裴 浩
(常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 常州 213164)
高等職業(yè)教育是我國(guó)高等教育發(fā)展中的一個(gè)主要類(lèi)型,它與學(xué)科型普通高等教育存在著較大的差異,主要體現(xiàn)在人才培養(yǎng)的目標(biāo)、方式、途徑和手段等方面。高等職業(yè)教育主要側(cè)重于培養(yǎng)高素質(zhì)、高技術(shù)、高技能型應(yīng)用技術(shù)人才,實(shí)踐教學(xué)占據(jù)了很大的比重,是極其重要的環(huán)節(jié)。另外,高職院校實(shí)踐教學(xué)具有多樣化的特點(diǎn),教學(xué)所需的物料和耗材種類(lèi)繁多、使用量大,隨著教學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大,管理難度加大,給傳統(tǒng)的管理方法帶來(lái)了較大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的管理方法主要采用人工或者部門(mén)單節(jié)點(diǎn)管理,存在著物料耗材的重復(fù)購(gòu)置、利用率低、數(shù)據(jù)分散等問(wèn)題,從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)流不通暢,不利于全局?jǐn)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,使得管理體系存在堵點(diǎn)。因此,本文提出一種基于大數(shù)據(jù)的實(shí)訓(xùn)物料智慧管理平臺(tái),可滿(mǎn)足實(shí)踐教學(xué)多種物料的分層次管理需求,打通數(shù)據(jù)流通堵點(diǎn),使得物料的使用與采購(gòu)更加科學(xué)、規(guī)范,管理更加自動(dòng)化。
實(shí)踐教學(xué)中使用到的物料主要包括了低值易耗品和耗材[1],達(dá)不到固定資產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。低值易耗品是指可以一次或者多次使用的實(shí)驗(yàn)材料和工具等;耗材是指一次性使用即被消耗,不能重復(fù)利用的物料。這些物料大多具有價(jià)值比較低、類(lèi)型多、數(shù)量大、易損耗等特點(diǎn),管理難度比較大。物料管理的主要問(wèn)題[1-3]包括以下幾點(diǎn):
(1)管理體系不完善,物料管理流程不完整。物料管理的完整流程應(yīng)該包括計(jì)劃管理、采購(gòu)管理、庫(kù)存管理、使用管理、統(tǒng)計(jì)管理、審計(jì)管理等。然而,實(shí)際情況是物料管理一般歸口于二級(jí)教學(xué)部門(mén)下屬實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室管理,主要完成庫(kù)存管理和使用管理,范圍及權(quán)限有限,無(wú)法完成全流程追蹤和管理。
(2)信息化管理水平參差不齊,工作效率低。由于管理體制的不完善、管理手段的不統(tǒng)一,并沒(méi)有形成嚴(yán)格的規(guī)范要求。各個(gè)實(shí)訓(xùn)室可能會(huì)采用手工管理或者信息化管理等方式,具體方式由管理人員自行隨意完成,信息化管理水平也就有高有低,導(dǎo)致信息化管理效率也不能達(dá)到有力效果。
(3)物料信息的收集不夠全面,文件的分類(lèi)與整理凌亂。低值易耗品和耗材的種類(lèi)繁多,具體類(lèi)別劃分可能會(huì)存在多級(jí)類(lèi)別,并且可能會(huì)需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整。因此,相關(guān)信息的收集和管理都可能會(huì)存在疏漏,文件的整理難度也會(huì)較大。
(4)存在著“信息孤島”,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析難度大,不利于審計(jì)。無(wú)論是人工管理還是簡(jiǎn)單的信息化管理,對(duì)于物料的使用情況都難以做到隨時(shí)統(tǒng)計(jì),甚至還需查找紙質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)。顯然,這樣做不僅將耗量大量時(shí)間和精力,而且統(tǒng)計(jì)結(jié)果的呈現(xiàn)形式也會(huì)比較單薄、不夠立體,數(shù)據(jù)的展示效果也比較差。
物料的高水平管理不僅有助于提高人才培養(yǎng)、實(shí)踐教學(xué)水平的質(zhì)量,也可以進(jìn)一步優(yōu)化物料使用的生命周期,降低損耗、提高利用率。提高物料的管理水平,要從組織、制度、技術(shù)3個(gè)層面著手,可以借助大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)手段,設(shè)計(jì)以大數(shù)據(jù)技術(shù)為核心的實(shí)訓(xùn)物料智慧管理平臺(tái)。這樣不僅可以完善管理流程,還可以保證“學(xué)校、二級(jí)學(xué)院、實(shí)訓(xùn)中心”三級(jí)管理體系能夠得到有效實(shí)施。另外,平臺(tái)應(yīng)具有擴(kuò)展性,可以與學(xué)校其他管理平臺(tái)相對(duì)接,打造互聯(lián)互通的“一站式”管理模式。
