實驗室管理信息系統的設計與實現

王應良

（黃岡職業技術學院，438002）

實驗室管理信息系統的設計與實現

王應良

（黃岡職業技術學院，438002）

實驗室是所有高等院校和研究機構必不可缺少的基本構成單元，利用動態網絡技術和數據庫技術開發一套適合實驗室內部管理的信息系統，提高實驗室管理效益及水平，實現實驗室數據安全共享。本文進行了高校實驗室信息管理系統設計和實現的研究，以期為高校實驗室的數據、儀器、事務等信息的綜合管理提供有益的借鑒。

網絡；數據庫技術；信息系統；實驗室管理

1 功能需求分析

實驗室工作是高校教學工作重要的一部分。實驗室無論規模大小，都會有許多實驗室日常管理信息，產生大量的實驗數據，如何對大量信息以及儀器設備進行科學管理和維護，同時處理好實驗室中人事管理等相關事務，成為高校實驗室所面臨的共同難題。實驗室信息管理系統是指利用計算機技術對實驗室的多種信息進行自動化、高性能管理的計算機軟、硬件系統。實驗室信息管理系統以實驗室為核心，對實驗室的設備和各項事物進行全方位管理。高校實驗室管理根據現有實驗室網絡平臺，選擇合適的數據庫系統和網絡模式，實現實驗室內部管理以及開發式管理提供各種數據的錄入、修改、刪除、查詢等服務，并可以提供各種報表打印輸出，相關文檔的下載瀏覽等操作，其系統主要任務是包括實驗室人員管理、儀器設備管理、實驗教學管理、實驗數據管理等。

2 系統設計

系統設計部分主要介紹了系統設計的原則、功能設計、模塊設計以及數據庫設計。

2.1 系統設計原則

在信息系統設計時需要遵循以下主要的原則：易用性、界面美觀性、設計理念先進性、高可靠性、可擴展性和可維護性。

2.2 系統界面設計

實驗室管理系統的主要人員是實驗室人員、教師與學生。頁頭、頁面、頁尾是系統界面設計應具備的基本成分。系統界面布局要注意三點內容：（1）形式與內容，針對系統的各個組成部分功能，要將頁面和內容形式集成起來，組織成為協調一致的框架頁面。語言描述要體現整個頁面內容，與內容無關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）網頁設計主要是體現窗口設計原則的，文字排版、圖片搭配等是網頁的基本形式，實驗室信息系統的窗口設計板式要體現一致性，通過網頁編排設計使各頁面之間有機聯系，顯得有順序，整體布局要合理、適用；（3）系統頁面設計還要講究色彩搭配，把握均衡、有側重點是設計系統頁面色彩布局的關鍵原則，不要因為色彩設計不合理，導致使用系統人員的色覺上的疲勞，同時要考慮使用者地理區域、國家、文化差異等對色彩不同喜好。

2.3 實驗室管理系統采用面向對象的統一開發過程，作為管理平臺的開發過程，包括三大模塊

（1）管理員功能模塊。管理員模塊可以實現實驗室基本信息管理，主要包括對學生信息、教師信息以及實驗課程進行管理，系統在學生教務系統選課的基礎上將學生與課程信息導入到系統中，并根據實際情況進行調整，在此基礎上生成實驗課表，提交到相關教師和學生查看; 實驗室設備管理功能主要是對實驗設備進行動態更新，儀器設備的入庫、領用、出借、歸還、維修、報廢等功能。

（2）教師功能模塊。教師功能模塊中具有一般的課程管理，對常規的課內和專門的實驗課進行管理，教師可以看學期初排好的實驗課表，并查詢實驗室的空閑時間，以便提出其他時間的使用申請，查看實驗設備提出借出申請; 針對開放實驗的具體情況，實現對開放實驗項目的管理，查看選課的學生、查看課表，查詢已完成的實驗項目與打分情況，查詢未完成的實驗項目與進度，并向實驗室管理員提出預約（如圖1教師功能模塊管理）。

（3）學生功能模塊。學生功能模塊中可以查看自己的常規實驗課表和實驗成績，并能在一定程度上實驗預約功能; 針對開放實驗，學生可以查詢已經開設的開放實驗項目，申請參加某個實驗項目，預約、取消預約、查詢已經完成的實驗項目與成績，查詢未完成的實驗項目與進度等功能。

2.4 數據庫的分析與建立

數據庫是實驗室管理系統的基礎和核心, 一個科學、合理的數據庫是系統成功建立和穩定運行的基礎。數據庫設計的主要目的是清晰規范化業務模塊相互之間的數據交換，定義系統功能之間的數據傳輸。調查分析用戶的業務活動和數據使用情況，確定用戶對數據庫系統的使用要求，從而形成用戶需求規格說明書，是數據庫設計前必須做的準備工作。根據實驗室的實際情況和管理需求，高校實驗室信息管理系統的主要數據信息包括與系統用戶的基本信息、訪問權限等相關的數據、與實驗室管理相關的數據、與設備管理相關的數據、與實驗數據相關的實驗類別、實驗時間、具體的實驗數據也要保存在數據庫中。實驗室數據庫包括了各種實驗信息, 在關系數據庫中, 也就是需要通過許多個“表”來表示。實驗室數據庫中的表分為操作員信息、學生實驗信息、實驗設備信息、實驗室人員信息、實驗室賬目、輔助文件表六大類, 每一大類中又包含許多子表。數據庫設計是把現實世界的實體模型與需求轉換成數據模型的過程，數據庫設計一般要經歷：概念設計、邏輯設計、物理設計等步驟，通常要迭代進行。

（1）概念設計，如各數據項、記錄、類型、度量單位和值域，就是說明本數據庫將反映的現實世界中的實體、屬性和他們之間的關系等的原始數據形式，進而建立本數據庫的每一幅用戶圖。

（2）邏輯設計，數據庫設計人員根據需求文檔，創建與數據庫相關的那部分實體關系圖（ERD）。如果采用面向對象方法（OOAD），這里的實體相當于類（CLASS）

（3）物理設計，設計表結構，一般包括個人表、功能表、操作權限表、職責分配表、帖子表等。一般的，實體對應于表，實體的屬性對應于表的列，實體之間的關系成為表的約束。邏輯設計中的實體大部分可以轉換成物理設計中的表，但他們并不是一一對應的。

4 結語

本文以以實驗室管理系統為研究對象，對實驗室管理信息系統進行分析研究，采用模塊化設計思想，極大增強了信息系統的可擴展性，對數據的設計原則進行了介紹，針對本信息系統完成了整個數據庫的設計。

[1]劉淑云，李繼才，高校儀器設備管理信息系統的設計與實現[J]．實驗室研究與探索，2011，30(1):174-177．

[2]馬立林，孫紹榮.基于Castle 的開放式實驗室管理系統設計與實現[J].實驗室研究與探索，2010，29(5):155-158．

[3]金路路.實驗室信息管理系統的設計與開發[D].大連：大連理工大學，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