化學實驗室管理系統的設計

摘 要 化學實驗室是高中生進行化學實驗的前提，為高中生的化學實驗提供物質保障。尤其在當前信息化社會，化學實驗室管理系統設計受到學校的高度重視。實驗室管理系統主要包括對實驗意儀器的管理、實驗信息查詢、用戶管理、短消息管理及實驗設計等。同時，在化學實驗室管理系統中，實驗室管理系統還可以對班級、實驗數據及實驗教師進行管理。學校積極重視化學實驗室管理系統設計工作。本文在分析化學實驗室管理系統的基礎上，著重分析了化學實驗室管理系統設計及化學實驗室管理系統設計的實現途徑。

【關鍵詞】化學實驗室 管理系統 設計

中學階段的化學實驗大部分是演示實驗，在實驗開始之前，化學教師會向學生介紹相關的化學知識、實驗步驟和實驗方案。自化學實驗進行時，教師會引導學生進行實驗，明確學生的實驗注意事項。在化學試驗完成之后，教師和學生應對化學實驗進行概括總結。化學實驗能夠加強學生的實驗鍛煉，將化學理論知識與實驗相結合，提高學生的化學實驗能力，完善學生的化學知識結構。化學實驗室是開展化學實驗的前提，也是進行化學實驗的物質保障，因此化學實驗室管理工作受到學校的高度重視。在當前信息化社會，化學實驗室管理系統設計成為學校的工作重點。加強化學實驗室管理系統設計不僅有利于提高化學實驗室的利用率，培養學生的化學實驗能力，而且對學生綜合能力和綜合素質的培養有著深刻的現實意義。

1 化學實驗室管理系統分析

1.1 化學實驗室管理需求分析

在信息技術環境下，學校的化學實驗室管理開始采用計算機信息技術管理。但是，很多學校雖然是使用計算機對化學實驗室進行管理，但是，化學實驗室管理系統并未連接網絡，其操作主體依然是化學實驗室管理者，不利于教師和學生使用化學實驗室。而采用互聯網信息技術設計化學實驗室管理系統能夠加強信息傳遞，實現資源共享，方便學校的化學實驗教學。因此，設計化學實驗室管理系統是學生化學實驗學習和學校化學實驗教學的需求。

1.2 系統業務分析

1.2.1 實驗室管理

實驗室管理主要包括實驗室介紹、實驗室的概況介紹等工作。實驗室管理要求管理人員根據實驗室的系統和狀況對實驗室的建設項目及實驗室額課程安排進行管理，按照實驗教學的需求添加實驗設備，滿足實驗教學的需求。

1.2.2 實驗人員管理

實驗人員管理主要指化學實驗室管理工作人員通過實驗室管理系統對化學教師進行管理，具體包括化學教師的檔案管理、個人資料管理、職位管理以及教師的科研成果管理，保證化學實驗教師的實驗成果。

1.2.3 學生管理

學生是化學實驗室系統的使用者，可以通過化學實驗室管理系統學習實驗內容。同時，學生還可以通過化學實驗室管理系統進行試產課程查詢、搜集實驗教學資源、查詢實驗儀器使用方法等。另外，學生還可以通過化學實驗室管理系統預約化學實驗，并根據化學實驗要求完成實驗。

1.3 系統功能分析

1.3.1 實驗教學管理

化學實驗室系統能夠通過對教師和學生的管理，進而開展化學實驗課程管理、化學課程管理、實驗儀器管、教學資源管理和監控過程管理。化學實驗過程管理主要包括實驗課表的下載和實驗課程的查詢，化學課程管理主要包括課程查詢和課表下載，實驗儀器管理主要包括實驗儀器的查詢和儀器報表的下載，教學資源管理主要包括教學資源的查詢和下載。

1.3.2 實驗室管理

化學實驗室管理系統抓喲包括用戶管理、公告管理和數據字典管理。用戶管理具體包括用戶的添加、修改和刪除。公告管理具體包括化學實驗公告的添加、修改和刪除。數據字典管理具體包括數據的添加、修改和刪除。

1.3.3 化學儀器設備管理

首先，化學儀器設備管理要保證實驗設備和實驗儀器處于能夠使用狀態，保證化學實驗儀器的安全性。為此，化學實驗室管理人員應對化學儀器和化學藥品進行分類整理，加強管理和維護；其次，化學儀器管理還要做好化學儀器的使用以及化學藥物的使用登記工作，嚴格按照實驗規定辦理化學儀器和化學藥物借還手續；最后，學校化學實驗室管理應積極建立化學實驗小組，規范化學實驗儀器和化學實驗設備的使用，引導學生做好化學實驗。

