高職院校實訓室管理系統設計實現

李毓英

撫順職業技術學院 （撫順 113122）

2014年6月23 日召開全國職教工作會議，國務院做出《關于加快發展現代職業教育的決定》，教育部等六部委制定《現代職業教育體系建設規劃》。在會議期間，習總書記對加快發展現代職業教育工作做出重要批示，李克強總理接見會議代表并作出重要講話。在國家加快發展職業教育的大背景下，職業院校的建設和改革必將得到越來越多的重視。在高職教育教學改革中首先要促進職業教育管理模式現代化的改革，要加大運用現代信息技術優化教學管理過程。職業院校定位和本科教育有本質的不同，職業院校對學生實踐能力的訓練要遠遠多于本科院校，因此職業院校各個專業都有各種實訓中心或實訓室，每個實訓室都有大量的實習實訓設備，并且各個實訓室要定期采購學生實訓用工具及耗材。對眾多實訓室設備以及實訓耗材的科學系統管理是職業院校軟環境建設的重要部分之一。為了在職業院校實習實訓室管理上突出科學管理和信息化管理的思想，為了適應數據時代趨勢，實訓室設備及耗材管理必須擁有一套完善的管理系統作為支撐。

過去的實訓室管理中都是采用設備明細賬的方法，由于實訓設備數量大、種類多，在查詢和對賬時特別繁瑣，過去的傳統管理方法是粗放的管理，隨著學校的發展已經不適應信息化管理的趨勢要求，引進實訓設備及耗材管理系統的思想是將過去粗放的管理方式轉變為現代的、精細化的、科學化的管理方式的重要改革。

實訓室設備管理系統大多采用C/S 結構設計模式。日常工作中，對于一個中大型的學院來說，同時達到千位教職員工和學生用戶在線的情況很容易出現，如果采用傳統的一個用戶一個線程的Socket 設計思想，會出現CPU 同時處理上千個線程的情況，服務器效率和CPU 的處理速度會大幅度下降。完成端口技術[1]改變了這種設計思想，并行的線程數量根據CPU的核心數量確定。它避免了大量用戶并發時原有模型采用的方式，極大的提高了程序的并行處理能力。

1 系統設計

實訓室設備管理系統系統采用C/S 結構設計，主要分為登錄模塊 、系統管理模塊、實訓室管理模塊、設備管理模塊、客戶管理模塊、統計模塊。服務器端應用完成端口技術，客戶端采用普通的Socket 連接方式。服務器端數據庫系統采用Sqlserver2012。系統通過實訓室設備管理系統服務器來訪問數據庫系統，用戶通過客戶端軟件進行連接到系統通過實訓室設備管理系統服務器，進行數據傳輸。系統結構圖如圖1 所示。

圖1 系統結構圖

2 主要應用技術

2.1 完成端口模型

完成端口（其模型見圖2）在服務器上開啟一定數量的線程來處理眾多客戶端發來的I/O 處理請求，根據經驗線程的數量一般為CPU 核心數的2 倍+2。將眾多客戶端發來的請求加入隊列，然后對多個線程不停的處理這些任務。完成端口通信是異步的，利用完成端口模型的目的是為了解決一用戶一線程的缺陷，充分利用內核對象的調度，只使用少量的幾個線程來處理和客戶端的所有通信，消除了無謂的線程上下文切換，最大限度的提高了網絡通信的性能[2]。

圖2 完成端口模型

2.2 完成端口的創建方法：

(1)調用 CreateIoCompletionPort（） 函數創建完成端口。

(2)根據系統中處理器個數，創建工作者（Worker）線程，線程用來處理和客戶端的通信。Worker 線程個數 ：N = 2*處理器個數 + 2。

(3)接收Socket 連接。

(4)有客戶端連入，調用CreateIoCompletionPort（）函數，不是新建立完成端口，而是把新連入的Socket 與目前的完成端口綁定在一起。至此，完成端口的相關部署完成。

2.3 通信模型

應用XML Schema 文件制定通信標準模型，對應不同實體生成不同的XML 流文件，在網絡上對XML文件以字節流的形式傳輸。服務器接收到信息后對接受到的信息進行CRC 驗證，驗證成功以后在服務器端轉換生成XML 文件，然后利用C++反射技術解析XML 文件，讀取相應的數據，生成實體數據，然后進行相應的處理，執行相應的數據庫操作。

考慮到XML 文件的節點信息會造成傳輸信息量增大，導致傳輸效率降低的問題，因此在傳輸過程中對傳輸的信息進行壓縮。經過壓縮以后使傳輸的字節數大量減少，到服務器端利用解壓算法進行解壓，還原信息。

3 系統功能設計

(1)登錄模塊 用戶名和密碼驗證，通過MD5 方式加密。MD5 加密方式由于具有壓縮性、容易計算、抗修改性、弱抗碰撞、強抗碰撞等強大優點而被廣泛使用，本系統采用MD5 加密方式。用戶輸入用戶名和密碼，對用戶密碼進行加密，生成XML 文件壓縮后向服務器發送。服務器解析后到的加密后的密碼與數據庫中的密碼進行比較。

(2)系統管理模塊 本部分主要功能有用戶管理，用戶權限分配。用戶管理主要負責用戶的創建，用戶信息包括用戶ID，姓名，身份證號，性別，年齡，系別等。對用戶信息修改，用戶刪除，用戶設置初始密碼等操作。用戶權限分配是指對系統管理員用戶指定負責管理的實訓室或指定實訓室設備、工具、耗材等權限。只有給用戶設置權限以后用戶才有權限對相應的實訓室或設備進行管理。

(3)實訓設備管理模塊 主要包括實訓設備入庫、出庫、移庫，設備查詢操作。每個實訓設備都配有一個唯一的條碼，通過掃碼槍掃描讀取到設備或工具的條碼，然后將條碼、入庫時間、操作用戶、系列、狀態、實訓室ID 等信息一一錄入到數據庫當中。通過查詢功能能夠實現實時了解設備及耗材的入庫出庫時間、操作用戶、系列、狀態等信息。及時了解某一設備、工具或耗材的使用情況。

(4)實訓室管理模塊：具有實訓室的添加、刪除、修改等功能。能夠對新增實訓室進行填加、修改以及刪除等常用功能。

(5)實訓耗材管理模塊：對實訓室耗材進行集中管理，例如，數控實訓室長期開設數控加工等實訓，需要定期采購數控加工刀具（車刀、立銑刀等），同時刀具也存在使用壽命及損壞等問題，通過對刀具這種耗材的管理實現實時掌握現有刀具的情況，對缺貨的物品能夠及時增補。

(6)統計模塊：統計庫存情況、物品明細、物品損害情況明細等。

4 主界面展示

系統主界面以及實訓設備入庫窗口如圖3 所示。

圖3 系統主界面

5 結語

現在越來越多的高職院校已經開始注重教育教學的軟環境建設，在信息化時代我們完全能夠突破傳統的管理思想，在教學管理科學化和信息化上進行多方面的研究和探討，用精益管理代替傳統的粗放式管理，將人力、物力及財力解放出來，從而實現減少損耗和創造更多價值的可能性，實訓設備管理系統正是高職院校實訓設備及耗材管理方式改革的一次實踐。

[1]王艷平.Windows 網絡程序設計[M].北京:人民郵電出社社,2009.

[2]《VC++實戰HTTP 之POST》教程[EB/OL]http://www.cctry.com /thread-244667-1-1.html