胡惠娟，馬 菂

（九江職業(yè)大學(xué)，江西 九江 332000）

隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，信息技術(shù)已經(jīng)是高職院校教學(xué)、科研和管理中不可缺少的。教育部等六部門關(guān)于印發(fā) 《現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)規(guī)劃（2014-2020年）》的通知中明確指出“將工學(xué)結(jié)合貫穿職業(yè)教育教學(xué)全過程，學(xué)生從入學(xué)開始就接受相應(yīng)的動手和實踐課程”和“加強實驗、實訓(xùn)、實習(xí)和研究性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)”[1]。由此可見實驗實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)是高職教育中重要的組成部分，實驗室是人才培養(yǎng)的重要載體和基地。傳統(tǒng)的實驗室管理采用手工紙質(zhì)管理模式，在實驗室的申請和使用管理、耗材的申請和管理、器材的借出歸還管理等方面已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在的需要，降低了實驗室管理效率，制約了實驗室管理。

本文提出了一個采用Spring Boot框架的基于B/S（瀏覽器/服務(wù)器模式）架構(gòu)的實驗室管理系統(tǒng)。下面從系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)、系統(tǒng)分析、總體設(shè)計、功能結(jié)構(gòu)設(shè)計四方面進(jìn)行項目說明。

1 系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)

Spring Boot框架是由Pivotal團隊提供，是為了能夠幫助使用Spring框架的開發(fā)者快速高效地構(gòu)建一個基于Spring框架以及Spring生態(tài)體系的應(yīng)用解決方案[2]，采用“約定大于配置”的思想[3]，采用免XML文件配置模式，簡單性使得Java開發(fā)人員能夠快速、易用和使用的基礎(chǔ)性的框架。

本系統(tǒng)是基于Spring Boot框架，采用簡潔、層次感的RESTful設(shè)計風(fēng)格實現(xiàn)的前后端分離的管理系統(tǒng)，在開發(fā)過程中開發(fā)人員無需關(guān)注底層邏輯的實現(xiàn)，只需處理業(yè)務(wù)應(yīng)用層實現(xiàn)。

在Web應(yīng)用開發(fā)中，選用輕量級web框架——Spring MVC，它使用IoC將控制邏輯和業(yè)務(wù)對象實現(xiàn)了完全的分開[4]，是一個教科書式的典型MVC構(gòu)架；使用Spring Security支持大量地依賴于Servlet過濾器為應(yīng)用系統(tǒng)提供安全訪問控制解決方案。在持久層方面，采用Spring Data Jpa技術(shù)簡化應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)訪問層的開發(fā)。視圖層采用Thymeleaf頁面模板引擎，瀏覽器直接渲染、前端和后端并行開發(fā)方式，它是一個種非常便捷地創(chuàng)建和維護模版的方式，適合用于渲染MVC模式中的視圖層界面[5]。

2 系統(tǒng)分析

系統(tǒng)主要涉及到教師、實驗室人員、實驗室主管、系統(tǒng)管理員四種用戶。下面對教師、實驗室人員、實驗室主管三個關(guān)鍵用戶業(yè)務(wù)分析進(jìn)行詳細(xì)說明。

(1)教師主要是需要該系統(tǒng)滿足在實驗室教學(xué)過程中常用的查詢和申請功能。教師在系統(tǒng)中查看個人的課表信息，并且根據(jù)在特殊情況下提出申請實驗實訓(xùn)室使用申請；在實驗實訓(xùn)室完成使用后，需要在平臺上提交實驗室使用情況登記，有助于實驗室教學(xué)管理；教師在教學(xué)過程中如需使用實驗室相關(guān)其他器材，需要先在系統(tǒng)平臺提交申請，通過審批后，在相關(guān)實驗室人員中借/還相關(guān)的器材；在實驗中需要使用實驗消耗品（下面簡稱耗材），需要先在平臺提出申請，通過審核后，在相關(guān)的實驗室人員中領(lǐng)取耗材。教師用例圖如圖1所示。

