高職院校實(shí)驗(yàn)室信息管理平臺的研究與實(shí)現(xiàn)

周葉華 桑世慶 孫 霞 邵志平

（嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 嘉興314000）

高校實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理繁瑣且復(fù)雜，設(shè)備種類繁多、使用人群多且不固定，隨著時(shí)間的推移有些設(shè)備使用率低下，設(shè)備的維修維護(hù)、借用登記信息難以及時(shí)傳遞給管理人員[1]。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理工作往往采用人工表格登記的方式，存在管理分散、容易出錯(cuò)、統(tǒng)計(jì)困難等問題[2]。為了有效解決管理落后、資源浪費(fèi)、配置不合理等一系列現(xiàn)象，使實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)管理逐步規(guī)范化、科學(xué)化、制度化，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)員工作效率，需要加快開發(fā)一套行之有效的，具備完善功能的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)概述

基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)。通過系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室信息化展示和資源優(yōu)化配置的綜合服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)人員、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的統(tǒng)籌規(guī)劃，提升實(shí)驗(yàn)室服務(wù)能力[3]。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)員人員管理，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備信息快速讀取，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備維修維護(hù)及時(shí)記錄、方便查詢，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室使用情況統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)與其他平臺數(shù)據(jù)共享等功能，并且實(shí)現(xiàn)通過智能終端快速查詢實(shí)驗(yàn)設(shè)備，快速存取維修記錄等功能。該系統(tǒng)分為兩個(gè)部分，即Web 端系統(tǒng)平臺，方便在計(jì)算機(jī)上操作，錄入查詢信息；手機(jī)端App，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公功能。

WEB 端系統(tǒng)基于微軟ASP.net（C#）+ SQL Server，完全模塊化設(shè)計(jì)，擴(kuò)容性強(qiáng)，采用工作流管理、文件管理、圖形化的流程設(shè)計(jì)，使信息化管理更清晰、查詢統(tǒng)計(jì)更方面。

手機(jī)端App 以Java 為開發(fā)語言，以AndroidStudio 開發(fā)工具為開發(fā)平臺。擁有強(qiáng)大的UI 編輯器，集合了Eclipse+ADT 的優(yōu)點(diǎn)，并且能更實(shí)時(shí)的展示界面布局效果。整合了Gradle 構(gòu)建工具，在配置、編譯、打包方面更為靈活。

本系統(tǒng)將對各部門信息進(jìn)行收集整理，建立實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)來源為學(xué)院內(nèi)資產(chǎn)管理系統(tǒng)、教務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入，由于系統(tǒng)未開放接口，因而采用定期導(dǎo)入文本的方式導(dǎo)入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)成熟后，考慮開發(fā)數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享。系統(tǒng)具備完全可升級的Web 結(jié)構(gòu)體系，以保證最佳的WebServices特性。國內(nèi)外均有非常成功的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，有成熟的理論和技術(shù)作為本系統(tǒng)的技術(shù)支撐。

2 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)開發(fā)語言及工具選擇

通過分析職業(yè)院校的網(wǎng)絡(luò)、實(shí)施環(huán)境以及技術(shù)基礎(chǔ)、確定本系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)平臺[4]。WEB 端系統(tǒng)以Asp.net 為開發(fā)語言，以Sql Server 為后臺數(shù)據(jù)庫支持技術(shù)，以Vs2010 工具系統(tǒng)為開發(fā)平臺，使用ADO.Net 和工廠模式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)通用數(shù)據(jù)庫訪問類，實(shí)現(xiàn)Sql Server 數(shù)據(jù)庫訪問類。在業(yè)務(wù)邏輯上采用WebService 技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

手機(jī)端App 以Java 為開發(fā)語言，以AndroidStudio 開發(fā)工具為開發(fā)平臺。通過Internet，客戶以調(diào)用Web 服務(wù)的方式使用服務(wù)端上業(yè)務(wù)邏輯功能，采用JSON 作為數(shù)據(jù)交互格式，進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝和解析，實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)端間的數(shù)據(jù)通訊。手機(jī)端用戶同樣可以通過瀏覽器的方式直接訪問信息管理平臺。

