基于Android的高校實驗室開放預約管理系統手機客戶端的設計與應用

劉華日, 崔大方, 葉志嬋, 陳志民

(華南農業大學 a.繼續教育學院 b.華南農業博物館 c.公共基礎課實驗教學中心，廣州 510642)

0 引 言

近年來，高校辦學規模取得了長足進展，辦學理念不斷優化，教學資源與環境顯著改善，更加重視對學生實踐能力和創新能力的培養，本科實踐教學比重日益增加[1-3]。大學生利用公共實驗平臺開展自主學習和探究的熱情和主動性也日益高漲，活動內容主要包括課程實驗項目拓展、課外科技創新訓練、畢業論文研究等。由此可見，高校公共基礎實驗教學平臺在本科教育中扮演重要角色[4-5]。開放模式要求實驗教學工作更具創新性，實驗時間的開放要求實驗安排更為靈活，這就需要借助一個能與當前開放模式的實際需求相適應、高效、現代化的實驗管理手段[6]。然而由于實驗資源有限而需求人數較多，存在一定程度的供需不平衡，在實驗平臺開放使用過程中難免出現場所擁堵、儀器供給有限、時間沖突等問題，因此以網絡信息技術建立實驗平臺開放預約管理系統就尤為必要，可以借此協調學生的使用計劃，保障實驗室開放工作的有序進行。近年來，伴隨著高校校園網的建設和Internet技術的引進，各種基于校園網和Internet的開放實驗室預約和管理系統的開發正在蓬勃發展[7]。

以新興移動媒體為平臺，以智能移動終端為載體，建設以學生為中心的實驗室開放服務體系，已成為亟待去探索的新課題[8]。在這種的形勢下，如何推進基于移動終端的各類移動業務和信息服務系統的應用，成了重要選題。根據(ZDC)2015～2016年中國手機市場研究年度報告顯示，Android系統手機在中國份額達到了84.77%[9]，而基于Android開發的高校實驗室開放預約管理系統手機客戶端，正是對這一趨勢的良好體現。通過移動終端APP的開發，與傳統Web應用進行良好的互補。

1 實驗室開放預約管理系統接入移動終端的背景與必要性

我校于2007年1月正式組建了公共基礎課實驗教學中心，有獨立實驗大樓，實行人、財、物統一管理、實體化運行。承擔全校公共基礎類和其他專業的實驗教學任務(50門課程，年均100萬學生人時數)，為促進優質資源共享，提高辦學效益和實驗教學質量發揮了重要作用。公共基礎課實驗教學中心在完成實驗教學任務的同時，堅持最大限度地為學生提供更多的實驗空間，4年來，本項目組結合實際工作需求，利用ASP技術在華南農業大學創建了首個面向全校本科生的實驗室開放預約管理系統電腦版。到目前為止已完成的開放實驗情況為：植物學開放實驗室完成開放人次數1 400多人次，開放項目220項；基礎化學開放實驗室完成開放人次數6 000多人次，開放項目216項；大學物理開放實驗室完成開放人次數3 000多人次，開放項目90多項，對促進學生創新能力的培養起到了積極的作用[10-13]。但由于學校不允許一年級學生接裝網絡和帶電腦回宿舍，導致部分學生難以通過電腦上網進行預約開放實驗室。智能手機對于高校學生是必不可少的物品，利用手機數據流量或WiFi連接，即可以隨時隨地進行開放實驗室使用預約。

以往電腦版實驗室開放預約管理系統流程過長，效率不高。學生完成一次實驗室開放預約流程為：學生預約→實驗教師對預約結果進行回復→學生查看結果。實驗室老師使用臺式電腦時間有限，一般只會每天安排一定時間對預約情況進行回復；學生課余時間上網查看結果，整個成功預約流程需要的時間一般在2～3天。教師與學生的溝通不及時，效率不高。通過高校開放實驗室預約管理系統手機客戶端，預約結果能及時推送到學生手機，隨時了解預約的審核信息，大大縮短了預約時間。特別是在實驗室變動的情況下，更能及時通知學生進行更改，調整時間。

實驗室開放預約管理系統手機客戶端更加貼近學生的生活習慣，提高了學生進入開放實驗室的積極性和開放實驗室的管理效率。加強教師與學生的溝通，有利于提高實驗室的開放服務水平。

