大学科学实验教学中心实验室智能管理系统解决方案

1、中国海洋大学海洋生命科学实验教学中心实验室智能管理系统解决方案1. 系统简介12. 系统特点13. 开放教学管理平台23.1. 管理目标23.2. 框架图33.3. 功能介绍33.4. 拓扑结构104. 标本馆自动化管理系统104.1. 系统功能图114.2. 功能介绍115. 药品室自动化管理系统135.1. 系统架构图145.2. 系统功能图145.3. 功能介绍156. 技术介绍166.1. 系统架构166.2. EOS 简介177. 设计原则187.1. 先进性原则187.2. 实用性原则187.3. 安全性原则187.4. 经济性原则198. 关键技术介绍198.1. 多层架构设计1

2、98. 2.组件技术208. 3.XML 技术208. 4.SOA面向服务技术架构21售后服务承诺221.系统简介实验教学的核心目的是培养和提岛学生的实践能力和创新能力。传统的实验 教学模式仅是完成教学大纲规定的实验内容，且验证性实验较多，不利于学生创 新楷神与实践能力的培养。在以索质教育和创新教育为核心的新的高等教育形势 下，这种培养方式远不能满足学生能力发展的需求。为解决这一矛盾，实验室实 行开放教学已势在必行。实验室的开放，使实验室管理出现了新情况、新问题，实验设备维护、实验 教师匸作帚:、实验安排等问题使得开放实验室建设受到极大的阻碍，实验室的管 理作也变得更加繁亜和复杂，这就迫切需要

3、用计算机來进行辅助管理，以简化 我们的工作。由丁岛校网络非常普及，使用计算机网络來进行实验室管理成为了 必然。实验室管理能实现实验教学全过程的计算机管理，减轻实验室管理人员的 工作负担，提供工作效率和服务水平。加强实验室主管部门对设备和材料的计划、 采购、维修和使用的宏观控制和管理，以节约成本，提髙利用，强化管理。中国 海洋大学海洋生命科学实验教学中心实验室智能管理系统川运而生，该系统还能 为实验室评佔提供原始资料和基本数据，成为实验室评佔的巫耍依据。中国海洋 大学海洋生命科学实验教学中心实验室智能管理系统统一使用还能促进学校内 的实验资源共享，同时也能实现向教育主管部门数据上报。大学海洋生命

4、科学实验教学中心实验室智能管理系统采用B/S结构，依托校 园网络，突破空间和时间限制，从实验预习、实验网上预约、实验安排、实验考 勤，实验过程、实验成绩、实验耗材（药品）、实验设备以及实验室场地、|'|动 门禁、刷卡考勤等管理构成了一个综合开放的管理平台。通过使用木系统实现实 验室管理的规范化、流程化和信息化，提高实验室的教学质量、管理水平和服务 水'F,为实验室主管部门的宏观管理和科学决策提供依据，为实验室评估提供详 实数据，为实验室开放提供有力保障。2.系统特点 完全B/S模式，方便易用，零客户端维护。1 基丁-三层结构、使用而向中间件(EOS)开发系统，采用模块化设计，系

5、 统具有良好的开放性和扩展性。 基丁大型数据库开发，通用性强，网络共享能力强，信息交流快捷。 方便的数据导入、导出功能。 釆用个性化设计，系统界面友好，易掌握与操作。 基于RBAC模块的权限设计，安全灵活。 实验室信息的配置参照教育管理信息化标准高等学校管理信息, 符A教学规律、使用灵活方便。 提供强大的管理功能，紧贴用户需求，全而覆盖实验室管理、设备管理 和药品管理等各个领域。 系统稳定、可靠、安全，且成本合理，维护方便。3开放教学管理平台为实现开放实验室建设得以顺利开展，开放实验室管理得以烏效、有步骤地 进行，实施开放式管理是实行开放式实验教学的保证。结合开放式实验室建设， 利用Inter

