測繪實驗室信息管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

馬明舟 李嘉禾 王俊超

測繪實驗室是高校測繪及相關(guān)工程類專業(yè)從事測繪科學(xué)實踐教學(xué)活動的重要場所，根據(jù)測繪工程專業(yè)實驗室的主要任務(wù)，結(jié)合實驗室管理中遇到的實際問題，本文闡述了在計算機數(shù)據(jù)庫技術(shù)與圖形條碼識別技術(shù)支持下，運用面向?qū)ο蟮膽?yīng)用程序開發(fā)方法，設(shè)計并實現(xiàn)一種信息化管理系統(tǒng)，能夠?qū)y繪儀器設(shè)備的基本信息、維護信息、使用信息和實驗教學(xué)信息數(shù)據(jù)進行科學(xué)的存儲和管理，保證信息管理工作的正確性，降低實工作強度，在提高管理效率和服務(wù)質(zhì)量。

1前言

測繪工程專業(yè)實踐性強，許多的學(xué)習(xí)需要在實踐中去完成，因此測繪實驗室在高校教學(xué)、科研活動中具有十分重要的地位和作用，擔(dān)負各類測繪儀器的管理、檢校和保養(yǎng)工作，實驗場地管理與維護，為測繪工程及相關(guān)專業(yè)的實踐教學(xué)活動提供保障。但隨著實驗室的建設(shè)規(guī)模不斷擴大，儀器種類不斷豐富、數(shù)量不斷提升，儀器的使用情況變的復(fù)雜多變。同時實驗和教學(xué)內(nèi)容趨于多樣化，使儀器所涉及的信息變得越來越多，因此實驗室的管理工作變得越發(fā)繁重。

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是計算機數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的普遍應(yīng)用，通過測繪實驗室信息管理系統(tǒng)來取代傳統(tǒng)的實驗室信息人工管理模式就顯得很有必要。不僅可以減輕管理人員的負擔(dān)、提高工作效率和質(zhì)量，還能為教學(xué)與實踐提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

本文結(jié)合了大連理工大學(xué)城市學(xué)院測繪實驗室管理的實際工作，面向?qū)嶒炇夜芾砉ぷ鞯闹攸c和難點問題加以分析，形成對系統(tǒng)的總體設(shè)計與規(guī)劃，以數(shù)據(jù)庫技術(shù)和圖形碼識別技術(shù)為核心，建立了完善且效率高的測繪實驗室信息管理系統(tǒng)。

2系統(tǒng)設(shè)計

2.1需求分析

測繪實驗室信息管理系統(tǒng)主要面向儀器、人員和課程三個主體。測繪的儀器設(shè)備信息是系統(tǒng)的核心，信息管理的主要目的是掌握實驗室儀器設(shè)備的具體情況，因此要實現(xiàn)儀器基本信息、使用信息和維護信息的管理操作是本系統(tǒng)的基礎(chǔ);課程信息是完善儀器使用管理和實驗室儀器發(fā)放需求的重要信息，根據(jù)課程信息實驗室工作人員可提前組織對所需儀器的準(zhǔn)備工作，因此要實現(xiàn)課程名稱、授課內(nèi)容、授課班級、授課時間等信息的管理操作是本系統(tǒng)的重要組成。實驗室管理人員和用戶信息是系統(tǒng)構(gòu)成的關(guān)鍵，通過對現(xiàn)有實驗室管理工作制度和方法的研究，測繪實驗室的人員主要包含：實驗室主任、實驗室管理員、任課教師和普通學(xué)生。四類系統(tǒng)人員的使用權(quán)限上存在有差異：普通用戶僅具有儀器和課程信息查詢的權(quán)限，不能修改系統(tǒng)信息;實驗室管理員可具有信息儀器發(fā)放管理、維護管理，但不能修改人員和課程信息;實驗室主任則具有系統(tǒng)信息管理的全部權(quán)限，能夠?qū)ο到y(tǒng)人員、儀器信息和課程信息進行各類管理操作。通過分析、總結(jié)和歸納，掌握管理系統(tǒng)的規(guī)律，最終形成系統(tǒng)設(shè)計的基本框架。

2.2系統(tǒng)功能設(shè)計

根據(jù)需求分析的結(jié)果，對測繪實驗信息管理系統(tǒng)的主要功能需要包含有四個主要的功能模塊，其功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

其中，人員管理模塊實現(xiàn)對實驗室管理活動中相關(guān)人員信息的管理操作，功能包括了對實驗室管理員和實驗室用戶（學(xué)生）個人信息和系統(tǒng)登錄信息的添加、變更和刪除操作，并能夠進行條件統(tǒng)計和查詢。

