基于GeneXus的实验室信息管理系统设计与开发

李庆龄 刘加亮

上海电机学院 上海 200240

基于GeneXus的实验室信息管理系统设计与开发

李庆龄 刘加亮

上海电机学院 上海 200240

针对高校实验室信息手工管理方式落后的现状，指出了应用信息化手段进行实验室信息管理的必要性。以上海电机学院机械学院实验室为研究对象，采用增量式开发软件GeneXus，设计构建了以校园网为基础的实验室信息管理系统，并对系统的主要功能模块、特点和使用GeneXus实现系统开发进行分析和阐述。

信息管理系统；GeneXus；设计；开发

高校实验室不仅是实践教学的主要阵地，也是反映学校教学、科研和管理水平的窗口，是学科建设、科研活动的坚实基础，是高校整体建设和发展的重要环节。长期以来，实验室管理模式一般采用纸版登记制度或单机版管理，在信息管理上可维护性差，实验室管理人员工作量大，很难实现资源共享且内容陈旧、时效性差。随着大学教育体制的不断改革，实验环节在整个教学过程中的占有越来越重要的地位，实验课正在渐渐的从理论课的附属地位，变成独立的教学体系，成了培养学生创新思维和创新能力的重要环节。这种纸版登记制度或单机版管理体制既不能满足日常实践教学工作的需要，又阻碍了数字化校园建设的步伐。

GeneXus是由乌拉圭的ARTech公司出品，通过描述所开发系统的知识库，可以自动生成数据库模型，自动生成.net、Java、Pocket、PC、C/S(VB,VF,C/SQL)、RPG和COBOL等代码，被称为业界第一款智能开发工具。

本文以上海电机学院机械学院实验室为例，采用GeneXus软件，设计开发了实验室信息管理系统，从而可以实现网络环境下数据的录入、修改、删除、查询、统计、更新和打印等功能。

1 管理系统结构及功能模块

1.1 管理系统结构

运用科学指导思想，结合机械学院实验室的实际条件和真实需求，依据“二八”法则，采用增量式原理，对实验室信息管理系统进行了设计。其总体结构框架如图1所示。

图1 实验室信息管理系统的总体结构框架

1.2 主要功能模块及特点

(1)系统管理。主要包括用户管理、访问权限及密码管理、角色分配、日志管理等功能。

不同用户根据其角色分配相应的权限，同一用户可以具有多个角色。本系统角色主要有学院院长、主管院长、实验中心主任、实验中心副主任、实验教师、教师、学生等。系统管理员对不同的角色设置了相应的权限，当客户端有要申请登陆服务器的用户时，系统就会到上面的表中察看用户名和其口令是否对应。如果符合才允许用户登陆服务器，并只显示与该用户相关的作业菜单。

(2)仪器设备管理。仪器设备是实验室的重要组成部分，及时了解仪器设备运行状态和使用情况，可以提高实验室的使用效率。该子模块有如下功能：仪器设备基本信息维护、仪器设备使用、维修信息、相关查询等。若设备损坏需要维修，设备主管教师可在线提交报修记录，负责设备维护的教师将根据主管教师提交的设备信息联系维修单位，及时做出妥善处理。

(3)低值易耗品管理。低值易耗品是实验室管理中比较繁琐的一项，每学期开始实验室教师都要花大量的时间统计相关耗材，既费时又会造成资源浪费。本模块提供耗材购置计划管理、实验耗材管理、实验低值品管理3个子模块。其中耗材购置计划管理包括学期耗材计划和耗材购置计划管理。系统将根据实验教学任务和实验教学安排自动统计各实验室本学期各类耗材用，该数据将为耗材申购审批提供参考。各实验室人员提出耗材购置申购表，管理部门根据申购表，进行汇总与审核，制定耗材购置计划表，并交付相应部门进行耗材集中采购。

(4)实验教学管理。实验教学管理是实验室管理的核心内容，其中实验课程安排比理论课表复杂得多。它涉及了实验地点、实验课程、实验项目、实验时间、实验者、指导教师等相互联系的内容，而且在设备台套少的情况下还要考虑分批做实验问题，在时间安排上就显得更加复杂。实验课程安排也不像理论课表那样有一套成熟的体系，它的发展是随着实验课程逐渐从理论课程独立后发展起来的。