6、net建立开放实验室管理系统是急霸解决的问题。它改革了旧的教学 模式，建立了新的体系，大大提崗丫实验室的利用率和学生学习的积极性，并把 管理人员从繁亜的管理匚作中解脱出來。3.1.管理目标 通过动态信息发布，集中放置相关文件、在线交流等实现网上辅助教学 和网络化、智能化管理； 通过各种关联信息、关联手段，方便教师、管理人员和学生使用开放教 学管理平台。I动记录、统计各种信息(各种教学数据、教师管理、学生成绩等统计 报表)，为教学评估和示范中心建设提供丰富的背景资料：通过仪器设备管理接口，人人减少实验室管理人员对仪器设备的沓记、 管理的工作量。3.2.框架图计算机网络环境系统支持单位I开放教学管

7、理平台Open LearningManagement Platform教学体系管理n 页实验教学管理仪器设备管理学生个人门户MB » > f *IIml 9 fvwb aotift® MMa« A *17_信息査询 个人信息发布 实验侦Ah预约实验室新闻实验室通知表格下载资料下载设备情况课程査询新闻发布信息发布信息交互实验课程管理创新项H管理用户管理统计报表、决策支持、系统维护学生、教师、管理人员3.3.功能介绍1.首页首页包括滚动新闻、滚动通知、实验室新闻、资料下载、实验设备信息和开 放实验课程信息等功能。滾动新闻；滚动显示海洋生命科学实验教学中心最新的实

8、验室新闻和科 研动态等。管理人员以后台维护程序作为信息发布的支撐，可以方便的变更滚动新闻内容，支持图片、声音、影像等形式信息载体的在线发布。 滚动通知：滚动显示海洋生命科学实验教学中心最新的实验室通知。管 理人员以后台维护程序作为信息发布的支撑，可以方便的变更滚动通知 内容，支持图片、声音、影像等形式信息载体的在线发布。实验室新闻：显示海洋生命科学实验教学中心发布所有的实验室方而新 闻、科研动态等。管理人员以后台维护程序作为信息发布的支撑，可以 方便的变更实验室新闻内容，支持图片、声音、影像等形式信息载体的 在线发布。资料下载：提供日常教学、管理中使用的各种表格、资料下载。 实验设备信息：实时

9、显小每个实验分室的设备使用、空闲、维护情况。开放实验课程：显示开设的开放实验课程的相关信息，如开课时间、考 试方式、课程简介等。2.用户管理权限改置用户管理角色信息用户信息权限设置：设置开放教学管理平台的各种权限，如：网上屮请项目权限、中 期检査权限等。角色信息：角色信息模块包括：角色职贵、角色维护和角色权限分配子功能: 角色职责：描述齐实验室工作岗位、通用岗位的职责信息。角色维护：根据实验室各岗位添加、删除、修改各角色，如：教学主任、 教师、学生等。角色权限分配：根据各岗位的实际业务，设置各角色使用该管理平台的 权限。用户信息：用户信息模块包括：人员信息、用户维护、用户角色分配子功能:人员信

10、息：提供人员基木信息的浏览及检索功能。人员基本信息包括： 编号、姓名、出生年月、学历、职称、职务、所学专业、所屈实验室、承担 的主耍课程等。根据编号、姓名、职称、文化程度、专业方向、所属实验室 等信息进行人员的快速检索。用户维护：添加、删除、修改使用该系统的用户。用户角色分配：根据实际业务，设置各用户的角色。3教学体系管理建立实验元课程，涵盖所有层次教学的实验项目均添加到实验元课程中，按照开 设的课程进行分类。然后在学期开始前，针对本学期的学生层次、人数、实验室 状况配备等，対本学期开设实验课程进行修改和整合。具有添加、修改、删除、 导入等功能。4. 实验课程管理实验课程管理实验课程信息实验课

