基于Python语言的实验室信息管理系统设计

基于 Python语言的实验室信息管理系统设计

徐海鸥 1，王辉 2，王婧文 3

（ 1.海军大连舰艇学院 计算机教研室高级工程师， 辽宁，大连）

（2.海军大连舰艇学院 计算机教研室副教授， 辽宁，大连）

（3.海军大连舰艇学院 计算机教研室助教， 辽宁，大连）

摘要：本文针对目前高校实验室一些日常信息依靠人工管理存在的不便问题，结合现代信息化技术，提出研究设计一个小型实验室管理系统，主要功能是对实验室教室、设备、项目、人员、课程等信息进行集中信息化存储，并在此基础上进行常用查询，添加，删除及修改操作。

关键字:python,信息管理，系统设计

一、实验室管理现状及问题

目前我国研究机构、高校实验室的管理还比较落后，大多数实验室还处于手工管理的阶段，很少有成熟的实验室管理系统对所有实验室进行科学化的管理，以我在的计算机实验室为例，简单阐述实验室管理方面现状及问题。

计算机算机实验室属于我校基础实验室，占地约688平方米，共设五个分室，主要任务保障四个层次的计算机实作课程教学，主要承担《大学计算机基础》、《计算机程序设计基础》、《计算机基础及操作》、《程序设计方法》四门课程实作课，实作项目数累计81个，年均1448学时，年均教学27245人次。

目前实验室配备上课使用计算机420台，此外还有大量辅助设备，如服务器，交换机，凳子，投影仪，音响，录像机，摄像头，空调等，以及大量存储仓库预报废的设备。目前对实验室的设备，人员，数据管理还比较落后，仍停留在人工记录的阶段，随着学校每年实验室设备升级改造，设备更替数量越来越多，类型越来越多样，即便使用电子表格也很难克服数据信息重复记录，修改后的数据不同步，查找统计困难，效率低的问题。这很不符合目前高校信息化管理水平，远远落后。然而由于各种科研机构及高校的实验室性质功能，器材设备等都各不相同，因此市面上很少有成熟的统一的实验室管理系统来满足各种实验室个性化需求。

在这样的背景下，研发一套定制化的实验室信息管理系统很有必要，因为有了该系统不仅实现实验室设备、项目、人员，数据于一体进行统一管理，同时也能快速实现各类数据存储，添加，删除，修改，查询统计功等功能。

开发和建设自己的实验室管理系统有很大意义：

1. 为实验室管理人员大大减轻了工作负担，提高服务水平和工作效率。

2.能够充分挖掘实验室设备资源，提高实验室设备利用率。

3.有助于培养教员开拓精神和创新意识。提高专业素质， 通过实际项目开发，为计算机教研室程序设计类课程授课打开思路。

4.有利于促进科研项目与实际应用紧密结合。

5.有助于提高学校实验室管理水平，推动实验室向规范化、标准化、信息化建设发展。

二、实验室管理系统功能设计

1.实验室管理系统需求概述

通过实验室管理现状不难发现，传统的管理方式已经不能满足现代化实验室管理的需求，实验室管理必须顺应时代的发展、与时俱进开拓创新，勇于打破传统的一贯的工作方式，才能提高工作效率。在大数据时代的大背景下，实验室管理方式的变革需要通过实现实验室管理的信息化，逐步向现代化、智能化管理方式迈进。针对实验室的日常工作及管理的现状，实验室信息化管理需要提供以下功能：

（1）实验室教室管理

实验室各教室存在不同类型器材：包括计算机，投影，音响，麦克等，此外各实验室规模和设备更替时间都需要记录。

（2）实验室项目管理

实验室每年都申报项目会产生大量资料，因此需要将纸质版资料的相关重要信息提取，存储。

（3）实验室设备管理

实验室设备括计算机，投影，桌椅板凳，音响，黑板等，数量繁多，类型多样，有些是在用的。有些待报废，有些已报废，以及存放位置等都需要清晰记录。

（4）实验室人员管理

实验室每年都会在学员队里招聘两名网络管理员，至今已经延续十多年来，因此这些学员信息需要集中管理，便于查找。

（5）实验室课程管理

实验室开设大量上机课程有自己教研室的也有外部教研室的，这些信息都需要集中管理，便于日后查询统计。

2.实验室管理系统功能设计概述

由于实验室管理存在上述问题，所以实验室管理的信息化已经成为迫切需要解决的问题。针对实验室管理的现状，为了能够满足实验室信息化的要求，实验室管理系统前台设计和后台设计，其中前台设有 6个功能模块界面：用户登录模块、教室管理模块、设备管理模块、项目管理模块、课程管理模块、人员管理模块；后台设计主要是指针对实验室各类信息存储的数据库设计。

（1）前台功能界面设计：

各功能模块详细功能如下图 2-1所示：

图2-1 实验室管理系统各功能模块详情

（2）后台数据库设计

在前期对实验室信息管理系统功能进行设计，主要是教室、设备、课程、人员、项目六个功能模块，这六个模块都需要和后台数据库进行交互，因此需要进行相应数据库设计，具体设计如下：

1. 数据字典设计

表2-1 机房管理系统数据字典设计

2. 数据库表的设计

实验室信息管理系统功能主要为教室、设备、课程、项目、人员五大模块，每个模块相应数据都需要存储，因此在数据表设计中设计了五个数据表，每个表具体设计如下表2-2、2-3、2-4、2-5、2-6所示。

图2-2教室表设计

图2-3设备表设计

图2-4课程表设计

图2-5项目表设计

图2-6人员表设计

三、结束语

在信息化管理大背景下，高校实验室管理也需要发生变革，因此，具有针对性的实验室信息管理系统很有必要研究。基于Python语言的实验室信息管理系统设计与实现，是小型数据库软件系统开发，具有针对性，实用性等特点，是信息技术与实验室管理融合所产生的新的实验室管理模式，具有集中化、智能化、互动化等特点，更符合现代高校实验室管理需要。所以，该研究是我们在管理实践中，依据目前管理存在的问题，及现有的实验室资源，对信息化管理进行的一种具有可行性的探索研究，能够为实验室向规范，信息化，自动化方向发展打下基础。