高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

熊捷 崔斌 王玉磊 吳紅霞

摘 ? 要：建設(shè)高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)，緊跟互聯(lián)網(wǎng)和信息化技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信息化校園形成。通過開發(fā)高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理高效化，帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)室使用信息透明化。通過Microsoft Visual Studio，SQL server等工具設(shè)計(jì)開發(fā)管理效率高、易用性強(qiáng)的高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)。通過該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)線上預(yù)約實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)器材損壞報(bào)修、實(shí)驗(yàn)室日常管理等功能，提高實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的管理和使用效率，擴(kuò)大開放度。文章對高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)進(jìn)行探討與設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：高校開放式實(shí)驗(yàn)室;管理平臺(tái);在線預(yù)約;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1 ? ?高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)

隨著高校改革不斷深化發(fā)展，開放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)亦引起各方的廣泛關(guān)注[1]。建立高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)，可以豐富實(shí)驗(yàn)室內(nèi)容、拓展實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室管理，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，推動(dòng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，促進(jìn)新型校園建設(shè)。高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)是基于.NET環(huán)境開發(fā)的，.NET不僅具有Web多層結(jié)構(gòu)的B/S模式應(yīng)用程序，還能夠提供強(qiáng)有效的.NET Framework平臺(tái)[2]。

該平臺(tái)設(shè)計(jì)的目的是在.NET環(huán)境的支撐下，開發(fā)實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)，利用新的技術(shù)手段和規(guī)范的管理流程解決實(shí)驗(yàn)室管理過程中出現(xiàn)的各種問題，保證實(shí)驗(yàn)室的管理工作能夠及時(shí)、高效、順利地完成，提升高校實(shí)驗(yàn)室管理水平，使管理工作效率最大化[3]。

2 ? ?系統(tǒng)構(gòu)思

2.1 ?系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

基于大學(xué)多個(gè)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀，結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)、科學(xué)的管理方法、標(biāo)準(zhǔn)的管理流程、信息化互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，開發(fā)使用成本低、性能高的開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)室的線上管理。

開放式實(shí)驗(yàn)室管理信息平臺(tái)的優(yōu)勢在于，通過中心的數(shù)據(jù)庫可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的綜合性管理，利用網(wǎng)絡(luò)交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的自動(dòng)化和信息化發(fā)展[4]。高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)的使用，推動(dòng)高校實(shí)驗(yàn)室的高度開放化、標(biāo)準(zhǔn)化、流程化管理。

該平臺(tái)主要包括：實(shí)驗(yàn)室預(yù)約、實(shí)驗(yàn)室維修管理、實(shí)驗(yàn)室日常管理、基本信息、統(tǒng)計(jì)分析、安全檢查6個(gè)模塊，涵蓋整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的管理內(nèi)容，促進(jìn)高校實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)流程化的管理方式，推動(dòng)高校校園的信息化發(fā)展。

對于高校開放式實(shí)驗(yàn)室的使用，除教學(xué)計(jì)劃安排的時(shí)間，可在線上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室預(yù)約，平臺(tái)將統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)室及器材的使用情況，展現(xiàn)給管理員用戶，以便做出相應(yīng)決策和調(diào)整。該平臺(tái)可直接搭建在學(xué)校服務(wù)器上，方便學(xué)校對信息化建設(shè)項(xiàng)目的統(tǒng)一管理。

2.2 ?需求分析

開發(fā)高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)除了完成注冊、登陸等基本功能之外，根據(jù)需求還需完成以下幾種功能：

（1）添加基礎(chǔ)課程。實(shí)驗(yàn)室管理員根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案課表要求，將基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程以填寫或?qū)氲姆绞絻?nèi)置到系統(tǒng)中。

（2）發(fā)布相關(guān)資料。管理員通過平臺(tái)將實(shí)驗(yàn)室使用規(guī)范、實(shí)驗(yàn)操作安全注意事項(xiàng)等相關(guān)資料，發(fā)布到系統(tǒng)中供用戶閱覽、學(xué)習(xí)。

（3）增加、刪除實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)室器材。管理員可通過平臺(tái)對實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)器材等進(jìn)行相關(guān)管理，如對實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)室器材進(jìn)行增、刪、改、查。

（4）實(shí)驗(yàn)室日常巡檢記錄及相關(guān)管理。管理員可對日常安全巡檢情況、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的檢查等進(jìn)行記錄，并且可按需要將表格導(dǎo)出。