11、程信息：配置木学期的实验课程信息，包括课程简介、教学大纲、考试大 纲、课程说明、实验教学项日、实验指导书等相关信息。教学计划和日历管理：可对木学期开设课程制定教学计划，同时可按照实验教学 的耍求对每周每个实验分室分组进行排课，操作简单、可靠、符合教学规律。5. 实验教学管理实验教学管理教学班级管理：根据行政班级配置教学班级。实验教学组织：教帅通过该模块仙置作业、添加、删除实验小范录像资料、 与课程相关的资源信息。网上布置作业：教师给教学班级学生布置。维护相关资源：教师添加、删除实验示范录像资料、与课程相关的资源 信息。在线交流：在线交流有两种信息：公共信息和个人信息。公共信息任何 人都可以看到

12、。个人信息为点对点信息，指定的人才可以看到。便丁教师之 间、教师和学生之间的交流答疑。实验成绩管理：实验成绩管理模块包括成绩奇记、成绩汇总和成绩査询子 功能：成绩登记：教师在实验完成前，査看学生的预习报告并给出预习成绩： 教师在实验过程中进行考勤迸记和操作成绩進记；教师在实验完成后查看学 生的实验报告并给出实验报告成绩。成绩汇总：设置实验中预习成绩、操作成绩、实验报告成绩的权重，执 行计算出每个学生该次实验项目的总成绩C成绩查询：输入检索条件，査询学生各次实验的成绩。6. 学生个人门户学生个人门户信息査询：包括课程信息査询、阶段性实验情况、历史实验情况、实验成绩 査询子功能：课程信息：学生查询

13、实验课程内容、实验要求、实验步骤、实验学时、 实验时间、考核方式、课程资源等与课程相关的信息。阶段性实验情况：学生査询个人阶段性实验的完成怙:况。历史实验情况：学生査询个人历史实验的情况。实验成绩査询：学生査询个人实验成绩。实验预习、预约：可按照网上教师的要求进行预习；并根据本人的实验进展 请况，预约时间、预约实验项冃。实验预约流程如下：申请实检理目教学主任教学实验项H 开俊实验项H学生实卑項13实脸JSH审孩f 实脸厦口黄师输 做实验审核反惯折誇£Hi慢约不威功.另行预约8交互平台：学生通过该模块提交电子报告、进行答疑提问、査看站信件、与 教师同学进行在线交流。7. 创新项目管理创

14、新项日管理创新项目管理：学生通过创新项目管理系统屮请命题、屮谙项目、提交阶段 报告、小请中期检查、川请结题等。指导教师通过创新项目管理系统进行命 题、项冃的审核、中期检査、阶段报告的意见评语、结题验收意见等。8. 仪器设备管理仪器设备入库仪器设备领用仪器设备报损仪器设备维修仪器设备归还仪器设备报废仪器设备总账仪器设备领用汇总仪器设备维修汇总仪器设备报废汇总仪器设备査询仪器设备管理：仪器设备入库、仪器设备领用、仪器设备报损、仪器设备维 修、仪器设备旷1还、仪器设备报废、仪器役备总账、仪器设备领用汇总、仪 器设备维修汇总、仪器设备报废汇总等明细记录、能够根据仪器设备信息任 意组合进行査询。9各种统

15、计报表的生成和打印可根据学院的具体情况进行各种教学数据、教师管理、学生成绩等统计报表 的査询、打印。103.4.拓扑结构主背频导在家办公教师U实验管理2成绩肓理移动办公Internet服务器实验室（学生1、实验预约2、刷卡考勤3、在线预习管理平台Q/开放实尝£BHD实验觐丿教学主管1、教学实验管理2、开放实验莒理G3、设备耗材管理4、用戶权限管理11#4标本馆自动化管理系统标本馆白动化管理系统采用模块化设计，构造了一套先进、完整的模块化系 统结构C它包含多个成熟的子系统，各个子系统之间萬度集成，各模块数据和互 关联紧密、运转流畅。不同子系统的同一类型数据可以实现一次性录入，各子系 统

