摘要：文章基于B/S模式，針對(duì)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的信息管理研究一個(gè)解決方案，同時(shí)完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。文章首先指出當(dāng)前大學(xué)實(shí)驗(yàn)室信息管理普遍存在的問題并說明了開發(fā)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的意義，然后從需求出發(fā)對(duì)具體問題進(jìn)行具體分析，從而得出該系統(tǒng)具體的功能點(diǎn)，最后對(duì)該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：大學(xué)實(shí)驗(yàn)室;信息管理;數(shù)據(jù)表

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2022）14-0042-03

隨著經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展和我們國(guó)家越來越重視科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的大學(xué)將國(guó)內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備引入到大學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，而大學(xué)實(shí)驗(yàn)室又是老師和學(xué)生進(jìn)行課堂教學(xué)和科學(xué)研究的重要場(chǎng)所，所以這就對(duì)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的信息化管理提出了更高的要求。因此，加強(qiáng)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的信息管理工作就成為高校的一項(xiàng)重要工作。實(shí)驗(yàn)室的信息化管理不僅可以提高實(shí)驗(yàn)室的使用效率，還可以提升實(shí)驗(yàn)室的安全性，并且可以有效地維護(hù)大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的科學(xué)管理。

1 系統(tǒng)開發(fā)背景與意義

大學(xué)實(shí)驗(yàn)室是老師和學(xué)生進(jìn)行課堂教學(xué)和科學(xué)研究的重要場(chǎng)所，學(xué)生可以利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室里親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，這有助于提高他們的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力;老師也可以利用這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，這有助于學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，提高綜合素質(zhì)。因此，實(shí)驗(yàn)室對(duì)大學(xué)、對(duì)學(xué)生、對(duì)老師都非常重要。

當(dāng)前，很多大學(xué)校園里的實(shí)驗(yàn)室或多或少存在軟硬件資源浪費(fèi)的情況，究其原因還是沒有建立一個(gè)統(tǒng)一的資源信息共享平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)室在日常運(yùn)行管理的時(shí)候常會(huì)出現(xiàn)如下一些問題，例如：

1）日常運(yùn)行管理方式落后[1]。部分大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室仍然采用傳統(tǒng)的運(yùn)行管理方式，通過手工抄寫來記錄實(shí)驗(yàn)室的軟硬件維護(hù)、檢查以及日常使用情況。手工記錄容易造成漏填漏報(bào)、內(nèi)容不全、字跡潦草、統(tǒng)計(jì)困難、信息傳遞遲滯等問題，因此傳統(tǒng)管理模式有待改變。

2）資源利用率不高。由于學(xué)校里沒有一個(gè)統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)室信息管理平臺(tái)，所以學(xué)校、分院、實(shí)訓(xùn)中心就沒有一個(gè)查詢實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的統(tǒng)一入口，這就造成了部分實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)經(jīng)常性的開放率低或者設(shè)備閑置的情況，從而導(dǎo)致了資源浪費(fèi)。

3）實(shí)驗(yàn)室耗材管理落后。實(shí)驗(yàn)室耗材是實(shí)驗(yàn)教學(xué)不可或缺的一部分，如果沒有一個(gè)信息管理平臺(tái)，依然靠手工記賬來進(jìn)行出入庫(kù)的辦理、耗材領(lǐng)用等，就不能夠隨時(shí)掌握各個(gè)實(shí)驗(yàn)室耗材的庫(kù)存和使用情況，如果耗材補(bǔ)充不及時(shí)可能還會(huì)影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研活動(dòng)的有序開展。

所以，為了解決這些問題，本文開發(fā)一套大學(xué)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)，可以對(duì)大學(xué)校園里的所有實(shí)驗(yàn)室的日常運(yùn)行進(jìn)行統(tǒng)籌管理，形成一個(gè)大學(xué)校園內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室資源共享平臺(tái)，充分利用實(shí)驗(yàn)室的軟硬件資源，提升實(shí)驗(yàn)室的管理水平。

2 相關(guān)技術(shù)

2.1 B/S結(jié)構(gòu)

B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器）模式又稱B/S結(jié)構(gòu)[2]。相比于C/S模式，B/S模式對(duì)用戶更加友好，他們無須另行安裝客戶端，直接通過瀏覽器即可對(duì)服務(wù)端進(jìn)行訪問。因此，B/S模式的一個(gè)非常大的優(yōu)勢(shì)就是運(yùn)維簡(jiǎn)單，它是對(duì)C/S模式的擴(kuò)展。

