高校实验室信息管理系统毕业论文.docx

1、高校实验室信息管理系统毕业论文高校实验室信息管理系统毕业论文摘 要 IABSTRACT II1 绪论1.1 课题背景 (1)1.2 国外概况 (3)1.3 课题主要研究工作 (4)1.4 本章小结 (5)2 C/S和B/S体系结构及相关技术2.1 C/S体系结构 (6)2.2 B/S体系结构 (7)2.3两种体系结构的比较与选择 (8)2.4 本章小结 (9)3 系统总体分析与设计3.1 系统需求分析 (10)3.2 系统总体设计 (11)3.3 本章小结 (23)4 系统的实现4.1 系统开发平台 (24)4.2 系统功能实现 (26)4.3 本章小结 (29)5 系统关键技术5.1系统的安

2、全机制 (30)5.2系统性能的优化 (34)5.3 数据挖掘技术在系统中的应用 (35)5.4 本章小结 (37)结束语 (38)致 谢 (40)参考文献 (41)1 绪论在社会交往中，“时”与“空”的对立一直制约着人际交往的社会化程度。但是随着媒介技术的发展，这种制约正在逐步减少，手机的出现给人们提供了一个与外部世界互动的新工具，并为整合社会交往网络提供了新的选择。无论在发达国家还是发展中国家，手机都成为日常生活的一个普遍特征，并很快成为一种重构日常生活、年轻人互动、青少年社会化、与他人获得并保持联系、愉悦以及商业活动、社会行动、爱与战争乃至政治生活的有力力量；而无处不在的手机广告也在诉说

3、着它的能量、智慧和文化冲击力。手机作为交往资源，1.1 课题背景1.1.1 课题来源中华人民国工业和信息化部2010年3月31日发布的最新数据显示，至2010年2月，全国移动用户数已达7.7亿，中国在拥有总量上继续保持着“手机第一大国”的地位。手机已成为中国人生活中的一部分，并将与中国人的生活越来越密不可分，手机已经成为渗透社会生活的重要媒体和经济发展的一个热点，以手机为代表的个人通讯技术（PCTs）蓬勃发展，对个人的社会交往和日常生活产生了深刻的影响。我们生活中许多的日常事务都借助诸如手机这样的中介进行交流和保持联络。手机的双重使用（工具箱使用和表达性使用）正在重构着社会关系网络。手机有助于

4、维系家庭纽带、扩展心理上的领属认知、促进对通话对象符号性的接近感，促进浪漫关系，保持原有的社会关系并促使新型社会关系的产生等。而作为手机设计最基础也是最重要的模块：本的设计与实现，显得尤为重要，1.1.2 意义以多媒体计算机技术和网络通信技术为主要标志的信息技术，作为现代科技革命的基础和核心，己经渗透到各个领域，正在改变着我们的工作、学习和生活方式，乃至思维方式，对当今社会产生着重大影响。知识经济时代伴随科学技术迅速发展的步伐来临了，在新的经济模式下，经济的竞争将是一场人才的竞争，培养高素质的具有创新能力的人才是当今高等教育改革的主题。高校实验室是科研、教学的重要场所，是实现素质教育的基地，是

5、培养具有创新意识和实践能力的人才摇篮2。因此，实验室的建设、实验室的管理、实验设备的配置与使用的科学化不仅影响着学校的教学、实验容的设置、实验室的教学与管理人员水平等的科研水平，而且关系到学校发展前途的大事。为了迎接时代的挑战，创建一流大学管理模式，各个高等学校都加强了实验室建设，学校实验室资产规模不断扩大，重点实验室的数量也迅速增加，学校对实验室的管理工作也不断加强。我校作为一所发展中的大学，其实验室与资产的主管部门，再以老一套管理方式工作己经跟不上时代前进的步伐。为了加快高校数字校园的建设，各高校实验室与设备处都迫切需要开发实验室信息管理系统。与此同时，各高等院校的招生规模逐年扩大，学校在

