基于B/S架構(gòu)的高校實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

丁汝根+王仲賓+朱正紅

摘要：在綜合考慮高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者長(zhǎng)期積累的實(shí)驗(yàn)室管理工作經(jīng)驗(yàn)，以B/S為架構(gòu)，研究開(kāi)發(fā)了一個(gè)高校實(shí)驗(yàn)管理信息平臺(tái)。系統(tǒng)以ASP.Net、PB等為開(kāi)發(fā)工具，Oracle作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。設(shè)計(jì)界面友好，實(shí)用性強(qiáng)。提高了高校實(shí)驗(yàn)室的信息化管理水平。

關(guān)鍵詞：B/S架構(gòu)；實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)；數(shù)據(jù)庫(kù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）21-0070-02

隨著我國(guó)高等教育事業(yè)的快速發(fā)展，教育主管部門(mén)對(duì)高校投入的資金日益加大，高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備也隨之增多，如何提高實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的管理水平，保障教學(xué)、科研以及學(xué)科發(fā)展的需要，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室為高校的發(fā)展發(fā)揮更大的作用，是高校實(shí)驗(yàn)管理人員亟待解決的問(wèn)題[3]。然而，現(xiàn)在很多高校實(shí)驗(yàn)室在規(guī)劃建設(shè)和管理中普遍存在實(shí)驗(yàn)室管理職責(zé)不清、資源配置不合理、設(shè)備資產(chǎn)賬物不符、設(shè)備利用率低下、耗材使用不規(guī)范、實(shí)驗(yàn)人員坐班工作無(wú)法量化、實(shí)驗(yàn)信息反饋不及時(shí)等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了我國(guó)高校實(shí)踐教學(xué)改革的健康發(fā)展[4]。

信息化可以提高實(shí)驗(yàn)室管理的科學(xué)化、規(guī)范化、現(xiàn)代化，是提高實(shí)驗(yàn)室管理工作效率的最有效途徑之一。加強(qiáng)信息化建設(shè)已成為高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的一項(xiàng)重要工作任務(wù)[4]。構(gòu)建一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理平臺(tái)，可以進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)室的管理水平，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室更好地為教學(xué)、科研以及學(xué)科發(fā)展服務(wù)。

1 系統(tǒng)概述

高校實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)（College Experimental Management Platform），以下簡(jiǎn)稱(chēng)為CEMP，是指在以計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信等現(xiàn)代化技術(shù)手段的幫助下，實(shí)現(xiàn)高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)人員、實(shí)驗(yàn)耗材、設(shè)備資產(chǎn)的綜合管理。通過(guò)對(duì)高等學(xué)校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的各類(lèi)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、處理、加工、匯總以及儲(chǔ)存，并對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，形成一個(gè)綜合信息管理平臺(tái)，可為高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)化、規(guī)范化運(yùn)行提供必要的數(shù)據(jù)信息。CEMP的建立可以讓高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室走上規(guī)范化、科學(xué)化、現(xiàn)代化的可持續(xù)發(fā)展道路。

CEMP采用B/S模式運(yùn)行，不需要在客戶(hù)端上安裝軟件，用戶(hù)通過(guò)客戶(hù)端上安裝的瀏覽器，訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)指定的URL資源來(lái)運(yùn)行系統(tǒng)。前臺(tái)開(kāi)發(fā)工具使用Power Builder、Java等，后臺(tái)網(wǎng)站開(kāi)發(fā)工具使用Asp.Net，后臺(tái)DBMS使用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。前后臺(tái)開(kāi)發(fā)工具之間，通過(guò)自定義的函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。其工作原理是：前臺(tái)PB將SQL語(yǔ)句傳送至后臺(tái)，后臺(tái)Asp.Net將SQL語(yǔ)句的執(zhí)行結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)返回給前臺(tái)用戶(hù)[1]。

CEMP的工作模式為分布式數(shù)據(jù)處理。系統(tǒng)中大量的數(shù)據(jù)是用戶(hù)通過(guò)瀏覽器運(yùn)行后產(chǎn)生的，這些數(shù)據(jù)會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)越來(lái)越多，如果不對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，系統(tǒng)運(yùn)行速度將越來(lái)越慢。因此需要在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上，創(chuàng)建一個(gè)定時(shí)任務(wù)計(jì)劃，定期自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)存處理，從而保證CEMP系統(tǒng)的高效運(yùn)行機(jī)制。

CEMP實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)人員、實(shí)驗(yàn)耗材和設(shè)備資產(chǎn)的綜合管理，為實(shí)驗(yàn)室提供了實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)完成情況、實(shí)驗(yàn)工作量、設(shè)備資產(chǎn)情況、耗材使用情況、人員工作量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，提高了實(shí)驗(yàn)人員的工作效率，讓高校實(shí)驗(yàn)室的日常管理從傳統(tǒng)手工化管理向信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的管理躍進(jìn)。

