基于Python的高校圖書館館際互借系統(tǒng)的設計

支英浩

[天津圖書館（天津市少年兒童圖書館），天津 300000]

1 引言

智慧圖書館的智慧化、多元化、自動化、系統(tǒng)化、精確度、靈敏度非傳統(tǒng)圖書館可以比擬[1]。筆者以天津市圖書館與天津其他高校圖書館之間的館際互借為例，采用Python編程語言設計了圖書館館際互借系統(tǒng)，用數字化、精準化的辦公方式實現了讀者信息的收集、整理、分析、處理，也體現了服務模式從傳統(tǒng)手工到現代化智能方向發(fā)展的轉變。智慧圖書館要求智慧館員、智慧服務，優(yōu)化服務流程，以滿足廣大市民讀者個性化、多樣化的信息需求，加強服務的人文關懷。

2 傳統(tǒng)高校館際互借模式及改進需求分析

2.1 高校館際互借模式簡介

信息每時每刻都在以難以估量的速度增加，而信息的保存及檢索對社會經濟生活各個方面的發(fā)展都有著極其重要的意義。數字化信息時代改變了信息存儲及檢索的方式，圖書館作為信息存儲及檢索的重要場所，也順應時代要求，逐漸轉型

為現代意義上的智慧圖書館。但與此同時，圖書館讀者對文獻信息的需求也越來越多樣化，各個圖書館藏書量及信息管理的方式都各不相同且有一定的局限性，這就產生了讀者信息需求與館藏資源之間的矛盾。如何平衡讀者對館藏資源的需求并解決這一矛盾，是當代智慧圖書館應關注的話題之一。館際互借是解決上述矛盾的重要方式之一。

館際互借指圖書館用戶從其他圖書館借入文獻或獲取復制品的服務[2]。實現館際互借服務便于資源共享，也是新形勢下智慧館員創(chuàng)新服務模式、提高服務質量的重要手段。館際互借的模式多種多樣，各不相同，取決于各成員館之間因地制宜，根據共同需要或者協(xié)議達成的一致模式。例如有些成員館運用CALIS①聯合目錄公共檢索系統(tǒng)或CASHL②文獻傳遞系統(tǒng)，成員館通過用戶注冊登入方式獲取所需文獻資源，發(fā)送請求獲取館際互借服務；有些成員館之間通過協(xié)議確定的原則，利用郵寄、下載、網上傳輸、電子郵件等方式或創(chuàng)建微博、微信等自媒體互動交流平臺實現文獻資源的館際互借；有些成員館則通過租用專門的服務公司實現文獻的傳遞等。館際互借并沒有統(tǒng)一的模式，所謂的“傳統(tǒng)”與“現代”也只能是特定成員館之間館際互借模式在時間軸上的變化。筆者所指的館際互借范圍是天津市圖書館與天津市各大高校圖書館之間，服務模式仍然是通過在市館換取相應高校讀者證的方式，但在服務方式上進行了改進，用Python編程語言實現了工作方法的創(chuàng)新。

