基于分布式多层结构的实验室管理信息系统的设计与实现
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摘要
仪器设备与实验室管理是学校教育管理信息化的一个重要组成部分，它涉及到与实验室相关的人员队伍、仪器设备、实验教学、环境与安全、规章制度及体制与管理等多方面的内容。目前对实验室信息的管理主要有手工管理和计算机管理两种，手工管理已越来越不适应当前形势发展的要求，而现有的一些实验室信息管理系统软件又均在不同程度上表现出功能不全，技术不新，或是实用性不强等缺陷，所以难以达到推广的目的。本文即以《高等学校基础课教学实验室评估办法和标准》和教育部最新发布的《教育管理信息化标准(第一部分 学校管理信息标准)》为参照标准，研究设计出一套功能全面、技术先进的基于Intranet／Internet的实验室管理信息系统。
本系统采用最新的分布式技术，形成一个包括应用层、业务层和数据库服务层在内的三层分布式结构。采用这种技术，可提高系统的稳定性、延展性、易维护性以及执行效率。
系统针对实验室管理员、国资处和设备处领导、院系领导和校级主管领导、一般用户等不同级别的用户，给予不同权限的管理功能。系统主要功能模块包括：用户权限管理、业务处理、数据导入与导出、基本信息管理、实验教学管理和综合查询与统计模块等。
本文在章节内容组织上大体也是按软件工程的思想，从系统需求分析开始，依次进行系统总体设计、详细设计及系统的编码实现。因整个系统是分工完成的，所以尽管文中前面部分是对整个系统的分析和总体设计，但后半部分讨论研究的主要是客户端部分的设计与实现。
第一章首先从系统功能和性能两个主要方面分析系统需求，需求分析之后，作出了系统的逻辑模型。最后，分析了MIS常用的几种体系结构的特点，并得出本实验室信息管理系统合适的体系结构——分布式多层结构。
第二章主要是对本系统作出总体设计，包括系统的功能模块设计、数据库设计以及应用程序服务器的接口设计。
第三章简要讨论了与本系统开发有关的几个主要技术。包括面向对象技术、分布式技术、COM／COM+技术、MIDAS技术和多线程技术等。
馨黯氯
第四章主要以专题的形式讨论客户端几个主要功能模块的设计与实现技
术。包括多线程访问应用程序服务器的设计与实现、用户权限管理的设计与实
现、在客户端数据集中动态创建查找字段的实现、数据导入与导出功能的设计
与实现、业务处理的设计与实现、实验教学管理的设计与实现和综合查询与统
计功能的设计与实现。
第五章主要从系统执行效率的提高和用户界面的设计两方面探讨了系统
的优化设计策略。
The management of equipment and laboratory is an important part of
educational management informationization. It relates to teachers, students, instruments, equipments, experiment teaching, circumstance, bylaws, and so on. At present, there are two methods of managing laboratory, namely manual and automatic management. Manual management method is to be washed out. Automatic management is based on management information system software. Some LabMIS softwares have some shortcomings such so function is not entire, the technology is old, practicality is not good. So these MIS softwares are difficult to be generalized. In this dissertation, a new LabMIS is researched and designed which is based on the Evaluating Method and Standard for the Basic Curriculum Teaching Laboratory of Colleges and the Standard of Educational Management Informationization.
This LabMIS adopts distributed technology. It is made of application tier, operation tier and RDBMS. Used distributed technology, LabMIS is stabler, more expansible, more efficient and managed easily.
In this LabMIS, Every user can be endowed different permission. For example, laboratory manager, department director and president hold different right. Mostly of function modules of LabMIS consist of user's permission management, transaction processing, importing data, exporting data, basic information management, experience teaching management, integrated querying and statistic, and so on.
The structure of this dissertation is based on the idea of software engineering. This dissertation starts with the analysis of user demand, then designs from collectivity, designs defailedly and implements. For the whole system is designed and implemented by two designer, this dissertation mostly discusses the design and realization of client though it analyses and designs from collectivity in front.
In the first chapter, it firstly analyses user demand from system functions and
capability. Then addresses the logic model. Finally, puts forward the distributed multi-tier structure after analysing three architectures used in MIS and pointing its pluses and minuses.
In the second chapter, it mostly designs from collectivity, including the design of function, database and application server interface.
