高校开放式实验室管理平台的设计与实现
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作者:熊捷 崔斌 王玉磊 吴红霞
摘 要：建设高校开放式实验室管理平台，紧跟互联网和信息化技术的发展，推动网络信息化校园形成。通过开发高校开放式实验室管理平台，促进实验室管理高效化，带动实验室使用信息透明化。通过Microsoft Visual Studio，SQL server等工具设计开发管理效率高、易用性强的高校开放式实验室管理平台。通过该平台实现线上预约实验室、实验器材损坏报修、实验室日常管理等功能，提高实验室及实验室设备的管理和使用效率，扩大开放度。文章对高校开放式实验室管理平台进行探讨与设计。
关键词：高校开放式实验室;管理平台;在线预约;系统结构
1 高校开放式实验室管理平台
随着高校改革不断深化发展，开放实验室的建设亦引起各方的广泛关注[1]。建立高校开放式实验室管理平台，可以丰富实验室内容、拓展实验室项目、优化实验室管理，提高学生学习积极性，推动创新型人才培养，促进新型校园建设。高校开放式实验室管理平台是基于.NET环境开发的，.NET不仅具有Web多层结构的B/S模式应用程序，还能够提供强有效的.NET Framework平台[2]。
该平台设计的目的是在.NET环境的支撑下，开发实验室管理平台，利用新的技术手段和规范的管理流程解决实验室管理过程中出现的各种问题，保证实验室的管理工作能够及时、高效、顺利地完成，提升高校实验室管理水平，使管理工作效率最大化[3]。
2 系统构思
2.1 系统设计思想
基于大学多个学院的实验室现状，结合先进的技术、科学的管理方法、标准的管理流程、信息化互联网设备，开发使用成本低、性能高的开放式实验室管理平台，实现对实验室的线上管理。
开放式实验室管理信息平台的优势在于，通过中心的数据库可以实现对系统的综合性管理，利用网络交互技术实现对系统的自动化和信息化发展[4]。高校开放式实验室管理平台的使用，推动高校实验室的高度开放化、标准化、流程化管理。
该平台主要包括：实验室预约、实验室维修管理、实验室日常管理、基本信息、统计分析、安全检查6个模块，涵盖整个实验室的管理内容，促进高校实验室的标准流程化的管理方式，推动高校校园的信息化發展。
对于高校开放式实验室的使用，除教学计划安排的时间，可在线上进行实验室预约，平台将统计实验室及器材的使用情况，展现给管理员用户，以便做出相应决策和调整。该平台可直接搭建在学校服务器上，方便学校对信息化建设项目的统一管理。
2.2 需求分析
开发高校开放式实验室管理平台除了完成注册、登陆等基本功能之外，根据需求还需完成以下几种功能：
（1）添加基础课程。实验室管理员根据专业培养方案课表要求，将基础实验课程以填写或导入的方式内置到系统中。
（2）发布相关资料。管理员通过平台将实验室使用规范、实验操作安全注意事项等相关资料，发布到系统中供用户阅览、学习。
（3）增加、删除实验室和实验室器材。管理员可通过平台对实验室、实验器材等进行相关管理，如对实验室和实验室器材进行增、删、改、查。
（4）实验室日常巡检记录及相关管理。管理员可对日常安全巡检情况、风险点的检查等进行记录，并且可按需要将表格导出。
（5）实验室的预约、取消预约。用户可通过平台对实验室按照容纳人数、功能、实验室名称等方式，查询符合需求的空闲实验室进行预约，或对已预约的实验室取消预约。对于用户预约的实验室，经管理员审核通过后，可在预约时间内进行使用。管理员可将用户的预约申请表导出、打印。
（6）损坏器材报修。用户在使用前或使用过程中发现实验室内的器材或公共物品等损坏，可进行报修，将报修的信息提交管理员核实处理。
（7）使用信息统计。对于实验室的利用率、用户的使用情况以及仪器损坏情况进行统计，通过表格或图形的形式呈现给使用者。
3 系统总体设计能模块
3.1 系统功能模块设计
结合高校的多学院现状和需求，高校开放式实验室管理平台主要功能模块包括：基本信息管理、实验室维修管理、实验室预约、实验室日常管理、统计分析和安全检查6大功能模块，每个大的功能模块下包含若干小的功能模块。其主要功能模块如图1所示。
（1）基本信息管理模块，包括对基础课程信息、用户信息、实验室信息、仪器设备信息、以及实验室与设备之间的关系等进行维护，保证系统正常运行。（2）实验室维修管理模块，主要是针对实验室中设备器材的报修、维修，确保实验室的高效运转。（3）实验室预约模块，主要是实现实验室的预约、取消预约以及对于预约实验室的审核功能，扩大实验室开放度。（4）实验室日常管理模块，是实现对于实验室使用情况、仪器使用情况的查看以及仪器设备使用状态的维护，使实验室管理人员随时了解实验室情况。（5）统计分析，主要是对实验室利用率、设备利用率以及设备损坏率进行统计，以表格或图形化的模式展现给用户，方便用户进行相关课程调整和决策。（6）安全检查模块，主要是支持管理员的日常实验室巡检，将检查的结果记录下来，如有需要可导出、打印，提高实验室安全性。
3.2 数据库设计
高校开放式实验室管理平台中，数据库是支撑系统完整、流畅运行以及记录信息的基础。数据库与表、表与表之间的逻辑关系需要简明、清晰并且支持程序的稳定。合适的数据库设计可以让程序的设计事半功倍。该系统数据库主要的表格设计如下：
（1）用户表User，包括用户ID、姓名、账号、密码、部门、是否为管理员。
（2）教师表Teacher，包括用户ID、工号。 （3）学生表Student，包括用户ID、学号、系别、班级、专业。
（4）实验室Lab，包括实验室编号、实验室名称、实验室位置、实验室简介、实验室状态、实验室容量、适合专业、安全责任人。
（5）预约信息表Order，包括预约编号、实验室编号、用户ID、学期编号、周次编号、课次编号、预约事由、预约状态、预约者姓名、预约者手机号。
