基于SSM框架的高校教學(xué)設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

甘啟宏 崔亞強(qiáng) 王皓 余淇 馮鳥東

摘 要：隨著教育信息化的不斷推進(jìn)，利用信息化手段支撐教學(xué)設(shè)備管理工作，助力教學(xué)設(shè)備全過程精細(xì)化管理改革具有重要意義?；诮虒W(xué)設(shè)備信息化管理研究現(xiàn)狀和實(shí)際需求，完成系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì);構(gòu)建基于SSM框架的系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu);最后給出系統(tǒng)開發(fā)中的關(guān)鍵算法和系統(tǒng)實(shí)例。實(shí)驗(yàn)測試表明，系統(tǒng)包括設(shè)備信息管理、維護(hù)管理和運(yùn)行管理三大功能模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)設(shè)備信息化、全過程和精細(xì)化管理，同時(shí)為智能化管理奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：教學(xué)設(shè)備;信息化管理;精細(xì)化管理;SSM框架

DOI：10. 11907/rjdk. 191466 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

中圖分類號(hào)：TP319文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-7800（2020）002-0044-04

英標(biāo)：Design and Implementation of a University Teaching Equipment Management System Based on SSM Framework

英作：GAN Qi-hong， CUI Ya-qiang， WANG Hao， YU Qi， FENG Niao-dong

英單：（Modern Educational Technology Center， Sichuan University， Chengdu 610065， China）

Abstract： With the rapid development of ICT in education， its of great significance to use information technology to support the whole-process and refined management of teaching equipment. Concerning that， a web-based teaching equipment management system is developed. Firstly， the functional module design is completed based on the research and actual demand of teaching equipment informatization management. Then the architecture of system is constructed based on SSM framework. Finally， the key algorithm flow and system instances are described. The experiment shows that the system includes three functional modules： equipment management， maintenance management and operation management， it can realize informational， whole-process and refined management of teaching equipment， and lay the foundation for intelligent management.

Key Words： teaching equipment; informatization management; refined management; SSM

0 引言

隨著智慧教學(xué)環(huán)境建設(shè)的不斷推進(jìn)，高校教學(xué)設(shè)備呈現(xiàn)出數(shù)量龐大、種類繁多、分布范圍廣等特征，傳統(tǒng)紙質(zhì)記錄管理方式已不能滿足需求?！督逃畔⒒笆濉币?guī)劃》[1]和《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》[2]均提出提高教育管理信息化水平的要求，指出要充分利用技術(shù)提高管理效能，實(shí)現(xiàn)決策支持科學(xué)化、管理過程精細(xì)化，助力教學(xué)、管理和服務(wù)的改革發(fā)展。如何利用信息技術(shù)優(yōu)化教學(xué)設(shè)備管理模式提高管理工作效率和水平，實(shí)現(xiàn)教學(xué)設(shè)備信息化和精細(xì)化管理，已成為高校教學(xué)設(shè)備管理中亟待解決的問題，同時(shí)也是當(dāng)前一項(xiàng)重要的研究課題。

目前基于教學(xué)設(shè)備信息化管理的諸多研究中，喬虹、陳金玉等[3-7]從多媒體教室管理角度設(shè)計(jì)信息化系統(tǒng)，系統(tǒng)包括教學(xué)設(shè)備管理模塊;周恕義[8]設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了多媒體教室服務(wù)及管理平臺(tái)，包含設(shè)備維修記錄管理;麻可堯[9]研發(fā)的教學(xué)設(shè)備管理系統(tǒng)主要包括教學(xué)設(shè)備數(shù)據(jù)管理、教學(xué)設(shè)備維護(hù)管理和教學(xué)設(shè)備使用管理;胡曉峰[10]設(shè)計(jì)的浙江廣夏學(xué)院教學(xué)設(shè)備管理系統(tǒng)，包括設(shè)備領(lǐng)取、維護(hù)、調(diào)用、退換、折舊管理等;單聯(lián)進(jìn)[11]提出建立多媒體教學(xué)設(shè)備維護(hù)信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備使用情況和維護(hù)保養(yǎng)情況記錄;吳波[12]設(shè)計(jì)多媒體教學(xué)設(shè)備管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)設(shè)備常見故障分類統(tǒng)計(jì);潘岳[13]實(shí)現(xiàn)的教學(xué)設(shè)備管理系統(tǒng)涵蓋設(shè)備信息、狀態(tài)和使用記錄管理;蔣曉菲[14]提出將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于高校設(shè)備管理，分析設(shè)備在維護(hù)和維修過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù);古曉艷[15]將二維碼用于高校教學(xué)設(shè)備管理，完成設(shè)備出入庫、使用和維護(hù)管理;賴麗花[16]提出高職院校實(shí)訓(xùn)設(shè)備的精細(xì)化管理模式。

