1、實驗室儀器設備管理系統的設計與實現網絡工程專業學生 趙益富指導教師 劉風格摘要：隨著Internet 技術的發展，人們的日常生活、學習已經離不開網絡。未來社會人們的生活和工作將越來越依賴于數字技術的發展，越來越數字化、網絡化、電子化、虛擬化。Internet 的發展歷程以及目前的應用狀況和發展趨勢，可以充分地相信網絡技術將極大的改變我們的生活和工作方式，甚至社會的價值觀也會發生某種變化。實驗室設備管理系統是一個典型的信息管理系統(MIS，本系統是一個為適應對學校實驗室設備管理的迫切需求而設計開發的軟件系統，其開發主要包括后臺數據庫的建立和維護以及前端應用程序的開發兩個方面，經過分析和比較，我們

2、決定使用JSP 和SQL MySQL5.5作為開發工具，利用其提供的各種面向對象的開發手段，尤其是數據窗口這一能方便而簡潔操縱數據庫的智能化對象, 首先在短時間內建立系統應用原型，然后，對初始原型系統進行需求迭代，不斷修正和改進, 直到形成用戶滿意的可行系統。關鍵詞：JSP ；MySQL ；實驗室設備；信息管理系統 Laboratory equipment management system design andimplementationStudent majoring in Zhao Yi FuTutor Liu Feng GeAbstract ：Along with the develo

3、pment of Internet technology, daily life can not already do without the network. The life and work of the social people of future will depend on the development of digital technology more and more ,Digitize more and more, the networking, electronic, virtual. Development course and present applicatio

4、n state and development trend of Internet, can believe network technology great change life and working way of us fully, Even a certain change will take place in the values of the society.Laboratory equipment managements system is a typical management information system (MIS, the system is a softwar

5、e system that adapts to the urgent need of management of laboratory equipments to school,the development including two aspects,one is the establishment and maintenance of the background database,the other is the development of fore-end application.After analysis and comparison,we decide to use JSP a

6、nd MySQL as the development tools, use various object-oriented development tools.Especially the data window,an intelligent database objects which can control the database conveniently and simple.First establishes application system prototype in a short period of time,and then,carries out the need it

7、eration on the initial prototype system, constantly revised and improved, till to the viable system that the users satisfy.Key words:JSP ；MySQL ；laboratory equipment；information management system引言：隨著計算機信息技術的發展以及對資產、設備管理科學化, 合理化的高要求，利用計算機實現資產及設備的信息化管理已經迫在眉睫。隨著市場的不斷擴大, 產量日益增加以及產品品種的不斷增多, 設備的規模也在不斷擴大;

8、 隨著設備使用年限的增長, 由于老化而導致停機的風險也將升高, 如何有效分析設備歷史故障進而采取措施來有效地維護設備、管理設備成為面臨的問題.1 立題依據1.1 系統開發的目的及意義因為現在各個高校內教學設備眾多但自動管理水平相比過低，很多實驗室管理設備都采用在設備購進以后將設備的基本情況和相關信息登記存檔。存檔以后檔案基本就沒人記錄與維護，至于以后設備的變遷或損壞都不會記錄在設備檔案中，即不能體現設備的即時狀態。而有些即使有設備管理系統的單位，就算是能把設備的即時信息體現在設備檔案上，但設備的缺陷處理及設備缺陷等功能沒有實施，設備檢修的備品備件情況和檢修成本核算沒有實現，整個學校教學設備管理

9、信息化仍處于較低水平。將管理任務分成小塊，落實到個人并能隨時查詢設備當前情況和歷史情況，對設備的可靠性分析有直接作用，使管理人員從手工計算、統計工作中解脫出來。現在，科學技術的飛速發展把人類社會推向了一個嶄新的時代信息時代。這已是無可爭議的事實；信息對社會經濟發展的巨大推動作用，使其與物質能源一起并列為現代社會的三大支柱，這已在全社會達到共識。隨著對信息作為一種資源來管理的需求日益加強，信息研究領域出現了一種新的管理思想和模式信息管理。因此，就誕生了“信息管理”這樣一個概念。由于信息是普遍存在的，人類信息管理活動的范圍也是十分廣泛的，信息管理不僅是信息工作的一部分，而且已被認為是現代管理的重要

