实验室信息管理系统.doc

大学毕业学士学位论文中文摘要实验室信息管理系统（Laboratory Information Management System，简称LIMS）是将计算机技术、网络技术和数据库技术结合起来进行高校实验室管理的系统，可以高效地、灵活地进行实验室常规管理和实验效果管理等，更加丰富了实验室管理的内容，扩展了高校实验室的功能。论文首先介绍的是建立实验室管理系统的必要性，还有开发的环境。这套系统是在Microsoft Windows XP操作系统平台下，用Microsoft Office Access 2003进行数据库的设计与开发。本文详细阐述了系统设计的分析过程,包括功能分析和数据需求分析，还介绍了选择使用的开发工具。介绍了该系统的设计与实现的过程，主要介绍了系统的各个功能子模块的结构划分以及它们之间的联系，后面还详细介绍了各个子功能系统要实现的功能和数据需求，还有程序的部分ASP源代码。关键词：实验室信息管理系统；Microsoft Office Access 2003；ASPThe Design and Development of Laboratory Information Management System Based on B/S ModelAuthor:Mao Zongbao Tutor:Li JianweiAbstractLaboratory Information Management System (LIMS) is a system in which computer technology, network technology and database technology are integrated. Using this system, the management of laboratories and the management of experimental effect are efficient, flexible and convenient. It can enrich the contents of lab management and enlarge the functions of laboratories in colleges and universities.First of all papers presented is to establish the need for laboratory management system, development of the environment. The system is Microsoft Windows XP operating system platform, using Microsoft Office Access 2003 database design and development. This article detailed analysis of the system design process, including functional analysis and data needs analysis, also introduced the option of using the development tools. Introduced the system design and implementation of the process, mainly on the various functional module of the structure as well as the linkages between them, the details behind the various sub-systems to achieve the functions and data needs, there are procedures part of ASP source procedure.Keywords: Laboratory Information Management System; Microsoft Office Access 2003; ASP目 录第一章 系统概述11.1 项目开发的目的和意义11.2 系统开发平台11.3 系统的实现方法与目标2第二章 系统的可行性研究与需求分析32.1 可行性研究32.1.1 技术可行性32.1.2 经济可行性32.1.3 操作可行性42.1.4 社会因素可行性42.1.5 可行性研究结论42.2 需求分析42.2.1 系统的目的42.2.2 系统功能及用户需求分析42.3 数据描述52.3.1 数据流图52.3.2 数据字典72.3.3 系统需求8第三章 总体设计103.1 总体设计原理103.2 系统流程图103.3 系统功能模块设计103.3.1 功能模块图123.3.2 功能模块说明123.4 数据库的概念设计133.5 数据库逻辑设计163.6数据库物理设计18第四章 详细设计214.1 程序设计目标214.2 程序流程图21第五章 编码实现235.1 登录界面235.2 管理员登录后界面245.3 普通用户登录后界面30第六章 软件的测试346.1 系统开发环境346.2 系统测试34结束语38致 谢39参考文献40附 录4153第一章 系统概述1.1 项目开发的目的和意义随着科学技术的发展，社会的进步，计算机迅速的发展。