2.2 Java開發(fā)語言

Java是一門面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言 [3]。Java從發(fā)布至今一直都走在Internet編程的前沿，后續(xù)的每一個(gè)版本都進(jìn)一步鞏固了這一地位。經(jīng)過這么多年，Java 現(xiàn)在還是Internet編程的最佳選項(xiàng)之一?，F(xiàn)如今，Java更是成了智能手機(jī)Android操作系統(tǒng)的編程語言。

2.3 PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)

PostgreSQL是一款開源并且功能強(qiáng)大的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)[4]。很多小公司小項(xiàng)目在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)選型的時(shí)候都會(huì)優(yōu)先考慮PostgreSQL，因?yàn)樗且豢铋_源軟件，而開源特性使得PostgreSQL的使用成本更低，因此深受眾多小企業(yè)的歡迎。

2.4 Tomcat 服務(wù)器

Tomcat也是眾多中小企業(yè)追捧的一款Web應(yīng)用服務(wù)器。Tomcat不僅開源，而且屬于輕量級(jí)服務(wù)器，因此成本和難度都較低。正是這個(gè)原因所以很多中小型系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的時(shí)候都會(huì)選擇Tomcat作為首選應(yīng)用服務(wù)器。大學(xué)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)屬于小型系統(tǒng)，所以應(yīng)用容器選擇Tomcat。

3 模塊設(shè)計(jì)

結(jié)合大學(xué)實(shí)驗(yàn)室信息管理的實(shí)際需求，通過分析和討論，可以將本系統(tǒng)分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)管理3大模塊，具體如圖1所示。

3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊具體可以包括實(shí)驗(yàn)室基本信息、所屬分院信息、適用專業(yè)和班級(jí)信息等相關(guān)數(shù)據(jù)的管理。管理員用戶首先需要根據(jù)學(xué)校以及分院的具體專業(yè)設(shè)置，將實(shí)驗(yàn)室的名稱、用途、實(shí)驗(yàn)器材、門牌、座位數(shù)等基本信息一次性錄入或者導(dǎo)入到系統(tǒng)中。系統(tǒng)管理員的賬號(hào)具有最高權(quán)限，系統(tǒng)管理人員需要用該賬號(hào)登錄系統(tǒng)，然后給所有教師和實(shí)驗(yàn)員分配各自的賬號(hào)和密碼，不同賬號(hào)的權(quán)限等級(jí)都不一樣。不同權(quán)限的賬號(hào)登錄系統(tǒng)后，可以執(zhí)行的操作也不一樣，甚至看到的界面展示也不完全一樣。比如只有查看權(quán)限的賬號(hào)登錄后只能進(jìn)行查看，而無法進(jìn)行編輯或者修改。

3.2 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理模塊

動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理模塊具體可以包括使用記錄、檢查記錄、維修記錄和耗材記錄等相關(guān)數(shù)據(jù)的管理，這些數(shù)據(jù)都是動(dòng)態(tài)產(chǎn)生并且動(dòng)態(tài)變化的。每個(gè)學(xué)期開學(xué)后實(shí)驗(yàn)室就會(huì)投入使用，自然而然地就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的使用記錄，教師在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后需要將上課節(jié)次、使用日期、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)人數(shù)等信息錄入到系統(tǒng)中，并作為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和管理。實(shí)驗(yàn)室開放使用后，實(shí)驗(yàn)室管理人員需要定期對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢查，而檢查就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的檢查日志，主要包括實(shí)驗(yàn)室的安全、衛(wèi)生、軟硬件運(yùn)行狀態(tài)等，這些檢查記錄由實(shí)驗(yàn)室管理人員在檢查之后進(jìn)行錄入。雖然實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用都會(huì)遵循相應(yīng)的規(guī)范和守則，但是還是難免會(huì)產(chǎn)生故障，出現(xiàn)故障后需要及時(shí)進(jìn)行維修，并在維修完成后及時(shí)將維修相關(guān)的信息錄入系統(tǒng)，例如維修責(zé)任人、維修時(shí)間、維修實(shí)驗(yàn)室門牌號(hào)、維修設(shè)備號(hào)、故障原因等。實(shí)驗(yàn)室耗材不僅有各種各樣的型號(hào)，而且種類也非常多，所以同樣需要對(duì)它們進(jìn)行分類管理和記錄。需要記錄的內(nèi)容具體可以包括耗材的名稱、種類、型號(hào)、購(gòu)買數(shù)量、購(gòu)買日期、使用日期、使用數(shù)量、剩余數(shù)量等，這些記錄需要教師在課后根據(jù)課上耗材的使用情況在系統(tǒng)中進(jìn)行如實(shí)登記。耗材數(shù)據(jù)是支撐和統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)教學(xué)狀態(tài)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)資料，在教學(xué)管理中不可或缺[5]。本系統(tǒng)將把這些動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并利用系統(tǒng)前端頁(yè)面有效地展示數(shù)據(jù)和相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)情況。

