基于ＷＥＢ的實驗室管理系統(tǒng)研究

【摘要】從實驗室發(fā)展出發(fā)，對基于Web的實驗室管理信息系統(tǒng)加以研究。首先分析研究實驗室管理系統(tǒng)的基本組成，接著對傳統(tǒng)實驗室管理存在問題進行提煉。最后結(jié)合Web技術(shù)設(shè)計了一個基于Web的實驗室管理系統(tǒng)框架。

【關(guān)鍵詞】WEB技術(shù)，實驗室管理系統(tǒng)，信息管理系統(tǒng)

【中圖分類號】G482【文獻標識碼】A【文章編號】1005-1074(2009)05-0062-01

實驗室是高校和各種職業(yè)技術(shù)學(xué)校的重要組成部分，是教學(xué)質(zhì)量保證的基本條件之一。實驗教學(xué)目的已由對理論的鞏固轉(zhuǎn)化為實際運用，隨著全球經(jīng)濟格局的變化和我國高等教育的變革，社會對人才培養(yǎng)的需求由多種類型轉(zhuǎn)變成以實用型為主，而傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式很難勝任這種變化。計算機信息技術(shù)的不斷發(fā)展與完善使實驗教學(xué)目的的轉(zhuǎn)化由概念性變?yōu)榭尚行浴ｋS著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，實驗室一般都運行于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，為實驗室管理向網(wǎng)絡(luò)化管理發(fā)展提供了技術(shù)基礎(chǔ)。因此，現(xiàn)狀不僅對傳統(tǒng)實驗教學(xué)是挑戰(zhàn)，對傳統(tǒng)實驗管理更是挑戰(zhàn)，實驗教學(xué)僅是一個點，而實驗管理是一個面，側(cè)重于協(xié)調(diào)。因此，如何運用現(xiàn)代計算機信息技術(shù)，對高校實驗室進行科學(xué)的信息化管理、提高工作效率及管理水平、體現(xiàn)自身特點，已經(jīng)成為各實驗室管理工作者亟須解決的問題。本文為滿足實驗室管理的需要，將對基于Web的實驗室管理信息系統(tǒng)進行研究。

1實驗室管理系統(tǒng)概述

隨著實驗教學(xué)方式向開放式的轉(zhuǎn)變，問題隨之而來，幾百、幾千名學(xué)生做開放式實驗，預(yù)約及成績管理需要花費大量的工作量。剛開始時，用手工預(yù)約，發(fā)現(xiàn)預(yù)約存在慢、亂的問題。手工統(tǒng)計成績、學(xué)分難度更大。實驗項目的更新不夠快，宣傳不到位，學(xué)生對實驗的情況了解滯后，常常這項實驗的預(yù)約期已過，學(xué)生還不清楚。這時隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，通過Internet的技術(shù)來解決上述問題成為可能，因此開發(fā)基于Web的開放式實驗管理系統(tǒng)成為必然。

實驗室管理系統(tǒng)也稱為LIMS（Laboratory Information Management Systems），它是集現(xiàn)代化管理思想與計算機技術(shù)為一體的用于各行業(yè)實驗室管理和控制的一項應(yīng)用技術(shù)。它采用科學(xué)的管理思想和先進的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實現(xiàn)以實驗室為核心的整體環(huán)境的全方位管理。它集樣品管理，資源管理，事務(wù)管理，網(wǎng)絡(luò)管理，數(shù)據(jù)管理，報表管理等諸多模塊為一體，組成一套完整的實驗室綜合管理和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控體系，既能滿足外部的日常管理要求，又能保證實驗室分析數(shù)據(jù)的嚴格管理和控制。

2傳統(tǒng)實驗室管理存在問題

傳統(tǒng)實驗室管理存在以下問題：①管理手段落后，工作效率低。目前的實驗室管理主要還是采用手工管理為主，計算機只不過是二個作為機械輸入、保存和輸出信息的工具。②缺少信息交互。教師、管理員和學(xué)生之間僅僅是上課時的見面，缺少對實驗室、實驗課必要的信息交流，不利于實驗室的建設(shè)以及實驗項目的更新與開發(fā)。③信息結(jié)構(gòu)化程度不高。主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)不共享，由于手工管理的數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，且數(shù)據(jù)存放雜亂，到需要時又只能重復(fù)進行整理。④時效性差。實驗室的數(shù)據(jù)信息不能及時、快捷地反映出來，而是后期才能獲得，這就使很多信息失真。

針對實驗室存在的各種問題，要解決的一個有效的辦法就是要強化科學(xué)管理，做到實驗室網(wǎng)絡(luò)化管理。為了提高管理效能，探索與建立實驗室的管理體系，逐步使實驗室管理工作走上科學(xué)化、規(guī)范化、信息化的軌道，建立網(wǎng)絡(luò)化的實驗室管理，使實驗室信息得到最大化共享。

