高職院校實驗室管理系統的設計與實現

摘 要 本文分析實驗室管理工作的現狀，以實驗室管理系統的設計和實現過程為背景闡述了以軟件工程開發理論為指導，采用UML建模技術分析與設計系統，并采用J2EE技術實現一套基于B/S模式的實驗室管理系統，力求實現實驗室管理工作的科學規范化與信息化，實現實驗室各類信息的實時、動態管理，提高設備管理水平和工作效率。

關鍵詞 實驗室管理；軟件工程；UML建模；B/S模式

中圖分類號 TP39 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）164-0150-02

高職院校的實驗室是培養技術應用型人才的重要場所，是學生實踐動手能力訓練的重要基地。目前學校辦學規模的擴大伴隨著實驗室在硬件投資也日益增加，實驗室的管理信息化水平受到學校的重視，同時對實驗室管理工作提出更高要求。實驗室的各類基礎檔案的保存缺失，設備管理信息的遺漏，設備的即時狀態（故障、變遷、損壞）無法及時掌握，易耗品管理更是非常紊亂等問題成為實驗室管理工作的一大難題，本文結合海南軟件職業技術學院實驗設備管理科的管理工作需求，闡述開發實驗室管理系統的可行性和必要性，以實驗室管理系統的設計和實現過程為背景闡述了以軟件工程開發理論為指導，采用UML建模技術分析與設計系統，并采用J2EE技術實現一套基于B/S模式的實驗室管理系統，力求實現實驗室管理工作的科學規范化與信息化，實現實驗室各類信息的實時、動態管理，提高設備管理水平和工作效率。

1 系統分析

1.1 系統開發環境

本系統采用J2EE技術開發，J2EE的跨平臺優勢在于編寫的程序在經過編譯后產生的字節碼構成的中間程序，程序的運行是通過各種平臺上相應的JVM虛擬機翻譯字節碼為當前的環境下正常運行的代碼，因此，只需要運行平臺提供JVM便可以做到不經過修改程序便可以在各種軟硬件的環境中運行。系統開發環境為Eclipse+JDK1.6+tomcat6.0+SQL？server？2005數據庫。eclipse是一個可擴展的、開源的、多平臺的java開發環境。SQL？Server？2005數據庫是關系型數據庫管理系統，作為后臺數據庫提供了更安全可靠、高性能、高可用性的數據存儲功能。

1.2 功能需求分析

根據當前實驗室管理工作面臨的現狀與存在的問題，采用訪談的方式獲取需求掌握系統的功能[1]，分析實驗室管理工作流程，涉及到的人員確認系統功能包括設備信息管理、易耗品信息管理、人員信息管理與系統管理。在設備信息管理中做到設備按類別存儲信息，設備使用變動情況及時登記，信息查閱方便快捷。易耗品信息記錄詳細，設備庫存有記載（包括出庫入庫信息登記），根據庫存情況反饋，以便領導做出設備采購的決策等。

功能詳細描述如下：

系統管理：主要包括日志管理、權限管理和數據恢復與備份功能。日志管理功能囊括系統運行記錄、系統操作記錄何系統登錄記錄，日志管理功能方便記錄和維護系統；權限管理功能設置用戶的操作權限；數據恢復與備份功能實現定期備份數據庫以便數據的恢復操作。

用戶信息管理：人員包括實驗室設備的使用與管理人員，人員分為3種類型：科室領導、實驗室管理員、實驗室使用教師，該功能實現用戶信息管理和賬號信息查詢。該功能記錄所有使用實驗室的設備使用人員，提供用戶查詢賬號信息并能修改賬號密碼功能。

