基于Java和MySQL软件的实验室菌种管理系统设计与应用

doi:10.3877/cma.j.issn.2095-5820.2020.01.008

目的

本研究通过设计一套直观、实用性强、符合实验室菌种管理制度要求的菌种管理系统，提高实验室菌种管理水平。

方法

采用eclipse作为开发工具，利用Java语言进行编程并通过MySQL进行数据库的管理,按照实验室菌种管理制度要求，建立能够满足实验室需求的菌种管理系统。

结果

自主开发出了一套实验室菌种管理系统。实现了菌种入库档案建立；菌种出库申请、审核、外送、归还以及销毁流程控制；菌种查找，统计，记录查询，传代提醒等功能。

结论

该菌种管理系统，现已在实验室投入使用，运行情况稳定，反映良好，有效提高了实验室菌种管理水平，达到了预期目的。

关键词: 临床实验室技术, 质量改进, 临床实验室信息系统

Objective

To design a set of intuitionistic, practical and in line with the requirements of the laboratory bacterial strain management system to improve the management level.

Methods

Eclipse was used as the development tool, Java language was used for programming and MySQL was used for database management. According to the requirements of laboratory bacterial strain management, a system that could meet the needs of laboratory was established.

Results

A set of laboratory bacterial strain management system has been developed independently. The system can realize the functions of establishing the storage files of strains, controlling the procedures of application, reviewing, deliverying, return and destruction of bacterial strains. It possesses the function of searching, statistics, record query, generation reminder, etc.

Conclusion

The bacterial strain management system has been put into use in the laboratory. The operation is stable and reflects well. It effectively improves the management level of laboratory strains, and achieves the desired purpose.

Key words: Clinical laboratory techniques, Quality improvement, Clinical laboratory information systems

表1 软件的需求和实现

序号	需求	编程实现方法
1	单机版/多机版使用	程序采用C-S框架设计，利用java.net.ServerSocket和java.net.Socket开发工具包，在客户端和服务器端建立通讯，实现多机访问服务器数据库。通过【系统】菜单【服务器开启/关闭】按钮实现单机/多机访问功能。
2	菌种档案保存	设计菌种父类，分标准菌种子类和分离菌种子类，用于保存菌种名称，编号，类型，来源，证书资料，图片等信息。菌种入库登记增设图片保存功能，方便信息录入，图片数量不限，提高了数据的完整性。（见图4）
3	文件夹浏览模式	设计目录类，目录可多层嵌套，通过目录结构显示菌盒，便于菌株分类存储和查找。（见图10左）
4	部门浏览模式	设计部门类Department，冰箱类，可查看该部门某冰箱中所有的菌盒，能直观反映菌株实际存放位置。（见图：10右）
5	菌盒直观显示	在主窗口菌盒直观图显示区中，通过JList组件和渲染器，采用不同的图案区分空位和存放菌株的孔位，显示所选菌盒直观图。点击孔位，可以显示该孔位所存放菌株的详细信息。（见图3）
6	出入库流程管理	采用事务管理模式，通过设置事务发起人，当前处理人，流程属性等变量，由用户提交或撤销回退，改变流程状态，实现入库和出库流程控制。（见图5、图6、图7）
7	出库子流程跟踪	设计销毁子流程，外送子流程，归还子流程，外送菌株增设接收单位复选框，确保出库菌种的去向明确。销毁流程设置销毁监督，符合生物安全要求。（见图6）
8	同源菌株查找	设计同源菌种查询窗口类，通过查询下拉键，根据菌种名称，或菌种编号，可查询菌种对象，点击相应菌种，可显示该菌种所用的子菌株。
9	传代提醒/查询	设计传代查询窗口类，系统登入时自动查询设定时间段内需要传代的菌株。用户也可通过选择传代时间段，查询需要传代的菌株。
10	标签打印	通过设定纸张尺寸，对打印内容排版，调用Java PrinterJob类，实现打印功能。将菌株名称、传代次数、所在菌盒及孔位信息，打印在标签上。
11	数据安全性	设计用户权限，通过角色分类，赋予各角色相应的敏感数据功能块（菜单）的操作权限。另外，通过在数据库不同表间增加外键，防止有用数据的删除，保护数据安全。
12	数据备份和还原	通过设置数据库连接参数，调用Java Runtime类，开进程，执行数据导入和导出命令，实现数据备份和还原。
13	记录真实性	每次登入系统自动记录系统时间，一旦发现有人想通过更改系统时间，篡改数据的情况，添加虚假记录，系统将报警，保证数据的真实性。
14	数据导出	利用"org.apache.poi"jar包，创建Excel表格，实现数据导出功能。