信息化的发展是如此迅速，以至于社会生活的各个方面都在不停地跟着发生变化。一个现代化的实验室信息管理系统在正常运行中面对大量的使用者。人工管理既浪费人力物力财力，又容易导致各种错误的发生，比如实验室手工下达任务书不方便，审核任务书也非常麻烦，接收查询任务书也不方便，查询实验报告效率低。实验室中存在的这些问题严重的影响了工作的效率，目前迫切需要采用信息化的手段解决这些问题。计算机技术的进步，促使现代工业技术在快速发展，随着科研和生产技术的不断发展，企业的管理技术也从手工分析发展到仪器分析，管理项目大量增加，对数据的准确性和报出时间的要求越来越严格，数据处理量急速增加，原来的人工管理模式在这种形式下已显得不太适应，使用计算机完成数据的收集、分析和处理的管理手段应运而生。在这一背景下，实验室信息管理系统（LIMS）开始出现，并在实际应用中得到了快速发展，成为一项崭新的实验室管理与应用技术。实验室是所有高校、研究机构、企业必不可少的基本构成单位。特别是企业，实验室的办公管理对企业来说非常重要的管理办法。就本企业情况看来，目前，该企业的实验室设备和实验的管理还处于较为原始的手工阶段，缺少一套实用可靠的管理系统软件。随着企业单位和事业单位对办公自动化的要求越来越高，利用计算机管理系统管理企业的实验室信息势在必行。因此，本项目拟开发一个实验室信息管理系统。本系统是为实现企业实验室信息管理而设计的，为了使管理人员从繁琐的手工劳动中解脱出来，提高工作人员的工作效率，降低管理成本，节约存储空间，开发一个管理系统十分必要。本系统就是企业实验室系统的无纸化办公改造系统。1.2 系统开发平台系统要求：1所需要的操作系统Windows 2000/XP/VISTA2浏览器要求 IE 6.0以上3最低硬件要求 CPU频率：1GHz 内存：256MB 硬盘：200MB自由空间 显示器分辨率：800*6004所需软件 IIS 5.1 Macromedia Dreamweaver 8 Microsoft Office Access 20031.3 系统的实现方法与目标本系统选择Macromedia Dreamweaver 8作为编程环境。Dreamweaver 提供了功能全面的编码环境，其中包括代码编辑工具（例如代码颜色、标签完成、“编码”工具栏和代码折叠）；有关层叠样式表 (CSS)、JavaScript、ColdFusion 标记语言 (CFML) 和其它语言的语言参考资料。Dreamweaver 还使您可以使用服务器技术（如 CFML、ASP.NET、ASP、JSP 和 PHP）生成动态的、数据库驱动的 Web 应用程序。Dreamweaver 可以完全自定义。您可以创建您自己的对象和命令，修改快捷键，甚至编写 JavaScript 代码，用新的行为、属性检查器和站点报告来扩展 Dreamweaver 的功能。本系统的数据库采用Microsoft Office Access 2003。Access 是微软公司推出的基于Windows的桌面关系数据库管理系统（RDBMS），是Office系列应用软件之一。它提供了表、查询、窗体、报表、页、宏、模块7种用来建立数据库系统的对象；提供了多种向导、生成器、模板，把数据存储、数据查询、界面设计、报表生成等操作规范化；为建立功能完善的数据库管理系统提供了方便，也使得普通用户不必编写代码，就可以完成大部分数据管理的任务。第二章 系统的可行性研究与需求分析2.1 可行性研究2.1.1 技术可行性从目前市场上比较流行的数据开发、管理软件来看，ASP和Microsoft Office Access 2003的结合无疑是在实际应用中较为成功的一种解决方案。ASP全新的技术构架让编程变的更为简单。Microsoft Office Access 2003管理方便、性能稳定、备份、还原方便、通过对数据库访问用户权限的控制能体现出很好的安全性。方便管理人员查询实验室信息的情况，节省时间，可以提高系统的工作效率和准确性。为了适应新形势的发展，我进行了这一系统的设计工作，也可以说是做一个初步的探索，希望它能够在实验室信息管理中发挥高效、便捷的作用，把系统管理员从繁重的工作中解脱出来。2.1.2 经济可行性经济可行性主要依据是成本/效益分析，该系统的目标是以最低的成本，在最短的期限内开发出实验室信息管理系统。系统能减少很多不必要的资源，不用以前那样用冗余的纸张式的管理。计算机的存储与快速查询功能大大提高了实验室信息管理的效率，并且还提高了实验室信息管理的精确度。