已有的教學(xué)設(shè)備管理信息化系統(tǒng)，大多仍是設(shè)備基礎(chǔ)信息管理或設(shè)備維護(hù)信息管理，在集教學(xué)設(shè)備信息管理、維護(hù)管理和運(yùn)行管理三位一體的精細(xì)化管理方面仍然存在不足。此外，作者所在單位教學(xué)設(shè)備管理主要依賴學(xué)校層面的資產(chǎn)管理系統(tǒng)及傳統(tǒng)紙質(zhì)記錄方式，缺乏專門針對(duì)教學(xué)設(shè)備的全過程、精細(xì)化管理信息化系統(tǒng)。

基于上述研究背景及實(shí)際需求，本文以四川大學(xué)為例，自主設(shè)計(jì)研發(fā)基于Web的教學(xué)設(shè)備管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)環(huán)境相關(guān)設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、維護(hù)管理及運(yùn)行管理，便于管理人員全面準(zhǔn)確掌握設(shè)備動(dòng)態(tài)，同時(shí)以多維度查詢和分析形成統(tǒng)一、科學(xué)的設(shè)備更新維護(hù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全過程管理，由粗放管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)管理，同時(shí)為智能化管理奠定基礎(chǔ)。

1 系統(tǒng)需求分析

基于教學(xué)設(shè)備管理現(xiàn)狀和需求，設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能模塊如圖1所示。系統(tǒng)主要由設(shè)備信息管理、設(shè)備維護(hù)管理和設(shè)備運(yùn)行管理三大模塊組成。用戶類型根據(jù)實(shí)際需求，分為4類：一線設(shè)備管理員（教學(xué)樓管理員）、科級(jí)設(shè)備管理員、中心級(jí)設(shè)備管理員以及分管領(lǐng)導(dǎo)。各級(jí)管理員設(shè)備管理權(quán)限不同，且只能管理自己權(quán)限范圍內(nèi)的設(shè)備。

1.1 設(shè)備信息管理

實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息管理在線化和設(shè)備全生命周期管理。設(shè)備入庫由中心級(jí)設(shè)備管理員完成，入庫可采用單條錄入和批量導(dǎo)入方式，并可打印設(shè)備入庫單。設(shè)備入庫后，由中心級(jí)設(shè)備管理員分發(fā)至科級(jí)管理員，再由科級(jí)管理員分發(fā)至一線管理員。各級(jí)管理員憑賬號(hào)登錄系統(tǒng)，查看自己管理權(quán)限范圍內(nèi)的設(shè)備。處于各級(jí)庫房閑置的設(shè)備可由對(duì)應(yīng)級(jí)別的設(shè)備管理員通過調(diào)撥的方式，將設(shè)備調(diào)撥至下一級(jí)管理員加以管理。設(shè)備基礎(chǔ)信息修改和設(shè)備刪除業(yè)務(wù)由中心級(jí)管理員提交分管領(lǐng)導(dǎo)審批，分管領(lǐng)導(dǎo)審批流程結(jié)束。設(shè)備調(diào)回由下級(jí)管理員向上一級(jí)管理員提出調(diào)回申請(qǐng)，上一級(jí)管理員審批流程結(jié)束。設(shè)備報(bào)廢和設(shè)備調(diào)出由一線或科級(jí)管理員提出申請(qǐng)，逐級(jí)審批直至分管領(lǐng)導(dǎo)審批流程結(jié)束。通過該模塊，各級(jí)管理員可全面準(zhǔn)確掌握自己管理權(quán)限范圍內(nèi)的設(shè)備信息和動(dòng)態(tài)，進(jìn)行相關(guān)設(shè)備業(yè)務(wù)辦理，實(shí)現(xiàn)教學(xué)設(shè)備的全過程管理。

