基于bs結(jié)構(gòu)的實驗室管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 83。 32 32 32 35 36 37 Web服務(wù)器安全 37 37 38第五章 總結(jié)與展望 39 39 39 39致謝 41參考文獻 42基于B/S結(jié)構(gòu)的實驗室管理信息系統(tǒng)第一章 緒論 近年來，隨著高校建設(shè)和管理變革的逐步推進，實驗室工作的管理范圍不斷擴大，其內(nèi)容涵蓋了人員、用房、實驗課程、實踐教學(xué)、實驗室安全、物資設(shè)備、資源共享、對外開放等一系列元素。面對規(guī)模龐大、事務(wù)繁雜的實驗室管理工作，許多管理上的弊端逐漸暴露出來。這樣就亟待一套高效、方便、功能強大、數(shù)據(jù)高度共享、基于網(wǎng)絡(luò)的實驗室綜合管理系統(tǒng)，以優(yōu)化實驗室的管理工作，減輕實驗室管理人員的工作負(fù)擔(dān)，提高工作效率和服務(wù)水平。目前大多數(shù)的高校實驗室管理都還處在人力加紙質(zhì)件的階段，隨著資料的累積、設(shè)備的增加、人員的變更，必然產(chǎn)生諸多問題，其主要包括以下幾種: ①工作效率低。實驗室的基本信息收集和管理還處于手工操作或者文檔管理的階段。查詢、管理的效率非常低下，且差錯率相當(dāng)?shù)母撸Y料的保存也存在較大難度。當(dāng)評估檢查或需要數(shù)據(jù)上報時就要加班加點趕材料，不僅使本來就繁重的管理工作任務(wù)更加艱巨，而且還難免出現(xiàn)掛一漏萬，遺失很多信息。為了解決這一難題，學(xué)校需要建立基于網(wǎng)絡(luò)的實驗室信息數(shù)據(jù)庫，來管理諸如實驗項目、人員、用房、設(shè)備、實驗室建設(shè)、日志文檔等信息。②信息不共享。教務(wù)開放選課已經(jīng)全面鋪開，傳統(tǒng)的按照班級集體上實驗課的模式很難實現(xiàn)“學(xué)分制”的要求，完全手工安排實驗教學(xué)進度變得異常艱難。信息化的成果完全無法在實驗室管理上得以體現(xiàn)，現(xiàn)代教學(xué)理念和方法無法深入貫徹實施。為了解決這一難題，管理部門需要面向?qū)W生，開放實驗室，進行開放式的實驗教學(xué)選課管理，同時對實驗成績和學(xué)生教學(xué)反饋信息加以管理，以規(guī)范實踐教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。③資源浪費大。部分大型精密儀器在正常的教學(xué)和科研以外還有大量時間處于閑置狀態(tài)，造成了設(shè)備資源浪費。為了解決這一難題，學(xué)校需要實行大型設(shè)備共享機制，面向校內(nèi)外提供設(shè)備共享服務(wù)，提高資源使用率，創(chuàng)造設(shè)備效益。④設(shè)備統(tǒng)計難。實驗儀器設(shè)備、低值易耗品等沒有較好地建立開放查詢的信息庫，耗材消耗情況不能夠得到很好統(tǒng)計。為了解決上述存在的問題，綜合各方面的考慮，充分運用現(xiàn)代信息技術(shù)，結(jié)合J2EE, Oracle, RBAC訪問控制、項目管理、工作流處理引擎等技術(shù)手段，用于設(shè)計一套高效、方便、功能強大、數(shù)據(jù)高度共享、基于網(wǎng)絡(luò)的實驗室綜合管理系統(tǒng)，加強實驗室主管部門對實驗室信息的掌握和監(jiān)控，強化管理；建立實驗室主管部門和基層實驗室的信息溝通，提高服務(wù)水平；加強實驗室主管部門對設(shè)備、耗材、經(jīng)費、資源共享的管理，以節(jié)約成本，提高資源利用效益；推行實驗教學(xué)開放管理，提高實驗室利用率。探索實踐教學(xué)新模式，加強素質(zhì)教育；優(yōu)化實驗室的管理工作，減輕實驗室管理人員的工作負(fù)擔(dān)，提高工作效率和服務(wù)水平。信息管理系統(tǒng)的概念起源于20世紀(jì)30年代，計算機的出現(xiàn)促進了它的發(fā)展，開辟了信息管理系統(tǒng)研制開發(fā)的新天地，在西方的一些發(fā)達國家，幾乎所有的企事業(yè)管理機構(gòu)都有完整的計算機信息管理系統(tǒng)，系統(tǒng)提供了完善的信息服務(wù)，實現(xiàn)了辦公自動化，并有不同程度的輔助決策功能。 我國的信息管理系統(tǒng)開發(fā)于70代中期，目前已步入實用化階段，在理論上，技術(shù)上都具備了一定的水平。當(dāng)前，以信息技術(shù)為標(biāo)志的新技術(shù)革命席卷而來，知識經(jīng)濟的浪潮沖擊著全球各個角落，國家明顯加大了對信息化建設(shè)和信息產(chǎn)業(yè)的投入。