10、組成部分。信息管理的概念源于西方，也是在世界信息量迅速增長、信息技術日新月異、信息產業強勁發展的六七十年代出現的。時至今日，信息管理已不僅僅是一個概念，而是信息學和管理學中的重要內容了。對信息管理的理解，一種認為是，信息管理就是對信息的管理。在此，信息管理是指狹義的信息資源管理，實際上就是對信息本身的管理；另一種認為，信息管理不僅是對信息的管理，而是對涉及信息活動的各種要素，如信息、技術、人員、組織進行合理的組織和有效的控制，從而滿足社會的信息需求。在此，信息管理是指廣義的信息資源管理。綜合兩種理解，信息管理是指對人類信息活動所產生的社會信息進行管理，信息管理是管理的一種，既要對信息進行管理，

11、也要對信息活動進行管理。信息和信息活動都是信息管理的客體。簡而言之，信息管理就是對信息和信息活動的管理，這就是我們對信息管理的全面理解。1.2 系統開發的理論依據及研究方法本信息管理系統合理的借鑒國際領先的設備管理思想并結合國內學校設備管理現狀，經過長期的現場調研，完全能滿足國內一般實驗室的設備管理的需要。并通過對各行業設備管理情況的長期研究探索，以靈活、通用為主要設計思想，開發適合于學校設備管理的信息系統。使用本系統之后，將會提高學校的辦公效率和設備可靠性，減少工作人員的勞動強度，減少辦公耗材，提高學校的現代化管理水平。現代化的實驗室規模一般較大，傳統的實驗室設備管理方式往往跟不上發展的需要

12、，及時了解實驗室設備的明確動向與狀態對實驗室設備的使用效率至關重要，也是實驗室完成預算與決策的關鍵因素。針對這些，本系統采用瀏覽器/服務器模式，選用SQL Server 2005 作為后臺數據庫，利用ASP.NET 作為前臺開發工具來開發實驗室設備管理系統。1.3 系統開發的結果及地位本系統是針對實驗室固定資產及設備具體業務特點而開發出的軟件系統, 包括:信息查詢管理、設備類別管理、設備維修管理、設備報廢管理、用戶管理和系統管理等功能模塊. 極大地方便了對實驗室設備的查詢與使用, 同時也方便實驗室管理人員對實驗室設備信息的整體把握, 更加準確地進行實驗室成本預算. 因此, 也使得實驗室的設備極

13、好的得到利用, 為實驗室創造出最大的利益. 本軟件界面友好、操作簡便、系統穩定可靠, 是一套非常實用的管理軟件。2 開發語言和軟件平臺介紹2.1 MyEclipse介紹MyEclipse 是企業級工作平臺（MyEclipse Enterprise Workbench ，簡稱MyEclipse ）是對Eclipse IDE 的擴展。就其本身而言，它只是一個框架和一組服務，用于通過插件組件構建開發環境。幸運的是，MyEclipse 附帶了一個標準的插件集，包括 Java 開發工具（Java Development Tools ，JDT ）。 MyEclipse 還包括插件開發環境（Plug-in

14、Development Environment，PDE ），這個組件主要針對希望擴展 MyEclipse 的軟件開發人員，因為它允許他們構建與MyEclipse 環境無縫集成的工具。由于 MyEclipse 中的每樣東西都是插件，對于給 MyEclipse 提供插件，以及給用戶提供一致和統一的集成開發環境而言，所有工具開發人員都具有同等的發揮場所。總之，MyEclipse 是一款功能強大的JavaEE 集成開發環境，支持代碼編寫、配置、測試以及除錯，操作靈活，是開發人員的好幫手。2.2 MySQL 介紹MySQL 是一個快速的多線程、多用戶和健壯的SQL 數據庫服務器。MySQL 服務器支持關

