地方高校實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

王強(qiáng)

（金陵科技學(xué)院，江蘇南京 211169）

近幾年地方高校快速發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室規(guī)模迅速增加，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理工作日趨繁重和復(fù)雜。為落實(shí)教育部《本科教學(xué)工作合格評(píng)估要求》，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室、設(shè)備和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相統(tǒng)一的信息平臺(tái)，提升實(shí)驗(yàn)室和教學(xué)設(shè)備的管理水平，許多地方高校急需根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況，開發(fā)實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)[1]。

1 實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)需求分析

實(shí)驗(yàn)室管理一直以來(lái)都是使用傳統(tǒng)的電子表格方式進(jìn)行信息收集、傳遞、加工、存儲(chǔ)，工作效率和規(guī)范性都難以適應(yīng)地方高校快速發(fā)展的需要；根據(jù)地方高校實(shí)驗(yàn)室管理工作的實(shí)際開展系統(tǒng)的調(diào)研分析，本系統(tǒng)主要包括實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)信息管理、實(shí)驗(yàn)室使用管理、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)管理、實(shí)驗(yàn)室分布管理和教育部實(shí)驗(yàn)室信息統(tǒng)計(jì)等功能模塊。

1）基礎(chǔ)信息管理是實(shí)驗(yàn)室工作的基礎(chǔ)，包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和實(shí)驗(yàn)室基本信息、實(shí)驗(yàn)室用房、實(shí)驗(yàn)室人員、實(shí)驗(yàn)室課程和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的管理；重點(diǎn)是對(duì)各項(xiàng)基礎(chǔ)信息進(jìn)行維護(hù)，如實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心管理包括名稱、編號(hào)、所屬院系、面積、管理員等信息，支持查詢實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心列表和教學(xué)中心對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室列表。

2）各實(shí)驗(yàn)室使用情況是職能部門管理時(shí)必須掌握的重要信息，包括實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)教學(xué)情況、實(shí)驗(yàn)室社會(huì)服務(wù)和科研情況、實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)情況以及大型儀器設(shè)備使用效益的管理；重點(diǎn)是對(duì)各實(shí)驗(yàn)室效益進(jìn)行管理，如大型儀器的使用效益數(shù)據(jù)包括機(jī)時(shí)數(shù)、獲獎(jiǎng)數(shù)、發(fā)明專利數(shù)等；實(shí)驗(yàn)室社會(huì)服務(wù)和科研情況數(shù)據(jù)包括教師獲獎(jiǎng)與成果、論文情況（三大檢索收錄和核心刊物）、科研項(xiàng)目數(shù)、教研項(xiàng)目數(shù)等。

3）實(shí)驗(yàn)室建設(shè)管理貫穿實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目申請(qǐng)、審批、實(shí)施和驗(yàn)收全流程。如在審批環(huán)節(jié)，需進(jìn)行申請(qǐng)審核、申請(qǐng)駁回和申請(qǐng)刪除等操作；審批流程結(jié)束后可生成固定格式的文檔留存相關(guān)部門（相關(guān)部門自行操作）；顯示審批狀態(tài)（待審、通過、駁回等），對(duì)項(xiàng)目可進(jìn)行網(wǎng)上評(píng)審，記錄評(píng)審意見。

4）實(shí)驗(yàn)室分布管理以校內(nèi)分布圖的形式，直觀地展示全校實(shí)驗(yàn)室的分布情況，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)室時(shí)可查看對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)室（實(shí)驗(yàn)總室）的信息。

5）教育部實(shí)驗(yàn)室信息統(tǒng)計(jì)，需要匯總生成貴重儀器設(shè)備表(SJ3)、教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目表(SJ4)、專任實(shí)驗(yàn)室人員表(SJ5)、實(shí)驗(yàn)室基本情況表(SJ6)、實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)情況表(SJ7)報(bào)表（按年度統(tǒng)計(jì)）。

2 實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1）系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)原則包括實(shí)用性和可行性、先進(jìn)性和成熟性、開放性與標(biāo)準(zhǔn)化原則、可靠性和穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性及易升級(jí)性、安全性和保密性以及可管理性和可維護(hù)性[2]。

2）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：硬件部分由網(wǎng)卡、集線器/交換機(jī)、路由器、網(wǎng)線/光纖、數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)成；軟件部分采用Windows系列操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)基于以太網(wǎng)技術(shù)，采用因特網(wǎng)通信協(xié)議和TCP/IP傳輸控制協(xié)議[3]。