大數(shù)據(jù)中心是平臺(tái)的核心,所有的應(yīng)用都是圍繞數(shù)據(jù)進(jìn)行。平臺(tái)充分使用了信息技術(shù)以及數(shù)據(jù)挖掘、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、統(tǒng)計(jì)分析等技術(shù),從多個(gè)維度為使用者提供各類(lèi)信息化服務(wù)。其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)物料的全過(guò)程管理,還能夠?qū)崟r(shí)、多維度呈現(xiàn)物料使用和管理的情況,比如物料采購(gòu)、物料庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)、物料利用率、統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告及電子臺(tái)帳等。如圖1所示,平臺(tái)架構(gòu)包括了數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)使用者、數(shù)據(jù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)終端以及數(shù)據(jù)對(duì)接等維度。
圖1 基于大數(shù)據(jù)的實(shí)訓(xùn)物料智慧管理平臺(tái)架構(gòu)
從數(shù)據(jù)來(lái)源維度看,平臺(tái)使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)感知、采集實(shí)驗(yàn)物料管理相關(guān)的所有數(shù)據(jù),通過(guò)4G/5G等網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)等將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至大數(shù)據(jù)中心,以滿(mǎn)足數(shù)據(jù)實(shí)際使用的要求。
從數(shù)據(jù)使用者維度看,平臺(tái)的使用者也就是物料使用相關(guān)人員,主要包括學(xué)生、教師、各級(jí)管理人員(學(xué)校、二級(jí)學(xué)院、實(shí)訓(xùn)中心),通過(guò)技術(shù)手段支持物料管理流程的信息化。
從數(shù)據(jù)應(yīng)用維度看,物料管理系統(tǒng)包括了采購(gòu)管理子系統(tǒng)、出入庫(kù)管理子系統(tǒng)、情況分析系統(tǒng)等,應(yīng)用云計(jì)算和人工智能技術(shù)手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、多維分析,不僅能夠隨時(shí)查看物料的庫(kù)存狀況,當(dāng)庫(kù)存不足時(shí)還能主動(dòng)發(fā)出通知。另外,還可以分析物料的使用情況,自動(dòng)生成臺(tái)帳,提出有效建議等。
從數(shù)據(jù)終端維度看,支持多終端使用,應(yīng)用移動(dòng)互聯(lián)應(yīng)用技術(shù),不僅提供Web應(yīng)用服務(wù),還支持移動(dòng)APP、小程序等,提高系統(tǒng)的應(yīng)用效率。
從數(shù)據(jù)對(duì)接維度看,可以對(duì)接學(xué)校的其他管理系統(tǒng)或者第三方應(yīng)用系統(tǒng),避免成為“信息孤島”,改變以往物料管理的孤立模式,成為學(xué)校物料管理的重要部分之一,提升學(xué)校整體物料業(yè)務(wù)管理能力。
2.2.1 總體目標(biāo)
平臺(tái)的總體目標(biāo)是通過(guò)信息技術(shù)手段,保證物料管理措施得以實(shí)施,包括了申報(bào)、采購(gòu)、出入庫(kù)、統(tǒng)計(jì)分析等,實(shí)現(xiàn)完全的信息化,并且與學(xué)校相關(guān)系統(tǒng)打通,構(gòu)建完整的管理體系。通過(guò)平臺(tái)的應(yīng)用,使得“學(xué)校、二級(jí)學(xué)院、實(shí)訓(xùn)中心”三級(jí)管理體系能夠得到保證,不僅實(shí)現(xiàn)了全流程記錄、“一站式”管理,而且極大提高了各級(jí)部門(mén)的管理效率和物料的有效利用率。另外,還可以即時(shí)獲取物料的庫(kù)存量以及使用分析報(bào)告,及時(shí)發(fā)布和調(diào)整采購(gòu)計(jì)劃、根據(jù)庫(kù)存調(diào)整出入庫(kù)計(jì)劃等,降低實(shí)訓(xùn)中心的管理成本,提升時(shí)間效益和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),能智能生成統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告,以便審計(jì)。
2.2.2 需求分析