15、鍵任務。重負載生產系統的使用，也可以將它嵌入到一個大配置(mass-deployed的軟件中去。(1MySQL是一個數據庫管理系統。(2MySQL是一個關系數據庫管理系統。(3MySQL服務器是一個快的、可靠的和易于使用的數據庫服務器。(4MySQL服務器工作在客戶/服務器或嵌入系統中。(5MySQL也可以是一個嵌入的多線程庫，你可以把它連接到你的應用中而得到一個小、快且易于管理的產品。2.3 開發模式MVC 介紹MVC 架構是隨著smalltalk language 語言的發展提出的, 它是一個著名的用戶界面設計架構. MVC模式不僅實現了功能模塊和顯示模塊的分離, 同時它還提高了應用系統的

16、可維護性, 可擴展性, 可移植性和組件的可復用性.經典的MVC 架構把一個組件(可認為是整個應用程序的一個模塊 劃分成三部分:Model(模型 ：模型包含應用程序的核心功能, 管理這個模塊中所用到的數據和值。View(視圖 ：視圖提供模型的表示, 管理模塊如何顯示給用戶, 它是應用程序的外觀。Controller(控制器 ：控制器對用戶的輸入作出反應, 管理用戶與視圖發生的交互。MVC 設計模式的優點有：多個視圖使用同一個模型；對客戶機的新類型更容易支持；MVC 設計允許一個開發者將一個好的面向對象的設計與用戶接口隔離開來, 允許在同樣的模型中容易地使用多個接口, 并且允許在實現階段對接口作大

17、的修改而不需要對相應的模型進行修改.2.4 Struts2介紹Struts2是一個優雅的，可擴展的JAVA EE web 框架。框架設計的目標貫穿整個開發周期，從開發到發布，包括維護的整個過程。Struts2是Struts1和WebWork 的共同成果，也可以說，Struts2是WebWork 的升級版，他采用的正是WebWork 的核心，所以，Struts2并不是一個不成熟的產品，相反，構建在WebWork 基礎之上的Struts2是一個運行穩定、性能優異、設計成熟的WEB 框架。Struts2的工作原理：首先瀏覽器提交一個請求，這個請求經過一系列的過濾器。接著根據請求的動作來調用相應的Ac

18、tion 方法，通過配置文件找到Action 、類，然后創建一個類的實例，同時通過代理模式調用Action 。當Action 執行完畢，便會根據struts.xml 中的配置找到對應的返回結果。2.5 Hibernate 介紹Hibernate 是一個免費的開源Java 包，它使得與關系數據庫打交道變得十分輕松，就像您的數據庫中包含每天使用的普通Java 對象一樣，同時不必考慮如何把它們從神秘的數據庫表中取出（或放回到數據庫表中）。它解放了您，使您可以專注于應用程序的對象和功能，而不必擔心如何保存它們或稍后如何找到它們。大多數應用程序都需要處理數據。Java 應用程序運行時，往往把數據封裝為相

19、互連接的對象網絡，但是當程序結束時，這些對象就會消失在一團邏輯中，所以需要有一些保存它們的方法。有時候，甚至在編寫應用程序之前，數據就已經存在了，所以需要有讀入它們和將其表示為對象的方法。手動編寫代碼來執行這些任務不僅單調乏味、易于出錯，而且會占用整個應用程序的很大一部分開發工作量。Hibernate 在本系統中的應用：(1表為基礎建立Java 的實體類。(2所做的Java 類寫對應的配置文件，一個類對應一個配置XML 文件。(3hibernate.cfg.xml這個配置文件寫好連接數據庫名字、URL 、數據庫驅動名、用戶名、密碼以及應射到為Java 類所寫的XML 文件中寫以上所寫的各個Ja