1.2 設(shè)備維護(hù)管理

多媒體教室里的教學(xué)設(shè)備需定期維護(hù)，如每學(xué)期需要定期進(jìn)行投影機(jī)清灰、功放維護(hù)等。以四川大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心為例，學(xué)校層面的設(shè)備管理系統(tǒng)未提供該功能，中心仍然采用紙質(zhì)記錄方式，故設(shè)計(jì)設(shè)備維護(hù)管理功能模塊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備維護(hù)管理智能化。上級(jí)管理員只需提前新建各設(shè)備定期維護(hù)事項(xiàng)，包括維護(hù)事項(xiàng)名稱、維護(hù)周期、針對(duì)的設(shè)備類型，或下發(fā)臨時(shí)維護(hù)任務(wù)，系統(tǒng)即自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出各事項(xiàng)需要維護(hù)的設(shè)備，并定期按時(shí)提醒，設(shè)備維護(hù)執(zhí)行支持批量操作，最終形成維護(hù)記錄，方便各級(jí)管理員維護(hù)設(shè)備及查看維護(hù)記錄，掌握設(shè)備維護(hù)情況。

1.3 設(shè)備運(yùn)行管理

教學(xué)設(shè)備在運(yùn)行過程中，會(huì)出現(xiàn)各種類型的故障，包括能夠自行處理和需要申請(qǐng)維修兩類，設(shè)備運(yùn)行管理包括設(shè)備維修管理和設(shè)備運(yùn)行記錄管理兩大子功能。設(shè)備維修由一線或科級(jí)管理員提出申請(qǐng)，逐級(jí)審批至分管領(lǐng)導(dǎo)審批，設(shè)備進(jìn)入維修狀態(tài);設(shè)備維修完成后，由科級(jí)管理員標(biāo)記維修完成，或一線管理員提出申請(qǐng)，科級(jí)管理員審批;設(shè)備維修完成，形成維修記錄，并可打印設(shè)備維修清單。自行處理類運(yùn)行記錄由一線管理員錄入系統(tǒng)，可按條件查詢、統(tǒng)計(jì)和分析運(yùn)行數(shù)據(jù)，方便管理人員了解設(shè)備運(yùn)行情況，同時(shí)提供設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)支撐和參考。

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)備各級(jí)管理員分布于3個(gè)校區(qū)的不同教學(xué)樓辦公點(diǎn)，考慮到管理的便捷性，設(shè)計(jì)基于Web技術(shù)的瀏覽器+服務(wù)器+數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的教學(xué)設(shè)備管理系統(tǒng)，各級(jí)管理人員只需登錄Web瀏覽器即可進(jìn)行設(shè)備管理。

基于對(duì)系統(tǒng)可維護(hù)性、拓展性和系統(tǒng)開發(fā)效率的考量，采用基于SSM（Spring+SpringMVC+MyBatis）的企業(yè)級(jí)架構(gòu)方案[17]，達(dá)到降低程序耦合性的目的。SSM框架是標(biāo)準(zhǔn)的MVC模式[18-19]，使得業(yè)務(wù)邏輯層、持久層、模型和視圖分離。SpringMVC主要負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求和渲染視圖，MyBatis[20]是對(duì)JDBC的封裝，作為數(shù)據(jù)對(duì)象持久化引擎，Spring實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)象管理。