表1 软件的需求和实现

序号	需求	编程实现方法
1	单机版/多机版使用	程序采用C-S框架设计，利用java.net.ServerSocket和java.net.Socket开发工具包，在客户端和服务器端建立通讯，实现多机访问服务器数据库。通过【系统】菜单【服务器开启/关闭】按钮实现单机/多机访问功能。
2	菌种档案保存	设计菌种父类，分标准菌种子类和分离菌种子类，用于保存菌种名称，编号，类型，来源，证书资料，图片等信息。菌种入库登记增设图片保存功能，方便信息录入，图片数量不限，提高了数据的完整性。（见图4）
3	文件夹浏览模式	设计目录类，目录可多层嵌套，通过目录结构显示菌盒，便于菌株分类存储和查找。（见图10左）
4	部门浏览模式	设计部门类Department，冰箱类，可查看该部门某冰箱中所有的菌盒，能直观反映菌株实际存放位置。（见图：10右）
5	菌盒直观显示	在主窗口菌盒直观图显示区中，通过JList组件和渲染器，采用不同的图案区分空位和存放菌株的孔位，显示所选菌盒直观图。点击孔位，可以显示该孔位所存放菌株的详细信息。（见图3）
6	出入库流程管理	采用事务管理模式，通过设置事务发起人，当前处理人，流程属性等变量，由用户提交或撤销回退，改变流程状态，实现入库和出库流程控制。（见图5、图6、图7）
7	出库子流程跟踪	设计销毁子流程，外送子流程，归还子流程，外送菌株增设接收单位复选框，确保出库菌种的去向明确。销毁流程设置销毁监督，符合生物安全要求。（见图6）
8	同源菌株查找	设计同源菌种查询窗口类，通过查询下拉键，根据菌种名称，或菌种编号，可查询菌种对象，点击相应菌种，可显示该菌种所用的子菌株。
9	传代提醒/查询	设计传代查询窗口类，系统登入时自动查询设定时间段内需要传代的菌株。用户也可通过选择传代时间段，查询需要传代的菌株。
10	标签打印	通过设定纸张尺寸，对打印内容排版，调用Java PrinterJob类，实现打印功能。将菌株名称、传代次数、所在菌盒及孔位信息，打印在标签上。
11	数据安全性	设计用户权限，通过角色分类，赋予各角色相应的敏感数据功能块（菜单）的操作权限。另外，通过在数据库不同表间增加外键，防止有用数据的删除，保护数据安全。
12	数据备份和还原	通过设置数据库连接参数，调用Java Runtime类，开进程，执行数据导入和导出命令，实现数据备份和还原。
13	记录真实性	每次登入系统自动记录系统时间，一旦发现有人想通过更改系统时间，篡改数据的情况，添加虚假记录，系统将报警，保证数据的真实性。
14	数据导出	利用"org.apache.poi"jar包，创建Excel表格，实现数据导出功能。