20、va 類對應的Service 類，這些Service 類主要負責將其對應的類通過映射文件增、刪、改到MySQL 數據庫和從數據庫中查出想要得到的對應的Java 類。2.6 JSP 介紹JSP 及其特點：JavaServer Pages （JSP ）是一種實現普通靜態HTML 和動態HTML 混合編碼的技術。JSP 和ASP 相比具有兩方面的優點。首先，動態部分用Java 編寫，而不是VB Script或其他Microsoft 語言，不僅功能更強大而且更易于使用。第二，JSP 應用可以移植到其他操作系統和非Microsoft 的Web 服務器上。JSP 和純Servlet 相比JSP 并沒有增加

21、任何本質上不能用Servlet 實現的功能。但是，在JSP 中編寫靜態HTML 更加方便，不必再用println 語句來輸出每一行HTML 代碼。更重要的是，借助內容和外觀的分離，頁面制作中不同性質的任務可以方便地分開：比如，由頁面設計專家進行HTML 設計，同時留出供Servlet 程序員插入動態內容的空間。JSP 具備了Java 技術的簡單易用，完全的面向對象，具有平臺無關性且安全可靠，主要面向因特網的所有特點。3系統需求分析3.1.1 技術可行性一個完備的實驗室設備管理系統具有以下優越性：方便領導查詢實驗室設備的使用情況，節省時間，可以提高系統的工作效率和準確率。為了適應新形勢的發展，我

22、進行了這一系統的初步設計工作，也可以說是做一個初步的探索，希望它能夠在查詢實驗室設備信息時發揮高效、便捷的作用，把系統管理員從繁重的工作中解脫出來！該實驗室設備管理系統是以MySQL5.5數據庫為后臺核心應用、以服務為目的信息平臺，對資源進行科學的加工整序和管理維護，為實驗室設備提供管理。3.1.2 經濟可行性經濟可行性主要依據是成本、效益分析，該系統的目標是以最低的成本，在最短的期限內開發出實驗室設備管理系統。系統能減少很多不必要的資源，不用像以前那樣用冗余的紙張式的管理，大大節省了學校能源。并且還提高了實驗室設備管理的精確度。方便快速的操作，可減少實驗室設備管理的漏洞，又減少因工作的冗余出

23、現的錯誤，并且操作非常簡單，可減少許多不必要的人員，這無論從物質上還是工作人員的工資上都為學校節約了開支，為學校增加了效益。目標系統開發需求比較低，加上具有成熟的軟硬件環境，所以在軟硬件的支出上比較低，在為使用者帶來便利的同時，也為系統的進一步推廣創造了條件。這帶來的經濟回報將遠超過支出，并且最重要的是該軟件的開發可以使我們對系統的開發有全面的認識。從經濟角度考慮，此實驗室設備管理系統開發可行。3.1.3 運行可行性新系統的研制和開發是充分得考慮工作人員對企業事務的易于管理，管理者方便查詢設備信息效率。從而能完全滿足使用者的要求。3.1.4 可行性研究結論依據以上因素，本實驗室設備管理信息系統

24、開發項目不僅方便快捷、高效，而且社會效益比較好從而使本系統開發者相信該系統開發出來之后將取得成功。綜上所述，此項目在技術、經濟、運行和社會效益上是完全可行的。3.1.5 系統結構B/S模式簡介B/S結構（Browser/Server結構）結構即瀏覽器和服務器結構。它是隨著Internet 技術的興起，對C/S結構的一種變化或者改進的結構。在這種結構下，用戶工作界面是通過WWW 瀏覽器來實現，極少部分事務邏輯在前端（Browser ）實現，但是主要事務邏輯在服務器端（Server ）實現，形成所謂三層3-tier 結構。以目前的技術看，局域網建立B/S結構的網絡應用，并通過Internet/In

25、tranet模式下數據庫應用，相對易于把握、成本也是較低的，大大簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統維護與升級的成本和工作量。它是一次性到位的開發，能實現不同的人員，從不同的地點，以不同的接入方式（比如LAN, WAN, Internet/Intranet等）訪問和操作共同的數據庫；它能有效地保護數據平臺和管理訪問權限，服務器數據庫也很安全 。 B/S模式的優點用戶可以通過WWW 例覽器去訪問Internet 上的文本、數據、圖像、動畫、視頻點播和聲音信息，這些信息都是由許許多多的Web 服務器產生的，而每一個Web 服務器又可以通過各種方式與數據庫服務器連接，大量的數據實際存放在數據庫服務器中。