16、可以从其他相关的子系统屮也接获取所需的数据，也可以将子系统内产生的数 据I动传递给其他相关子系统，减少了重复录入。标本馆|'|动化管理系统采用人 性化设计，界面友好：功能界面，系统菜单，包括按钮，只要是能看得到的都可 以按照操作者的习惯、喜好进行门泄义。4.1.系统功能图添加分类信息维护分类信息标本馆自动化管理系统网络发布维护标本信息添加标本信息12#4.2.功能介绍标本馆自动化管理系统：包括分类信息管理、标本信息管理、标本借阅管理、统计査询、操作口志和网络发布等子功能:1. 分类信息管理：按生物门类层级进行分类管理。添加分类信息：选择所属层次，选择分类层级，输入编号、拉丁厶 屮文乳单

17、击确定，完成添加分类信息。添加分类信息的示意图如下:# g维护分类信息：选择所属层次，层级、编号、拉丁名、中文名随之变化。单 击删除，删除该分类信息；输入新编号、拉丁名、中文名，单击修改，修改分类信息。维护分类信息的示意图如卜:13m<!J2. 标本信息管理：添加、修改、删除标本信息。添加标本信息：选择所屈层次，输入编号、拉丁名、中文名、别名、描述、 采集人、怜定人、收藏时间，上传图片，上传视频，单击确定，添加标本信 息。添加标本信息的示总图如下：4 豪»S- X臼 i I上传图片L3I 维护标本信息：选拌标木，编号、拉丁名、中文名、別名等随之变化，单击删除,删除该标本信息;输

18、入新编号、拉丁名、中文名,单击修改，修改标本信息。维护标本信息的示意图如下:标本借阅管理：选择标本，填写借阅人、经手人.借出口期、应还口期、归13还H期、损坏情况等，单击确定，完成借阅、归还操作。#3. 统计查询：通过编号、拉丁名、中文名、别名、分类、照片、描述、产地、 采集人、鉴定人、收藏时间等关键字，统计査询标木信息。4. 操作日志：H动记录管理人员車要的操作，如：添加、删除标本信息，标本 借阅管理等。5. 网络发布：将标本信息发布到网络，展示标本信息（包括文字信息、图像信息和录像信息）。用户奇录网站，选择标本,査看标本信息如图:采集人鲨定人5.药品室自动化管理系统药品室白动化管理系统将是

19、一套高端的药品资源管理系统，它采用模块化设 计，构造了一套先进、完整的模块化系统结构。它包倉多套成熟的子系统，各个 子系统、各模块之间做到了高度集成，各模块数据相互关联紧密、运转流畅。药 品室H动化管理系统來用人性化设计，界面友好：功能界面，系统菜单，包括按 钮，只耍是能看得到的都可以按照操作者的习惯、喜好进行门定义。5.1.系统架构图5.2.系统功能图m动化許理系统5.3.功能介绍药品室自动化管理系统：包括慕本资料管理、來购计划、库存管理、预警信 息、统计查询、系统维护等子功能：1. 基本资料管理：添加、修改、删除谿品厂家信息、药品信息、供货商信息。 用户在此添加药品厂家信息、药品信息、供货

20、商信息后，库存管理模块便可 以一键一提示方便输入，不需要强行记忆很多信息。基本资料管理HM . . 药晶厂家倍息能理L药品倍息管理供货商信息管理班回系统I2. 采购计划：根据库存情况、实验需求情况制定采购计划.包括采购药品编号、 药品名称、药品采购量等信息。3库存管理：影响药品库的业务均在该模块进行窃记。包括药品入库、药品 疋常出库、药晶拆零出库、药品退货、药品报损、药品预定、药品盘点等子 功能。 药品入库：药品进入仓库前，必须在此登记。主耍记录：药品编号、 药品名称、药品价格、药品数帚:、药品來源等信息。药品正常出库：正常的实验药品出库，在此沓记。主要记录：药品 编号、药品名称、药品数最、出