“十五”規(guī)劃明確提出了“以信息化、數(shù)字化帶動傳統(tǒng)行業(yè)”的目標(biāo)，要求政府部門和企業(yè)迅速提高信息化服務(wù)的水平。大中型企業(yè)和重要的政府部門都已經(jīng)建立或正在建立計算機信息管理系統(tǒng)，為國民經(jīng)濟發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。 我國實驗室信息管理系統(tǒng)的建設(shè)開始于20世紀(jì)70代末，與我國經(jīng)濟發(fā)展和信息化進程相適應(yīng)。70年代末到“六五”期間，為啟蒙與試驗階段。主要形式是不同程度地應(yīng)用某些辦公設(shè)備、漢字信息處理技術(shù)，應(yīng)用程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等開發(fā)比較簡單的單項業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。 1996年到1992年期間，部分實驗室開始制單機業(yè)務(wù)系統(tǒng)，少數(shù)實驗室建立了專門的信息機構(gòu)，逐步由自主的分散開發(fā)走向統(tǒng)一規(guī)劃、有計劃的實施，系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化工作開始起步。 1993年至現(xiàn)在，計算機設(shè)備的飛速進展，眾多高性能的工作站、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器應(yīng)用于高教領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品日新月異，性能卓越的操作系統(tǒng)、大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)投入運行，實驗室信息管理系統(tǒng)的建設(shè)開始有重點的逐步向綜合化過渡。其中，重要的進展和標(biāo)志是l994年4月，由國家計委立項、國家教委主持，全國十所重點大學(xué)共同承擔(dān)的國家重點共性實驗項目“中國教育和科研計算機網(wǎng)絡(luò)(CERNET)示范工程”開始啟動，1995年12月通過鑒定驗收。CERNET示范工程建設(shè)的成功，對最終建成我國CERNET這項面向2l世紀(jì)的宏大工程、促進我國教育和科研事業(yè)的發(fā)展、人才的培養(yǎng)和推動我國信息化建設(shè)起到重要的作用，也是我國高校包括信息管理系統(tǒng)在內(nèi)的信息系統(tǒng)建設(shè)的里程碑。 目前實驗室信息管理系統(tǒng)的建設(shè)非常普遍，各級各部門都配備了計算機和相應(yīng)的信息處理設(shè)備，不同程度的開展了信息管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用。這些系統(tǒng)基于越來越完善的局域網(wǎng)及Internet網(wǎng)，大部分采用基于B/S的結(jié)構(gòu)，使得各級辦公和管理人員可以通過多種渠道，充分利用各種信息資源，方便、靈活地處理事務(wù)。 實驗室信息管理系統(tǒng)（Laboratory Information Management System,LIMS)是指通過建立以實驗室為中心的分布式管理體系，根據(jù)科學(xué)的實驗室管理理論和計算機數(shù)據(jù)庫技術(shù)，建立完善的質(zhì)量保證體系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化共享、無紅紙化記錄與辦公，資源與成本管理、人員量化考核，為實驗室管理水平的整體提高和實驗室的全面管理提供先進的技術(shù)支持。20世紀(jì)60年代末至70 年代初，是LIMS設(shè)計思想的產(chǎn)生時期，實驗室的數(shù)據(jù)管理仍然停留在手工記錄階段。70年代中期至80年代末期，這個時代的計算機語言和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還不夠發(fā)達，計算機的價格比較昂貴，這一時期的LIMS系統(tǒng)操作一般集中在中心計算機上完成，能夠?qū)崿F(xiàn)一般的數(shù)據(jù)管理與統(tǒng)計分析功能，數(shù)據(jù)處理能力比較小，手工處理的工作量仍然比較大，一般需要專業(yè)的技術(shù)人員編寫與維護程序，80年代末期到90年代中后期，伴隨著這一時期計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，LIMS技術(shù)進入一個嶄新的發(fā)展時期。