2.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

Web 端系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，系統(tǒng)擴(kuò)容性強(qiáng)大，二次開發(fā)結(jié)構(gòu)清晰、簡單。支持圖形化工作流定義，工作流條件設(shè)置，條件分支定義。用戶可自定義表單,表單字段權(quán)限控制。支持部門分級,角色權(quán)限可以分配到具體操作，如修改，刪除等。支持資產(chǎn)、耗材管理，支持實(shí)驗(yàn)室相關(guān)人員管理。

考慮到適合經(jīng)濟(jì)、節(jié)約、維護(hù)成本小的需求，本軟件采用Browser/Server（B/S）體系結(jié)構(gòu)，使用輕便快捷。采用B/S 體系結(jié)構(gòu)也適應(yīng)Internet 普遍使用的大壞境。該結(jié)構(gòu)支持表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)層的三層體系結(jié)構(gòu)。前臺客戶可通過便捷的瀏覽器來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)操作，可移植性強(qiáng)。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖

2.3 用戶用例圖

系統(tǒng)的用戶主要分為三類，即系統(tǒng)管理員、實(shí)驗(yàn)員、普通教師，不同的用戶權(quán)限不同，系統(tǒng)管理擁有最高權(quán)限，可通過系統(tǒng)設(shè)置來確定每個(gè)類別用戶的使用權(quán)限。系統(tǒng)管理員還需要負(fù)責(zé)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的生成，即其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，完成系統(tǒng)基本信息的生成，包含人員信息、部門信息等。實(shí)驗(yàn)員主要負(fù)責(zé)日常管理信息的錄入，并擁有查詢統(tǒng)計(jì)各模塊的信息權(quán)限。普通教師主要擁有各類信息查詢的權(quán)限，以及耗材申請、設(shè)備借用申請的權(quán)限。用戶用例圖如圖2 所示。

圖2 用戶用例圖

2.4 系統(tǒng)功能模塊

通過前期需求整理分析，本系統(tǒng)總體上來說包含兩個(gè)子系統(tǒng)，即為Web 端子系統(tǒng)及手機(jī)端子系統(tǒng)?？傮w上主要包含六大模塊，主要有基本信息管理、設(shè)備管理、維修管理、設(shè)備借還管理、日常統(tǒng)計(jì)。

（1）基本信息管理模塊主要包含人員管理、實(shí)驗(yàn)室信息管理管理、個(gè)人信息管理、密碼修改、通知公告等等。

（2）日產(chǎn)管理模塊主要包括三個(gè)子模塊，包含安全、衛(wèi)生、巡查信息的記錄。記錄日常實(shí)驗(yàn)室的管理現(xiàn)狀。

（3）資產(chǎn)管理模塊，主要包括設(shè)備增加、設(shè)備信息更新、資產(chǎn)查詢。其中基本數(shù)據(jù)信息來源于資產(chǎn)管理系統(tǒng)，初期進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入，并且每月進(jìn)行更新，由于資產(chǎn)數(shù)據(jù)變動(dòng)較小，不開發(fā)實(shí)時(shí)更新的模塊。設(shè)備增加，主要增加資產(chǎn)管理系統(tǒng)中沒有的一些設(shè)備信息，設(shè)備信息更新和類型管理，主要用于學(xué)院內(nèi)部資產(chǎn)查詢管理中需要特殊處理的信息。資產(chǎn)查詢主要用于日常資產(chǎn)維護(hù)過程中，查詢資產(chǎn)信息。設(shè)備借還管理，主要設(shè)備借出登記、歸還登記、借用查詢。主要用于記錄固定資產(chǎn)的借用情況，方便查詢統(tǒng)計(jì)。

（4）維修管理，主要記錄發(fā)生過的故障、維護(hù)記錄等，用于比對，及幫助實(shí)驗(yàn)員快速處理故障。主要包含維修登記、維修處理、維修查詢統(tǒng)計(jì)。維修登記模塊主要用戶為使用機(jī)房的教師及學(xué)生，可通過本系統(tǒng)進(jìn)行快速報(bào)修。維修處理主要用于記錄維修維護(hù)過程。查詢統(tǒng)計(jì)，用于障礙報(bào)修記錄完成后，生成相關(guān)數(shù)據(jù)，并顯示常見問題，方便實(shí)驗(yàn)員快速找到處理方法。

（5）耗材管理模塊包含四個(gè)子模塊，入庫、出庫、查詢、以及盤點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)有管理辦法開發(fā)此模塊。出入庫主要由管理員進(jìn)行信息錄入。