3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和分層設(shè)計(jì)：在實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用最典型的表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)庫(kù)訪問層三層體系結(jié)構(gòu)。表示層主要用于處理信息系統(tǒng)與用戶之間的交互，它將系統(tǒng)的各種業(yè)務(wù)功能顯示在瀏覽器上；業(yè)務(wù)邏輯層，主要是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各種業(yè)務(wù)的具體邏輯功能，對(duì)系統(tǒng)所有問題信息領(lǐng)域中要解決的內(nèi)容進(jìn)行表示；數(shù)據(jù)訪問層一般情況下是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)交互活動(dòng)，其主要作用是訪問數(shù)據(jù)庫(kù)記錄和數(shù)據(jù)存取實(shí)現(xiàn)[4]。

3 實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

1）與外部接口數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系

本系統(tǒng)從設(shè)備系統(tǒng)中讀取各實(shí)驗(yàn)室所屬設(shè)備數(shù)據(jù)，從科研系統(tǒng)中讀取實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)科研情況，從教務(wù)系統(tǒng)中讀取實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)教學(xué)情況，其他數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)中心的中間庫(kù)讀取，同時(shí)將實(shí)驗(yàn)室基本信息傳遞給數(shù)據(jù)中心中間庫(kù)。

2）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

①實(shí)驗(yàn)室管理庫(kù)包括實(shí)驗(yàn)室基本信息表（LabBaseInfo）、課程基本信息表（CourseInfo,由教務(wù)系統(tǒng)同步）、課程對(duì)應(yīng)關(guān)系表（CourseBase）、課程信息匯總表（CourseSum）、課程項(xiàng)目信息表（CouProInfo）和實(shí)驗(yàn)人員信息表（HRInfo）。

②實(shí)驗(yàn)室使用管理庫(kù)由實(shí)驗(yàn)室使用表（LabUseInfo）、實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)使用表（LabFundsInfo）、實(shí)驗(yàn)室詳細(xì)情況表（LabDetInfo）和大型儀器設(shè)備使用效益表（BigEquInfo）構(gòu)成。

③實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目管理庫(kù)由實(shí)驗(yàn)室建設(shè)基本表（ConBaseInfo）和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)詳細(xì)表（ConDetInfo）構(gòu)成。

④內(nèi)容管理庫(kù)由內(nèi)容管理表（LabNotice）和基本條目表（BaseItem）構(gòu)成。

⑤系統(tǒng)管理庫(kù)由部門表（SysDepartment）、用戶表（SysUser-Info）、角色表（SysRoleInfo）、基礎(chǔ)權(quán)限（菜單）表（SysPermission）、角色-權(quán)限關(guān)系表（SysRolePermission）、用戶-角色關(guān)系表（SysUserRole）、用戶-特權(quán)關(guān)系表（SysUserVipPermission）、用戶配置表（SysUserSetting）和系統(tǒng)日志表（SysLogInfo）構(gòu)成。

3）主要表的表結(jié)構(gòu)

①實(shí)驗(yàn)室基本信息表（LabBaseInfo）見表1：

表1 實(shí)驗(yàn)室基本信息表

②實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)使用表（LabFundsInfo）見表2：

表2 實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)使用表

?

③實(shí)驗(yàn)室建設(shè)基本表（ConBaseInfo）見表3：

表3 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)基本表

4 實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)登錄

在瀏覽器地址欄中輸入實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)所在服務(wù)器的IP地址：http://210.28.186.6:8087。輸入用戶名（11位工號(hào)，如00000000447），初始密碼123456，點(diǎn)擊“登錄”按鈕即可進(jìn)入系統(tǒng)。登錄角色分系統(tǒng)管理員、院部實(shí)驗(yàn)中心主任和實(shí)驗(yàn)員。見圖1：登錄界面。

圖1 系統(tǒng)登錄界面

4.2 基礎(chǔ)信息管理

該模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)人員和課程項(xiàng)目的基礎(chǔ)信息管理，以實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)信息管理為例，它以列表方式顯示各實(shí)驗(yàn)室信息，系統(tǒng)管理員可查看編輯全校實(shí)驗(yàn)室，院部實(shí)驗(yàn)中心主任能查看編輯本院部所有實(shí)驗(yàn)室情況，實(shí)驗(yàn)員能查看編輯本人所管理的實(shí)驗(yàn)室。選中一條實(shí)驗(yàn)室記錄，可以對(duì)其進(jìn)行增加、刪除和編輯等操作。點(diǎn)擊“設(shè)備鏈接”字段下的“跳轉(zhuǎn)”超鏈接，可直接顯示設(shè)備系統(tǒng)中相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的詳細(xì)設(shè)備信息，此項(xiàng)功能為實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)提供準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。見圖2：實(shí)驗(yàn)室基本信息管理界面。