計算機價格大幅度下降，而性能卻大幅度提高，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開始成熟。c/s構(gòu)架的數(shù)據(jù)管理模式成為主流，數(shù)據(jù)處理能力大大提高。隨著Windows操作系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，LlMS開始從DOS平臺。UNIX平臺逐步過渡到Windows平臺，產(chǎn)品呈現(xiàn)出良好的用戶界面，操作比較簡單，功能比較全面。90年代后期，Internet技術(shù)飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用遍及各種行業(yè)技術(shù)當(dāng)中。基于Web技術(shù)的LIMS開始出現(xiàn)，普遍采用基于B/S模式的分布式管理體系，客戶端只采用Internet瀏覽器，無需安裝任何LIMS軟件，使用極其方便，數(shù)據(jù)的共享和發(fā)布更為簡單，功能更為全面，軟件的可擴展性增強，代表了今后LIMS技術(shù)的發(fā)展方向。針對本課題的研究目的，主要涉及到以下幾個方面的內(nèi)容:①分析高校實驗室綜合管理的現(xiàn)實內(nèi)容和潛在需求。 ②以高校實驗室綜合管理工作的應(yīng)用為主線，對目前各種主要的技術(shù)進行研究，主要包括J2EE概述、Oracle基礎(chǔ)、RBAC訪問控制技術(shù)、項目管理概述、工作流處理引擎（BPM）技術(shù)等。③實驗室綜合管理系統(tǒng)的實現(xiàn)。包括實驗室管理、實驗室建設(shè)管理、實踐教學(xué)管理、實驗開放選課、設(shè)備動態(tài)管理、大型儀器共享平臺、評估和預(yù)警、智能網(wǎng)站等。并在具體單位進行系統(tǒng)的運行測試。其中，第三部分是本文的重點。主要以具體的運行測試來驗證系統(tǒng)功能及可靠性與完整性。全文由六個章節(jié)組成。首先是緒論，介紹實驗室管理基本情況，說明論文的研究背景、現(xiàn)狀和主要研究內(nèi)容。 第2章分析實驗室管理系統(tǒng)的基本需求，并根據(jù)系統(tǒng)需求的特點，規(guī)劃并設(shè)計系統(tǒng)的基本架構(gòu)和基本實現(xiàn)方式。 第3章分析實現(xiàn)系統(tǒng)的主要相關(guān)技術(shù)，主要研究了信息技術(shù)框架結(jié)構(gòu)，其中重點分析和比較體系框架各自特點，為后續(xù)研究打下了基礎(chǔ)。 第4章介紹系統(tǒng)的各個模塊的功能組成，以及這些功能項目的相互關(guān)系。第5章介紹系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)過程。最后對本論文的研究過程做出總結(jié)，并對下一步的研究工作做出展望。第二章 系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)概述本系統(tǒng)設(shè)計采用B/S模式，開發(fā)平臺為Linux，開發(fā)技術(shù)為J2EE，開發(fā)環(huán)境為Eclipse，后臺數(shù)據(jù)庫為Oracle 10。下面對本研究所采用的關(guān)鍵技術(shù)子以簡要介紹。隨著近幾年JAVA的成功，J2EE標(biāo)準(zhǔn)得到更多的支持和完善，J2EE的優(yōu)勢逐步得到鞏固。這使得我們盡可能地將現(xiàn)有技術(shù)體系向此靠攏，因為只有這樣才可能不斷積累現(xiàn)有程序資源，讓項目保持可持續(xù)發(fā)展。① J2EE簡介J2EE (Java 2 Platform,Enterprise Edition)是Java平臺的企業(yè)版，是一種利用Java平臺為各種各樣中間件的實現(xiàn)提供了一種不依賴軟件供應(yīng)商的編程接口。J2EE提供了一個企業(yè)級的計算模型和運行環(huán)境，用于開發(fā)和部署多層體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。它通過提供企業(yè)計算環(huán)境所必需的各種服務(wù)，使得部署在J2EE平臺上的多層應(yīng)用可以實現(xiàn)高可用性、安全性，可擴展性和可靠性。它樹立了一個廣泛而通用的標(biāo)準(zhǔn)，大大簡化了應(yīng)用開發(fā)和移植過程。J2EE降低了開發(fā)中間層服務(wù)的成本