方便快速的操作，可减少实验室设备信息管理的漏洞，又减少因工作的冗余出现的错误，并且操作非常简单，可减少许多不很必要的人员，这无论从物质上还是工作人员的工资上都为管理部门节约了开支。目标系统开发需求比较低，加上具有成熟的软硬件环境，所以在软硬件的支出上比较低。而且，目标系统并不是十分的复杂。当系统开发完实际运行后，将很大程度上提高计算机的功能，在为使用者带来便利的同时，也为系统的进一步推广创造了条件。这带来的经济回报将远超过支出，并且最重要的是该软件的开发可以使我们对系统的开发有全面的认识。从经济角度考虑，此实验室信息管理系统开发可行。2.1.3 操作可行性用户仅需具有基本的电脑操作能力即可。在进行实验室管理操作时，只需要输入用户名和密码，系统验证后即可进行相应的操作，综上所述，实验室信息管理系统在企业中是可行的。2.1.4 社会因素可行性从法律因素和安全用正版和免费角度考虑，所有技术参考资料都经授权，所有软件都选。2.1.5 可行性研究结论依据以上因素，本实验室信息管理系统开发项目不仅方便快捷、高效，而且社会效益比较好，从而使本系统开发者相信该系统开发出来之后将取得的成功。综上所述，此项目在技术、经济、操作和社会效益上是完全可行的。2.2 需求分析2.2.1 系统的目的21世纪以来，人类经济高速发展，人们的生活发生了日新月异的变化，特别是计算机的应用及普及到经济和社会生活的各个领域。使原本的旧的管理方法越来越不适应现在社会的发展。许多人还停留在以前的手工操作。这大大地阻碍了人类经济的发展。信息化发展如此迅速，以至于社会生活中的各个方面都在不停地跟着发生变化。企事业单位内部对办公自动化的要求越来越高，实验室内部办公管理系统就是某企业实验室系统的无纸化办公系统。2.2.2 系统功能及用户需求分析管理员可以对实验室办公信息进行查询及相关实验室设备的使用情况查看。管理员可以根据本人用户名和密码登录系统。在信息系统中，后台数据库存储的地位相当重要。数据库的设计不但对数据的操作速度有影响，还直接关系到软件系统的质量和生存周期。本系统采用了Microsoft Office Access 2003数据库，本系统的使用人员分为管理员、普通用户两类。两个角色的权限不同，登录后的界面也不相同。管理人员登录后可实现用户、人员、设备、项目、论文、新闻、公告以及实验室的相关信息的添加、查询、修改和删除等相应管理功能；普通用户登录后只能对上述信息进行查询和对自己的信息进行修改。2.3 数据描述2.3.1 数据流图数据流图（DFD）是一种图形化技术，它描绘信息流和数据从输入移动到输出的过程中所经受的变换。在数据流图中没有任何具体的物理部件，它只是描绘数据在软件中流动和被处理的逻辑过程。数据流图的基本目的是利用它作为交流信息的工具，还有一个重要的作用就是作为分析和设计的工具。一个完整的软件系统需要有一个完整的、系统化的数据流向，数据的输入输出以及数据在整个过程中经过哪些路径，都尽可能的在数据流图中表示出来，数据流是处于运动中的数据。数据流图具有抽象性和概括性。抽象性表现在它完全舍去了具体的物质，只剩下数据的流动、加工处理和存储；概括性表现在它可以把信息中的各种不同业务处理过程联系起来，形成一个整体。下面就是针对本开发系统而设计的“数据流图”（如图2.1所示）。图2.1 实验室信息管理系统数据流图1. 细化管理员数据流图（如图2.2所示）：图2.2 细化管理员数据流图2.细化普通用户数据流图（如图2.3所示）：图2.3 细化普通用户数据流图2.3.2 数据字典数据字典是关于数据的信息的集合，也就是对数据流图中包含的所有元素的定义的集合。数据流图和数据字典共同构成系统的逻辑模型。下面用数据字典来定义数据流图中各元素的确切内容：表2-1 用户信息表数据字典名字：用户信息表别名：描述：保存使用本系统的用户信息定义：用户信息表=用户ID+用户名+密码+权限位置：数据库user表表2-2 人员信息表数据字典名字：人员信息表别名：描述：保存实验室工作人员信息定义：人员信息表=人员ID+姓名+性别+年龄+职称+学历+联系电话位置：数据库member表表2-3 设备信息表数据字典名字：设备信息表别名：描述：保存实验室设备信息定义：设备信息表=设备ID+设备名称+生产厂商+购入时间+使用情况位置：数据库equipment表表2-4 项目信息表数据字典名字：项目信息表别名：描述：保存实验室项目组项目信息定义：项目信息表=项目ID+项目名称+负责人+项目内容+科研经费位置：数据库project表表2-5 论文信息表数据字典名字：论文信息表别名：描述：保存实验项目相关论文信息定义：论文信息表=论文ID+论文名称+论文作者+论文内容+首发刊物+发表时间+曾获奖项位置：数据库dissertation表表2-6 新闻信息表数据字典名字：新闻信息表别名：描述：保存首页新闻信息定义：新闻信息表=新闻ID+新闻标题+新闻内容+新闻发布人+发布时间位置：数据库news表表2-7 公告信息表数据字典名字：公告信息表别名：描述：保存首页公告信息定义：公告信息表=公告ID+公告标题+公告内容+公告发布人+发布时间位置：数据库notice表表2-8 实验室信息表数据字典名字：实验室信息表别名：描述：保存实验室信息定义：实验室信息表=实验室ID+实验室名称+实验室简介+负责人位置：数据库lab表2.3.3 系统需求1. 