3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)管理模塊

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)管理模塊主要是將已經(jīng)錄入系統(tǒng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、分析和統(tǒng)計(jì)，并將結(jié)果通過圖表等形式展現(xiàn)出來。例如，系統(tǒng)可以根據(jù)已有數(shù)據(jù)將每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的使用率、實(shí)驗(yàn)室檢查情況以及維修情況通過柱狀圖展示在系統(tǒng)界面上。系統(tǒng)還支持定制化，可以將各類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)按照使用人員的需求以不同形式和方式進(jìn)行展現(xiàn)。這種多樣化的展現(xiàn)方式可以讓管理人員準(zhǔn)確掌握目前各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行狀態(tài)、使用率、檢查維修情況等，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室軟硬件資源等相關(guān)數(shù)據(jù)在全校范圍內(nèi)的共享和流通，為實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展和建設(shè)提供了參考依據(jù)，同樣為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展提供有力的數(shù)據(jù)支撐。依托于這個(gè)系統(tǒng)，資產(chǎn)管理員的工作也更加方便了，資產(chǎn)管理員可以從系統(tǒng)中查看各類耗材的基本信息和當(dāng)前的使用情況，并從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中了解到耗材的使用率、庫(kù)存等情況，并結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)和學(xué)校的規(guī)劃及時(shí)補(bǔ)充耗材，保證耗材的及時(shí)更新和補(bǔ)充，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利進(jìn)行。同時(shí)，系統(tǒng)保存著所有耗材的所有使用和購(gòu)買等相關(guān)記錄，這些都可以隨時(shí)打印生成電子表格作為耗材的使用憑證，不用再擔(dān)心紙質(zhì)材料丟失等問題。得益于該系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)室耗材的管理模式和方式得到了極大的改進(jìn)。

4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

對(duì)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)其實(shí)就是對(duì)該系統(tǒng)保存相關(guān)信息的數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)。對(duì)數(shù)據(jù)表進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中要把握的一個(gè)原則就是要盡可能降低不同數(shù)據(jù)表之間的依賴性，從而保證其獨(dú)立性。具體設(shè)計(jì)如下。

1）實(shí)驗(yàn)室信息表。該表保存實(shí)驗(yàn)室的基本信息，具體如表1所示。

2）實(shí)驗(yàn)室使用記錄表。該表保存實(shí)驗(yàn)室使用班級(jí)等相關(guān)情況，具體如表2所示。

3）實(shí)驗(yàn)室檢查記錄表。該表用于記錄各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的衛(wèi)生、安全等檢查情況，字段設(shè)計(jì)如表3所示。

4）實(shí)驗(yàn)室維修記錄表。該表用于記錄各個(gè)實(shí)驗(yàn)室發(fā)生的故障時(shí)間、原因、維修責(zé)任人等維修情況，字段設(shè)計(jì)如表4所示。

5）耗材信息表。該表保存各個(gè)實(shí)驗(yàn)室中耗材的名稱、數(shù)量等信息，字段設(shè)計(jì)如圖5所示。

6）人員信息表。該表用于記錄分配了賬號(hào)的人員在校園內(nèi)的身份信息，字段設(shè)計(jì)如表6所示。

5 結(jié)束語

大學(xué)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)不僅可以解決大學(xué)校園實(shí)驗(yàn)室資源高效共享的問題，還可以提升大學(xué)實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)籌管理的水平，具有非常積極的意義。

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收稿日期：2022-03-09

基金項(xiàng)目：項(xiàng)目名稱：多波長(zhǎng)陣列可調(diào)諧激光器的單片集成線寬壓窄技術(shù)研究（項(xiàng)目編號(hào)：62004094）

作者簡(jiǎn)介：陳愷（1988—），男，江蘇揚(yáng)州人，講師，碩士，研究方向?yàn)橥ㄐ排c信息系統(tǒng)。