圖2 實(shí)驗(yàn)室基本信息管理界面

4.3 實(shí)驗(yàn)室使用情況管理

該模塊實(shí)現(xiàn)計(jì)劃內(nèi)實(shí)驗(yàn)室使用、計(jì)劃外實(shí)驗(yàn)室使用、經(jīng)費(fèi)使用情況、年度教學(xué)科研使用情況上報(bào)和大型儀器設(shè)備使用情況的管理。其中“計(jì)劃內(nèi)實(shí)驗(yàn)室使用”調(diào)用教務(wù)系統(tǒng)中課表數(shù)據(jù)；“計(jì)劃外實(shí)驗(yàn)室使用”可實(shí)現(xiàn)臨時(shí)性、開放性的實(shí)驗(yàn)室使用管理；“經(jīng)費(fèi)使用情況”統(tǒng)計(jì)各實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備購(gòu)置、設(shè)備維護(hù)、教學(xué)運(yùn)行、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究和改革等各類經(jīng)費(fèi)；“年度教學(xué)科研使用情況上報(bào)”根據(jù)教育部要求，由各實(shí)驗(yàn)室填報(bào)教師獲獎(jiǎng)和成果、學(xué)生獲獎(jiǎng)情況、科研及社會(huì)服務(wù)情況、畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文人數(shù)、論文和教材情況，最終匯總成全校數(shù)據(jù)；“大型儀器設(shè)備管理”實(shí)現(xiàn)單價(jià)40萬(wàn)以上的儀器設(shè)備使用情況統(tǒng)計(jì)，包括教學(xué)使用時(shí)數(shù)、科研使用時(shí)數(shù)、社會(huì)服務(wù)使用時(shí)數(shù)、科研項(xiàng)目數(shù)、培訓(xùn)人數(shù)等信息。

4.4 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)管理

該模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的全流程管理，實(shí)驗(yàn)中心主任有項(xiàng)目申請(qǐng)、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目驗(yàn)收和項(xiàng)目歸檔四個(gè)功能菜單，管理員有項(xiàng)目審批、項(xiàng)目驗(yàn)收和項(xiàng)目歸檔四個(gè)功能菜單。建設(shè)流程是：第一步實(shí)驗(yàn)中心主任進(jìn)行項(xiàng)目申請(qǐng)（見圖3），申請(qǐng)表填寫結(jié)束后點(diǎn)擊“提交”按鈕；第二步管理員審核申請(qǐng)，通過后申請(qǐng)人可以在項(xiàng)目實(shí)施菜單中看到，如果未通過，該項(xiàng)目停留在項(xiàng)目申請(qǐng)界面，需修改后繼續(xù)提交申請(qǐng)；第三步項(xiàng)目實(shí)施，包括儀器設(shè)備采購(gòu)安裝、功能調(diào)試、人員培訓(xùn)等，完成后，實(shí)驗(yàn)中心主任點(diǎn)擊申請(qǐng)驗(yàn)收；第四步：管理員對(duì)申請(qǐng)驗(yàn)收的項(xiàng)目進(jìn)行審核，如果驗(yàn)收通過，點(diǎn)擊編輯按鈕填寫實(shí)際使用的建設(shè)經(jīng)費(fèi)數(shù)額；第五步項(xiàng)目歸檔。

圖3 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)詳細(xì)信息編輯界面

4.5 實(shí)驗(yàn)室分布管理

該模塊實(shí)現(xiàn)了以校區(qū)樓宇二維分布圖的形式，直觀展示各實(shí)驗(yàn)室分布情況，同時(shí)點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)室時(shí)可通過遠(yuǎn)程監(jiān)控探頭，實(shí)時(shí)查看該實(shí)驗(yàn)室教學(xué)科研情況。

4.6 教育部實(shí)驗(yàn)室信息統(tǒng)計(jì)

該模塊實(shí)現(xiàn)了教育部實(shí)驗(yàn)室信息上報(bào)信息的統(tǒng)計(jì)功能，點(diǎn)擊自動(dòng)生成SJ3、SJ4、SJ5、SJ6和SJ7，合計(jì)5個(gè)統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

5 總結(jié)與展望

本文通過調(diào)查與分析地方高校對(duì)實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)的管理需求，開發(fā)了一套基于B/S結(jié)構(gòu)的管理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)開發(fā)有效提升了實(shí)驗(yàn)室工作的管理水平，有助于促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)工作規(guī)范化、智能化和信息化[5]。但由于實(shí)驗(yàn)室工作內(nèi)涵廣泛，部分模塊較復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)難度較大，部分功能實(shí)踐效果一般，系統(tǒng)還需要進(jìn)一步優(yōu)化和改善。