2.2 傳統(tǒng)高校館際互借工作模式的缺點

天津市圖書館與各區(qū)縣圖書館互聯互通，共用一個通用的書刊查詢系統(tǒng)，普通市民讀者可以通過該系統(tǒng)查閱書刊的具體館藏位置以及館藏狀態(tài)，然后到相應的館區(qū)進行借閱。但是還有很大一部分書籍是收藏在本市各大科研院校的圖書館中，一般是通過本校圖書證面向本校師生開放，所以除本校師生外，普通市民讀者在市區(qū)圖書館辦理的借書證無法到高校圖書館借閱書刊。在市圖書館面向讀者的服務工作中有一項是高校館際互借服務，即普通市民讀者可以通過將市館讀者證換取為相應高校讀者證的方式，取得相應高校圖書館的書刊借閱資格。這個過程涉及讀者的姓名、讀者證號、聯系方式、換證院校、換證日期、歸還日期、實際還證日期等信息的記錄，也涉及換證超期逾期費的計算及收取等計算環(huán)節(jié)。隨著時間的推移，在工作過程中逐漸暴露了以下缺點：（1）效率低，成本高。在以往的工作方式中，押證、換證全程通過人工記錄讀者信息實現，速度慢，且隨著記錄信息數量的不斷增加，不僅單據冗雜，同時也可能會產生單據損壞或者丟失等情況，增加了讀者的等待時間，給工作人員尤其是讀者帶來不必要的麻煩。（2）易產生誤差。高校館際互借有借閱超期逾期費計算模塊，傳統(tǒng)的工作方式都是通過人工推算日期，據此判斷是否超期，人工計算費用，極易產生錯誤。（3）靈活性差。讀者換證需要重新填寫單據，還證需要翻閱以往借閱記錄，方式繁瑣，費時費力，互動性差，無形中增加了讀者的等待時間。顯然，這種傳統(tǒng)手工記錄的工作方法已經不能滿足智能化辦公的需求，更不符合智慧圖書館的發(fā)展要求。智慧時代讀者服務應顯示出數字化、網絡化和智能化特征，以適應人們日益增長的知識服務需求，智慧時代的新思維、新理念、新技術成為讀者服務從傳統(tǒng)向現代方向變革的內在驅動力[3]?；谝陨蟼鹘y(tǒng)館際互借方法的缺點，筆者設計了一套面向操作館員的館際互借系統(tǒng)，以期改進工作方法，提高工作效率。

3 Python簡介及館際互借系統(tǒng)實現方式

3.1 Python簡介

Python語言是一種面向對象的計算機程序設計語言，其編程語言靈活，功能強大，最大的特點是代碼簡練整齊，優(yōu)雅干凈，并且擁有非常豐富的跨平臺的標準庫和第三方庫[4]。Python不同于傳統(tǒng)的C語言或者Java語言，它具有很好的解釋性，相對更加便捷地編譯成機器可以理解的語言。Python的代碼也具有開源性，屬于FLOSS（開源軟件）之一，一定程度上可以對代碼進行修改，更便捷、更具操作性。Python是一種腳本語言，可以應用于以下領域：Web開發(fā)、網絡編程、爬蟲開發(fā)、云計算開發(fā)、人工智能、自動化運維、金融分析、科學運算、游戲開發(fā)、桌面軟件[5]，并且可以運用在常見的操作系統(tǒng)中，如Windows、Linux系統(tǒng)以及Android平臺等。利用Python強大的編程語言，通過使用OS操作系統(tǒng)、內置模塊及自定義函數等，讀者高校館際互借系統(tǒng)可實現讀者數據的收集整理分析，并通過引入其中的時間日期模塊，科學計算逾期費用，在每個模塊中設置誤操作提示，建立容錯機制，從而使讀者高校館際互借工作變得自動化、精準化，增強可操作性及易維護性。

該系統(tǒng)基于以下環(huán)境下開發(fā)：操作系統(tǒng)Windows 10，Python解釋器版本Python 3.8.2，開發(fā)工具Pycharm，主要內置模塊是OS操作系統(tǒng)模塊以及引入time、datetime時間模塊，各功能分區(qū)使用自定義函數實現讀者信息的增加、刪除、修改、查詢、顯示等操作。該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：（1）易安裝使用，可移植性高。通過Python編程語言形成的代碼打包成系統(tǒng)，安裝后即可單機使用。（2）對比靈活。程序體積小，每個功能模塊的實現都是獨立的編程語言，體現了系統(tǒng)高內聚、低耦合的特點，使用時直接調用相應模塊功能即可，且由于Python編程語言強大的開源性、解釋性，后續(xù)可根據實際工作需要修改相應功能模塊的功能。（3）安全性高。區(qū)別于B/S架構（瀏覽器/服務器），該系統(tǒng)屬于C/S架構（客戶機/服務器），安裝后即可使用，不需要依賴于網絡，不受網速及其穩(wěn)定性影響，在一定程度上保證了網絡安全性。