（5）實(shí)驗(yàn)室的預(yù)約、取消預(yù)約。用戶可通過平臺(tái)對實(shí)驗(yàn)室按照容納人數(shù)、功能、實(shí)驗(yàn)室名稱等方式，查詢符合需求的空閑實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)約，或?qū)σ杨A(yù)約的實(shí)驗(yàn)室取消預(yù)約。對于用戶預(yù)約的實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)管理員審核通過后，可在預(yù)約時(shí)間內(nèi)進(jìn)行使用。管理員可將用戶的預(yù)約申請表導(dǎo)出、打印。

（6）損壞器材報(bào)修。用戶在使用前或使用過程中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的器材或公共物品等損壞，可進(jìn)行報(bào)修，將報(bào)修的信息提交管理員核實(shí)處理。

（7）使用信息統(tǒng)計(jì)。對于實(shí)驗(yàn)室的利用率、用戶的使用情況以及儀器損壞情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過表格或圖形的形式呈現(xiàn)給使用者。

3 ? ?系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)能模塊

3.1 ?系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

結(jié)合高校的多學(xué)院現(xiàn)狀和需求，高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)主要功能模塊包括：基本信息管理、實(shí)驗(yàn)室維修管理、實(shí)驗(yàn)室預(yù)約、實(shí)驗(yàn)室日常管理、統(tǒng)計(jì)分析和安全檢查6大功能模塊，每個(gè)大的功能模塊下包含若干小的功能模塊。其主要功能模塊如圖1所示。

（1）基本信息管理模塊，包括對基礎(chǔ)課程信息、用戶信息、實(shí)驗(yàn)室信息、儀器設(shè)備信息、以及實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備之間的關(guān)系等進(jìn)行維護(hù)，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。（2）實(shí)驗(yàn)室維修管理模塊，主要是針對實(shí)驗(yàn)室中設(shè)備器材的報(bào)修、維修，確保實(shí)驗(yàn)室的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）實(shí)驗(yàn)室預(yù)約模塊，主要是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的預(yù)約、取消預(yù)約以及對于預(yù)約實(shí)驗(yàn)室的審核功能，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室開放度。（4）實(shí)驗(yàn)室日常管理模塊，是實(shí)現(xiàn)對于實(shí)驗(yàn)室使用情況、儀器使用情況的查看以及儀器設(shè)備使用狀態(tài)的維護(hù)，使實(shí)驗(yàn)室管理人員隨時(shí)了解實(shí)驗(yàn)室情況。（5）統(tǒng)計(jì)分析，主要是對實(shí)驗(yàn)室利用率、設(shè)備利用率以及設(shè)備損壞率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以表格或圖形化的模式展現(xiàn)給用戶，方便用戶進(jìn)行相關(guān)課程調(diào)整和決策。（6）安全檢查模塊，主要是支持管理員的日常實(shí)驗(yàn)室巡檢，將檢查的結(jié)果記錄下來，如有需要可導(dǎo)出、打印，提高實(shí)驗(yàn)室安全性。

3.2 ?數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)中，數(shù)據(jù)庫是支撐系統(tǒng)完整、流暢運(yùn)行以及記錄信息的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫與表、表與表之間的邏輯關(guān)系需要簡明、清晰并且支持程序的穩(wěn)定。合適的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)可以讓程序的設(shè)計(jì)事半功倍。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要的表格設(shè)計(jì)如下：

（1）用戶表User，包括用戶ID、姓名、賬號、密碼、部門、是否為管理員。

（2）教師表Teacher，包括用戶ID、工號。

（3）學(xué)生表Student，包括用戶ID、學(xué)號、系別、班級、專業(yè)。

（4）實(shí)驗(yàn)室Lab，包括實(shí)驗(yàn)室編號、實(shí)驗(yàn)室名稱、實(shí)驗(yàn)室位置、實(shí)驗(yàn)室簡介、實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)、實(shí)驗(yàn)室容量、適合專業(yè)、安全責(zé)任人。

（5）預(yù)約信息表Order，包括預(yù)約編號、實(shí)驗(yàn)室編號、用戶ID、學(xué)期編號、周次編號、課次編號、預(yù)約事由、預(yù)約狀態(tài)、預(yù)約者姓名、預(yù)約者手機(jī)號。