（6）查詢統(tǒng)計(jì)模塊，分別分布在六大模塊中，比如實(shí)驗(yàn)室使用情況統(tǒng)計(jì)分析，主要包含實(shí)驗(yàn)室使用頻率，可按學(xué)期、年度或多年度使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。維修維護(hù)統(tǒng)計(jì)分析，用于各實(shí)驗(yàn)室或設(shè)備發(fā)生故障頻率及處置情況的統(tǒng)計(jì)分析。

從模塊分布來看，手機(jī)端和Web 端模塊總體相同，但手機(jī)端無數(shù)據(jù)導(dǎo)入，基本信息管理的模塊。

2.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫為核心，數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)非常重要。根據(jù)業(yè)務(wù)需求，分析各功能模塊，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法完成數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)[5]。為確保系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，需要預(yù)留一定的數(shù)據(jù)空間，方便業(yè)務(wù)信息擴(kuò)展所用[6]。以下為數(shù)據(jù)庫主要業(yè)務(wù)表單的相關(guān)內(nèi)容。

部門教研室表（部門ID，名稱，級別，標(biāo)識，地點(diǎn)，上級部門）

用戶表（用戶編號，用戶名，密碼，真實(shí)姓名，性別，年齡，聯(lián)系電話，所屬部門，是否有效，備注）

實(shí)驗(yàn)室信息（實(shí)驗(yàn)室ID，名稱，地址，面積，資產(chǎn)總值，建立時(shí)間，實(shí)驗(yàn)室簡介，負(fù)責(zé)人，狀態(tài)）

耗材（耗材編碼，采購編號，類型，名稱，型號規(guī)格，數(shù)量，品牌，說明）

耗材領(lǐng)用表（耗材編號，領(lǐng)用人，領(lǐng)用數(shù)量，時(shí)間，用途，發(fā)放人員）

資產(chǎn)表（資產(chǎn)編號，名稱，類型，型號規(guī)格，數(shù)量，單價(jià)，購買時(shí)間，所屬部門，存放地點(diǎn)，現(xiàn)狀，是否外借，資產(chǎn)管理員編號）

資產(chǎn)借用表（資產(chǎn)編號，數(shù)量，借用人員，借用開始時(shí)間，借用結(jié)束時(shí)間，用途，管理人員編號，歸還時(shí)間，歸還狀態(tài)）

衛(wèi)生檢查表（檢查編號，檢查人員，檢查日期，場地，問題記錄，其他備注）

安全檢查表（檢查編號，檢查人員，檢查日期，場地，消防設(shè)施狀態(tài)，問題記錄，其他備注）

維修上報(bào)表（維修上報(bào)編號，資產(chǎn)編號，所在場地，上報(bào)人員編號，上報(bào)時(shí)間，問題描述，現(xiàn)場照片）

維修記錄表（維修記錄編號，維修上報(bào)編號，維修人員，維修時(shí)間，維修結(jié)果，狀態(tài)，故障分析）

3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 WEB 端系統(tǒng)

本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與耗材的類別、信息的管理、借用、維修的登記、設(shè)備狀態(tài)的顯示，查詢統(tǒng)計(jì)等功能。系統(tǒng)界面采用統(tǒng)一的設(shè)計(jì)風(fēng)格，通過在css 文件中定義控件的大小、寬度、高度、顏色、位置等。方便簡潔、并且需要修改風(fēng)格時(shí)候，只需修改css 代碼即可。判斷所在部門、用戶權(quán)限、彈出的對話框消息等寫成公共類，提供調(diào)用接口，每個(gè)功能模塊可直接使用。

3.2 Web 端系統(tǒng)界面

系統(tǒng)界面主要分成三個(gè)部分，上方狀態(tài)欄，左側(cè)導(dǎo)航欄，右側(cè)功能區(qū)域。狀態(tài)欄上主要由日期時(shí)間、系統(tǒng)桌面、重新登錄、修改密碼、幫助等組成。左側(cè)是系統(tǒng)全部的導(dǎo)航菜單，可以點(diǎn)擊對應(yīng)項(xiàng)目展開或者折疊，點(diǎn)擊對應(yīng)功能，右側(cè)內(nèi)容區(qū)將顯示對應(yīng)的內(nèi)容顯示。右側(cè)內(nèi)容區(qū)顯示的是當(dāng)前的功能模塊的內(nèi)容，下圖所示為信息添加頁面，同類別的控件，屬性設(shè)置相同，整體頁面以整潔干凈為主，相關(guān)功能按鈕設(shè)置在頁面最下方。具體界面設(shè)計(jì)圖如圖3 所示。