3.2 功能設定及應用模塊簡介

在讀者以市圖書館讀者證換取高校圖書館讀者證的過程中，工作人員需要錄入一系列讀者信息，如姓名、讀者證號、換證院校、換證日期、實際返還日期、是否產生逾期費、聯系方式等，并對這些信息進行一系列的增加、刪除、修改、查詢等操作，主要涉及讀者信息維護模塊、讀者信息統(tǒng)計模塊，以及穿插在上述兩個模塊中的逾期費計算功能以及容錯提示功能。在系統(tǒng)功能設定中，需要先定義一個主函數（main（）），設定系統(tǒng)運行的順序，并在各個功能模塊中調用相應自定義函數，實現讀者信息的錄入（insert（））、刪除（delete（））、修改（modify（））、查詢（search（））、顯示（show（））功能，工作人員在使用館際互借系統(tǒng)過程中直接調用相應功能模塊即可。系統(tǒng)功能設定如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能設定

3.3 系統(tǒng)運行流程介紹

工作人員通過以下流程操作系統(tǒng)：（1）用戶登錄功能。通過賬號、密碼進行身份驗證，登錄高校館際互借系統(tǒng)。（2）菜單顯示。通過Python自帶的內置函數print（）設置主菜單。（3）功能菜單選擇。在主菜單中可以通過Python自帶的input（）函數進行功能菜單的選擇。（4）功能執(zhí)行。工作人員可根據需求調用相應模塊，執(zhí)行相應的讀者信息操作。系統(tǒng)運行流程如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)運行流程

3.4 逾期費用計算模塊

除上述讀者基本信息的錄入及維護外，還有一個重要功能模塊是換證超期費用的計算。在以往的工作方式中，通過翻閱讀者借還記錄的日期（年月日），手動計算借還天數，這種方式不僅繁瑣復雜，且人工計算日期容易有誤差，具體費用也易出錯，因此帶來不必要的麻煩。引入Python中自帶的時間日期模塊import time，datetime，通過輸入換證日期a，系統(tǒng)可以自動計算出應還日期b，后者可作為對讀者還證時間的提示，再通過輸入實際還證日期c，系統(tǒng)可以精準計算出c-a的實際天數，由此可以知道讀者是否超期，若逾期，系統(tǒng)會自動計算出逾期費用。利用一系列的自動化精準計算，省時省力，提高效率。此功能的實現主要引入日期時間模塊：

3.5 引入提示容錯機制

幾乎任何系統(tǒng)的運行都離不開容錯機制，系統(tǒng)的運行有時會因為內部差錯、死機、操作失誤等原因造成不可估量的后果，而容錯技術的應用在一定程度上避免了失誤的發(fā)生，從而保障系統(tǒng)運行的安全性及可靠性。數據容錯多會采用Python技術為根本運行依據，保障信息系統(tǒng)的運行。Py-thon技術具有開源共享、函數式編程等特點，能將數據信息庫進行整合及規(guī)范化處理[6]。本館際互借系統(tǒng)使用的是Python中的Pycharm開發(fā)工具，在編程語言的使用過程中本身就會提示可能產生的語句錯誤，并且在語句試運行時會捕捉導致程序無法運行的語句錯誤，給予一定的提示，這是Python內部預先自定義的一些異常類型，如IOError輸入輸出操作失敗、SyntaxError語法錯誤等，從而保障編程語句的正確性，保證程序順利運行。

編程過程中Python可以自行捕捉到語法錯誤，目的是保證語法的正確性以及程序運行的流暢性，但是這在保障系統(tǒng)的正確運行中還是遠遠不夠的。很多時候工作人員在操作該系統(tǒng)時，也可能會因為手誤輸入錯誤數據，如讀者姓名信息輸入錯誤導致查找讀者信息不存在，又如日期格式輸入不正確、讀者聯系方式輸入非整數或者輸入數字數量不正確等，因此在該系統(tǒng)的設計過程中，還要自動寫入數據信息異常處理模塊，在工作人員操作有誤時進行提示，從而保證操作的正確性。Python中用try...except...語句為系統(tǒng)的正確運行提供了根本保障，try...except...語句也是Python語句異常處理的最基本結構形式，當然還細分為try...except...else...結構以及try...except...finally...結構，try后面是有可能出現錯誤的代碼，except后面是代碼出現錯誤的原因，以此提示工作人員，再配合while True無限循環(huán)語句，直至工作人員做出正確操作為止，保證流程的正確性、規(guī)范性。在此以如下幾個模塊舉例：