6、扩大办学规模的过程中加大力度加强实验室建设，以满足不断增长的教学实践环节的需要，但在实际操作的过程中，往往都会遇到一些两难的问题:学校所购买实验设备数量猛增导致管理人员需求大，但又由于机构改革精简编制，实验室管理人员数量增加有限；一方面由于学生数突然增加，教学科研经费增加有限，实验设备的增加有限，需要最大限度的延长开放时间，而另一方面又不能过分增加管理人员的工作负担。如何解决这些矛盾，充分发挥学校各类实验室的效能、最大限度地为教学和科研服务,并且充分利用学校的校园网络资源，加快高校数字校园的建设，人们将注意力集中到了“高校实验室信息管理系统”的建设上来。1.2 国外概况实验室信息管理系统，即L

7、IMS(Laboratory Information Management System)，它是指通过计算机网络将实验室的分析仪器连起来，通过建立以实验室为中心的分布式管理体系，根据科学的实验室管理理论和计算机数据库技术，建立完善的质量保证体系,实现检验数据网络化共享、无纸化记录与办公、资源与成本管理、人员量化考核,为实验室管理水平的整体提高和实验室的全面管理提供先进的技术支持3。实验室信息管理系统(LIMS)自上个世纪七十年代末出现以来，到如今已经历了20 多年的发展。尤其是近七、八年来PC的普及和IT 技术的爆炸性发展，以及生物科学领域所取得的举世瞩目的成果，对LIMS 技术起到了巨大的推

8、动作用。如今的LIMS 早已经不再局限于传统意义上的样品管理、人员管理、仪器管理和报告打印等简单的功能。全球化(Globalization)浪潮、知识经济、基因工程，以及各种严格的行业规，把LIMS 的应用推向了一个前所未有的高度4。LIMS发展方向及LIMS所面临的问题主要体现在以下几个方面：企业部的系统集成；全球化趋势；面向实验室工作人员；仪器联结与仪器控制；光谱采集与处理；化学结构与多媒体支持；在生物科学中的应用5。 LIMS技术应用比较广泛，适用于各行业的分析测试实验室，作为成熟的产品在许多发达国家已经得到了广泛的推广与应用6。专业单位设计、功能全面的LIMS软件在国部分比较大的石化行

9、业和地质行业的检测实验室已经有实际应用，而根据自己的实际特点自行开发设计的、具备简单数据管理功能的小型LIMS软件，也早已在各单位的实验室得到了大量应用7，8。随着科研和生产技术的不断发展，人们对分析测试的要求无论在样品数量、分析周期、分析项目和数据准确性等方面都提出了更高的标准，而原来的人工管理模式在这种形式下已显得不太适应。为此，国际上相关实验室均已开始朝网络化管理的方向发展。实验室信息管理系统(LIMS)就是在这一背景下产生的集现代化管理思想与计算机技术为一体的用于各行业实验室管理和控制的一项崭新的应用技术9。国外LIMS技术应用的成功经验表明，适应现代化企业发展的实验室必须要建立起完备

10、的质量管理体系，因而需要一套先进的既能满足目前的业务状况，又能适应未来不断增长业务需求的实验室信息管理系统10。现在国的LIMS有比较成熟的产品如英普思软件有限责任公司的Inpro LIMS、汇博精瑞科技有限责任公的LabBuilder LIMS，国外有AAC Infotray AG公司的LABbase、著名的英国实验系统公司的Sample Manager LIMS,以上产品都有一个共同的特点：针对性和专业性强。目前国虽有专门针对高校实验室管理的LIMS产品，但还是存在功能单一、只能单机运行、对使用人员要求高、界面不够友好的不足。有的即使能在局域网运行，但很多采用的还是C/S模式，不具备开放性

11、和通用性。由于高校实验室信息管理系统所涉及的对象众多包括教师、实验员、学生、各级分管实验室的领导，系统采用单一的C/S模式已不能适应学校发展的需要了。对比C/S模式和B/S模式工作原理，很难取舍其中一种模式。根据用户需求，仔细研究实验室管理系统的信息类型和用户对象，系统中交互性强、安全要求高、数据处理量大的功能模块可采用C/S模式，系统中使用围广、交互性和安全性要求不高的功能模块可采用B/S模式11。对于本系统而言，系统管理用户对实验室各种档案的登记、汇总、查询和决策可采用C/S模式。Web用户对实验室开放状况与实验室安排信息的查询可采用B/S模式。选用这种混合模式相对于单独采用C/S模式或B