In the third chapter, it briefly presents several primary technology related to the system, including object oriented technology, distributed technology, COM/COM+ technology, MIDAS technology and multi-threaded technology.
In the fourth chapter, it elaborates the implementation of primary function modules in client application. Including the implementation of accessing application server using multi-threaded, the implementation of managing user permission, the implementation of dynamic creation lookup fields of ClientDataSet, the implementation of importing and exporting data, the implementation of processing operation, the implementation of experiment teaching management, the implementation of querying and counting.
In the last chapter, it discusses the tactic of improving system efficiency and optimizing system interface.
本系统采用最新的分布式技术，形成一个包括应用层、业务层和数据库服务层在内的三层分布式结构。采用这种技术，可提高系统的稳定性、延展性、易维护性以及执行效率。
系统针对实验室管理员、国资处和设备处领导、院系领导和校级主管领导、一般用户等不同级别的用户，给予不同权限的管理功能。系统主要功能模块包括：用户权限管理、业务处理、数据导入与导出、基本信息管理、实验教学管理和综合查询与统计模块等。
本文在章节内容组织上大体也是按软件工程的思想，从系统需求分析开始，依次进行系统总体设计、详细设计及系统的编码实现。因整个系统是分工完成的，所以尽管文中前面部分是对整个系统的分析和总体设计，但后半部分讨论研究的主要是客户端部分的设计与实现。
第一章首先从系统功能和性能两个主要方面分析系统需求，需求分析之后，作出了系统的逻辑模型。最后，分析了MIS常用的几种体系结构的特点，并得出本实验室信息管理系统合适的体系结构——分布式多层结构。
第二章主要是对本系统作出总体设计，包括系统的功能模块设计、数据库设计以及应用程序服务器的接口设计。
第三章简要讨论了与本系统开发有关的几个主要技术。包括面向对象技术、分布式技术、COM／COM+技术、MIDAS技术和多线程技术等。
馨黯氯
第四章主要以专题的形式讨论客户端几个主要功能模块的设计与实现技
术。包括多线程访问应用程序服务器的设计与实现、用户权限管理的设计与实
现、在客户端数据集中动态创建查找字段的实现、数据导入与导出功能的设计
与实现、业务处理的设计与实现、实验教学管理的设计与实现和综合查询与统
计功能的设计与实现。
第五章主要从系统执行效率的提高和用户界面的设计两方面探讨了系统
的优化设计策略。
The management of equipment and laboratory is an important part of
educational management informationization. It relates to teachers, students, instruments, equipments, experiment teaching, circumstance, bylaws, and so on. At present, there are two methods of managing laboratory, namely manual and automatic management. Manual management method is to be washed out. Automatic management is based on management information system software. Some LabMIS softwares have some shortcomings such so function is not entire, the technology is old, practicality is not good. So these MIS softwares are difficult to be generalized. In this dissertation, a new LabMIS is researched and designed which is based on the Evaluating Method and Standard for the Basic Curriculum Teaching Laboratory of Colleges and the Standard of Educational Management Informationization.
This LabMIS adopts distributed technology. It is made of application tier, operation tier and RDBMS. Used distributed technology, LabMIS is stabler, more expansible, more efficient and managed easily.
In this LabMIS, Every user can be endowed different permission. For example, laboratory manager, department director and president hold different right. Mostly of function modules of LabMIS consist of user's permission management, transaction processing, importing data, exporting data, basic information management, experience teaching management, integrated querying and statistic, and so on.
The structure of this dissertation is based on the idea of software engineering. This dissertation starts with the analysis of user demand, then designs from collectivity, designs defailedly and implements. For the whole system is designed and implemented by two designer, this dissertation mostly discusses the design and realization of client though it analyses and designs from collectivity in front.
In the first chapter, it firstly analyses user demand from system functions and
capability. Then addresses the logic model. Finally, puts forward the distributed multi-tier structure after analysing three architectures used in MIS and pointing its pluses and minuses.
In the second chapter, it mostly designs from collectivity, including the design of function, database and application server interface.
In the third chapter, it briefly presents several primary technology related to the system, including object oriented technology, distributed technology, COM/COM+ technology, MIDAS technology and multi-threaded technology.