2 系統平臺實現

2.1 系統總體框架

結7合Android平臺全面強大的功能、開源及手機具備的便攜等優點[14]，系統采用WeX5工具進行開發。WeX5是北京起步公司開發的一個移動端hybrid app類型框架,對跨平臺多前端應用開發的支持極好，一次開發，多平臺運行[15]。UI體系完全基于W3C的html5+css3+js；引入jquery和bootstrap并對移動做了極致優化，效率極高。利用HttpWatch抓包，HttpClient模擬POST請求，Jsoup解析HTML代碼，動態更新ListView。

用戶通過智能終端打開應用程序。網絡基站接收到請求后，發送相關的命令通過網關到數據庫服務器。數據庫服務器解析收到的指令，通過SQL指令在數據庫中進行查找后，發送給用戶。主要過程如圖1、2所示。

圖1 移動智能終端系統通信結構圖

2.2 系統功能實現

(1) 基于Bootstrap預約表單模塊。Bootstrap是最受歡迎的HTML、CSS和JS框架，用于開發響應式布局、移動設備優先的Web項目[16]。Bootstrap的源碼是基于最流行的CSS預處理腳本-Less和Sass開發，通過同一份代碼快速、有效適配手機、平板、PC設備。開放實驗室預約填寫包括項目概況和個人信息，其中項目概況包括項目備選庫、名稱、介紹、所屬學科、類別、使用時間；個人信息包括學生學號、預約姓名、院系班級、實驗人數、聯系電話。其中項目介紹需要具體填寫項目簡介、所需試劑、所需儀器內容。

圖2 數據庫查找過程圖

(2) 預約列表與預約反饋模塊。學生提交預約后，可在“預約查詢”查看自己預約的實驗是否通過系統審核，預約查詢支持學生電話查詢。通過審核的學生需要按照實驗安排的時間、地點進行所預定的實驗項目開展實驗工作。未通過教師審核的學生也可以在預約列表上查詢到相應的原因。學生也可以通過系統

的留言反饋功能，與相關的實驗室老師進行留言咨詢。

(3) 開放實驗項目庫模塊。實驗室開放預約系統項目庫，是通過優選實驗項目，為暫時沒有思路的學生提供常規實驗項目選擇。目前已建設成“項目庫”的數量達299項，面向全校學生開放，供學生自主選擇。教師可以通過后臺管理導入項目數據庫，然后通過前臺頁面調用。前臺是一個提供文本框智能提示功能的jQuery插件，當在文本框中輸入字符時，與此相關的內容會以淺灰色顯示在文本框中。學生通過選擇項目庫里的內容，即可以通過document.form1.expitem.value=this.options[this.selectedIndex].value自動輸入到項目名稱文本框中。

3 系統應用

高校實驗室開放預約管理系統手機客戶端已于2015年初部署于我校公共基礎課實驗教學中心，面向全校學生開放使用(見圖3)。通過2年來的建設與應用實踐，75%學生都選用手機客戶端進行預約開放實驗室。至2017年初，共有1 863人次通過手機客戶端完成開放實驗室預約，同時，大部分實驗室老師均使用手機客戶端對預約結果進行回復得到師生的一致好評。同時我們將根據老師與學生的反饋，對APP進行系統升級和更新，使其更加適合老師與學生的使用要求，然后可以推廣到各學院實驗中心，甚至可以推廣到國內高校實驗教學中心。

圖3 基于Android開發的高校實驗室開放預約管理系統手機客戶端界面

4 結 語

基于Android的高校實驗室開放預約管理系統手機客戶端的開發和應用能把傳統網頁實驗室開放預約搬到手機端上來，隨時隨地完成實驗室開放預約，解決本科一年級學生缺少電腦的情況下，通過“實驗室開放預約管理系統”手機客戶端方便快捷完成開放實驗室預約問題，縮短開放實驗室教師與學生預約信息反饋時間，有利于實驗教師與學生及時溝通。更加貼近

學生的生活習慣，提高了學生進入開放實驗室的積極性和開放實驗室的管理效率，有利于提高實驗室開放的服務水平。