图1 菌种管理系统的功能图

图2 菌种管理的出库流程图

图3 菌种管理系统的主界面

图4 菌种信息查看窗口

图5 入库申请流程窗口

图6 外送申请流程窗口

图7 菌种出入库管理

图8 菌种使用记录窗口（左）菌种领用日志记录窗口（右）

图9 菌盒新建窗口

图10 两种菌株浏览模式

图11 菌株（高级）查询窗口

图12 菌株新建窗口

表2 三套菌种管理系统功能对比

比较内容	Y系统	L系统	本系统
软件架构	B/S	B/S	C/S或单机
开发工具	Java+SQLServer2008须授权使用	DreamWeaver+ Access须授权使用	Java+ MySQL无须授权使用
开发方式	参与设计，基金资助	自主开发，基金资助	自主开发，无资助
使用对象	医学实验中心微生物室菌种保藏室	高校实验室	基层微生物实验室
菌盒直观图	菌种列表和直观图显示，孔位以不同的形状和颜色显示	仅采用菌种列表显示	仅直观图显示，孔位以不同颜色显示不同状态
菌株档案建立	实验室信息系统接口导入，不区分菌种和菌株，一步完成菌株入库登记	Access表输入或网页输入，不区分菌种和菌株，一步完成菌株入库登记	菌种新建窗口完成菌种信息输入。菌株新建窗口，选择菌种和菌盒，完成菌株信息输入。分两步完成菌株入库登记，可避免相同菌种重复信息的录入和修改
菌株查询/菌株浏览模式	可根据菌名，时间，药敏试验，冰箱的条件查询	可根据菌名，入库人，日期，菌盒查询	可根据菌名查询；也可根据入库人，日期，菌盒等条件进行高级查询查询；也可从主界面文件夹浏览模式或部门浏览模式查询
流程管理	未见流程控制管理有归还提醒	未见流程控制管理	出入库流程控制，并有出库子流程跟踪
报警信息	超期未归还的菌株信息提醒	未见报警信息提醒	传代提醒，新任务消息推送，出库菌株标黄警示
统计功能	出入库、菌株数量和位置统计功能	未见统计功能	出入库、菌株数量统计功能
使用记录/传代记录	仅简单的修改菌种信息	仅简单的修改菌种信息	每次领用都可记录使用情况，可作为传代记录，判断菌株是否已变异
领用记录	简单的领用记录	未见领用记录	详细的领用申请，领用审核，归还，销毁的日志记录
可对接接口	可对接实验室信息系统	不可对接实验室信息系统	不可对接实验室信息系统
其它功能	标签打印	未见打印功能	标签打印，数据导出，备份和还原

表2 三套菌种管理系统功能对比

比较内容	Y系统	L系统	本系统
软件架构	B/S	B/S	C/S或单机
开发工具	Java+SQLServer2008须授权使用	DreamWeaver+ Access须授权使用	Java+ MySQL无须授权使用
开发方式	参与设计，基金资助	自主开发，基金资助	自主开发，无资助
使用对象	医学实验中心微生物室菌种保藏室	高校实验室	基层微生物实验室
菌盒直观图	菌种列表和直观图显示，孔位以不同的形状和颜色显示	仅采用菌种列表显示	仅直观图显示，孔位以不同颜色显示不同状态
菌株档案建立	实验室信息系统接口导入，不区分菌种和菌株，一步完成菌株入库登记	Access表输入或网页输入，不区分菌种和菌株，一步完成菌株入库登记	菌种新建窗口完成菌种信息输入。菌株新建窗口，选择菌种和菌盒，完成菌株信息输入。分两步完成菌株入库登记，可避免相同菌种重复信息的录入和修改
菌株查询/菌株浏览模式	可根据菌名，时间，药敏试验，冰箱的条件查询	可根据菌名，入库人，日期，菌盒查询	可根据菌名查询；也可根据入库人，日期，菌盒等条件进行高级查询查询；也可从主界面文件夹浏览模式或部门浏览模式查询
流程管理	未见流程控制管理有归还提醒	未见流程控制管理	出入库流程控制，并有出库子流程跟踪
报警信息	超期未归还的菌株信息提醒	未见报警信息提醒	传代提醒，新任务消息推送，出库菌株标黄警示
统计功能	出入库、菌株数量和位置统计功能	未见统计功能	出入库、菌株数量统计功能
使用记录/传代记录	仅简单的修改菌种信息	仅简单的修改菌种信息	每次领用都可记录使用情况，可作为传代记录，判断菌株是否已变异
领用记录	简单的领用记录	未见领用记录	详细的领用申请，领用审核，归还，销毁的日志记录
可对接接口	可对接实验室信息系统	不可对接实验室信息系统	不可对接实验室信息系统
其它功能	标签打印	未见打印功能	标签打印，数据导出，备份和还原

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