本系统首先由任课教师根据授课计划，在每学期开始上报该课程和班级的实验时间，实验室教师再根据实验室自身的使用情况决定相关的任务，如果时间有变动，实验室人员会主动和任课老师协商安排实验课，改变了以往实验课安排杂乱无序的状态。在网上排好实验课后，在系统中就可以很清晰地看到每个实验室的使用情况，可以查询到各个实验室什么时候在使用，上什么实验课，谁在上课等，并且可以用视图的形式清晰地显示出来。

本模块的开放性实验管理也是系统的特色之一。学生可以对实验室里的开放性实验进行网上预约，相关主管教师负责审批并检测预约的时间与正常教学安排是否有冲突，通过审批后的开放课表自动加在实验教学的总课表中。

2 系统实现

系统开发主要采用GeneXus平台，SQL2005数据库，B/S架构实现实验室信息管理系统的开发。开发过程中将设计好的部分与系统使用者进行沟通，确定系统改进和优化方向，从而不断完善系统。

与传统开发方式相比，使用GeneXus具有如下优点：

2.1 易用性

开发者不需要语言和数据库方面的细节知识，这使得开发者从那些底层技术中解放出来，能集中精力来理解和建立业务模型而不是受限于所采用的技术。GeneXus内含的推理机制和规则能使系统开发中许多重要工作以自动优化的方式来完成。

2.2 高效率

由于开发者不再需要花大量时间从事传统的开发任务：如数据分析、数据库设计，程序设计和编码等，GeneXus能自动设计并生成这些代码，实施效率获得显著的提升。

2.3 增量式开发

使用传统开发方式，系统一旦开发完成，改变系统的成本将会非常巨大。而在开发过程中用户需求往往会发生改变，若采用传统开发方式，这种改变带来的工作量将是巨大的，有时甚至会导致相应项目的流产。采用GeneXus增量开发技术能够很好地解决软件开发过程中由于需求变化带来的难题。当用户需求改变时，只需修改业务模型知识库，即对原先的知识库对象可以进行修改、增加或者删除操作，然后生成新的原型系统做测试，测试通过后再发布为生产环境下新的应用系统。

采用GeneXus增量开发技术的开发过程包含“设计”“原型”和“生产(实施)”3个阶段。

(1)设计阶段。该阶段的主要工作是业务模型构建，即用GeneXus对象来描述实验室管理中的具体业务，生成业务模型知识库。GeneXus对象主要包括Transaction、WorkPanel、MenuBar、Procedure和Report等。业务模型知识库用于自动生成管理系统需要的数据库和程序代码。

(2)原型阶段。该阶段的主要任务是将设计模型转化为可测试的原型模型，主要完成系统环境的配置。配置内容主要包括开发平台的选择、程序模式的选择、数据库的选择设置，编译环境、路径的设置等等。

按照增量开发方法，设计者可以分阶段产生原型，检测可能的错误，及早发现问题。这种测试是为检验业务逻辑的正确性，该测试可以完全用实际数据进行，找出各种错误，然后修改设计，这一过程可以反复进行。

(3)生产阶段。一旦原型完全通过了验证，就可以进行实施了。这时GeneXus将知识库转换生成为最终应用环境下的全部数据库结构和应用程序，应用系统开始上线使用，这个转换过程是全部自动完成的。

通过这3个阶段的迭代循环，逐步完善系统。在“设计”与“原型”阶段，所有工作都是在微机环境下进行的，“生产”就是真正的实施阶段，是在应用程序的实际环境下进行的部署。系统开发者不需要用户的实施环境，所有开发设计及测试工作都可以在开发者的微机环境下完成。

3 结束语

实验室信息管理系统的开发实现了实验室信息网络共享，能有效促进教学资源的合理分配，让实验室信息管理工作在网络化、智能化的帮助下变得简单、有条理、高效率，同时也在一定程度上促进了实验中心的信息化办公进程。但高校实验室信息管理系统的开发是一个不断细化、不断改进、反复进行的过程，GeneXus的增量开发功能使得系统可以在使用过程中不断完善，不断改进，越来越趋于人性化。

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Abstract: According to the backward presentation status of laboratory management,the necessity of information technology is proposed in the paper.The laboratory information management system of mechanical college of Shanghai Dianji University is designed and developed.It is based on campus network by GeneXus.The main function modules, characteristics and realization of the system are analyzed in the paper.

Key words: information management system; GeneXus; design; development

Design and development of laboratory information management system based on GeneXus

Li Qingling, Liu Jialiang
Shanghai dianji university, Shanghai, 200240, China

2010-10-17

李庆龄，硕士，讲师。