宋月英，呂　琪，張　凱，張　澤

武警后勤學(xué)院實驗室信息系統(tǒng)設(shè)計

宋月英，呂琪，張凱，張澤

目的：設(shè)計開發(fā)實驗室管理系統(tǒng)，提高中心實驗室管理效率和資源使用率，實現(xiàn)實驗室管理的信息化。方法：采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法，基于瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）模式，在Microsoft Visual Studio 2010開發(fā)環(huán)境下使用C#語言開發(fā)系統(tǒng)。結(jié)果：開發(fā)生成了可有效防止設(shè)備流失、減少設(shè)備積壓和損耗的實驗室管理系統(tǒng)。結(jié)論：中心實驗室信息化建設(shè)是全面提高實驗室經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的有效途徑。

實驗室管理系統(tǒng)；信息化手段；Internet服務(wù)

0　引言

高校實驗室是提高教育質(zhì)量和科學(xué)研究水平、提高辦學(xué)效益、培養(yǎng)和造就科技人才的基地[1]。通過實驗教學(xué)，學(xué)生能夠加深對理論知識的學(xué)習(xí)與了解，掌握好理論聯(lián)系實際的學(xué)習(xí)方法，進(jìn)而提高其綜合能力、創(chuàng)新能力以及用科學(xué)的方法分析問題、解決問題的能力。作為武警后勤學(xué)院教學(xué)實踐的重要課堂，科學(xué)研究的重要基地[2]，中心實驗室的建設(shè)和管理水平直接影響著實驗教學(xué)的質(zhì)量和科學(xué)研究的水平。改變傳統(tǒng)以手工、紙質(zhì)管理方式為主的實驗室管理模式[3]，引入信息化手段，提高中心實驗室管理效率和資源使用率勢在必行。

1　高校實驗室管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀

實驗室管理系統(tǒng)在歐美等發(fā)達(dá)國家被廣泛使用，美國維吉尼亞州立大學(xué)開發(fā)了基于客戶機(jī)/服務(wù)器（Client/Server，C/S）和瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）混合模式的實驗室管理信息系統(tǒng)；加拿大大學(xué)普遍為教學(xué)型實驗室設(shè)計了可供不同專業(yè)共享的開放性實驗平臺[4]。

國內(nèi)的高?，F(xiàn)在也很注重實驗室管理系統(tǒng)的開發(fā)，北京化工大學(xué)開發(fā)了儀器設(shè)備管理FOR Windows軟件；陳紅葉[5]、潘信吉[6]設(shè)計開發(fā)了實驗室管理系統(tǒng)；余勇[7]、馬薇[8]、劉利亞[9]、王冬[10]等在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，開發(fā)了適應(yīng)不同高校需求的實驗室管理系統(tǒng)。

從上述國內(nèi)外實驗室系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀可以看到，實驗室管理信息系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域尚有大量的工作需要開展。基于此，我們探索開發(fā)適宜我院需求的實驗室管理系統(tǒng)，為中心實驗室的現(xiàn)代化、科學(xué)化做一些基礎(chǔ)性工作。

2　系統(tǒng)的可行性分析

系統(tǒng)采用面向?qū)ο螅╫bject oriented，OO）的設(shè)計方法，使用Microsoft Visual Studio 2010開發(fā)環(huán)境，C#語言進(jìn)行開發(fā)。在開發(fā)過程中，使用了DevExpress eXpressApp Framework模塊，使開發(fā)過程更為快速。中心實驗室信息化管理平臺如圖1所示。

面向?qū)ο笫?0世紀(jì)90年代以來，在軟件開發(fā)中被多數(shù)人采用的編程思想。面向?qū)ο蟮母拍瞵F(xiàn)在已經(jīng)不僅在程序設(shè)計中被使用，還在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)、交互式界面、網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)、人工智能等非軟件領(lǐng)域也被廣泛地應(yīng)用。面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的出發(fā)點和基本原則是模擬人的思維方式，使軟件開發(fā)的方法與過程盡可能地接近人類認(rèn)識世界和解決問題的方法與過程，即使描述問題空間與實現(xiàn)解法的解空間在結(jié)構(gòu)上盡可能一致[11]。類是具有相同屬性和操作的一組對象的集合，它為屬于該類的全部對象提供了統(tǒng)一的抽象描述，其內(nèi)部包括屬性和操作2個主要部分[12]。面向?qū)ο笤O(shè)計就是“根據(jù)需求決定所需的類、類的操作以及類之間關(guān)聯(lián)的過程”。面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法的優(yōu)點包括：（1）把軟件系統(tǒng)看成是各種對象的集合，這更接近于人類的自然思維方式。（2）軟件需求的變動往往是功能的變動，而功能的執(zhí)行者（對象）一般不會有大的變化。這使得按對象設(shè)計出來的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。