（6）設(shè)備表Equipment，包括設(shè)備編號、實(shí)驗(yàn)室編號、設(shè)備型號、設(shè)備名稱、設(shè)備類型、設(shè)備狀態(tài) 。

4 ? ?關(guān)鍵管理功能分析

4.1 ?預(yù)約

預(yù)約是高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)的重要功能之一。關(guān)于此功能的使用，用戶登錄系統(tǒng)，在預(yù)約界面通過適合專業(yè)、容納人數(shù)等限制條件查詢空閑實(shí)驗(yàn)室，按要求填寫預(yù)約申請表后提交管理員審核，管理員審核通過后即可在預(yù)約時(shí)間內(nèi)使用。為方便用戶使用，該平臺(tái)設(shè)計(jì)查詢空閑實(shí)驗(yàn)室后下拉即可填寫預(yù)約申請表。用戶進(jìn)行線上預(yù)約無需經(jīng)歷傳統(tǒng)手工預(yù)約的繁雜過程。

4.2 ?實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)器材維護(hù)

管理員用戶登錄系統(tǒng)后，在基礎(chǔ)信息管理欄下可對實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)室器材進(jìn)行增、刪、改、查，也可將器材歸屬到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室。對于實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)器材，可通過直接添加和批量導(dǎo)入兩種方式增加。通過平臺(tái)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)器材的線上管理，使管理員可以更簡便地掌握實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)器材情況[5]。

4.3 ?報(bào)修

用戶在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的器材損壞等問題，平臺(tái)提供報(bào)修功能。登錄系統(tǒng)后在個(gè)人系統(tǒng)中報(bào)修界面進(jìn)行報(bào)修。只需點(diǎn)選故障點(diǎn)重要位置信息，對報(bào)修故障點(diǎn)的故障情況進(jìn)行簡單描述即可，提交管理員進(jìn)行核實(shí)等相關(guān)后續(xù)工作。故障報(bào)修功能拉近管理員與實(shí)驗(yàn)室的距離，使管理員實(shí)時(shí)掌握實(shí)驗(yàn)室的損壞情況，提高實(shí)驗(yàn)室使用效率和安全性。

4.4 ?基礎(chǔ)課程安排

管理員用戶登錄系統(tǒng)后，在基礎(chǔ)信息維護(hù)欄目中對基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行增、刪、改、查。對于某一講課程的操作，在對應(yīng)的區(qū)域中直接右擊鼠標(biāo)進(jìn)行編輯。平臺(tái)提供大量實(shí)驗(yàn)課添加的批量導(dǎo)入方式。

5 ? ?結(jié)語

綜上，在.NET環(huán)境支持下開發(fā)的基于Web的高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)，具有較好的兼容性和較強(qiáng)的功能性，可以支撐對整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的管理。使用高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)，優(yōu)化開放式實(shí)驗(yàn)室管理方式，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室開放度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加大創(chuàng)新性人才培養(yǎng)，加速高校信息化建設(shè)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]王見，黃超，王麗丹.學(xué)院級開放實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的建設(shè)與實(shí)施[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2019（1）：228-231.

[2]楊健.高校開放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].微型電腦應(yīng)用，2018（12）：102-104.

[3]朱廣福，單光慶.開放實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].信息與電腦（理論版），2019（24）：50-52

[4]張麗華，邱鵬瑞.開放式實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)建設(shè)的研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2018（10）：75-76.

[5]劉倫，陳芳明.基于SSH框架的信息技術(shù)類在線開放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代信息科技，2019（1）：19-21.

Design and implementation of university open laboratory management platform

Xiong Jie， Cui Bin， Wang Yulei， Wu Hongxia

（School of Management， North China University of Science and Technology， Tangshan 063210， China）

Abstract：Establish an open laboratory management platform for colleges and universities， closely follow the development of the Internet and information technology， and promote the formation of network information campuses. Through the development of open laboratory management platforms in colleges and universities， it promotes the efficiency of laboratory management and promotes the transparency of laboratory use information. With Microsoft Visual Studio， SQL server and other tools， we design and develop an open laboratory management platform for universities with high management efficiency and ease of use. Through this platform， functions such as online booking of laboratories， laboratory equipment damage repair， daily laboratory management， etc. can be implemented to improve the management and use efficiency of laboratories and laboratory equipment， and expand openness. This paper discusses and designs the open laboratory management platform in colleges and universities.

Key words：university open lab; management platform; online reservations; system structure