系統(tǒng)在建設(shè)過(guò)程中，申請(qǐng)并得到了合肥工業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室自制儀器設(shè)備項(xiàng)目的資助（項(xiàng)目編號(hào)：Z201609）。通過(guò)近2年的實(shí)際運(yùn)行，切實(shí)提高了實(shí)驗(yàn)室的管理工作效率，創(chuàng)造了良好的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，提高了實(shí)驗(yàn)室的信息化、現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化管理水平。

2 系統(tǒng)需求分析

CEMP系統(tǒng)的需求分析，就是要確定平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)的具體功能、受到的限制條件、與其他系統(tǒng)元素的接口等細(xì)節(jié)，借助當(dāng)前系統(tǒng)的邏輯模型導(dǎo)出目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型[1]。作者在積累多年實(shí)驗(yàn)室管理工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從以下幾方面進(jìn)行了分析：

1） 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)分析：定義功能模塊及子系統(tǒng)劃分。子系統(tǒng)主要有實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)人員管理、實(shí)驗(yàn)耗材管理、設(shè)備資產(chǎn)管理等。

2） 系統(tǒng)的外部接口需求分析：包括接口的數(shù)據(jù)流、接口類(lèi)型、用戶(hù)界面、通信接口等。

3） 系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求分析：包括系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程圖、數(shù)據(jù)流程圖等。

4） 系統(tǒng)的功能需求分析：包括系統(tǒng)的功能模塊、用戶(hù)角色、權(quán)限設(shè)置等。

5） 系統(tǒng)的非功能需求分析：包括系統(tǒng)的易用性、穩(wěn)定性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性以及信息安全性等。

CEMP的數(shù)據(jù)資源分析包含：實(shí)驗(yàn)室基本信息、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理信息、實(shí)驗(yàn)人員信息、實(shí)驗(yàn)耗材信息、設(shè)備資產(chǎn)信息、實(shí)驗(yàn)家具信息等。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理信息中又包括教學(xué)計(jì)劃信息、機(jī)房信息、系統(tǒng)信息、教師信息、學(xué)生信息等多項(xiàng)。CEMP的人員需求分析包含：系統(tǒng)管理員、教師、學(xué)生、實(shí)驗(yàn)主管部門(mén)、實(shí)驗(yàn)管理人員、耗材管理員、資產(chǎn)管理員等。因此建立一個(gè)基于B/S架構(gòu)的CEMP，讓用戶(hù)通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)指定的URL資源來(lái)運(yùn)行系統(tǒng)，才能滿(mǎn)足系統(tǒng)平臺(tái)用戶(hù)的實(shí)際需求。

CEMP中的實(shí)驗(yàn)耗材（低值易耗品）子系統(tǒng)的工作流程如下：實(shí)驗(yàn)人員請(qǐng)領(lǐng)耗材使用計(jì)劃，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室主任審核后，由保管員核發(fā)。系統(tǒng)能確保實(shí)驗(yàn)耗材帳物相符，實(shí)時(shí)提供各種易耗品、低值品的消耗以及庫(kù)存數(shù)量。

3 系統(tǒng)功能

CEMP包含五個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)都采用模塊化獨(dú)立設(shè)計(jì)。通過(guò)角色分配權(quán)限，再將角色賦予用戶(hù)，從而讓用戶(hù)具有靈活多變的管理功能。系統(tǒng)管理員只負(fù)責(zé)用戶(hù)的建立、授權(quán)、變更、系統(tǒng)維護(hù)、信息安全等管理，不參與具體業(yè)務(wù)的經(jīng)辦工作。

3.1實(shí)驗(yàn)室管理模塊

該模塊包括實(shí)驗(yàn)室的基本情況、各項(xiàng)規(guī)章制度、實(shí)驗(yàn)教師、實(shí)驗(yàn)人員、崗位職責(zé)、房間信息、承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)課程等管理信息，提供實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程安排工作流程服務(wù)指南，建立實(shí)驗(yàn)室的各種檔案管理，為學(xué)科專(zhuān)業(yè)評(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)和上報(bào)。

3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模塊

實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模塊是CEMP系統(tǒng)建設(shè)的核心。為了提高實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備利用率，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的秩序和質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)主管部門(mén)需要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作進(jìn)行嚴(yán)格的管理和監(jiān)控，管理包括實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程安排、實(shí)驗(yàn)信息發(fā)布、臨時(shí)預(yù)約等多個(gè)方面，交互性較強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模塊的建立，可推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法、手段及人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新[5]。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程安排中，涉及的資源種類(lèi)多、信息量大，包括教師、學(xué)生、實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)任務(wù)要求等，在上述五個(gè)條件都滿(mǎn)足的前提下，才可以安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程安排、實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息統(tǒng)計(jì)，不僅管理工作量大，而且設(shè)備利用率低下，無(wú)法實(shí)現(xiàn)資源共享，制約了實(shí)踐教學(xué)水平的提高。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模塊的建立，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程安排、實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息統(tǒng)計(jì)的規(guī)范化、科學(xué)化，為實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃建設(shè)提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，極大地提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的工作效率。

