測繪實驗室信息管理系統設計與實現

馬明舟 李嘉禾 王俊超

測繪實驗室是高校測繪及相關工程類專業從事測繪科學實踐教學活動的重要場所，根據測繪工程專業實驗室的主要任務，結合實驗室管理中遇到的實際問題，本文闡述了在計算機數據庫技術與圖形條碼識別技術支持下，運用面向對象的應用程序開發方法，設計并實現一種信息化管理系統，能夠對測繪儀器設備的基本信息、維護信息、使用信息和實驗教學信息數據進行科學的存儲和管理，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質量。

1前言

測繪工程專業實踐性強，許多的學習需要在實踐中去完成，因此測繪實驗室在高校教學、科研活動中具有十分重要的地位和作用，擔負各類測繪儀器的管理、檢校和保養工作，實驗場地管理與維護，為測繪工程及相關專業的實踐教學活動提供保障。但隨著實驗室的建設規模不斷擴大，儀器種類不斷豐富、數量不斷提升，儀器的使用情況變的復雜多變。同時實驗和教學內容趨于多樣化，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繁重。

隨著信息技術的不斷發展，特別是計算機數據庫管理技術的普遍應用，通過測繪實驗室信息管理系統來取代傳統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、提高工作效率和質量，還能為教學與實踐提供更優質的服務。

本文結合了大連理工大學城市學院測繪實驗室管理的實際工作，面向實驗室管理工作的重點和難點問題加以分析，形成對系統的總體設計與規劃，以數據庫技術和圖形碼識別技術為核心，建立了完善且效率高的測繪實驗室信息管理系統。

2系統設計

2.1需求分析

測繪實驗室信息管理系統主要面向儀器、人員和課程三個主體。測繪的儀器設備信息是系統的核心，信息管理的主要目的是掌握實驗室儀器設備的具體情況，因此要實現儀器基本信息、使用信息和維護信息的管理操作是本系統的基礎;課程信息是完善儀器使用管理和實驗室儀器發放需求的重要信息，根據課程信息實驗室工作人員可提前組織對所需儀器的準備工作，因此要實現課程名稱、授課內容、授課班級、授課時間等信息的管理操作是本系統的重要組成。實驗室管理人員和用戶信息是系統構成的關鍵，通過對現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、任課教師和普通學生。四類系統人員的使用權限上存在有差異：普通用戶僅具有儀器和課程信息查詢的權限，不能修改系統信息;實驗室管理員可具有信息儀器發放管理、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信息管理的全部權限，能夠對系統人員、儀器信息和課程信息進行各類管理操作。通過分析、總結和歸納，掌握管理系統的規律，最終形成系統設計的基本框架。

2.2系統功能設計

根據需求分析的結果，對測繪實驗信息管理系統的主要功能需要包含有四個主要的功能模塊，其功能結構如圖1所示。

其中，人員管理模塊實現對實驗室管理活動中相關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（學生）個人信息和系統登錄信息的添加、變更和刪除操作，并能夠進行條件統計和查詢。

儀器管理功能模塊實現對儀器設備信息的管理操作，由兩方面功能所構成：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，新儀器信息錄入數據庫后將生成二維識別碼，最為機器識別的標識;另一方面是對儀器狀態信息進行管理維護，測繪儀器因操作不當、設備老化等原因需要進行維修和保養時能夠記錄儀器維修和保養的信息，并對儀器過往的養護信息進行查詢，使實驗室管理員能夠及時掌握每臺儀器的性能狀況，防止損壞的設備進入到實驗教學中使用。

課程信息管理模塊實現對實驗室所承擔的教學活動信息的管理操作，主要功能是實現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活動的安排情況，及時做好儀器的準備和方法工作。

儀器發放信息管理模塊是實現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放、回收的信息數據，并能夠查詢和統計儀器使用的記錄信息，使儀器的使用管理更加科學、規范，也便于因人為原因造成儀器損壞時，鎖定責任人進行后續處理，強化實驗活動的紀律性。

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

3數據庫設計與建立

根據需求分析與系統總體的功能設計，運用E-R模型構建本系統數據的概念模型如圖2所示。

數據庫的概念模型構建后，使用Microsoft Office Access數據庫管理軟件，創建一個數據庫文件命名為“測繪實驗室信息管理系統數據庫”。根據E-R圖的概念模型，創建所需要的基本實體關系表及表屬性結構，包括：administrator表（實驗室管理員）、student表（學生）、instrument表（儀器）、professional_class表（專業班級）、teacher表（教師）、department表（教研室部門）、course表（實驗課程）、maintenance表（維修養護記錄）、use表（儀器使用記錄）。

4實驗室管理系統開發

系統開發包括了界面搭建及功能模塊開發，本文中采用了Microsoft Visual Studio 2010為程序系統的開發環境，通過面向對象的可視化開發方法，使應用程序的設計和實現大為簡化，并且能夠適用于微軟操作系統支持的所有平臺。在開發語言的選擇上，采用了VB.NET語言。通過可視化的開發方法，構建了多窗體層次的系統操作界面結構，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。系統由登錄界面模塊、功能導航界面模塊、人員管理模塊、儀器管理模塊、課程管理模塊、發放管理模塊所構成，功能模塊的操作界面如圖3所示。

5結語

本文中設計了簡潔的管理系統界面便于用戶操作，同時為保障數據的安全性，采用了權限分級的做法，只有高級管理員才能訪問核心數據，確保了系統數據的安全可靠。創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，使實驗室的活動與系統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：大連理工大學城市學院）