎn)內(nèi)容：（1）形式與內(nèi)容，針對系統(tǒng)的各個組成部分功能，要將頁面和內(nèi)容形式集成起來，組織成為協(xié)調(diào)一致的框架頁面。語言描述要體現(xiàn)整個頁面內(nèi)容，與內(nèi)容無關(guān)的圖片或文字不要放在上面，給使用者一種簡介、清晰地感覺，提高工作效率；（2）網(wǎng)頁設(shè)計(jì)主要是體現(xiàn)窗口設(shè)計(jì)原則的，文字排版、圖片搭配等是網(wǎng)頁的基本形式，實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)的窗口設(shè)計(jì)板式要體現(xiàn)一致性，通過網(wǎng)頁編排設(shè)計(jì)使各頁面之間有機(jī)聯(lián)系，顯得有順序，整體布局要合理、適用；（3）系統(tǒng)頁面設(shè)計(jì)還要講究色彩搭配，把握均衡、有側(cè)重點(diǎn)是設(shè)計(jì)系統(tǒng)頁面色彩布局的關(guān)鍵原則，不要因?yàn)樯试O(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致使用系統(tǒng)人員的色覺上的疲勞，同時(shí)要考慮使用者地理區(qū)域、國家、文化差異等對色彩不同喜好。

2.3 實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮慕y(tǒng)一開發(fā)過程，作為管理平臺的開發(fā)過程，包括三大模塊

（1）管理員功能模塊。管理員模塊可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室基本信息管理，主要包括對學(xué)生信息、教師信息以及實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行管理，系統(tǒng)在學(xué)生教務(wù)系統(tǒng)選課的基礎(chǔ)上將學(xué)生與課程信息導(dǎo)入到系統(tǒng)中，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，在此基礎(chǔ)上生成實(shí)驗(yàn)課表，提交到相關(guān)教師和學(xué)生查看; 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理功能主要是對實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行動態(tài)更新，儀器設(shè)備的入庫、領(lǐng)用、出借、歸還、維修、報(bào)廢等功能。

（2）教師功能模塊。教師功能模塊中具有一般的課程管理，對常規(guī)的課內(nèi)和專門的實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行管理，教師可以看學(xué)期初排好的實(shí)驗(yàn)課表，并查詢實(shí)驗(yàn)室的空閑時(shí)間，以便提出其他時(shí)間的使用申請，查看實(shí)驗(yàn)設(shè)備提出借出申請; 針對開放實(shí)驗(yàn)的具體情況，實(shí)現(xiàn)對開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的管理，查看選課的學(xué)生、查看課表，查詢已完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與打分情況，查詢未完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與進(jìn)度，并向?qū)嶒?yàn)室管理員提出預(yù)約（如圖1教師功能模塊管理）。

（3）學(xué)生功能模塊。學(xué)生功能模塊中可以查看自己的常規(guī)實(shí)驗(yàn)課表和實(shí)驗(yàn)成績，并能在一定程度上實(shí)驗(yàn)預(yù)約功能; 針對開放實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以查詢已經(jīng)開設(shè)的開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，申請參加某個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，預(yù)約、取消預(yù)約、查詢已經(jīng)完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與成績，查詢未完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與進(jìn)度等功能。

2.4 數(shù)據(jù)庫的分析與建立

數(shù)據(jù)庫是實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心, 一個科學(xué)、合理的數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)成功建立和穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的主要目的是清晰規(guī)范化業(yè)務(wù)模塊相互之間的數(shù)據(jù)交換，定義系統(tǒng)功能之間的數(shù)據(jù)傳輸。調(diào)查分析用戶的業(yè)務(wù)活動和數(shù)據(jù)使用情況，確定用戶對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的使用要求，從而形成用戶需求規(guī)格說明書，是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)前必須做的準(zhǔn)備工作。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況和管理需求，高校實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)信息包括與系統(tǒng)用戶的基本信息、訪問權(quán)限等相關(guān)的數(shù)據(jù)、與實(shí)驗(yàn)室管理相關(guān)的數(shù)據(jù)、與設(shè)備管理相關(guān)的數(shù)據(jù)、與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)類別、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也要保存在數(shù)據(jù)庫中。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫包括了各種實(shí)驗(yàn)信息, 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中, 也就是需要通過許多個“表”來表示。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫中的表分為操作員信息、學(xué)生實(shí)驗(yàn)信息、實(shí)驗(yàn)設(shè)備信息、實(shí)驗(yàn)室人員信息、實(shí)驗(yàn)室賬目、輔助文件表六大類, 每一大類中又包含許多子表。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是把現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體模型與需求轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)模型的過程，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)一般要經(jīng)歷：概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)等步驟，通常要迭代進(jìn)行。

（1）概念設(shè)計(jì)，如各數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄、類型、度量單位和值域，就是說明本數(shù)據(jù)庫將反映的現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體、屬性和他們之間的關(guān)系等的原始數(shù)據(jù)形式，進(jìn)而建立本數(shù)據(jù)庫的每一幅用戶圖。

（2）邏輯設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員根據(jù)需求文檔，創(chuàng)建與數(shù)據(jù)庫相關(guān)的那部分實(shí)體關(guān)系圖（ERD）。如果采用面向?qū)ο蠓椒ǎ∣OAD），這里的實(shí)體相當(dāng)于類（CLASS）

（3）物理設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)表結(jié)構(gòu)，一般包括個人表、功能表、操作權(quán)限表、職責(zé)分配表、帖子表等。一般的，實(shí)體對應(yīng)于表，實(shí)體的屬性對應(yīng)于表的列，實(shí)體之間的關(guān)系成為表的約束。邏輯設(shè)計(jì)中的實(shí)體大部分可以轉(zhuǎn)換成物理設(shè)計(jì)中的表，但他們并不是一一對應(yīng)的。

4 結(jié)語

本文以以實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)為研究對象，對實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，采用模塊化設(shè)計(jì)思想，極大增強(qiáng)了信息系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，對數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了介紹，針對本信息系統(tǒng)完成了整個數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)。

[1]劉淑云，李繼才，高校儀器設(shè)備管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30(1):174-177．

[2]馬立林，孫紹榮.基于Castle 的開放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29(5):155-158．

[3]金路路.實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D].大連：大連理工大學(xué)，2008．

Design and implementation of laboratory management information system

Wang Yingliang
（Huanggang Polytechnic College，438002）

In this paper,the design and implementation of laboratory information management system in Colleges and universities in order to provide a useful reference for the comprehensive management of the data,equipment,business and other information.

network;database technology;information system;laboratory management

圖1