1.3.4 耗材管理

耗材管理主要指化學實驗室管理系統應對化學實驗材料的使用狀況進行深入了解，做好化學實驗儀器設備及化學藥物的補充工作，嚴格管理化學實驗損耗，減少資源浪費和化學實驗對環境的污染。

1.3.5 設備申購管理

化學實驗室的管理者通過化學實驗室管理系統對辦公設備和教學設備進行管理。辦公設備管理及教學設備管理具體包括補充申購表管理、審批管理、采購管理。以保證化學實驗室的辦公設備與教學設備滿足化學實驗需求。

1.3.6 實驗評估管理

實驗室評估管理主要指化學教師或學生對實驗室狀況、教學評價以及評價統計進行管理。例如，學生的教學評價管理。學生首先要進入化學實驗室管理主頁面，并根據系統提示輸入用戶名和密碼，在系統檢驗密碼之后進入管理界面，對教學評價進行網上評價打分，在系統顯示評價成功后退出評教頁面。

1.3.7 報表管理

報表管理主要對實驗室報表進行具體的管理，將化學實驗信息數據納入實驗室管理系統中。例如，在化學實驗室管理系統應積極做好儀器實物報表、藥物報表等，表明實驗儀器和化學實驗藥物的名稱、編號、參考價、數量、單位、計劃量、實有量等信息。化學實驗室管理人員可以通過化學實驗室管理系統進行報表數據填寫、修改、刪除及生成工作。

2 化學實驗室管理系統設計

2.1 系統的設計原則

首先，化學實驗室管理系統的設計應積極遵循先進性原則，增強化學實驗室管理系統的額拓展性，方便化學實驗室管理系統的維護和管理，提高化學實驗室管理系統的使用效率。為此，化學實驗室管理系統設計一個積極采用人性化和智能化設計方法，加強對實驗儀器、實驗設備、化學藥物以及實驗教學的管理；其次，化學實驗室系統設計應積極遵循先進性原則，采用先進的科學技術，保證化學實驗室管理系統的信息化程度，增強化學實驗室管理系統的的靈活性和安全性，提高化學實驗室管理系統的利用率；再次，化學實驗室管理系統應具有通用性，適用于各類化學實驗，滿足學校化學實驗教學需求；最后，化學實驗室管理系統應具有易用性特點，方面管理人員的操作和管理，盡量減少信息錄入，減低化學實驗室管理系統的使用難度，提高化學實驗室管理系統使用的準確性。

2.2 系統總體設計

2.2.1 系統體系設計

化學實驗室管理系統的體系結構應積極采用NET框架，增強化學實驗室管理系統的可伸縮性，保證化學實驗室管理系統的應用性和安全性。例如，教育局門戶網站應積極運用開發評價和網絡評價，加強學校的實驗管理、實驗室管理、設備管理、報表管理和實驗評價管理，充分發揮信息技術在化學實驗室管理系統中的作用。

2.2.2 系統功能結構設計

化學實驗室管理系統的功能結構設計主要包括實驗教學管理、實驗設備管理、實驗室管理、實驗耗材管理、設備采購管理、實驗評估管理、系統管理和報表管理。化學實驗室管理系統應加強功能結構設計，完善化學實驗室管理系統的功能。

2.3 系統功能設計

2.3.1 實驗教學管理設計

實驗教學管理主要包括學生學習信息的查詢、成績管理查詢、教師管理查詢以及教學管理查詢這四個方面。學籍信息管理查詢抓喲包括學籍信息的變更、生成及維護。具體而言，學習數據變更主要負責學習信息的處理。學習數據的維護主要負責記錄的修改、添加和刪除。成績管理查詢主要包括成績的變更、生成和維護。師資管理查詢主要包括師資信息的變更、生成和維護工作。教學管理查詢主要包括教學信息的變更、教學報表的生成和教學數據的維護。

2.3.2 實驗室管理設計

實驗室管理設計主要包括藥物庫存管理和設備庫存的管理，具體包括藥物和設備的變更、報表生成和數據維護工作。例如，在藥物設備管理中，要加強管理藥物和設備的申請、審批、安排和剩余工作，并做好設備和藥品的使用記錄。

2.3.3 耗材管理設計

耗材管理設計主要包括庫存的變成、實驗器材和實驗藥物報表的生成以及數據維護工作。例如，在實驗耗材管理中，要表明程序和模塊名稱、日期、作者等信息。同時，記錄好實驗器材實驗設備的額輸入與輸出情況，加強對實驗耗材的管理，并提出實驗器材的添加或修改意見。