系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖2所示，瀏覽器頁面發(fā)送請(qǐng)求，前端控制器DispatcherServlet進(jìn)行解析后，通過映射關(guān)系匹配到負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)模塊流程控制的控制層Controller，控制層調(diào)用負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)模塊邏輯應(yīng)用設(shè)計(jì)的業(yè)務(wù)邏輯層Service，業(yè)務(wù)層調(diào)用數(shù)據(jù)持久層，數(shù)據(jù)層與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互，將結(jié)果返回給業(yè)務(wù)層，業(yè)務(wù)層將處理邏輯返回給控制層，控制層返回一個(gè)ModelAndView對(duì)象，DispatcherServlet調(diào)用視圖解析器對(duì)視圖進(jìn)行渲染后將結(jié)果返回給客戶端。

系統(tǒng)采用前后端分離的方式進(jìn)行開發(fā)，將系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯和前端Web頁面操作分離設(shè)計(jì)，前端采用AngularJS框架，結(jié)合JavaScript、Html5和CSS3實(shí)現(xiàn)。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與實(shí)例

3.1 系統(tǒng)開發(fā)工具與運(yùn)行環(huán)境

系統(tǒng)采用IntelliJ IDEA開發(fā)工具，后端程序使用Java語言，數(shù)據(jù)庫采用MySQL，依賴包管理基于Gradle。系統(tǒng)發(fā)布基于云平臺(tái)Linux服務(wù)器，采用Tomcat作為Web服務(wù)器。

3.2 功能實(shí)現(xiàn)及實(shí)例

教學(xué)設(shè)備管理系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)教學(xué)設(shè)備的信息化和精細(xì)化管理，方便各級(jí)設(shè)備管理人員掌握設(shè)備動(dòng)態(tài)，提高管理工作效率和管理水平。系統(tǒng)首頁如圖3所示，以科級(jí)設(shè)備管理員為例，首頁顯示各子模塊的重要數(shù)據(jù)，方便管理員了解設(shè)備數(shù)據(jù)概況以及待處理事項(xiàng)。

3.2.1 設(shè)備管理功能實(shí)現(xiàn)及實(shí)例

設(shè)備管理模塊包含“我管理的設(shè)備”、“設(shè)備業(yè)務(wù)辦理”和“待處理審批”三大子模塊。如圖4所示，我管理的設(shè)備子模塊，包括我管理的設(shè)備、可調(diào)撥設(shè)備、待分發(fā)設(shè)備和已處置設(shè)備，可按條件查詢和統(tǒng)計(jì)設(shè)備、導(dǎo)入導(dǎo)出設(shè)備、查看設(shè)備蹤跡、調(diào)撥和分發(fā)設(shè)備。設(shè)備業(yè)務(wù)辦理包括設(shè)備基礎(chǔ)信息修改、設(shè)備刪除、設(shè)備調(diào)回上級(jí)、設(shè)備調(diào)出和設(shè)備報(bào)廢業(yè)務(wù)申請(qǐng)。待處理審批顯示和處理各類型業(yè)務(wù)的待處理審批，以設(shè)備調(diào)出業(yè)務(wù)為例，審批執(zhí)行頁面如圖5所示，設(shè)備業(yè)務(wù)審批算法流程如圖6所示。

3.2.2 設(shè)備維護(hù)管理功能實(shí)現(xiàn)及實(shí)例

設(shè)備維護(hù)管理模塊包括設(shè)備維護(hù)和維護(hù)記錄兩大子模塊。設(shè)備維護(hù)頁面顯示各維護(hù)事項(xiàng)及待處理設(shè)備數(shù)量，點(diǎn)擊某個(gè)維護(hù)事項(xiàng)顯示待維護(hù)設(shè)備清單;一線設(shè)備管理員可進(jìn)行設(shè)備維護(hù)操作;科級(jí)管理員、中心級(jí)管理員和分管領(lǐng)導(dǎo)可進(jìn)行維護(hù)事項(xiàng)管理，包括新增定期維護(hù)事項(xiàng)和下發(fā)臨時(shí)維護(hù)指令。維護(hù)記錄頁面顯示對(duì)應(yīng)管理權(quán)限范圍內(nèi)設(shè)備的維護(hù)記錄，可按條件查詢和統(tǒng)計(jì)，查看設(shè)備維護(hù)情況。

