直方实验室信息化管理系统综合解决方案

深圳市直方软件技术有限公司/兰州直方信息技术有限公司：[e-mail]1直方实验室信息化管理系统综合解决方案【摘要】为了进一步推动高校实验教学改革及高校数字化校园建设，大力提高高校实验室管理部门的工作效率，实现高效科学的管理，文章主要介绍利用Java开发语言，借助JavaEE技术实现高校实验室信息化系统综合解决方案，本文详细展示解决方案需求分析、设计及实现的关键技术及此系统的主要功能，对于开发其他信息化系统有很好的借鉴和示范作用。关键词：实验教学，数字化校园，JavaEE，高校实验室信息化系统综合解决方案【Abstract】InordertofurtherpromotethereformofexperimentalteachingandtheDigitalCampus,vigorouslyimprovetheuniversitylaboratorymanagementsectorefficiency,toachievethescientificmanagementofuniversity,thearticleintroducestheuseofJavadevelopmentlanguage,withJavaEEtechnologyuniversitylaboratoryinformationsystemintegratedsolutions,thepaperdisplaysolutionsneedsanalysis,designandkeytechnologiesforthedevelopmentofotherinformationsystemsisagoodreferenceandrolemodel.Keywords:Teaching,digitalcampus,JavaEE,Laboratoryinformationsystems【正文】高校是以高质高效培养应用型人才为目标的，而高校实验室是培养应用型人才实践环节的重要手段。长期以来众多高校实验教学和实验室管理都是沿用老的模式进行，虽然采取了一系列措施，但由于缺乏相关信息化平台支撑，无法实现实验室信息化管理。对实验室的运行状态、年终实验统计等事务缺乏科学、有效的管理方式，各种表格琳琅满目且采集的数据不全面也不够准确，这些都与构建现代数字化校园相违背。因此拥有一个高效的实验室综合管理信息化平台已势在必行，在实现资源共享的同时，能够实现实验室管理和教学过程的信息化管理，以提高工作效率及实践性教学质量、管理水平和服务水平，为整个实践教学体系和实验室管理提供原始资料和详实数据、为学校宏观管理和科学决策提供依据，促进学校的跨越式发展。高校实验室信息化系统综合解决方案是基于B/S结构的信息化平台，主要实现高校实验教学及各实验室管理的信息化，对高校实验室管理提供信息化平台，实现信息化的实验教学及实验室各项管理，是一套信息高度共享、简易方便，功能强大的高校实验室信息化系统综合解决方案，为高校实验室管理提供高效的信息化平台。深圳市直方软件技术有限公司/兰州直方信息技术有限公司：[e-mail]21.开发平台及工具Internet互联网内部局域网防火墙内部Web服务器内部数据库服务器学校内部局域网用户外网部分外部Web服务器外部数据库服务器远程互联网用户图1高校实验室信息化管理系统物理结构图软件要求该解决方案基于JavaEE技术，InternetExplorer5.0以上版本浏览使用，采用JDB1.5.0._18，JAVA作为开发语言，数据库使用PostgreSQL版本9.0.3-1，系统选择JAVAEE，是因为SSH+IBITITS使用事件驱动与数据绑定开发方式，将程序代码界面彻底分开，同时JavaEE平台提供快速取（CACHE）的能力，有效的缩短服务器的应答时间，具有更高的伸缩性、安全性和可靠性。2.高校实验室信息化系统综合解决方案设计描述高校实验室信息化系统管理的主要流程为管理员通过创建角色和用户，赋予角色相应的权限，可以使用相应的功能。深圳市直方软件技术有限公司/兰州直方信息技术有限公司：[e-mail]3图2高校实验室信息化管理系统技术框架层次图3高校实验室信息化管理系统整体设计深圳市直方软件技术有限公司/兰州直方信息技术有限公司：[e-mail]4图4高校实验室信息化系统功能结构3.高校实验室信息化管理系统设计关键技术JSP(JavaServerPages)是由SunMicrosystems公司倡导、许多公司参与一起建立的一种动态页面技术标准。JSP技术使用Java编程语言编写类XML的tags和scriptlets，用来封装产生动态网页的处理逻辑。网页还能通过tags和scriptlets访问存在于服务端的资源的应用逻辑。JSP将网页逻辑与网页设计和显示分离，支持可重用的基于组件的设计，使基于Web的应用程序的开发变得迅速和容易。Struts2是一种MVC模式的优秀web框架，主要用于处理页面请求，控制页面跳转。Struts2是在WebWork基础上发展起来的web框架。它是WebWork的升级，而不是一个全新的框架，因此稳定性、性能等各方面都有很好的保证，并吸收了Struts1和WebWork两者的优势。Spring是一个开源框架，是为了解决企业应用程序开发复杂性而创建的。其主要优势之一就是分层架构，分层架构允许您选择使用哪一个组件，同时为J2EE应用程序一套提供集成的框架。