实验室管理信息系统的设计与实现

王应良

（黄冈职业技术学院，438002）

实验室管理信息系统的设计与实现

王应良

（黄冈职业技术学院，438002）

实验室是所有高等院校和研究机构必不可缺少的基本构成单元，利用动态网络技术和数据库技术开发一套适合实验室内部管理的信息系统，提高实验室管理效益及水平，实现实验室数据安全共享。本文进行了高校实验室信息管理系统设计和实现的研究，以期为高校实验室的数据、仪器、事务等信息的综合管理提供有益的借鉴。

网络；数据库技术；信息系统；实验室管理

1 功能需求分析

实验室工作是高校教学工作重要的一部分。实验室无论规模大小，都会有许多实验室日常管理信息，产生大量的实验数据，如何对大量信息以及仪器设备进行科学管理和维护，同时处理好实验室中人事管理等相关事务，成为高校实验室所面临的共同难题。实验室信息管理系统是指利用计算机技术对实验室的多种信息进行自动化、高性能管理的计算机软、硬件系统。实验室信息管理系统以实验室为核心，对实验室的设备和各项事物进行全方位管理。高校实验室管理根据现有实验室网络平台，选择合适的数据库系统和网络模式，实现实验室内部管理以及开发式管理提供各种数据的录入、修改、删除、查询等服务，并可以提供各种报表打印输出，相关文档的下载浏览等操作，其系统主要任务是包括实验室人员管理、仪器设备管理、实验教学管理、实验数据管理等。

2 系统设计

系统设计部分主要介绍了系统设计的原则、功能设计、模块设计以及数据库设计。

2.1 系统设计原则

在信息系统设计时需要遵循以下主要的原则：易用性、界面美观性、设计理念先进性、高可靠性、可扩展性和可维护性。

2.2 系统界面设计

实验室管理系统的主要人员是实验室人员、教师与学生。页头、页面、页尾是系统界面设计应具备的基本成分。系统界面布局要注意三点内容：（1）形式与内容，针对系统的各个组成部分功能，要将页面和内容形式集成起来，组织成为协调一致的框架页面。语言描述要体现整个页面内容，与内容无关的图片或文字不要放在上面，给使用者一种简介、清晰地感觉，提高工作效率；（2）网页设计主要是体现窗口设计原则的，文字排版、图片搭配等是网页的基本形式，实验室信息系统的窗口设计板式要体现一致性，通过网页编排设计使各页面之间有机联系，显得有顺序，整体布局要合理、适用；（3）系统页面设计还要讲究色彩搭配，把握均衡、有侧重点是设计系统页面色彩布局的关键原则，不要因为色彩设计不合理，导致使用系统人员的色觉上的疲劳，同时要考虑使用者地理区域、国家、文化差异等对色彩不同喜好。

2.3 实验室管理系统采用面向对象的统一开发过程，作为管理平台的开发过程，包括三大模块

（1）管理员功能模块。管理员模块可以实现实验室基本信息管理，主要包括对学生信息、教师信息以及实验课程进行管理，系统在学生教务系统选课的基础上将学生与课程信息导入到系统中，并根据实际情况进行调整，在此基础上生成实验课表，提交到相关教师和学生查看; 实验室设备管理功能主要是对实验设备进行动态更新，仪器设备的入库、领用、出借、归还、维修、报废等功能。

（2）教师功能模块。教师功能模块中具有一般的课程管理，对常规的课内和专门的实验课进行管理，教师可以看学期初排好的实验课表，并查询实验室的空闲时间，以便提出其他时间的使用申请，查看实验设备提出借出申请; 针对开放实验的具体情况，实现对开放实验项目的管理，查看选课的学生、查看课表，查询已完成的实验项目与打分情况，查询未完成的实验项目与进度，并向实验室管理员提出预约（如图1教师功能模块管理）。

（3）学生功能模块。学生功能模块中可以查看自己的常规实验课表和实验成绩，并能在一定程度上实验预约功能; 针对开放实验，学生可以查询已经开设的开放实验项目，申请参加某个实验项目，预约、取消预约、查询已经完成的实验项目与成绩，查询未完成的实验项目与进度等功能。

2.4 数据库的分析与建立

数据库是实验室管理系统的基础和核心, 一个科学、合理的数据库是系统成功建立和稳定运行的基础。数据库设计的主要目的是清晰规范化业务模块相互之间的数据交换，定义系统功能之间的数据传输。调查分析用户的业务活动和数据使用情况，确定用户对数据库系统的使用要求，从而形成用户需求规格说明书，是数据库设计前必须做的准备工作。根据实验室的实际情况和管理需求，高校实验室信息管理系统的主要数据信息包括与系统用户的基本信息、访问权限等相关的数据、与实验室管理相关的数据、与设备管理相关的数据、与实验数据相关的实验类别、实验时间、具体的实验数据也要保存在数据库中。实验室数据库包括了各种实验信息, 在关系数据库中, 也就是需要通过许多个“表”来表示。实验室数据库中的表分为操作员信息、学生实验信息、实验设备信息、实验室人员信息、实验室账目、辅助文件表六大类, 每一大类中又包含许多子表。数据库设计是把现实世界的实体模型与需求转换成数据模型的过程，数据库设计一般要经历：概念设计、逻辑设计、物理设计等步骤，通常要迭代进行。

（1）概念设计，如各数据项、记录、类型、度量单位和值域，就是说明本数据库将反映的现实世界中的实体、属性和他们之间的关系等的原始数据形式，进而建立本数据库的每一幅用户图。

（2）逻辑设计，数据库设计人员根据需求文档，创建与数据库相关的那部分实体关系图（ERD）。如果采用面向对象方法（OOAD），这里的实体相当于类（CLASS）

（3）物理设计，设计表结构，一般包括个人表、功能表、操作权限表、职责分配表、帖子表等。一般的，实体对应于表，实体的属性对应于表的列，实体之间的关系成为表的约束。逻辑设计中的实体大部分可以转换成物理设计中的表，但他们并不是一一对应的。

4 结语

本文以以实验室管理系统为研究对象，对实验室管理信息系统进行分析研究，采用模块化设计思想，极大增强了信息系统的可扩展性，对数据的设计原则进行了介绍，针对本信息系统完成了整个数据库的设计。

[1]刘淑云，李继才，高校仪器设备管理信息系统的设计与实现[J]．实验室研究与探索，2011，30(1):174-177．

[2]马立林，孙绍荣.基于Castle 的开放式实验室管理系统设计与实现[J].实验室研究与探索，2010，29(5):155-158．

[3]金路路.实验室信息管理系统的设计与开发[D].大连：大连理工大学，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

图1