用户接口本系统的用户一般需要通过本机进行操作，进入主界面后输入用户名、密码，分别进入相对应的界面(如：管理员界面、普通用户界面)。用户对程序的维护，最好要有备份。2. 软件接口客户端：Windows 2000/XP/VISTA服务器端：Windows 2000/XP/VISTA数据库：Microsoft Office Access 20033. 性能需求精度需求：在精度需求上，根据使用需要，在各项数据的输入，输出及传输过程中，由于本系统使用了数据结构，可以满足各种精度的需求。时间需求：在软件方面，响应时间，更新处理时间都比较快且迅速，完全满足用户要求。灵活性：当用户需求，如操作方式，运行环境，结果精度，数据结构于其他软件接口等发生变化时，设计的软件要做适当调整，灵活性大。4. 故障处理1）内部故障处理：在开发阶段可以随即修改数据库里的相应内容。2）外部故障处理：对编辑的程序进行重装载时，第一次装载认为有错，修改。第二次运行，在需求调用时出错，有错误提示，重试。第三章 总体设计3.1 总体设计原理经过了需求分析，我们已经清楚了系统所要完成的全部功能，接下来就是决定“怎么做”。概括的说，总体设计的基本目的就是回答“系统应该如何实现?”的这个问题。因此总体设计又称为“概要设计”。通过这个阶段的工作，将划分出组成系统的物理元素：程序，文件，数据库，人工过程和文件等。总体设计阶段的另一项重要任务是设计基本的结构，也就是要确定系统中每个程序是由哪些模块组成，以及这些模块间的相互关系。总体设计工程通常有两个主要阶段组成：系统设计，确定系统的具体实现方案；结构设计确定软件结构，也就是要确定系统中每个程序拥有哪些模块组成的，以及这些模块之间的关系。在详细设计之前进行总体设计可以站在全局的高度上，花较少的成本，从中选出最佳方案和最合理的软件结构，从而用较低的成本开发出高质量的软件系统。3.2 系统流程图系统流程图是概括地描绘物理系统的传统工具。它的基本思想是用图形符号以黑盒子形式描绘组成系统的每个部件（程序，文档，数据库等）。系统流程图表达的是数据在系统各部件之间流动的情况，而不是对数据进行加工处理的控制过程，因此尽管系统流程图的某些符号和程序流程图的符号形式相同，但是它却是物理数据流图而不是程序流程图。本系统的系统流程图如图3.1所示：3.3 系统功能模块设计模块化就是把程序划分成独立命名且可独立访问的模块，每个模块完成一个子功能，把这些模块集成起来构成一个整体，可以完成指定的功能满足用户的需求。采用模块化原理可以使软件结构清晰，不仅容易设计也容易阅读和理解。因为程序错误常局限在有关的模块及它们之间的接口中，所以模块化使软件容易测试和调试，因而有助于提高软件的可靠性。一个好的电子系统要有一些必要的模块组成，若缺少了某些模块那么这个系统就会有缺陷。图3.1 系统流程图3.3.1 功能模块图本系统的功能模块图如图3.2所示：图3.2 系统功能模块图3.3.2 功能模块说明1. 用户管理模块其功能是完成对用户信息的添加、修改、删除。2. 人员管理模块其功能是完成对人员信息的添加、修改、删除。3. 设备管理模块其功能是完成对设备信息的添加、修改、删除。4. 项目管理模块其功能是完成对项目信息的添加、修改、删除。5. 论文管理模块其功能是完成对论文信息的添加、修改、删除。6. 新闻管理模块其功能是完成对新闻信息的添加、修改、删除。7. 公告管理模块其功能是完成对公告信息的添加、修改、删除。8. 实验室管理模块其功能是完成对实验室信息的添加、修改、删除。3.4 数据库的概念设计根据对数据流图和数据字典的分析，确定该应用中的实体、属性和实体之间的联系，并画出系统总体的E-R图。概念设计可分为三步进行：首先设计局部E-R模式，然后把各局部E-R模式综合成一个全局模式，最后对全局ER模式进行优化，得到最终的模式，即概念模式。E-R图为实体-联系图，提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。构成E-R图的基本要素是实体型、属性和联系，其表示方法为：实体：用矩形表示，矩形框内写明实体名；属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来；联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1 : 1，1 : n或m : n）。实体和属性的定义。ER模型的“联系”用于刻画实体之间的关联。一种完整的方式是对局部结构中任意两个实体类型，依据需求分析的结果，考察局部结构中任意两个实体类型之间是否存在联系。若有联系，进一步确定是1:N，M:N，还是1:1等。