26、客戶端除了WWW 瀏覽器，一般無須任何用戶程序，只需從Web 服務器上下載程序到本地來執行，在下載過程中若遇到與數據庫有關的指令，由Web 服務器交給數據庫服務器來解釋執行，并返回給Web 服務器，Web 服務器又返回給用戶。在這種結構中，將許許多多的網連接到一塊，形成一個巨大的網，即全球網。而各個企業可以在此結構的基礎上建立自己的Intranet 。B/S結構的優點1具有分布性特點，可以隨時隨地進行查詢、瀏覽等業務處理。 2業務擴展簡單方便，通過增加網頁即可增加服務器功能。3維護簡單方便，只需要改變網頁，即可實現所有用戶的同步更新。 4開發簡單，共享性強。3.2 需求分析3.2.1 系統目的

27、21世紀以來，人類經濟高速發展，社會發生了日新月異的變化，特別是計算機的應用已經普及到經濟和社會生活的各個領域。使原本舊的管理方法越來越不適應現在社會的發展。許多人還停留在以前的手工操作，這大大的阻礙了人類經濟發展。為了適應現代社會人們高度強烈的時間觀念，實驗室設備管理系統軟件為實驗室帶來極大的方便。學校的規模不斷擴大，實驗室設備數量急劇增加，有關實驗室設備的各個信息也成倍增加。面對龐大的信息量，需要有專門的實驗室設備管理系統來提高工作的效率。本系統為實驗室設備管理系統，通過這樣的系統，可以做到信息的規范管理，快速查詢實驗室設備的信息。其開發主要包括數據庫的建立和維護以及前端應用程序的開發兩個

28、方面。3.2.2 系統功能及用戶需求分析管理員可以對實驗室設備信息進行查詢及相關實驗室設備的狀態查看。管理員可以根據本人用戶名和密碼登錄系統。在信息系統中，后臺數據庫存儲的地位相當重要，數據庫的設計不但對數據的操作速度有影響，還直接關系到軟件系統的質量和生存周期。本系統采用了SQL 數據庫LabEquipMSDB,LabEquipMSDB 庫中包括教師信息表、借用設備表、儀器表、用戶登陸表。系統首先必須維護實驗室中詳細資料的數據表，程序能對該表進行寫入和讀出數據的操作。系統還要管理員信息表，記錄管理員的資料，檢驗管理員的登陸，管理員的權限等。該軟件的功能是由專門人員負責對實驗室設備使用情況進行

29、統計、更新。在領導認可的情況下對于已徹底損壞的設備做報廢處理，同時詳細記錄有關信息并修改相應的設備記錄。對于有嚴重問題（故障）的設備要及時修理，并記錄相關的修理記錄。對于急需修改但又缺少的設備，需以“申請表”的形式送交上級領導請求批準購買。新設備購入后要立即進行設備登記，同時更新申請表的內容。每件設備在做入庫登記時均由系統按類別加自動順序號編號，形成設備號。能夠按類別和時間段等隨時對現有設備及其修理、報廢情況進行統計、查詢。3.3 數據描述3.3.1 系統數據流圖的創建 3.3.2 數據字典的創建數據字典是關于數據的信息的集合，也就是對數據流圖中包含的所有元素的定義的集合。數據流圖和數據字典共

30、同構成系統的邏輯模型。下面用數據字典來定義數據流圖中各元素的確切內容：1. 數據流條目 登陸信息輸入：設備管理員 輸出：身份驗證描述：登陸信息=用戶名+密碼+登陸權限 查詢信息輸入：合法人員對設備的查詢操作 輸出：設備信息表描述：查詢信息=設備名/型號/類別/購置日期 維修信息輸入：所需維修設備的信息 輸出：確定維修設備的記錄描述：維修信息=修理日期+設備名+編號+修理廠家+修理費用+責任人 新設備輸入：購買設備的信息輸出：確定購買的新設備的記錄描述：新設備=類別+設備名+編號+型號+規格+單價+數量+購置日期+生產廠家+保質期+經辦人等報廢設備輸入：所需報廢的設備的信息 輸出：報廢的設備記錄