本文平臺(tái)最終是為用戶(hù)提供服務(wù)的,因此從用戶(hù)需求角度進(jìn)行分析。平臺(tái)的用戶(hù)按角色可以劃分為學(xué)生、教師和管理者(各級(jí)管理人員),不同的角色所要求的功能和權(quán)限相應(yīng)的不同。
(1)學(xué)生和教師是物料使用的直接人員。教師在實(shí)踐教學(xué)開(kāi)始之前,可以通過(guò)多終端(手機(jī)、個(gè)人計(jì)算等)查詢(xún)物料出入庫(kù)系統(tǒng)獲得所需物料的情況,根據(jù)需求提交使用申請(qǐng),提交給實(shí)訓(xùn)中心管理人員審核,審核通過(guò)后發(fā)放物料,并記錄在系統(tǒng);而學(xué)生則是向教師提出物料使用申請(qǐng),由教師負(fù)責(zé)審核發(fā)放并記錄系統(tǒng),學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程記錄物料使用情況并上傳至系統(tǒng)。
(2)管理者主要包括“學(xué)校、二級(jí)學(xué)院、實(shí)訓(xùn)中心”三級(jí)管理體系中涉及的相關(guān)人員。實(shí)訓(xùn)中心管理人員審核提交的物料使用申請(qǐng),根據(jù)物料庫(kù)存審核申請(qǐng),如果需要采購(gòu),則通過(guò)采購(gòu)管理系統(tǒng)向二級(jí)學(xué)院提出采購(gòu)請(qǐng)求。二級(jí)學(xué)院審核采購(gòu)請(qǐng)求,通過(guò)學(xué)校采購(gòu)系統(tǒng)公示物料采購(gòu)信息,等待供應(yīng)商主動(dòng)提供服務(wù)或者主動(dòng)聯(lián)系供應(yīng)商,啟動(dòng)采購(gòu)程序。當(dāng)采購(gòu)?fù)瓿珊螅ㄟ^(guò)物料出入庫(kù)系統(tǒng)將物料相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)數(shù)據(jù)中心,并告知物料使用申請(qǐng)者。
(3)管理者還可以使用物料使用和管理情況分析系統(tǒng),及時(shí)對(duì)物料的使用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,獲得完整的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告和臺(tái)帳,便于核對(duì)和優(yōu)化庫(kù)存管理。另外,還以通過(guò)管理分析系統(tǒng),對(duì)物料大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,能夠提供決策功能,找出管理薄弱點(diǎn),有針對(duì)性提出優(yōu)化方案。
(4)解決好數(shù)據(jù)安全性問(wèn)題。大數(shù)據(jù)中心的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)互連互通、數(shù)據(jù)共享,不過(guò)也存在著網(wǎng)絡(luò)安全、Web滲透以及數(shù)據(jù)涉密、數(shù)據(jù)分級(jí)等問(wèn)題。另外,物料數(shù)據(jù)中也可能會(huì)涉及到科研數(shù)據(jù)、學(xué)校其他數(shù)據(jù)的保密。因此在利用大數(shù)據(jù)共享管理優(yōu)勢(shì)的同時(shí),既要加強(qiáng)物料大數(shù)據(jù)中心的安全管理制度建設(shè),也要利用好技術(shù)手段(如防火墻、DMZ隔離、軟件權(quán)限管理)來(lái)保證大數(shù)據(jù)的安全使用。
平臺(tái)總體業(yè)務(wù)流程如圖2所示,最主要的三個(gè)流程包括物料采購(gòu)流程、物料入庫(kù)流程和物料出庫(kù)流程。
圖2 業(yè)務(wù)流程
(1)物料采購(gòu)流程。實(shí)踐教學(xué)教師或者實(shí)驗(yàn)管理員皆可發(fā)起采購(gòu)申請(qǐng),由實(shí)訓(xùn)中心作出審核并提交二級(jí)學(xué)院確認(rèn)審核,當(dāng)審核通過(guò)后,提交學(xué)校備案,并與學(xué)校的采購(gòu)管理系統(tǒng)以及財(cái)務(wù)系統(tǒng)對(duì)接來(lái)完成采購(gòu)流程。采購(gòu)?fù)瓿珊?,更新?shù)據(jù)并通知物料采購(gòu)部門(mén)及申請(qǐng)者。
(2)物料入庫(kù)流程。物料入庫(kù)包括新物料入庫(kù)和物料歸還兩種類(lèi)型。新物料入庫(kù)時(shí)實(shí)驗(yàn)管理人員提出入庫(kù)申請(qǐng),由實(shí)訓(xùn)中心負(fù)責(zé)人審核。審核通過(guò)后選擇物料的具體類(lèi)型,按照分類(lèi)要求,使用RFID、傳感器等手段將物料入庫(kù),并提交學(xué)校備案,更新數(shù)據(jù)中心。當(dāng)實(shí)踐教學(xué)完成后,學(xué)生及教師都需將剩余物料返還、節(jié)約資源。學(xué)生向教師提出入庫(kù)返還申請(qǐng),當(dāng)學(xué)生入庫(kù)返還申請(qǐng)經(jīng)教師審核全部入庫(kù)后,教師向?qū)嶒?yàn)人員提交入庫(kù)返還申請(qǐng),由實(shí)驗(yàn)管理人員進(jìn)行審核,審核通過(guò)后正常入庫(kù)。通過(guò)兩種入庫(kù)類(lèi)型,有效提高了物料的使用率,避免了浪費(fèi),節(jié)約了學(xué)校成本。