（6）设备表Equipment，包括设备编号、实验室编号、设备型号、设备名称、设备类型、设备状态 。
4 关键管理功能分析
4.1 预约
预约是高校开放式实验室管理平台的重要功能之一。关于此功能的使用，用户登录系统，在预约界面通过适合专业、容纳人数等限制条件查询空闲实验室，按要求填写预约申请表后提交管理员审核，管理员审核通过后即可在预约时间内使用。为方便用户使用，该平台设计查询空闲实验室后下拉即可填写预约申请表。用户进行线上预约无需经历传统手工预约的繁杂过程。
4.2 实验室、实验器材维护
管理员用户登录系统后，在基础信息管理栏下可对实验室、实验室器材进行增、删、改、查，也可将器材归属到相应实验室。对于实验室和实验器材，可通过直接添加和批量导入两种方式增加。通过平台实现实验室及实验器材的线上管理，使管理员可以更简便地掌握实验室和实验器材情况[5]。
4.3 报修
用户在实验过程中发现的器材损坏等问题，平台提供报修功能。登录系统后在个人系统中报修界面进行报修。只需点选故障点重要位置信息，对报修故障点的故障情况进行简单描述即可，提交管理员进行核实等相关后续工作。故障报修功能拉近管理员与实验室的距离，使管理员实时掌握实验室的损坏情况，提高实验室使用效率和安全性。
4.4 基础课程安排
管理员用户登录系统后，在基础信息维护栏目中对基础实验课程进行增、删、改、查。对于某一讲课程的操作，在对应的区域中直接右击鼠标进行编辑。平台提供大量实验课添加的批量导入方式。
5 结语
综上，在.NET环境支持下开发的基于Web的高校开放式实验室管理平台，具有较好的兼容性和较强的功能性，可以支撑对整个实验室的管理。使用高校开放式实验室管理平台，优化开放式实验室管理方式，扩大实验室开放度，提高学生学习兴趣，加大创新性人才培养，加速高校信息化建设。
[參考文献]
[1]王见，黄超，王丽丹.学院级开放实验室管理系统的建设与实施[J].实验室研究与探索，2019（1）：228-231.
[2]杨健.高校开放式实验室管理系统的设计[J].微型电脑应用，2018（12）：102-104.
[3]朱广福，单光庆.开放实验室管理系统的设计与实现[J].信息与电脑（理论版），2019（24）：50-52
[4]张丽华，邱鹏瑞.开放式实验室管理信息系统建设的研究[J].数字技术与应用，2018（10）：75-76.
[5]刘伦，陈芳明.基于SSH框架的信息技术类在线开放式实验室管理系统分析与设计[J].现代信息科技，2019（1）：19-21.
Design and implementation of university open laboratory management platform
Xiong Jie， Cui Bin， Wang Yulei， Wu Hongxia
（School of Management， North China University of Science and Technology， Tangshan 063210， China）
Abstract：Establish an open laboratory management platform for colleges and universities， closely follow the development of the Internet and information technology， and promote the formation of network information campuses. Through the development of open laboratory management platforms in colleges and universities， it promotes the efficiency of laboratory management and promotes the transparency of laboratory use information. With Microsoft Visual Studio， SQL server and other tools， we design and develop an open laboratory management platform for universities with high management efficiency and ease of use. Through this platform， functions such as online booking of laboratories， laboratory equipment damage repair， daily laboratory management， etc. can be implemented to improve the management and use efficiency of laboratories and laboratory equipment， and expand openness. This paper discusses and designs the open laboratory management platform in colleges and universities.
Key words：university open lab; management platform; online reservations; system structure
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