31、描述：報廢設備=類別+設備+型號等 審核信息 輸入：審核 輸出：上級領導描述：審核信息=報廢設備信息/新設備購買信息 2加工條目身份驗證，統計查詢，維修，購買，報廢，生產報表，審核。 3. 文件條目 登陸表輸入：身份驗證 輸出：身份驗證數據結構：用戶名+密碼+登陸權限 設備基本信息表 輸入：統計查詢數據結構：類別+設備名+型號+規格等 維修記錄表輸入：統計查詢，維修 輸出：統計查詢數據結構：修理日期+設備名+編號+修理廠家+修理費用+責任人 新設備表輸入：統計查詢，購買 輸出：統計查詢數據結構：類別+設備名+編號+型號+規格+單價+數量+購置日期+生產廠家+保質期+經辦人等報廢記錄表輸入：報廢

32、，統計查詢，生產報表 輸出：統計查詢，生產報表 數據結構：類別+設備名+型號等 申請表輸入：統計查詢，生產報表 輸出：統計查詢，生產報表，購買 數據結構：類別+設備名+型號+規格+數量4 總體設計總體設計的基本目的就是回答“系統應該如何實現？”這個問題。因此總體設計又稱為概要設計或初步設計。通過這個階段的工作將劃分出組成系統的物理元素程序、文件、數據庫、人工過程和文檔等等，但是每個物理元素仍然處于黑盒子級，這些黑盒子里的具體內容將在以后仔細設計。總體設計階段的另一項重要任務是設計軟件的結構，也就是要確定系統中每個程序是由哪些模塊組成的，以及這些模塊相互之間的關系。總體設計工程通常有兩個主要階段

33、組成：系統設計，確定系統的具體實現方案；結構設計確定軟件結構，也就是要確定系統中每個程序擁有哪些模塊組成的，以及這些模塊之間的關系。在詳細設計之前進行總體設計可以站在全局的高度上，花較少的成本，從中選出最佳方案和最合理的軟件結構，從而用較低的成本開發出高質量的軟件系統。4.2 運行環境與系統結構為了保證系統運行的效率和可靠性，系統服務器端應具有較高的軟硬件配置，客戶端的要求不是很高。此應用程序可廣泛用于內部的局域網。4.3 系統功能模塊與設計模塊化就是把程序劃分成獨立命名且可獨立訪問的模塊，每個模塊完成一個子功能，把這些模塊集成起來構成一個整體，可以完成指定的功能滿足用戶的需求。采用模塊化原理

34、可以使軟件結構清晰，不僅容易設計也容易閱讀和理解。因為程序錯誤常局限在有關的模塊及它們之間的接口中，所以模塊化使軟件容易測試和調試，因而有助于提高軟件的可靠性。一個好的電子系統要有一些必要的模塊組成，若缺少了某些模塊那么這個系統就會有缺陷。4.4 系統功能模塊說明1、信息查詢管理： 1） 設備信息查詢 2）設備維護查詢 3）設備報廢查詢 4）設備新購查詢2、設備類別管理：1）增加新類別 2）修改已有類別 3、設備維修管理1 維修信息查詢 2）維修信息增加 3）維修信息刪除 4）維修信息修改 4、設備報廢管理 報廢信息查詢 5、用戶信息管理1）注冊新用戶，僅管理員可用 2）個人密碼修改 6、驗證登錄1）普通用戶登錄 ，權限受限 2）管理員登錄，支持所有權限4.5 系統功能模塊5 詳細設計基本表如下： （1） 管理員信息表 (2設備類型表 （3）申請表 (4新購設備表序號 字段 類型 長度 是否允許為空 備注 1 2 3 4 5 6 7 id name cate