實驗教學示范中心實驗預約系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

王西芳， 王西平， 杜慧芳， 王榮花， 丁 勤， 張 靜

(西北農(nóng)林科技大學 園藝學院，陜西 楊凌 712100)

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實驗教學示范中心實驗預約系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

王西芳， 王西平， 杜慧芳， 王榮花， 丁 勤， 張 靜

(西北農(nóng)林科技大學 園藝學院，陜西 楊凌 712100)

結(jié)合中心的實際情況，從驗室管理的不同角度進行預約系統(tǒng)的分析與設(shè)計，制作出了適合不同實驗對象的開放型實驗預約系統(tǒng)，合理、有效的利用學院各功能實驗室的各種資源平臺，更好地滿足了實驗操作者的各種需求，同時系統(tǒng)中附加的工作量計算功能，大大提高了實驗室管理人員的工作效率，實現(xiàn)了實驗室的網(wǎng)絡(luò)化、自動化和數(shù)字化管理。系統(tǒng)測試后，經(jīng)過1年多的正式運行，在各方應(yīng)用人員及管理人員的不斷修補與改進，系統(tǒng)功能更加完善，目前運行情況良好。

開放實驗； 預約系統(tǒng)； 教學示范中心

0 引 言

高校實驗室是學生實踐教學中的重要場所，是科技成果的產(chǎn)出地，同時也是導師與研究生日常工作研究的場所[1]。隨著實驗教學需求的日益增多，實驗室的儀器、耗材、低值品等的需求也越來越大，傳統(tǒng)的登記管理方式、人工管理方式以及人工預約方式受到了強烈的沖擊，如何科學合理的管理實驗室，成為各高等院校主要目標與任務(wù)[2]。

園藝教學實驗示范中心在承擔全學院所有專業(yè)及學校相關(guān)專業(yè)的實驗教學任務(wù)的同時，還承擔了研究生教學及學院科研課題中的相關(guān)實驗研究工作。由于實驗工作量大，實驗人數(shù)多，使得實驗室的教學和管理工作日漸繁重。原來的實驗課與開放實驗預約以及實驗管理均采用人工操作方式完成，效率低，出錯率高[3]。在傳統(tǒng)的實驗室管理中，學生很難查看到實驗課的安排情況，特別是在一些創(chuàng)新實驗、自主實驗中，為了進入實驗室，學生往往多次需要老師簽字確認，給學生的實驗帶來及大的不便。同時，年終工作量的統(tǒng)計又為實驗室管理老師增加了許多繁瑣的工作。針對此種種問題，學院開發(fā)了開放實驗室預約系統(tǒng)，大大提高了實驗教學與管理效率[4-5]。

1 預約系統(tǒng)各功能模塊設(shè)計

1.1 設(shè)計思路

由于實驗教學中心主要是科研教學相結(jié)合的綜合性實驗室，進入實驗室的人員身份各異，既有本科生，也有研究生和科教人員[6]。因此我們結(jié)合實際情況，通過詳細分析與討論，設(shè)計出了園藝實驗室教學中心實驗預約系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)[7-8]。本預約系統(tǒng)主要功能是管理老師和學生提出的各種實驗預約，并對不同用戶設(shè)計不同的管理任務(wù)[9](見圖1 )。

圖1 實驗預約系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總框圖

根據(jù)系統(tǒng)中不同的用戶，將系統(tǒng)分為四個功能模塊：系統(tǒng)管理員、實驗室管理員、老師用戶和學生用戶功能模塊[10]。

1.2 系統(tǒng)管理員模塊

本模塊主要分為8個子功能模塊[11](見圖2)：

圖2 系統(tǒng)管理員模塊結(jié)構(gòu)

(1) 系統(tǒng)信息的更新。包括系統(tǒng)通知、使用說明及其它相關(guān)說明文件。

(2) 實驗室管理。各實驗分室及負責人的信息。

(3) 實驗員管理。管理維護各實驗室管理人員的信息，主要包括添加、刪除、編輯修改各實驗室管理人員的信息，重置各實驗室管理人員的帳號密碼等操作。

(4) 實驗項目管理。編輯修改、添加、刪除教學實驗項目。

(5) 學生信息管理。瀏覽所有學生信息，編輯修改學生信息，利用模板導入新入學的學生信息，刪除畢業(yè)學生信息，修改學生登錄口令。

(6) 教師信息管理。瀏覽所有教師信息、添加新帳號、修改口令、刪除教師帳號。

(7) 實驗工作量統(tǒng)計。包括教學實驗室工作量統(tǒng)計和開放實驗室工作量統(tǒng)計，在本子模塊中系統(tǒng)將自動統(tǒng)計指定年度各功能實驗室的教學實驗工作量和開放實驗工作量。

(8) 個人信息維護。主要是修改登錄口令。

1.3 實驗室管理員功能模塊

本模塊主要負責審核教師提出申請的教學實驗項目以及學生或科研人員申請的已經(jīng)過導師審批的開放實驗項目的預約，并對已經(jīng)預約成功的實驗項目進行管理[12]。共分為6個子模塊(見圖3)。