圖1 教師用例圖

(2)該系統(tǒng)為實驗室人員對實驗室相關(guān)器材和耗材管理進(jìn)行查詢、申請和確認(rèn)業(yè)務(wù)。實驗室人員在系統(tǒng)中可以查看所管轄的實驗室使用情況，監(jiān)督和督促教師在上課期間對實驗實訓(xùn)室的安全、衛(wèi)生等多方面的管理；實驗室人員對新購買的器材和耗材進(jìn)行入庫操作，并且可以查看現(xiàn)有庫存器材和耗材情況；當(dāng)教師借用器材的申請通過審核后，相關(guān)實驗室人員確認(rèn)器材的借出和歸還信息；當(dāng)教師申請領(lǐng)取相關(guān)耗材審核通過后，相關(guān)實驗室人員對耗材的領(lǐng)取信息進(jìn)行確認(rèn)；當(dāng)實驗室人員對實驗室器材進(jìn)行檢查和核實后，對需要報廢和報修的器材進(jìn)行申請，待主管確認(rèn)后進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)。實驗室人員用例圖如圖2所示。

(3)該系統(tǒng)為實驗室主管對實驗室相關(guān)申請進(jìn)行確認(rèn)、系統(tǒng)基本信息維護業(yè)務(wù)。主管在系統(tǒng)中查詢實驗室使用登記情況，并且審核教師提出的教室使用申請；主管在系統(tǒng)中審核教師提出的器材借出和還入、耗材領(lǐng)用申請；主管在系統(tǒng)中審核實驗室人員提出的器材報修、報廢申請；主管在系統(tǒng)中查看器材、耗材庫存情況；主管可以對系統(tǒng)中班級信息、課程信息和實驗室信息進(jìn)行維護的業(yè)務(wù)。實驗室主管用例圖如圖3所示。

圖2 實驗室人員用例圖

圖3 實驗室主管用例圖

3 系統(tǒng)總體設(shè)計

3.1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

通過咨詢、項目調(diào)查、分析等方法獲取實驗室管理系統(tǒng)的用戶需求，為了詳細(xì)的說明系統(tǒng)需求，對實驗室管理相關(guān)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行分析。實驗室器材和耗材模塊是實驗室管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)中處理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量大、操作人員較多、管理內(nèi)容較復(fù)雜的業(yè)務(wù)之一，器材借/還詳細(xì)業(yè)務(wù)流程圖如圖4所示。

3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

根據(jù)項目需求分析，實驗室管理系統(tǒng)主要有教師、耗材、器材、教室、學(xué)期等多個實體。系統(tǒng)涉及的主要表有教師表（teacher_info）、課程表（timetable_info）、實驗室情況登記表（lab_registration）、耗材表（consumable_info）、耗材入庫表（consumable_storage）、器材表 （equipment_info）、器材庫存表（equipment_repertory）等多張表，主要的關(guān)系圖如圖5所示。

圖4 器材借/還業(yè)務(wù)流程圖

圖5 數(shù)據(jù)庫主要關(guān)系圖

4 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計

實驗室管理系統(tǒng)采用Spring Boot框架技術(shù)實現(xiàn)B/S模式（瀏覽器/服務(wù)器模式），根據(jù)前期的系統(tǒng)功能分析和數(shù)據(jù)庫分析，實驗室管理系統(tǒng)整體分為：基礎(chǔ)信息模塊、實驗室模塊、耗材模塊、器材模塊和系統(tǒng)管理模塊，系統(tǒng)主要任務(wù)是實現(xiàn)實驗室信息、器材和耗材出/入庫、數(shù)據(jù)庫基本信息的維護和操作。系統(tǒng)操作人員為：教師、實驗室人員、實驗室主管和系統(tǒng)管理員。詳細(xì)的功能結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 實驗室管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 結(jié)束語

本文針對目前高職院校實驗室管理的實際情況，設(shè)計并實現(xiàn)的基于主流框架 （Spring boot）的B/S高職院校實驗室管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分考慮教師、實驗室人員、主管之間的信息交流，做好業(yè)務(wù)需求分析和設(shè)計，使得各成員間通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)實驗室共同使用、共同管理工作，提高實驗室使用中申請、登記和反饋的效率，方便相關(guān)人員進(jìn)行統(tǒng)籌管理。