Spring深圳市直方软件技术有限公司/兰州直方信息技术有限公司：[e-mail]5支持与若干Web框架和ORM框架的集成，在此，我们将其集成了Struts2、Hibernate和iBATIS框架，作为整个开发框架的管理中心。Hibernate是一个开源的对象关系映射框架，它对JDBC进行了非常轻量级的对象封装，使得Java程序员可以随心所欲的使用对象编程思想来操纵数据库。HibernateORM实现了POJO与数据库表之间的映射，以及SQL的自动化生成和执行。Hibernate可以在应用EJB的J2EE架构中取代CMP，完成数据持久化的重任。Hibernate是新一代数据库技术，通过JDBC访问数据库，可以方便的连接数据库，该技术将数据源的数据与实体映射，通过对实体的操作来读取数据库中的数据或操作数据库。这为B/S系统带来了极大的方便。实现数据库连接的关键配置文件如下：propertyname=hibernate.dialectorg.hibernate.dialect.Oracle10gDialect/propertypropertyname=hibernate.connection.driver_classoracle.jdbc.OracleDriver/propertypropertyname=hibernate.connection.urljdbc:oracle:thin:@113.105.65.202:1521:devdb/propertypropertyname=hibernate.connection.usernamelms/propertypropertyname=hibernate.connection.password******/propertyiBATIS是一个基于Java的持久层框架，包括SQLMaps和DataAccessObjects。相对Hibernate提供全面的数据库封装机制，iBATIS的着力点在于POJO与SQL之间的映射关系，不会为程序员在运行期自动生成SQL执行，具体的SQL需要程序员编写，然后通过映射配置文件，将SQL所需的参数，以及返回的结果字段映射到指定的POJO。iBATIS以SQL开发的工作量和数据库移植性上的让步，为系统设计提供了更大的自由空间。作为“全自动”ORM实现的一种有益补充，iBATIS的深圳市直方软件技术有限公司/兰州直方信息技术有限公司：[e-mail]6出现显得别具意义。乱码的处理JSP网页默认是不能正常显示中文的，如果要正确显示中文可以有多种方式，本系统采用一个公用的JSP文件，将字符集设置成UTF-8，然后在每个页面进行引用。页面局部刷新在网页中某些部分需要动态刷新，但又不能影响其他HTML控件，这时就需要AJAX，本系统采用DWR框架的AJAX。DWR关键配置文件如下?xmlversion=1.0encoding=UTF-8?!DOCTYPEdwrPUBLIC-//GetAheadLimited//DTDDirectWebRemoting2.0//EN=springjavascript=sysAjaxFuncparamname=beanNamevalue=sysAjaxFunc/includemethod=getUserNameList//create/allowdwr4.高校实验室信息化管理系统设计成果全方位的管理功能，减轻工作人员压力，实现了无纸化办公衡量一个信息化系统好坏的标准就是能否在最大程度上减轻工作人员的压力。高校中各个学科实验、仪器等种类繁多，如何做好管理及设备资源的调度工作则是保证实验教学顺利开展的基础，而这些工作很多都繁杂而琐碎。此系统可对实验室、实验教学、实验室队伍、仪器设备、大型仪器共享、开放性实验项目等进行全方位的管理，使实验室管理人员实时掌握仪器设备的状态和实验室的运行情况，这些工作都是在网上进行，实现了无纸化办公，保障了教学顺利进行的同时减轻了工作人员的压力，此系统的整体功能如下图所示：深圳市直方软件技术有限公司/兰州直方信息技术有限公司：[e-mail]7图5高校实验室信息化管理系统整体功能图为大型仪器设备的共享提供了一个良好的平台针对目前困扰各大高校的关于大型仪器共享力度差、仪器使用效率与效益低下、管理力量薄弱的问题。本系统中的“大型仪器共享管理”子系统提供的功能使以上问题得以彻底解决，针对校外人员有专门的外网部分可供设备的查询、预约。校内实验室管理人员，通过该系统可对大型仪器设备进行设置共享、预约查询统计、费用管理、审批受理预约申请等，并且系统还会对仪器的使用情况有详细的记录。从仪器的预约使用到归还等这些工作全部在网上进行，大型仪器的申请共享使用流程如下图所示：深圳市直方软件技术有限公司/兰州直方信息技术有限公司：[e-mail]8图6大型仪器共享使用流程图7设置仪器共享图8实验室信息查询深圳市直方软件技术有限公司/兰州直方信息技术有限公司：[e-mail]9“实验室开放管理”子系统为开放性实验室的长期运行提供了保障为了适应实验教学的要求，培养学生的动手能力、实践能力和创新能力。“实验室开放管理”子系统为开放性实验室的长期良好运行提供了有力保障。使学生在课余时间，根据自己的兴趣预约使用闲置的实验室及设备资源等。老师利用此系统可对开放的实验室和项目进行管理控制。通过这个子系统既可推动了学生学习的积极性，又充分发挥这些资源的优势，此子系统的功能模块图如下所示：图9实验室开放管理功能展示图图10查看开放实验项目申请深圳市直方软件技术有限公司/兰州直方信息技术有限公司：sa