(3)物料出庫(kù)流程。在實(shí)踐教學(xué)前,教師提交出庫(kù)申請(qǐng),選擇物料類(lèi)型,提交實(shí)訓(xùn)中心的實(shí)驗(yàn)管理人員審核。實(shí)驗(yàn)管理人員審核通過(guò)后,查詢(xún)庫(kù)存是否滿(mǎn)足要求,滿(mǎn)足要求則物料出庫(kù);如不滿(mǎn)足要求,則詢(xún)問(wèn)是否采購(gòu),如采購(gòu)則進(jìn)入物料采購(gòu)流程,當(dāng)物料采購(gòu)?fù)戤叢⑷霂?kù)后,通知申請(qǐng)者。學(xué)生需向教師提出物料出庫(kù)申請(qǐng),由教師進(jìn)行審核并分發(fā)物料。
如圖3所示,物料智慧管理平臺(tái)圍繞大數(shù)據(jù)中心展開(kāi),主要功能模塊主要包括物料大數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、物料大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、物料大數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)、物料大數(shù)據(jù)安全系統(tǒng)。
圖3 功能模塊
(1)物料大數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
物料大數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括物料感知子系統(tǒng)和物料錄入子系統(tǒng)。物料感知子系統(tǒng):主要依靠RFID、二維碼、傳感器以及圖像識(shí)別等技術(shù)來(lái)獲取物料的信息(如供應(yīng)商、物料名稱(chēng)、物料類(lèi)型、規(guī)格等)。物料錄入子系統(tǒng):不僅可以快速將感知的信息寫(xiě)入大數(shù)據(jù)中心,也支持傳統(tǒng)的手動(dòng)錄入,避免信息無(wú)法采集的情況發(fā)生。
(2)物料大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)
物料大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括物料云管理子系統(tǒng)和物料數(shù)據(jù)存取子系統(tǒng)。物料云管理系統(tǒng):主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)中心的管理功能,包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)備份及恢復(fù)等。物料數(shù)據(jù)存取系統(tǒng):主要是實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)操作的訪問(wèn)接口,并且將訪問(wèn)接口封裝成可方便調(diào)用的API,以方便數(shù)據(jù)的快速存儲(chǔ)、查詢(xún)和修改。
(3)物料大數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)
物料大數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)包括物料采購(gòu)管理子系統(tǒng)、物料出入庫(kù)管理子系統(tǒng)、物料使用情況分析子系統(tǒng)、物料管理情況分析子系統(tǒng)。物料采購(gòu)管理子系統(tǒng):主要是與學(xué)校管理系統(tǒng)對(duì)接,實(shí)現(xiàn)并追蹤物料采購(gòu)全流程,并將采購(gòu)信息及時(shí)通知相關(guān)人員。物料出入庫(kù)管理子系統(tǒng):主要是根據(jù)使用者的申請(qǐng),完成物料的出入庫(kù),對(duì)物料使用的全過(guò)程進(jìn)行記錄,以便追蹤和統(tǒng)計(jì)。物料使用情況分析子系統(tǒng):主要是對(duì)物料的使用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)地智能統(tǒng)計(jì)、分析,生成統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù),也支持使用者自行設(shè)置條件(如某種物料、某段時(shí)間),有針對(duì)性的分析物料的使用情況,并能自動(dòng)生成臺(tái)帳,方便審計(jì)。物料管理情況分析子系統(tǒng):主要是評(píng)估智慧平臺(tái)各個(gè)子系統(tǒng)的使用效率和效果,根據(jù)評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分。通過(guò)對(duì)所得評(píng)分大數(shù)據(jù)的分析判斷,支持管理決策的制定和實(shí)施。
(4)物料大數(shù)據(jù)安全系統(tǒng)