12、/S模式优点在于12：保证了特殊数据的安全性；简化了客户端，学校计算机得到了充分利用；保证了系统复杂功能的交互性和简单功能的统一性；系统维护简单，成本降低13。高校实验室信息管理系统的发展必须以计算机网络技术和数据库技术发展为前提14，15，新型技术数据挖掘技术在统计实验室运行规律上也将发挥重要作用。1.3 课题主要研究工作 本文作者在民族学院实验中心工作，对我校实验室的运行模式和管理方法较为熟悉，我校实验室目前的管理方式基本上还是原始的人工管理，信息化程度极低。特别是在设备管理上，设备卡片的填写以及设备的报修、报废等工作都是人工进行操作，整个过程环节多，实验室与系、系与学校之间的人员交往环节

13、多，实验室的统计、上报等工作的效率较低，而且经常出错。同时，实验室管理人员要查找设备的基本信息(如名称、规格、状态等)、维修信息、故障信息以及使用信息等都十分不便。随着互联网络的迅速发展，我校在2000年就建立了自己的校园网，各院系实验室、行政单位、教师学生宿舍大多都与校园网相连，有自己的IP地址等，鉴于此作者认为可以利用现有的网络资源，利用网络及网络数据库等手段，开发一个“高校实验室信息管理系统”，解决高校繁杂的实验室管理问题，克服各单位之间不能互通信息，购买仪器设备时没有资料参考的盲目性，使学校设备资产处能及时准确地对全校设备做好统筹管理，减少人力、财力资源浪费和重复劳动，提升实验室的实验

14、和管理水准，使高校的实验室管理工作实现信息化。基于上述分析，本论文的主要工作就是开发一个基于C/S和B/S混合模式的“高校实验室信息管理系统”，系统侧重于实验室的设备管理，实验教学管理的部分辅助功能。预计系统实现如下功能：1.对全校实验室实行网络化管理，实验室部体系结构采用C/S模式，实验室系统的客户采用B/S模式，真正实现资源共享和实验室信息化；2.能对实验室设备的设备卡片、附件情况、故障记录和维修记录中的各项数据进行输入(键盘输入)、输出(屏幕输出、报表输出)、添加记录、修改记录、删除记录等操作；3.校园网用户可以通过浏览器查看实验室课程安排、实验室的开放情况以及学生实验成绩的查询；4.能

15、够根据任意字段实现组合查询功能，并且查询结果用户可以自由选择的图表或报表的形式显示打印出来；5.系统能实现数据的备份和恢复、用户根据自己的权限访问数据库保证数据库的安全；6.人性化的界面设计，友好的人机接口，减少用户数据的输入。1.4 本章小结本章分析了目前我校实验室管理的现状，指出了管理方式的缺陷和不足，说明了开发实验室信息管理系统的必要性。同时也介绍了当前数据库的发展方向，针对高校实验室信息管理系统的实际具体要求，提出用客户/服务器和浏览器/服务器相结合的体系结构来实现系统。最后介绍了目前国外LIMS发展状况，同时还指出已经开发的产品所存在的不足如系统专业性强、操作复杂等，阐述了系统应达到

16、的功能要求。通过分析课题的来源和研究国外类似系统的特点为系统的最终设计和实现奠定了基础。2 C/S和B/S体系结构及相关技术随着计算机技术、网络技术的发展，计算机的应用结构经历了集中式结构、文件服务器的网络结构到现在的客户/服务器网络结构、分布式客户/服务器网络结构和Web网络结构的发展阶段。集中式结构由于采用的集中式管理，应用程序和数据库都放在主机中、无法真正划分应用程序的逻辑，仅适合于大型机上，现在已很少使用。文件服务器应用模式是将共享资源集中管理，应用程序分散在客户工作站，对客户端的计算机要求特别高，导致目前应用也不是很广泛。计算机的应用已开始转向客户/服务器和浏览器/Web服务器/数据库服务器，本系统就是将C/S结构与B/S结构相结合的实例，下面章节就对系统中所用到的C/S和B/S体系结构及相关技术进行阐