圖3 系統(tǒng)界面

查詢更新界面，進(jìn)入相關(guān)模塊，即可列出相關(guān)所有信息。頁面上方是相關(guān)條件的設(shè)定，可以根據(jù)需求填寫，中間為條件設(shè)定后的查詢按鈕。下面是顯示所有信息的類別點(diǎn)擊列表中“操作”列中的詳情，即可進(jìn)入相關(guān)信息的修改界面。頁面的最下方為翻頁按鈕。具體界面設(shè)計(jì)如圖4 所示。

圖4 查詢更新界面

3.3 公共類和控件

公共類主要有用戶是否登錄、用戶權(quán)限的判斷、網(wǎng)頁消息對話框、鏈接數(shù)據(jù)的類，這些公共類用的地方別多，幾乎每個(gè)頁面都會(huì)用到，提煉出來后，代碼量大幅度減少，且規(guī)范整潔，不容易出錯(cuò)。

日期控件等通過書寫js 代碼，直接在頁面中引用，達(dá)到頁面統(tǒng)一的效果，并簡潔明了。

翻頁按鈕等則創(chuàng)建一個(gè)用戶控件ascx，需要使用此控件時(shí)把用戶控件ascx 嵌入至aspx 頁面?？蓽p少重復(fù)書寫Html 部分代碼和cs 文件中的代碼。

3.4 手機(jī)端App

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)手機(jī)端App 使用AndroidStudio 工具開發(fā)。AndroidStudio 使用XML 布局文件控制UI 界面，簡單明了，并通過關(guān)聯(lián)Activity 文件與用戶交互。布局界面的代碼和邏輯控制的Java 代碼分離，使得程序的結(jié)構(gòu)更加清晰明了。系統(tǒng)總體采用APP 常用的三段式結(jié)構(gòu)，頂部為標(biāo)題，中間為內(nèi)容，底部為選擇按鈕，整個(gè)界面實(shí)現(xiàn)由View 實(shí)現(xiàn)[7]。客戶端與服務(wù)器采用Http 協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互[8]。使用POST 方法獲取JSON 數(shù)據(jù)，通過解析后在客戶端顯示。最終的登錄界面和功能模塊界面分別如圖5、圖6 和圖7 所示。

4 結(jié)論

傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)只有Web 版系統(tǒng)，往往需要使用計(jì)算機(jī)，才是完成數(shù)據(jù)的錄入和查詢，新版本的Web 系統(tǒng)可以直接在智能終端通過網(wǎng)頁的方式進(jìn)行訪問，同時(shí)也可手機(jī)端軟件APP 隨時(shí)隨地錄入數(shù)據(jù)、查詢數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的系統(tǒng)往往只注重?cái)?shù)據(jù)的錄入和數(shù)據(jù)的保存，本系統(tǒng)不僅提供便捷的錄入方式，更加注重?cái)?shù)據(jù)的查詢和管理。將移動(dòng)職能終端應(yīng)用于高校實(shí)驗(yàn)室管理，方便了教師對實(shí)驗(yàn)室的使用[8]。

圖5

圖6

圖7

基于Android 的實(shí)驗(yàn)中心信息管理系統(tǒng)滿足了老師們隨時(shí)隨地查看實(shí)驗(yàn)場地、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、耗材信息等要求，所有信息是信息在手機(jī)端顯示，實(shí)現(xiàn)Android 化，具有良好的兼容性和動(dòng)態(tài)擴(kuò)展性，后續(xù)可以將其他系統(tǒng)的信息進(jìn)行整合，以擴(kuò)展到學(xué)生也可使用[7]。

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)符合當(dāng)前移動(dòng)端用戶的使用習(xí)慣，簡潔易用，處理流程簡單，方面日后推廣應(yīng)用。解決規(guī)范化管理流程的同時(shí)，不增加工作量，提高工作效率。由于用戶的使用習(xí)慣大不相同，界面的友好性會(huì)存在各種各樣的缺陷，需要經(jīng)過不斷的調(diào)整磨合，改版。