In the fourth chapter, it elaborates the implementation of primary function modules in client application. Including the implementation of accessing application server using multi-threaded, the implementation of managing user permission, the implementation of dynamic creation lookup fields of ClientDataSet, the implementation of importing and exporting data, the implementation of processing operation, the implementation of experiment teaching management, the implementation of querying and counting.
In the last chapter, it discusses the tactic of improving system efficiency and optimizing system interface.
引文
[1] 教育管理信息化标准(第1部分：学校管理信息标准)[M]，北京：人民邮电出版社，2002．
[2] 教育管理信息系统互操作规范(V1.1)(草案)，2004．
[3] 李维．Delphi 5.x分布式多层应用系统篇[M]．北京：机械工业出版社，2000．
[4] 李维．Delphl 5.X ADO／MTS／COM+高级程序设计篇[M]．北京：机械工业出版社，2000．
[5] 刘艺．DELPHI 5企业级解决方案及应用剖析[M]．北京：机械工业出版社，2002．
[6] Steve Teixeira, Xavier Pacheco. Delphi 5开发人员指南[M]．北京：机械工业出版社，2000．
[7] Steve Teixeira, Xavier Pacheco. Delphi 6开发人员指南[M]．北京：机械工业出版社，2003．
[8] Marco Cantu. Delphi 6从入门到精通[M]．北京：电子工业出版社，2002．
[9] 乔林．参透Delphi/Kylix[M]．北京：中国铁道出版社，2003．
[10] 申昱．Delphi高手突破[M]．北京：清华大学出版社，2002．
[11] 赵松涛．SQL Server 2000应用及实例集锦[M]．北京：人民邮电出版社，2002．
[12] 萨师煊．数据库系统概论[M]．北京：高等教育出版社，2000．
[13] 李赫雄等．SQL Server 2000应用程序开发[M]．北京：人民邮电出版社，2001．
[14] 张海藩．软件工程导论(第三版)[M]．北京：清华大学出版社，1998．
[15] 袁裕辉．Delphi多线程数据库应用程序编程技术[J]．计算机工程，2001，(1)
[16] 阮国龙等．多线程在分布式多层管理信息系统中的应用[J]．信息技术，2004，(1)
[17] 章丽平等．提高分布式多层应用系统执行效率方法的研究[J]．微机发展，2004，(2)
[18] 张瑞琼．高校综合实验室管理信息系统设计研究[J]．贵州工业大学学报(自然科学版)，1999，(1)
[19] 蒋磊宏，胡风华．上海交大管理信息系统建设的进展[J]．教育信息化，2002，(7)
[20] 吴闽泉等．重点实验室管理信息系统[J]．实验技术与管理，2001，(1)
[21] 郭百巍等．实验室信息管理系统的研究和开发[J]．计算机工程与应用，2003，(7)
[22] 高永春等．三层结构、COM+和Web技术在管理信息系统中的应用[J]．陕西工学院学报(自然科学版)，2002，(1)
[23] 潘娟等．基于三层C／S结构的管理信息系统开发技术[J]．电力情报，2001，(7)
[24] 刘铭，阮国龙．在ClientDataSet中动态创建查找字段的实现方法[J]．微计算机应用，2004
[25] 阮国龙等．在Delphi数据集中实现查找字段的动态创建[J]．海南大学学报(自然科学版)，2004，(3)
[26] 阮国龙等．管理信息系统中智能化数据导入功能的实现[J]．计算机科学与实践，2001，(5)
[27] 阮国龙等．提高分布式多层应用系统执行效率的探讨[J]．计算机科学与实践，2004，(6)
[28] http://www.edu.cn/include/new_jiaoyuxxh/xxbz/xxbz_bj.htm
[29] http://www.pku.edu.cn/others/emisa/pkumis/yqsb
[30] http://www.sjtu.edu.cn/www/chinese/Web8/mis.htm
[31] http://www.biosino.org/LIMS-NEW.htm
[32] http://expert.csdn.net/expert/forum.asp
[33] http://www.delphifans.com/article.asp