圖3 實驗室管理員功能模塊

(1) 系統(tǒng)公告。瀏覽系統(tǒng)發(fā)布的各種公告。

(2) 實驗安排。以列表形式按條件查詢所屬實驗室的教學實驗、開放實驗安排情況。

(3) 教學實驗預約申請管理。以列表形式瀏覽查看包括等待審核的預約、審核通過的預約、審核退回的預約、取消的預約、完成實驗的預約、被中止實驗的預約、違規(guī)實驗的預約等。同時對老師申請的教學實驗進行審核(退回或通過)，對經(jīng)實驗管理人員審核通過的在進行的實驗進行管理(包括實驗完成、實驗中止、實驗取消等)。

(4) 開放實驗預約申請管理。以列表形式瀏覽查通過導師審核的包括等待審核、審核通過、審核退回、取消、完成實驗、被中止實驗、違規(guī)實驗等預約。同時對學生或者其它實驗人員經(jīng)過導師審核的開放實驗進行審核(退回或通過)，對經(jīng)實驗管理人員審核通過的在進行的實驗進行管理(包括實驗完成、實驗中止、實驗違規(guī)等)。

(5) 查看實驗項目。以列表形式瀏覽查看實驗室所開設(shè)的全部實驗項目，或搜索查詢各實驗室所開設(shè)的實驗項目。

(6) 個人信息維護。更新用戶自己的信息，包括姓名、性別、電話、E-mail、所分管實驗室以及登錄口令修改。

1.4 教師功能模塊

本模塊負責教學實驗預約的申請；審核學生或所分管科研人員申請的開放實驗項目的預約[13-14]。主要分為5個子模塊(見圖4)：

(1) 系統(tǒng)公告。本模塊的功能與實驗室管理員模塊中的系統(tǒng)公告相同。

(2) 實驗安排。本模塊的功能與實驗室管理員模塊中的實驗安排相同。

(3) 教學實驗預約。以列表形式瀏覽查看包括所有預約、通過的預約、待審核的預約、退回的預約、取消的預約；對通過審核的并已完成的實驗預約進行完成操作，結(jié)束本次預約。申請所負責的教學實驗項目的預約，預約的內(nèi)容包括實驗項目、所屬實驗室、所需儀器和材料、專業(yè)年級、實驗人數(shù)、實驗日期、實驗時間等。

(4) 開放實驗預約。以列表形式瀏覽查看包等待審核、審核通過、審核退回、實驗完成、實驗中止、違約等開放實驗的預約申請。同時對自己所分管的學生或科研人員提出的開放實驗申請進行審核(退回或通過)。

(5) 學生信息維護。添加學生信息(從學生信息表中選擇過來)，刪除學生(從自己管理的學生列表中刪除)。

(6) 個人信息維護。更新姓名、性別、電話、E-mail等個人信息；修改登錄密碼。

圖4 老師功能模塊

(7) 實驗項目。本模塊的功能與實驗室管理員模塊中的實驗項目相同。

1.5 學生功能模塊

本模塊主要供學生查看實驗課的安排情況，并對進行開放實驗項目的學生提供申請窗口[15]。主要分為5個子模塊(見圖5)：

(1) 系統(tǒng)公告。本模塊的功能與實驗室管理員模塊中的系統(tǒng)公告相同。

(2) 教學實驗安排。以列表形式按條件查詢教學實驗安排情況。

(3) 開放實驗預約。以列表的形式瀏覽所有開放實驗或各分實驗室的開放實驗安排情況；以列表的形式查看個人的實驗預約情況，包括所有預約、通過的預約、待審核的預約、退回的預約、違規(guī)的預約和取消的預約；向?qū)嶒炇夜芾韱T提出開放實驗預約申請。

(4) 個人信息維護。對包括聯(lián)系電話、E-mail等個人信息進行更新；修改登錄密碼。

(5) 實驗項目。本模塊的功能與實驗室管理員模塊中的實驗項目相同。

圖5 學生功能模塊

2 系統(tǒng)的實現(xiàn)

本系統(tǒng)采用B/S(瀏覽器/服務(wù)器)架構(gòu)，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫采用免費開放源代碼的SQL Server數(shù)據(jù)庫管理平臺。所有安裝只需在服務(wù)器端進行，用戶只需通過瀏覽器訪問服務(wù)器地址即可使用本預約系統(tǒng)[6]。

3 系統(tǒng)的特點

本系統(tǒng)具有三個重要的特點：

(1) 實時審核。在以往的開放實驗管理中，實驗對象如果要進入實驗室進行實驗，必須經(jīng)過導師或主管人員的簽字，再提交實驗管理人員進行審核批準，兩方都審核通過后，方能進入實驗室工作。本系統(tǒng)在開放實驗預約中，將這些繁瑣的手續(xù)簡化為由導師網(wǎng)上實時審批學生提出的申請，待導師審批后， 再由實驗員實時審核該預約申請。不但節(jié)省了實驗者往來于導師和實驗員之間的時間，同時也方便了導師和實驗管理人員的審核工作[16]。