儀器管理功能模塊實現(xiàn)對儀器設(shè)備信息的管理操作，由兩方面功能所構(gòu)成：一是對基本信息的管理維護，包含對新儀器信息添加，已有儀器信息變更和報廢儀器信息刪除，新儀器信息錄入數(shù)據(jù)庫后將生成二維識別碼，最為機器識別的標(biāo)識;另一方面是對儀器狀態(tài)信息進行管理維護，測繪儀器因操作不當(dāng)、設(shè)備老化等原因需要進行維修和保養(yǎng)時能夠記錄儀器維修和保養(yǎng)的信息，并對儀器過往的養(yǎng)護信息進行查詢，使實驗室管理員能夠及時掌握每臺儀器的性能狀況，防止損壞的設(shè)備進入到實驗教學(xué)中使用。

課程信息管理模塊實現(xiàn)對實驗室所承擔(dān)的教學(xué)活動信息的管理操作，主要功能是實現(xiàn)對實驗課程信息的添加、修改和刪除，并提供按周次的課程信息查詢功能，便于實驗室管理員提前了解實驗教學(xué)活動的安排情況，及時做好儀器的準(zhǔn)備和方法工作。

儀器發(fā)放信息管理模塊是實現(xiàn)對實驗室儀器使用情況信息的管理操作，主要功能是記錄儀器發(fā)放、回收的信息數(shù)據(jù)，并能夠查詢和統(tǒng)計儀器使用的記錄信息，使儀器的使用管理更加科學(xué)、規(guī)范，也便于因人為原因造成儀器損壞時，鎖定責(zé)任人進行后續(xù)處理，強化實驗活動的紀(jì)律性。

為便于高效地實現(xiàn)信息管理操作，在新的人員信息和儀器信息錄入數(shù)據(jù)庫后，將生成二維識別碼，用于在儀器維修、保養(yǎng)和使用管理過程中，對人員和儀器身份的識別和記錄。

3數(shù)據(jù)庫設(shè)計與建立

根據(jù)需求分析與系統(tǒng)總體的功能設(shè)計，運用E-R模型構(gòu)建本系統(tǒng)數(shù)據(jù)的概念模型如圖2所示。

數(shù)據(jù)庫的概念模型構(gòu)建后，使用Microsoft Office Access數(shù)據(jù)庫管理軟件，創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫文件命名為“測繪實驗室信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫”。根據(jù)E-R圖的概念模型，創(chuàng)建所需要的基本實體關(guān)系表及表屬性結(jié)構(gòu)，包括：administrator表（實驗室管理員）、student表（學(xué)生）、instrument表（儀器）、professional_class表（專業(yè)班級）、teacher表（教師）、department表（教研室部門）、course表（實驗課程）、maintenance表（維修養(yǎng)護記錄）、use表（儀器使用記錄）。

4實驗室管理系統(tǒng)開發(fā)

系統(tǒng)開發(fā)包括了界面搭建及功能模塊開發(fā)，本文中采用了Microsoft Visual Studio 2010為程序系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境，通過面向?qū)ο蟮目梢暬_發(fā)方法，使應(yīng)用程序的設(shè)計和實現(xiàn)大為簡化，并且能夠適用于微軟操作系統(tǒng)支持的所有平臺。在開發(fā)語言的選擇上，采用了VB.NET語言。通過可視化的開發(fā)方法，構(gòu)建了多窗體層次的系統(tǒng)操作界面結(jié)構(gòu)，將不同的管理功能集中在同一個窗體中，便于實驗室人員使用。系統(tǒng)由登錄界面模塊、功能導(dǎo)航界面模塊、人員管理模塊、儀器管理模塊、課程管理模塊、發(fā)放管理模塊所構(gòu)成，功能模塊的操作界面如圖3所示。

5結(jié)語

本文中設(shè)計了簡潔的管理系統(tǒng)界面便于用戶操作，同時為保障數(shù)據(jù)的安全性，采用了權(quán)限分級的做法，只有高級管理員才能訪問核心數(shù)據(jù)，確保了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全可靠。創(chuàng)新之處在于增加儀器借還和維護歷史記錄的管理和查詢。該功能可以更好的幫助實驗室管理人員了解儀器的使用狀況，為更好地儀器管理提供幫助。同時，加入了二維識別碼技術(shù)，使實驗室的活動與系統(tǒng)信息的交互更為便捷，為實驗室管理人員的管理提供了便利。

（作者單位：大連理工大學(xué)城市學(xué)院）