新增定期維護(hù)事項(xiàng)和下發(fā)臨時(shí)維護(hù)指令部分關(guān)鍵偽代碼如下：

parameters：[orderFlag]，[mainCateName]，[cycle]，[orderMainDate]，[eqUse]， [eqCateIds];

IF maintenance item already exist THEN

return NULL;

ELSE

insert maintenance item into table [Teq-main-item]， get new [mainCateId];

insert [mainCateId] and [eqCateIds] into table [Tmain-item-eqcates];

query [eqInfoList] by [eqCateIds] and [eqUse] from table [Teq-info];

initialize count of equipment to be maintained next week? ?[eqNeedMainCount] as 0;

IF [eqInfoList] is not NULL THEN

FOR（[eq] in [eqInfoList]）

IF [orderFlag==0] THEN

calculate [mainDate] by [cycle] and [eqBeUseDate];

insert[orderFlag]，[eqId]，[mainCateId]，[cycle]， [mainDate] into [Teq-main-schedule];

ELSE

insert [orderFlag]，[eqId]，[mainCateId]，[orderMainDate] into [Teq-main-schedule];

END ELSE

END FOR

query [eqNeedMainCount] from table [Teq-main-schedule];

END IF

return [mainCateId]， [mainCateName]， [eqNeedMainCount];

END ELSE

3.2.3 設(shè)備運(yùn)行管理功能實(shí)現(xiàn)及實(shí)例

設(shè)備運(yùn)行管理模塊包括設(shè)備運(yùn)行記錄、維修業(yè)務(wù)辦理和待處理審批三大子模塊。設(shè)備運(yùn)行記錄頁面可按條件篩選查看權(quán)限范圍內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行記錄，查詢算法流程如圖7所示。一線管理員可錄入設(shè)備日常運(yùn)行數(shù)據(jù)，并向科級(jí)管理員申請(qǐng)刪除有誤記錄。維修業(yè)務(wù)辦理頁面可申請(qǐng)?jiān)O(shè)備維修、申請(qǐng)?jiān)O(shè)備維修完成和標(biāo)記設(shè)備維修完成。待處理審批頁面顯示待刪除運(yùn)行數(shù)據(jù)審批、待維修審批和待維修完成審批，并提供審批執(zhí)行操作。

圖7 設(shè)備運(yùn)行記錄查詢算法流程

除三大核心功能模塊外，還包括“我的業(yè)務(wù)”、“用戶管理”和“查看日志模塊”。“我的業(yè)務(wù)模塊”可查看“我申請(qǐng)的審批”和“我處理的審批”，“我申請(qǐng)的審批”包括在辦、已通過和已駁回業(yè)務(wù)信息，“我處理的審批”包括審批通過審批駁回業(yè)務(wù)信息。中心級(jí)管理員可進(jìn)行用戶管理，包括新建用戶、刪除用戶、修改用戶類型和權(quán)限等。查看日志為中心級(jí)管理員權(quán)限，用于查看用戶的操作日志。

4 結(jié)語

本文針對(duì)目前高校教學(xué)設(shè)備管理在信息化、全過程精細(xì)化管理方面的不足，基于實(shí)際需求，自主設(shè)計(jì)研發(fā)了基于Web的高校教學(xué)設(shè)備管理系統(tǒng)。系統(tǒng)包括設(shè)備信息管理、維護(hù)管理和運(yùn)行管理三大模塊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全生命周期的信息化管理，便于管理人員全面掌握設(shè)備動(dòng)態(tài)，同時(shí)以多維度的查詢和分析形成統(tǒng)一、科學(xué)的設(shè)備運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)，由粗放管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)管理，并為智能化管理奠定基礎(chǔ)。該系統(tǒng)現(xiàn)已在筆者所在單位的部分教學(xué)設(shè)備管理中進(jìn)行了試運(yùn)行，使用效果良好。在后續(xù)研究工作中，在對(duì)系統(tǒng)作進(jìn)一步試用和完善后，將結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，健全設(shè)備數(shù)據(jù)分析機(jī)制，智能化支持科學(xué)決策。

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（責(zé)任編輯：孫 娟）