3基于Web的開發(fā)技術(shù)概述

Web為計算機網(wǎng)絡(luò)上的用戶提供一種兼容的手段，以簡單的訪問WWW最流行的軟件界面，

改變了人們觀察和創(chuàng)建信息的方式。WWW是一個真正的全球性超媒體網(wǎng)絡(luò)。它為用戶提供了一種統(tǒng)一而簡單的信息訪問手段，迅速掀起世界范圍內(nèi)的研究、開發(fā)、使用WWW的熱潮。如今，它已經(jīng)成為把整個世界聯(lián)系在一起的強有力的交互工具。

Web技術(shù)正以無可替代的速度迅速發(fā)展，Web是在C/S結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的基本請求/響應(yīng)系統(tǒng)，是一個分布的、可交互的、與平臺無關(guān)的數(shù)據(jù)共享平臺和操作環(huán)境，基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，采用超文本傳輸協(xié)議向計算機傳送多媒體信息，其中Web頁采用格式化的文本——HTML描述，客戶機通過URL請求來自服務(wù)器的Web頁。Web技術(shù)具有如下特點：Web是圖形化的和易于導(dǎo)航的；Web與平臺無關(guān)；Web是分布式的；Web具有新聞性；Web是動態(tài)的、交互的。

早期的Web頁面是靜態(tài)的，用戶只能被動的瀏覽。由于開發(fā)了多種Web動態(tài)技術(shù)，用戶現(xiàn)在己經(jīng)能夠方便的定制頁面。以Java為代表的動態(tài)技術(shù)使Web從靜態(tài)的頁面變成了可執(zhí)行的程序，從而大大提高了Web的動態(tài)性和交互性。Web的交互性還體現(xiàn)在它的超鏈接上，通過超鏈接，用戶的瀏覽順序和所到站點完全由用戶自己控制。

4基于Web的實驗室管理系統(tǒng)設(shè)計

整個系統(tǒng)的總體設(shè)計遵循“統(tǒng)一規(guī)劃，先進性、開放性、經(jīng)濟性、界面友好、分布實施”的思想，使整個系統(tǒng)具有易于擴充和維護等特點。該實驗室管理系統(tǒng)是基于一個分布式環(huán)境的系統(tǒng)，采用B/S模式的多層結(jié)構(gòu)。如圖1所示，由用戶層、功能邏輯層和數(shù)據(jù)層組成。

其中：用戶層為通過用戶界面用戶與系統(tǒng)之間進行交互，它是用戶獲取和輸出信息的接口，用戶可以進行瀏覽、查詢、預(yù)約。也可以進行所需信息的下載和反饋信息。功能邏輯層由執(zhí)行實驗室管理功能的各模塊構(gòu)成，大部分的處理工作發(fā)生在邏輯層，如數(shù)據(jù)的驗證、處理、權(quán)限訪問控制等，只有邏輯層才能與數(shù)據(jù)層進行通信，在這一層中要驗證用戶身份的有效性。當用戶進行查詢、預(yù)約、刪除等操作時，系統(tǒng)邏輯則響應(yīng)處理，和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行交互，此外還具有數(shù)據(jù)內(nèi)容的更新等功能。數(shù)據(jù)層，又稱支持層，是指系統(tǒng)所用到的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、通信協(xié)議等，它將扮演完成所有數(shù)據(jù)操作的角色，而Web Server則專心接收成千上萬個HTTP請求，再通過相應(yīng)的查詢程序，到數(shù)據(jù)庫里查詢一番，再一一予以“答復(fù)”，數(shù)據(jù)層與邏輯層之間的關(guān)系就是以前的SERVER/CLIENT關(guān)系，只不過輸入數(shù)據(jù)的不再是用戶，而是千里之外的HTTP請求。

整個系統(tǒng)的功能組成可用圖2表示。

基于Web的實驗室管理系統(tǒng)包括文件管理、用戶管理、課程管理、教學(xué)管理、查詢統(tǒng)計等模塊。其中：文件管理包括：填加文件、修改文件、刪除文件。用戶管理包括：學(xué)生用戶管理，包括填加、修改、刪除；教師用戶管理，包括填加、修改、刪除。課程管理包括：實驗項目信息，包括實驗項目的填加、修改、刪除；課程設(shè)置，對一些課程的必修/選修進行設(shè)置。教學(xué)管理包括：課堂安排，是為學(xué)生預(yù)約做準備，提供預(yù)約各項信息；學(xué)期信息；解除預(yù)約；強制預(yù)約。查詢統(tǒng)計包括：.教學(xué)工作量的統(tǒng)計；實驗項目完成情況；學(xué)生課程注冊情況統(tǒng)計。管理員信息管理包括：填加管理員和修改密碼。

5結(jié)束語

本文從目前實驗室發(fā)展實際和需求出發(fā)，對基于Web的實驗室管理信息系統(tǒng)加以研究。文章首先分析了研究實驗室管理系統(tǒng)的基本組成，接著對傳統(tǒng)實驗室管理存在問題進行提煉。在以上研究基礎(chǔ)上結(jié)合Web技術(shù)設(shè)計了一個基于Web的實驗室管理系統(tǒng)框架。

參考文獻

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