2.3.4 設備申購管理設計

設備申購管理設計主要包括對辦公設備以及教學設備的采購管理，做好設備報表生成工作，并積極維護設備數據。例如，在設備申購時，要備注好設備變更信息，標明程序、頁碼、日期、作者、圖號等信息。同時，要記錄好辦公設備和教學設備的輸入情況和輸出情況，并提出相關的處理意見，對辦公設備和教學設備進行添加、修改或刪除。

2.3.5 實驗評估設計

實驗評估設計主要包括實驗室評估與實驗評教信息處理、實驗室評估與實驗品評估報表的生成以及實驗室評估和實驗評教數據的維護。例如，在進行實驗評估時。要表明作者、圖號、程序、模塊名稱、日期、頁碼等狀況，并輸入教師的姓名、ID號，在實驗評估的過程中要進入評教頁面，進行評教，保存后退出。然后，系統會自動輸出教師的評教信息。

2.3.6 報表管理設計

報表管理設計主要包括報表信息的變更、報表的生成以及報表數據的維護。例如，在報表管理中，管理人員可以登錄報表管理系統，并輸入原報表的文檔標題、內容、類型、提起、作者、備注等信息，在進入報表管理界面后，在系統中輸入新的報表信息，點擊保存，然后退出系統。也可對原有報表進行修改或刪除，完成報表的處理工作。

2.3.7 系統管理設計

系統管理設計主要包括系統權限的變更、報表的生成、系統數據的維護與用戶日志者幾個方面。例如，系統設置要錄入完整的學校信息、辦學條件、部門設置、年級編輯、課程設置、考試類型、時間段設置和當前時間設置。在學校信息一欄要填寫完整的學校名稱、性質、學校代碼等信息，在辦學條件一欄要記錄學校的硬件設施，在部門設置一欄中添加學校的工作部門，在課程設置一欄填寫學校本學習的所有課程，在考試類型一欄填寫本學期化學課的考試類型，在時間段一欄填寫實驗教學時間短，在當前時間設置一欄填寫當前年度和學期。

2.4 系統數據庫設計

2.4.1 數據庫概念設計

數據庫概念設計主要包括管理員實體屬性、教師實體屬性、學生實體屬性、課程信息實體屬性、實驗設置實體屬性、成績表實體屬性、用戶實體屬性、文檔記錄實體屬性。

2.4.2 數據庫結構設計

數據庫結構主要包括系統管理員數據庫、任課教師數據庫、學生數據庫、實驗課程信息表、虛擬實驗設置表、成績表、用戶表、耗材信息表、穩定記錄表等。系統管理員數據庫要包括系統管理員的ID、用戶名、密碼、姓名、性別和移動電話。教師數據庫要包含教師的ID、所教課程名稱、所教課程滿分、所教班級、班級人數、上課時間和上課地點。學生數據庫要包含學生的ID、用戶名、密碼、郵箱、姓名、班級。總之，數據庫結構設計要將與化學實驗教學相關的各方面內容和信息數據記錄下來。

3 小結

化學實驗室是中學開展化學實驗的前提，也是中學化學實驗的物質保障。因此，化學實驗室管理工作受到學校的高度重視，化學實驗室管理系統設計成為當前學校的工作重點。化學實驗室管理系統分析主要針對化學實驗室的需求、功能、業務和設計原則進行分析。化學實驗室管理系統設計主要包括系統總體設計、系統功能設計、系統安全設計、系統數據庫設計。為實現化學實驗室管理系統的設計。學校應積極優化硬件環境和軟件環境，設計完善的系統主頁面、用戶登錄頁面，加強個人信息管理和信息查詢管理，提高化學實驗室管理系統的科學性和實效性。設計化學實驗室管理系統不僅有利于提高化學實驗室的利用效率，而且對化學實驗教學的順利開展有著重要意義。

參考文獻

[1]任祥忠，劉劍洪，張培新，張黔玲，趙向陽，孫漢文.高校化學實驗室信息管理系統的開發與應用[J].德州學院學報（自然科學版），2005（02）.

[2]劉錫建，徐菁利，唐博合金，燕方龍，肖穩發.化學實驗室信息化管理系統的探索[J].計算機與應用化學，2009（05）.

[3]彭月平，張娟子，袁濤.基于C/S和B/S結合模式的實驗室信息管理系統的設計[J].微電子學與計算機，2006（08）.

[4]李外云，胡文靜，胡星航.基于Web的實驗室綜合管理系統的開發與實現[J].湖南理工學院學報（自然科學版），2004（01）.

[5]孫紹芳.高校校園網絡環境下的儀器設備與實驗室管理系統[J].中山大學學報（自然科學版），2001（S1）.

作者簡介

曾慧怡（2000-），女，湖南省長沙市人。現為益陽市第一中學高中在讀學生。

作者單位

益陽市第一中學 湖南省益陽市 413000