實驗室設備信息管理：包括設備基本信息管理、維修信息登記、設備報廢登記、設備借用管理等子功能，每個子功能都提供相應的查詢功能，在查詢時能做到精確查詢和模糊查詢。

易耗品信息管理：易耗品一般是指硒鼓、鼠標、鍵盤等電腦外圍設備，易耗品的更換頻繁需要對易耗品使用進行登記，并提供查詢和使用統計功能。

庫存管理：記錄每次的入庫與出庫的配件信息，查詢配件庫存情況。

下面以系統管理功能為例描述用例圖[2]如圖1。

用例說明如下：

用例名稱：權限管理

用例參與者：系統管理員

用例描述：系統管理員登錄實驗室管理系統，選擇系統管理功能模塊的權限管理，進入權限管理頁面，選擇設置用戶的操作權限，保存設置并退出系統。

前置條件：系統管理員登錄系統。

2 系統設計與實現

2.1 架構設計

本系統是基于B/S三層架構模式，B/S（瀏覽器/服務器）模式又稱B/S結構。它是隨著互聯網技術的興起對C/S模式的擴展，統一了用戶客戶端，系統功能實現的重心放在服務器端，簡化系統的開發與維護。B/S模式的系統對客戶機的要求不高，只需通過客戶機提供的瀏覽器便可訪問系統。B/S模式優勢除了運行維護比較簡便之外，異地瀏覽和信息采集的靈活性等特點實現不同的人員在任何時間、任何地點，只要可以使用瀏覽器上網，就可以使用B/S系統的終端，訪問和操作共同

的數據[3]。

表現層：負責與用戶交互的界面，用于接收用戶輸入的數據和顯示處理后用戶需要的數據。

業務邏輯層：是表現層和數據訪問層之間的橋梁，對數據業務邏輯的處理，用于響應表現層用戶的請求，執行任務并將數據反饋給表現層。

數據訪問層：與數據庫打交道，響應業務邏輯層的請求，實現對數據的增刪查改操作。

三層架構的優點是結構清晰、降低層與層之間的依賴，開發人員可以只關注某一層，可維護性高，可擴展性強，容易適應需求的變化。

2.2 功能結構設計

根據需求分析確定系統的功能模塊分為5個部分，在設計時采用自底向上的模式充分利用需求分析的結果將用例轉化為設計方案逐步完成系統的整體設計。實驗室管理系統的功能結構圖如圖3所示。

2.3 數據庫表設計

數據庫是信息系統的核心和基礎，它提供了存儲、維護、檢索數據的功能，使信息系統能準確獲取所需的信息。本系統采用的SQL？server2005數據庫管理系統建立在關系模型上，也稱關系數據庫，它是基于一些相關的數據表和表之間的聯系[4]，系統中的用戶信息表設計如下。

用戶信息表：主要包括用戶編號、姓名、用戶權限、所屬部門、分管實驗室等信息。

2.4 系統實現

基于B/S模式的實驗室管理系統要求用戶通過瀏覽器登錄本系統，系統通過設置不同角色的用戶具有不同的操作權限，實現對系統的安全訪問控制。用戶輸入用戶和密碼，系統核實用戶身份，根據不同權限顯示不同的功能界面，用戶名和密碼存儲在數據庫中的帳號信息表，該表中的帳號與用戶信息表的人員編號一致。其中，在用戶管理功能中，負責記錄使用系統的相關人員基本數據，主要任務是查看用戶信息、添加和修改人員信息[5]。功能實現效果圖如圖4所示。

3 結論

本文采用海軟的實驗室管理系統的開發為特例，闡述了目前高職院校實驗室管理過程中所遇到的問題，開發一套基于B/S模式的實驗室管理系統，通過對系統功能的試用，從管理上解決信息存儲混亂的問題，系統功能實現實驗室各類信息的共享，實現實驗室設備的科學規范管理，提高管理的工作效率，同時系統存儲的各類信息及時反饋也為決策領導層提供了采購的參考依據。

參考文獻

[1]張海藩.軟件工程導論[M].5版.北京：清華大學出版社，2009.

[2]謝星星.UML基礎與Rose建模實用教程[M].北京：清華大學出版社，2011.

[3]裴珊珊.B/S模式下的實驗室管理系統[J].電腦知識與技術，2012（8）.

[4]王戰偉，段亞玉.高校開放實驗室管理系統的設計[J].黃河水利職業技術學院學報，2012，24（3）：49-52.

[5]鄧奉先.高職院校實驗室管理系統的研究與開發[D].廣州：中山大學，2013.