还要考察一个实体类型内部是否存在联系，两个实体类型之间是否存在联系，多个实体类型之间是否存在联系，等等。利用ER方法进行数据库的概念设计，可分成三步进行：首先设计局部ER模式，然后把各局部ER模式综合成一个全局模式，最后对全局ER模式进行优化，得到最终的模式，即概念模式。所有局部ER模式都设计好了后，接下来就是把它们综合成单一的全局概念结构。全局概念结构不仅要支持所有局部ER模式，而且必须合理地表示一个完整、一致的数据库概念结构。1.局部ER模式的合并合并的原则是：首先进行两两合并；先合并那些现实世界中有联系的局部结构；合并从公共实体类型开始，最后再加入独立的局部结构。2.消除冲突冲突分为三类：属性冲突、结构冲突、命名冲突。设计全局ER模式的目的不在于把若干局部ER模式形式上合并为一个ER模式，而在于消除冲突，使之成为能够被所有用户共同理解和接受的同一的概念模型。 3.全局ER模式的优化在得到全局ER模式后，为了提高数据库系统的效率，还应进一步依据处理需求对ER模式进行优化。一个好的全局ER模式，除能准确、全面地反映用户功能需求外，还应满足下列条件：实体类型的个数要尽可能的少；实体类型所含属性个数尽可能少；实体类型间联系无冗余。各个实体的E-R图如下所示：图3.3 用户E-R图图3.4 人员E-R图图3.5 设备E-R图图3.6 项目E-R图图3.7 论文E-R图图3.8 新闻E-R图图3.9 公告E-R图图3.10 实验室E-R图3.5 数据库逻辑设计本系统数据库采用Microsoft Office Access 2003数据库。数据库中包含8张表。下面分别给出主要数据表的结构。表3-1 user表字段名称数据类型字段大小是否必填字段是否允许为空id自动编号长整型是否name文本50是否pwd文本50是否userlevel数字整型是否表3-2 member表字段名称数据类型字段大小是否必填字段是否允许为空id自动编号长整型是否name文本50是否sex文本50是否age数字长整型是否title文本50是否education文本50是否tel数字长整型是否表3-3 equipment表字段名称数据类型字段大小是否必填字段是否允许为空id自动编号长整型是否name文本50是否manufacturer文本50是否buytime日期/时间是否status文本50是否表3-4 project表字段名称数据类型字段大小是否必填字段是否允许为空id自动编号长整型是否name文本50是否principal文本50是否content备注是否funds货币是否表3-5 dissertation表字段名称数据类型字段大小是否必填字段是否允许为空id自动编号长整型是否name文本50是否author文本50是否content备注是否publication文本50是否publictime日期/时间是否awards文本50是否表3-6 news表字段名称数据类型字段大小是否必填字段是否允许为空id自动编号长整型是否subject文本50是否content备注是否issuer文本50是否adddate日期/时间是否表3-7 notice表字段名称数据类型字段大小是否必填字段是否允许为空id自动编号长整型是否subject文本50是否content备注是否issuer文本50是否adddate日期/时间是否表3-8 lab表字段名称数据类型字段大小是否必填字段是否允许为空id自动编号长整型是否name文本50是否introduction备注是否principal文本50是否3.6数据库物理设计数据库在物理设备上的存储结构与存取方法称为数据库的物理结构，它依赖于选定的数据库管理系统。为一个给定的逻辑数据模型选取一个最适合的应用要求的物理结构过程，就是数据库的物理设计。表3-9 user表表3-10 member表表3-11 equipment表表3-12 project表表3-13 dissertation表表3-14 news表表3-15 notice表表3-16 lab表第四章 详细设计4.1 程序设计目标详细设计阶段的根本目标是确定应该怎样具体地实现所要求的系统，也就是说，经过这个阶段的设计工作，应该得出对目标系统的精确描述，从而在编码阶段可以把这个描述直接翻译成用某种程序设计语言书写的程序。详细设计阶段的任务还不是具体编写程序，而是要设计出程序的“蓝图”，以后程序员将根据这个蓝图写出实际的程序代码。因此，详细设计的结果基本上决定了最终的程序代码的质量。4.2 程序流程图程序流程图也称程序框图，它的历史比较悠久，使软件开发者所熟悉和普遍采用的一种算法表达工具，它的主要优点是对控制流程的描绘很直观。程序流程图的优缺点：1. 程序流程图本质上不是支持逐步求精的好工具，它使程序员过早的考虑程序控制细节，而不考虑程序整体结构。2. 程序流程图中用箭头代表控制流，因此程序的流程线转移不受限制，容易破坏程序的整体结构，随意转移控制。3. 不适于表达数据结构和模块调用关系。4. 描述过于琐碎，不利于理解大型程序。本系统