物料大數(shù)據(jù)安全系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)管理安全子系統(tǒng)和用戶(hù)權(quán)限管理子系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)管理安全子系統(tǒng):在傳輸網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中劃分出DMZ隔離區(qū)域,部署防火墻,并對(duì)路由器、交換機(jī)、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行安全設(shè)置,建立SSL安全通道,通過(guò)軟、硬件實(shí)施保證數(shù)據(jù)中心、Web服務(wù)器的安全。用戶(hù)權(quán)限管理子系統(tǒng):對(duì)接學(xué)校教職員工管理系統(tǒng),根據(jù)角色分配相對(duì)應(yīng)系統(tǒng)操作權(quán)限,并且將操作權(quán)限細(xì)粒度化,實(shí)現(xiàn)基于角色的細(xì)粒度訪問(wèn)控制,提升安全性。
3.3.1 大數(shù)據(jù)中心的部署
大數(shù)據(jù)中心是基于大數(shù)據(jù)的物料智慧管理平臺(tái)的核心,采用Linux+Hadoop作為數(shù)據(jù)中心的云平臺(tái),支持關(guān)系型和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)應(yīng)用。將Hadoop數(shù)據(jù)服務(wù)器放在學(xué)校信息化管理中心,不僅方便與學(xué)?,F(xiàn)有數(shù)據(jù)系統(tǒng)(如教職工信息、財(cái)務(wù)信息、資產(chǎn)管理)對(duì)接,還可以充分利用學(xué)校信息服務(wù)中心的現(xiàn)有安全防護(hù)體系,加固服務(wù)器安全防護(hù)。
3.3.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)基于MVC,采用基于Java的開(kāi)發(fā)環(huán)境SpringBoot+Hadoop,并結(jié)合Spring Cloud微服務(wù)技術(shù)完成各軟件系統(tǒng)的集成開(kāi)發(fā)。其中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用阿里云的NBIoT,降低了開(kāi)發(fā)的難度。開(kāi)發(fā)完成后,將其部署到Web服務(wù)器上,對(duì)外發(fā)布服務(wù)。
3.3.3 系統(tǒng)的使用
平臺(tái)包括了多個(gè)系統(tǒng),開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)。目前,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了Web端系統(tǒng)開(kāi)發(fā),并在校園內(nèi)運(yùn)行。用戶(hù)可以通過(guò)主流瀏覽器(如Google Chorme、360極速瀏覽器等)進(jìn)入該平臺(tái),如圖4所示。
圖4 物料出入庫(kù)管理系統(tǒng)頁(yè)面
高職院校實(shí)踐教學(xué)的物料管理存在管理不完善、流程不完整、信息化管理水平參差不齊、分類(lèi)凌亂、統(tǒng)計(jì)分析難度大、信息孤島等問(wèn)題。本文從解決問(wèn)題角度出發(fā),基于大數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)了物料智慧管理平臺(tái),圍繞物料大數(shù)據(jù)中心展開(kāi),開(kāi)發(fā)并部署了平臺(tái)各個(gè)系統(tǒng),與學(xué)校其他管理系統(tǒng)對(duì)接,實(shí)現(xiàn)了物料大數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享。
平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了物料三級(jí)管理體系實(shí)施的信息化,完善了管理流程,明確了管理的主體責(zé)任,做到全程記錄追蹤;實(shí)現(xiàn)了物料信息明確分類(lèi)、詳細(xì)信息以及物料出入庫(kù)流程,能夠生成統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告和臺(tái)帳,方便審計(jì)和決策;打通數(shù)據(jù)堵點(diǎn),與學(xué)校信息系統(tǒng)對(duì)接,解決“信息孤島”問(wèn)題。通過(guò)平臺(tái)應(yīng)用,極大地方便了學(xué)生和教師,有效提升了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)效率,還降低了物料管理工作的復(fù)雜度,提升了工作效率、有效地節(jié)約資源,方便學(xué)校的管理和審計(jì)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2021年10期