系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，大大減少了系統(tǒng)安裝部署的工作量，客戶端只需在瀏覽器（internet explorer，IE）中輸入網(wǎng)址便可訪問。B/S模式是一種以Web技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)平臺模式，它把傳統(tǒng)C/S模式中的服務(wù)器部分分解為一個數(shù)據(jù)服務(wù)器與一個或多個應(yīng)用服務(wù)器（Web服務(wù)器），從而將系統(tǒng)劃分為客戶層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)層3層體系結(jié)構(gòu)，使得系統(tǒng)易于開發(fā)，便于維護(hù)[13]。?

圖1　中心實驗室信息化管理平臺

3　系統(tǒng)的需求分析

系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能為：對物品進(jìn)行分類管理，新采購的物品要進(jìn)行入庫操作，領(lǐng)用的物品要進(jìn)行出庫操作。根據(jù)物品的名稱可以查詢物品的進(jìn)出庫明細(xì)和當(dāng)前的庫存數(shù)量。

除此之外，對于使用系統(tǒng)的人員需要分配不同的權(quán)限，使他們可以使用不同的功能，這樣保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。

4　系統(tǒng)設(shè)計

4.1系統(tǒng)功能模塊

系統(tǒng)在總結(jié)分析需求的基礎(chǔ)上，設(shè)計開發(fā)基本信息和物品管理2個功能模塊（如圖2所示）。

圖2　中心實驗室管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

基本信息包括我的明細(xì)、用戶列表、物品分類、物品明細(xì)4個子模塊。（1）我的明細(xì)可以對當(dāng)前用戶的信息進(jìn)行管理。（2）用戶列表可以添加、修改、刪除系統(tǒng)用戶，并可以進(jìn)行用戶權(quán)限分配、重置密碼的操作。（3）物品分類包括辦公用品、玻璃器皿、勞保用品、實驗耗材、五金工具、藥品試劑、醫(yī)療器械、儀器設(shè)備等。通過此模塊可以建立物品的分類信息，便于物品的管理。（4）物品明細(xì)中可以對物品的分類、單位、規(guī)格、數(shù)量進(jìn)行管理。如登記“凍存管”，分類為“實驗耗材”、單位為“包”、規(guī)格為“10 ml”、數(shù)量為“10”、操作人為“×××”等，條目清晰，便于物品管理。

物品管理包括入庫和領(lǐng)出2個子模塊。新采購的物品要進(jìn)行入庫操作，選擇物品名稱，填寫采購數(shù)量和采購日期。領(lǐng)出是對物品進(jìn)行出庫操作，選擇物品名稱，填寫領(lǐng)用數(shù)量。系統(tǒng)會根據(jù)所填寫的入庫和領(lǐng)用記錄自動計算物品的當(dāng)前庫存。

4.2系統(tǒng)主要程序設(shè)計

系統(tǒng)主要程序設(shè)計涉及物品分類、物品信息、物品入庫和物品出庫等。如物品分類的程序源代碼為：

4.3系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

系統(tǒng)主要采用模型-視圖-控制器（model-view-controller，MVC）設(shè)計創(chuàng)建Web應(yīng)用程序的模式，同時提供對超文本標(biāo)記語言（hyper text markup language，HTML）、層疊樣式表（cascading style sheets，CSS）和JavaScript（爪哇腳本）的完全控制。model（模型）是應(yīng)用程序中用于處理應(yīng)用程序數(shù)據(jù)邏輯的部分，通常模型對象負(fù)責(zé)在數(shù)據(jù)庫中存取數(shù)據(jù)；view（視圖）是應(yīng)用程序中處理數(shù)據(jù)顯示的部分，通常視圖是依據(jù)模型數(shù)據(jù)創(chuàng)建的；controller（控制器）是應(yīng)用程序中處理用戶交互的部分，通?？刂破髫?fù)責(zé)從視圖讀取數(shù)據(jù)，控制用戶輸入，并向模型發(fā)送數(shù)據(jù)[14]。

MVC分層有助于管理復(fù)雜的應(yīng)用程序，可以在一段時間內(nèi)專門關(guān)注一個方面。如可在不依賴業(yè)務(wù)邏輯的情況下專注于視圖設(shè)計，同時也讓應(yīng)用程序的測試更加容易。MVC分層也簡化了分組開發(fā)，不同的開發(fā)人員可同時開發(fā)視圖、控制器邏輯和業(yè)務(wù)邏輯。