在使用查找、修改、刪除、顯示讀者信息等功能模塊時，通過Python中的遍歷循環(huán)語句，利用“姓名”字段調用列表中相應的讀者信息，然后再進行相關操作。當然，工作人員在用“姓名”字段對讀者信息進行相關操作時，也可能會因為輸入錯誤導致查找出錯或找不到相關讀者信息，此種情況下就無法進行相應的修改、刪除等操作，所以在讀者信息查找、修改、刪除、顯示等操作中也會建立相應容錯提示機制，以保證操作的精確性。因篇幅原因在此不做舉例。

3.6 讀者信息存儲調用方式

讀者的信息是一一對應的形式，Python中字典的格式恰好是鍵值對一一對應的方式，因此可將每一個讀者信息以字典的形式保存：

工作人員在對讀者信息進行相應查找、修改、刪除、顯示的相關操作時，都是通過讀者姓名調用系統(tǒng)中存儲在列表readers_list中的信息實現相應模塊功能。最終讀者信息是保存在最初建立的.txt文件中，因此可在系統(tǒng)中導出備份，作為電子信息保存留檔，方便后續(xù)的整理工作，紙質信息電子化，結果更直觀，更便于操作。

4 結語

在信息時代，“信息”其實已經具象到了工作生活中的方方面面，“智慧城市”“智慧社區(qū)”“智能辦公”等，其實就是各行各業(yè)將基于知識的信息用于創(chuàng)新，形成信息化的高級形態(tài)，從而改善生活質量、改進工作方式。在大數據時代，數字化圖書館、博物館、檔案館平臺的出現滿足了人們便捷獲取信息的需要，但大量的數字信息導致人們查找信息的效率低下[7]。這就需要改變傳統(tǒng)的信息查找方式，在物聯網、5G、AI等科技發(fā)展背景下，圖書館也變得越來越“智慧”，這種“智慧”不僅體現在基礎設施上的智慧化，如一站式、可移動檢索服務平臺，同時也應體現在管理模式、服務內容上的智慧化。智慧圖書館對智慧館員提出了新要求，單純的學科館員已無法適應現代化的服務模式，工作人員也應適應時代要求向智慧館員轉化，服務理念變被動為主動，服務模式變傳統(tǒng)為現代，根據讀者實時需求，增強信息的搜集整理能力，不斷提高自身的素養(yǎng)與技能，不僅能將辦公管理模式變得更加精準化、便捷化、高效化，同時也能滿足讀者的個性化、多元化閱讀服務體驗，進一步體現圖書館“以人為本”的服務理念，增強互動能力，優(yōu)化服務流程。

通過Python代碼編程實現的圖書館高校館際互借系統(tǒng)是智慧圖書館在發(fā)展過程中的一次積極探索，也是傳統(tǒng)手工讀者服務模式轉向系統(tǒng)化、自動化服務流程的一次實踐，經測試，系統(tǒng)運行良好，有效地簡化了工作流程，提高了工作效率，同時也提升了計算的精準度，給讀者及工作人員都帶來了極大的便利。當然，系統(tǒng)也存在一定的局限性，因Python編程代碼的開源性，系統(tǒng)平臺也會根據實際需要在后續(xù)的工作中不斷進行改進。

注釋：

① 中國高等教育文獻保障系統(tǒng)China Academic Library&Information System，簡稱CALIS。

② 中國高等人文社會科學文獻中心China Academic Social Sciences and Humanities Library，簡稱CASHL。