圖6 以系統(tǒng)管理員身份登錄后的操作界面

(2) 友好的用戶加界面。對于不同用戶，分別顯示不同的功能界面，方便不同用戶的操作。

(3) 年底工作量結(jié)算。為實驗人員提供了方便，同時實現(xiàn)了實驗工作量的網(wǎng)絡(luò)自動化管理。

4 結(jié) 語

2014年8月開始對系統(tǒng)進行測試運行，在測試過程中，得到全院科教人員和本科生及研究生積極配合，完善了各模塊的功能，對系統(tǒng)中存在的問題進行修補。11月進行了驗收，并開始投入運行，圖7為以系統(tǒng)管理員身份登錄后的操作界面。

系統(tǒng)運行至今已一年余，除中心的本科教學實驗課利用本系統(tǒng)進行預約外，有340多名研究生及科教人員使用了該系統(tǒng)進行開放實驗預約與管理，系統(tǒng)運行情況良好，實現(xiàn)了實驗預約的全程信息化管理，有效提高了實驗教學的效率和質(zhì)量，得到了科教人員及學生的高度評價。在今后的系統(tǒng)運行中，將不斷完善系統(tǒng)功能，努力實現(xiàn)實驗室的全程信息化、數(shù)字化管理。

[1] 薛杏興.試談信息在實驗室管理系統(tǒng)中的作用[J]. 實驗室研究與探索, 1991，10(1):39-41.

[2] 徐小艷，諶國蓮. 高校重點實驗室大型儀器設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理的探討與實踐[J].實驗室研究與探索，2013，32(8):235-237.

[3] 諸葛濂.實驗室管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的探討[J]. 實驗室研究與探索, 1992， 11(4): 24-25.

[4] 孫 群,薛 為，陽正全，等.實驗室管理系統(tǒng)與實驗預約系統(tǒng)有機結(jié)合的探討[J].實驗科學與技術(shù)，2005,12(4):96-98.

[5] 王志剛,李鳳全,陳勇提.實驗預約管理系統(tǒng)的設(shè)計與介紹[J]. 實驗室科學, 2007(1)：92-94.

[6] 畢海霞，張艷蕊.自主創(chuàng)新開放實驗室預約管理系統(tǒng)的設(shè)計和實踐[J].實驗室研究與探索,2015，34(3):162-163.

[7] 王崇陽.實驗預約系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].南昌高專學報，2012 (3):189-190.

[8] 孫 群,薛 為.實驗室管理系統(tǒng)與實驗預約系統(tǒng)有機結(jié)合的探討[J]. 實驗科學與技術(shù),2005，12(4):96-98.

[9] 胡為穎,胡春燕,張玉珍,等.開放實驗室移動預約管理模式的探索[J].福建農(nóng)林大學學報,2009,38(3):324-328.

[10] 閆旭東,楊 濤.一種基于WEB的實驗室預約系統(tǒng)設(shè)計[J]. 黃石理工學院學報,2010,26(2):9-11.

[11] 吳少軍,李桂陵.開放式實驗室預約系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J]. 湖北汽車工業(yè)學院學報,2010,24(3):66-69.

[12] 樊曉峰,李孟山.學生預約實驗管理系統(tǒng)設(shè)計與實施[J].福建電腦,2005(2):59-60.

[13] 盧 旭,施金鴻. 基于B/S的實驗室預約系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 廣東技術(shù)師范學院學報(自然科學),2010(1):31-34.

[14] 夏利民,李冰穎. 基于B/S模式下的實驗預約管理系統(tǒng)的設(shè)計[J].江西科學，2003,6(2):132-135.

[15] 陳 希,丁永尚. 基于B/S方式的實驗預約查詢系統(tǒng)設(shè)計[J]. 實驗技術(shù)與管理, 2008,25(7):107-111.

[16] 林泳琴,黃晨暉.基于WEB 的帶審批功能的實驗預約系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 計算機與網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新生活,2008(21):72-74.

Design and Application of Experiment Booking System in University Laboratories

WANGXi-fang,WANGXi-ping,DUHui-fang,WANGRong-hua,DINGQin,ZHANGJing

(College of Horticulture, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)

Based on the horticultural laboratory of Northwest A&F University, an opening experimental booking system was constructed and analyzed. The system can be suitable to different experimental operators and laboratory management. In order to utilize laboratory effectively, bring convenience to experimental operators, networking, automatic and digitizing laboratory management was realized. It improves work efficiency of laboratory managers. More than a year, the opening experimental booking system work well and is more perfected by users and managers.

opening experiments; booking system; teaching demonstration centre

2015-08-10

王西芳(1965-)，女，陜西藍田人，高級實驗師，從事計算機應(yīng)用與管理工作。

Tel.:13892872332; E-mail:wxfang@nwsuaf.edu.cn

TP 391; G 642.0

A

1006-7167(2016)05-0158-04