5　系統(tǒng)應(yīng)用效果分析

通過構(gòu)建實驗室信息化管理平臺，形成符合我院實驗室實際的信息化管理模式。該系統(tǒng)的應(yīng)用，提高了中心實驗室的管理效率和設(shè)備資源的利用率，有效支撐了實踐教學(xué)改革，對培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力起到了積極的作用。中心實驗室管理系統(tǒng)登錄界面如圖3所示，輸入用戶名和密碼后，點擊登錄即可進(jìn)入中心實驗室管理系統(tǒng)（如圖4所示）。

圖3　中心實驗室管理系統(tǒng)登錄界面

圖4　中心實驗室管理系統(tǒng)

6　結(jié)語

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及高校校園網(wǎng)建設(shè)的成熟，運用先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)和軟件開發(fā)平臺，對高校實驗室進(jìn)行科學(xué)、規(guī)范管理，實現(xiàn)實驗室管理的信息化，已成為實驗室管理發(fā)展的必然趨勢[10]。開發(fā)武警后勤學(xué)院中心實驗室管理系統(tǒng)既能有效地為實驗室管理提供個性化、差異化、多樣化的服務(wù)；又能有效地防止實驗設(shè)備流失、減少庫存積壓和過期損耗，全面提高實驗室經(jīng)濟(jì)效益和管理水平。

[1] 甄文斌，楊文武.高校實驗室管理改革探討[J].湖南科技學(xué)院學(xué)報，2010，31（4）：163-164.

[2] 栗加順.ISO9000質(zhì)量管理體系給高校重點實驗室管理帶來的思考[J].實驗技術(shù)與管理，2008，25（10）：158-160.

[3]張巧珍，徐全富，景作亮，等.淺談化學(xué)實驗室的信息化管理[J].中國輕工教育，2006（?？?3-55.

[4]黃威榮，朱毅.高校實驗室開放管理信息系統(tǒng)的探析與設(shè)計[J].貴州師范大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2012，30（1）：105-110.

[5]陳紅葉.開放實驗室信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].實驗室研究與探索，2011，30（6）：185-187.

[6]潘信吉.高校實驗室開放管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].實驗室研究與探索，2009，28（9）：143-145.

[7] 余勇.高校實驗室管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].長沙：中南大學(xué)，2010.

（????）（????）

[8]馬薇.高校實驗室信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].長春：吉林大學(xué)，2010.

[9]劉利亞.湖南人文科技學(xué)院實驗室管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2011.

[10]王冬.實驗室管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].上海：復(fù)旦大學(xué)，2009.

[11]王茹.淺談結(jié)構(gòu)化和面向?qū)ο筌浖_發(fā)方法[J].電大理工，2007（1）：23-25.

[12]麻志毅，邵維忠.面向?qū)ο蠓椒ɑA(chǔ)教程[M].北京：高等教育出版社，2004.

[13]張麗蓮.基于信息化手段的實驗室管理模式探索[J].實驗室研究與探索，2010，29（7）：152-154.

[14]佚名.百度百科MVC框架[M/OL].[2014-01-21].http：//baike. baidu.com/view/5432454.htm?fr=aladdin

（收稿：2014-10-25修回：2015-02-01）

Design of laboratory information system in Logistics University of PAP

SONG Yue-ying1,LYU Qi1,ZHANG Kai2,ZHANG Ze3
（1.Central Laboratory,Logistics University of PAP,Tianjin 300309,China;2.Institute of Medical Equipment, Academy of Military Medical Sciences,Tianjin 300161,China;3.Research and Teaching Section of Health Service,Logistics University of PAP,Tianjin 300309,China）

Objective To develop a laboratory information system to enhance management and resource utilization in the central laboratory.Methods The system was constructed with object-oriented method,B/S mode,Microsoft Visual Studio 2010 and C#language.Results The system could improve the equipment utilization in the laboratory.Conclusion Informazation may promote the economic benefit and management of the central laboratory.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（10）：53-55，133]

laboratory management system;informatization means;Internet service

[中國圖書資料分類號]R318；TP311.13A

1003-8868（2015）10-0053-04

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.10.053

武警后勤部重點課題（WJHQ2012-02）

宋月英（1960—），女，高級實驗師，主要從事中心實驗室管理方面的研究工作，E-mail：song.y.y@163.com。

300309天津，武警后勤學(xué)院中心實驗室（宋月英，呂琪），衛(wèi)生勤務(wù)學(xué)教研室（張澤）；300161天津，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所（張凱）

張澤，E-mail：zhangze7604@163.com