21、库原因等信息。药品折零出库：药品拆零出库，在此奇记。主耍记录：药品编号、 药品名称、药品价格、药品出库数最信息。药品退货：药品退货出库，在此登记。主耍记录：药品编号、药品 名称、药品价格、药品退货数量、药品退货原因等信息。 药品报损：药品报损，在此登记。主耍记录：药品编号、药品名称、 药品价格、谿品报损数最、药品报损人、药品报损原因等信息。 药品预定；1'1配试剂川订、配制、入库、出库、生产信息等。药品 编号、分类、名称、价格、包装规格、数杲、生产厂家、供货商、 采购口期、生产口期、保质期、订购人、订购耍求、备注等。药品盘点：药品盘点过程中，发现实际情况与药品室H动化管理系 统中数据不

22、符时，在此饯记。4. 预警信息：包括近效期药品预警和库存预警两个子功能，对快到期的药品和 库存確少丁一定值的药品产生预警提示。5. 统计査询：通过设置复杂的条件，査询一段时期内的药品入库、药品正常出 库、药品拆零出库、药品退货、药品报损、药品预定、药品盘点等情况。6. 系统维护：包括权限管理、LI志査询、数据库修复、数据备份、数据恢复等 子功能。权限管理：设置多名操作员的仔录口令和使用权限。日志查询：査询用户的宜录和退出时间、用户名、机器劣、重要操作内 容等信息。数据库修复：修复受损数据库、提鳥数据库运行效率。数据备份：备份药品室门动化管理系统中的数据信息。数据恢复：恢复药品室门动化管理系统中

23、的数据信息。6 技术介绍6.1.系统架构系统为B/S结构，基本J2EE使用先进的而向中间件（EOS）來构建系统。系统架构图如下：开放教学管理系统标本呷严管理歸彎严管1实验室智能管理子系统而向构件中间件（EOS）6.2. EOS 简介操作系统(WindowS2003 )JAVAlft ft (JDK )应用服务器(Weblogic. Jbossu戈Tomcat)数据库服务器(SqlServrer2000 Oracle )Prime ton EOS （以下简 称EOS）是目前在国内最先进 的而向构件中间件。EOS是慕 于J2EE平台、采用面向构件 技术实现企业级应用开发、运面向构件的中间件EOS分

24、布式计算中间件（J2EE）操作系统数据库计算机硬件行、管理、监控、维护的中间件平台。这是应用软件层次上一个新的层次，一方面承接底层的J2EE技术，一方面以更业务化的形式面向绘终应用oEOS平台将J2EE体系规范、构件技术、XML技术和可视化开发技术完美结介起來，为基于J2EE平台之上的应用提供了而向构件的应用架构, 通过图形化的构件单元作为应用系统的基本组成元素，使应用系统可以快 速烏质帚的搭建，建成的应用系统具有较强的可管理可维护能力，同时拥 有垠强的需求变化响应能力，并通过构件积累來持续积累软件知识财富。J2EE为建立复杂的分布式的企业级应用提供了技术支撑环境，通过面 向对象的JAVA语言

25、可以在J2EE环境中实现像EJB和WEB SERVICE等 构件，为企业级应用的分布式处理和构件复用提供了良好的支持，然而， 这种构件的开发或者复用，完全是基丁代码形式的，应用系统的业务处理 逻辑以及数据都绑定在应用代码中，三者之间耦合太紧，不但使得企业应 用的开发复杂，而且非常不方便应用的管理维护，很难响应业务需求的快 速变化。EOS平台，采用而向构件思想，提供完全可视化的应用组装（可 视化的用户界而、可视化的业务流程和应用逻辑、可视化的数据）、运行、 维护环境。而向构件改变的是企业应用软件生产和管理维护方式，而使用 的足标准的和主流的J2EE技术，确保采用该应用支撐平台开发出的应用 是标准