3.3 實(shí)驗(yàn)人員管理模塊

實(shí)驗(yàn)人員承擔(dān)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃、建設(shè)、管理以及實(shí)踐教學(xué)等工作。為了督促實(shí)驗(yàn)人員做好日常管理工作，不斷提高業(yè)務(wù)素質(zhì)，需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)人員的排班監(jiān)督與考核管理。實(shí)驗(yàn)人員值班期間，需要在系統(tǒng)中進(jìn)行簽到。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的值班制度，系統(tǒng)采用了對(duì)應(yīng)的簽到規(guī)則或算法，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)人員坐班工作的量化管理；同時(shí)為實(shí)驗(yàn)人員的業(yè)績(jī)考核量化提供了依據(jù)，為實(shí)驗(yàn)工作量的分配提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

3.4實(shí)驗(yàn)耗材管理模塊

建立實(shí)驗(yàn)耗材檔案信息庫(kù)，實(shí)現(xiàn)低值易耗品進(jìn)、銷(xiāo)、存的管理。耗材入庫(kù)，是由保管員按照學(xué)校低值易耗品的使用原則申請(qǐng)計(jì)劃，學(xué)校統(tǒng)一采購(gòu)，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行入庫(kù)操作。耗材出庫(kù)，是由實(shí)驗(yàn)人員依據(jù)耗材信息庫(kù)中的庫(kù)存物品信息，通過(guò)實(shí)驗(yàn)耗材管理模塊，填寫(xiě)耗材請(qǐng)領(lǐng)使用計(jì)劃單，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室主任審核后，由保管員打印帶有電子簽名的請(qǐng)領(lǐng)單進(jìn)行核發(fā)，保證實(shí)驗(yàn)耗材賬物相符。

由于加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)耗材的信息化管理，提供了請(qǐng)領(lǐng)、審核、核發(fā)的網(wǎng)絡(luò)工作流程，使得實(shí)驗(yàn)耗材的使用更加規(guī)范化、合理化，有利于集約資源，避免浪費(fèi)，并可按實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)人員分類(lèi)查詢(xún)各類(lèi)實(shí)驗(yàn)耗材的實(shí)際消耗信息。

3.5設(shè)備資產(chǎn)管理模塊

設(shè)備資產(chǎn)管理包括實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)家具、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所等信息管理。依據(jù)學(xué)校設(shè)備資產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)家具的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，建立設(shè)備資產(chǎn)檔案庫(kù)，實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)家具的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)管理，提供在線(xiàn)查詢(xún)功能，確保賬物相符。同時(shí)，為學(xué)校設(shè)備資產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)家具清查，提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。

4 結(jié)束語(yǔ)

系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)是在不同的開(kāi)發(fā)工具之間如何進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，既要保證開(kāi)發(fā)工具原有的系統(tǒng)特色，又要保證實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和網(wǎng)絡(luò)通信的高效運(yùn)行機(jī)制[1]。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使用信息化、數(shù)字化武裝實(shí)驗(yàn)室，建立一個(gè)功能強(qiáng)大的高校實(shí)驗(yàn)綜合管理平臺(tái)，改善實(shí)驗(yàn)室的硬件條件和軟件管理水平，提高實(shí)驗(yàn)室管理的工作效率，減輕實(shí)驗(yàn)人員的工作負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)高校實(shí)驗(yàn)室管理的規(guī)范化、科學(xué)化、現(xiàn)代化。

參考文獻(xiàn)：

[1] 丁汝根，王仲賓.基于B/S架構(gòu)的高校醫(yī)院綜合管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2014（34）：8085-8086.

[2] 張安峰.關(guān)于高校實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)信息化管理平臺(tái)的研究[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2011（14）：47-49.

[3] 楊美榮，劉祥港.構(gòu)建高校實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備采購(gòu)信息管理平臺(tái)的實(shí)踐與思考[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013（12）：128-129.

[4] 杜陽(yáng)龍.淺析高校實(shí)驗(yàn)室信息化綜合管理平臺(tái)的構(gòu)建[J].現(xiàn)代企業(yè)教育，2014（10）：59-59.

[5] 陳淑清.高校實(shí)驗(yàn)室信息管理平臺(tái)構(gòu)建[J].中國(guó)教育信息化，2014（19）：58-60.