[34] http://www.2ccc.com/index.asp
[35] http://expert.csdn.net/Expert/topic/2841/2841613l.xml?temp=.2404291
[36] http://www.edu.cn/include/new_jiaoyuxxh/xxbz/xxbz_jj.htm
[37] http://www.edu.cn/include/new_jiaoyuxxh/xxbz/xxbz_yq.htm#yq
[38] http://www.pku.edu.cn/network/news/news-jianding.htm
[39] MSDN Library Visual Studio 6.0
[2] 教育管理信息系统互操作规范(V1.1)(草案)，2004．
[3] 李维．Delphi 5.x分布式多层应用系统篇[M]．北京：机械工业出版社，2000．
[4] 李维．Delphl 5.X ADO／MTS／COM+高级程序设计篇[M]．北京：机械工业出版社，2000．
[5] 刘艺．DELPHI 5企业级解决方案及应用剖析[M]．北京：机械工业出版社，2002．
[6] Steve Teixeira, Xavier Pacheco. Delphi 5开发人员指南[M]．北京：机械工业出版社，2000．
[7] Steve Teixeira, Xavier Pacheco. Delphi 6开发人员指南[M]．北京：机械工业出版社，2003．
[8] Marco Cantu. Delphi 6从入门到精通[M]．北京：电子工业出版社，2002．
[9] 乔林．参透Delphi/Kylix[M]．北京：中国铁道出版社，2003．
[10] 申昱．Delphi高手突破[M]．北京：清华大学出版社，2002．
[11] 赵松涛．SQL Server 2000应用及实例集锦[M]．北京：人民邮电出版社，2002．
[12] 萨师煊．数据库系统概论[M]．北京：高等教育出版社，2000．
[13] 李赫雄等．SQL Server 2000应用程序开发[M]．北京：人民邮电出版社，2001．
[14] 张海藩．软件工程导论(第三版)[M]．北京：清华大学出版社，1998．
[15] 袁裕辉．Delphi多线程数据库应用程序编程技术[J]．计算机工程，2001，(1)
[16] 阮国龙等．多线程在分布式多层管理信息系统中的应用[J]．信息技术，2004，(1)
[17] 章丽平等．提高分布式多层应用系统执行效率方法的研究[J]．微机发展，2004，(2)
[18] 张瑞琼．高校综合实验室管理信息系统设计研究[J]．贵州工业大学学报(自然科学版)，1999，(1)
[19] 蒋磊宏，胡风华．上海交大管理信息系统建设的进展[J]．教育信息化，2002，(7)
[20] 吴闽泉等．重点实验室管理信息系统[J]．实验技术与管理，2001，(1)
[21] 郭百巍等．实验室信息管理系统的研究和开发[J]．计算机工程与应用，2003，(7)
[22] 高永春等．三层结构、COM+和Web技术在管理信息系统中的应用[J]．陕西工学院学报(自然科学版)，2002，(1)
[23] 潘娟等．基于三层C／S结构的管理信息系统开发技术[J]．电力情报，2001，(7)
[24] 刘铭，阮国龙．在ClientDataSet中动态创建查找字段的实现方法[J]．微计算机应用，2004
[25] 阮国龙等．在Delphi数据集中实现查找字段的动态创建[J]．海南大学学报(自然科学版)，2004，(3)
[26] 阮国龙等．管理信息系统中智能化数据导入功能的实现[J]．计算机科学与实践，2001，(5)
[27] 阮国龙等．提高分布式多层应用系统执行效率的探讨[J]．计算机科学与实践，2004，(6)
[28] http://www.edu.cn/include/new_jiaoyuxxh/xxbz/xxbz_bj.htm
[29] http://www.pku.edu.cn/others/emisa/pkumis/yqsb
[30] http://www.sjtu.edu.cn/www/chinese/Web8/mis.htm
[31] http://www.biosino.org/LIMS-NEW.htm
[32] http://expert.csdn.net/expert/forum.asp
[33] http://www.delphifans.com/article.asp
[34] http://www.2ccc.com/index.asp
[35] http://expert.csdn.net/Expert/topic/2841/2841613l.xml?temp=.2404291
[36] http://www.edu.cn/include/new_jiaoyuxxh/xxbz/xxbz_jj.htm
[37] http://www.edu.cn/include/new_jiaoyuxxh/xxbz/xxbz_yq.htm#yq
[38] http://www.pku.edu.cn/network/news/news-jianding.htm
[39] MSDN Library Visual Studio 6.0