26、的J2EE应用。7 设计原则中国海洋大学海洋生命科学实验教学中心实验室智能管理系统设计遵 循先进性、实用性、可靠性、经济性等原则。7.1. 先进性原则采用的构件组介技术和通用接口对接技术均为当前信息化管理的先进 技术，保证了系统的稳建性，并使系统易构建和扩展。本系统结构设计 为B/S结构，集成Web Service和XML技术，以保证对终端用戸环境的 开放性。7.2. 实用性原则系统的设计应满足用户实际需求，操作简单方便、便于维护管理。由 系统的设计釆用组件化结构，因此在未來出现新的需求时，可以随时添 加到原系统中，具有很好的可扩充性。7.3. 安全性原则安全性是系统运行的基础和保障，系统设计

27、除充分利用网络系统的安 全手段外，用户访问系统要求口令和身份认证，用户的功能操作权限和系 统资源的访问权限都有严格控制，网络数据传输加密、系统监控等手段也 是防止非法用户侵入数据系统对数据进行剽窃和破坏的有效办法。7.4.经济性原则系统建设过程中本着面向当前应用，尽最减少投资的原则，在硬件方 案役计中尽最使用现有的计算机役备，在软件方案设计中选择国内有|'|主 版权性价比较鳥的商业智能平台软件、尽帚选择开源的、稳定的免费构件: 在开发实施方案设计屮采取分步实施，整体集成的策略，缩短系统的投资 回报时间。8关键技术介绍采用先进的多层架构技术，保证系统能够最大限度地适应技术发展变 化和业务

28、需求变更的耍求；先进的组件技术的应用，大大的提高了系统的扩展性和系统的整体性。 8.1.多层架构设计系统采用多层架构设计，在设计与实现时完全面向对象，从而是多层 得以彻底分清界限。多层是指表示层（页面构件层）、表示控制层（展现构 件层）、业务控制层（业务构件层）、业务逻辑层（运算逻辑层）和数据访 问层（数据构件层）。多层结构是系统具有科学的框架各层的对象各负其职, 表示控制层和业务控制层是实现层与层之间信息传递的桥梁，这样使系统 的整个逻辑变得清晰可控，增强了软件系统的稳定件和可扩展性。系统架 构图如下：贝面构件层展现构件JE 'B汀白 Db DEjbb出出罚寫已业务神件层3*永率義脊

29、,k运豁件层玮 n 注 51 Ft31*、* 七i*教时构件辰53f3 ® 也也、 *Database8. 2.组件技术组件是一种能够提供某种服务的H包含的软件模块，它封装了一定的 数据(属性)和方法，并提供特定的接口，开发人员利用这一特定的接口 來使用组件，并使其与其它组件交互通讯，以此來构造应用程序。组件是被封装的软件模块，它隐藏了具体的实现细节，只提供接口供 开发人员使用，这就使得开发人员不必了解组件的内部细节，就能利用组 件方便地构筑应用程序。这种特点还使得组件开发人员可以对组件单独进 行升级，改进原來的功能，却不影响整个应用系统的运行，只要保证组件 对外界的接口保持不变。利

30、用组件按照一定的要求组装起來应用系统，从而大大提高了匚作效 率，乂便丁 11后的修改，从整体上來说降低了成本，并增强了扩展性。8. 3. XML 技术可扩展的标记语言(Extensible Markup Language,缩写为XML)是 SGML (Standard Generalized Markup Language,标准通用标记语言)的一 个子集，是简化的SGMLo它是互联网联合组织(W3C)创建一组规范，以便 丁软件开发人员和内容创作者在网页上组织信息，其目的不仅在丁满足不 断增长的网络应用需求，而且也在丁确保在通过网络进行交互介作时，具冇良好的可靠性与互操作性。而由J： XML可以IT定义文件类型，有利于信息的表达和结构化组织， 而且可以以一致的方式格式化和传送数据，若将其运用到多层模型中，必 将产生很大的网络应用优势。8. 4. SOA Ifii向服务技术架构SOA （而向服务架构），是抬为了解决在Internet环境下业务集成的霜 耍，通过连接能完成特定任务的独立功能实体实现的一种软件系统架构。 SOA是一个组件模型，它将W用程序的不同功能单元（称为服务）通过这 些服务之间定义良好的接口和契约联系起來。接口是采用中立的方式进行 定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使 得构建在各种这