云環境下校園設備報修系統設計與實現

陳 佳，樊 夢，唐佳作

（桂林理工大學南寧分校，南寧 530001）

1 引言

當前，隨著高校后勤服務育人機制的逐步建立，后勤服務的升級及在校師生的工作生活訴求的提升，探索便捷高效的校園設備維修管理模式成為高效后勤服務的必然選擇。傳統的報修方式經常暴露出如維修單遺失、分工不均勻、維修時間拖延等情況，特別是學生用戶的怨言增多，導致后勤服務形象嚴重受損。一段時間以來，很多高校都實現了通過網絡實現了在線進行報修[1]，但仍有部分院校并未完全實現網絡報修平臺來解決校內設備故障報修業務。本文以筆者所工作的某高校自主開發校園設備報修系統為背景，對開發過程中的關鍵環節和技術進行闡述。筆者所在學校自2011年遷至新校區后，校園網信息化工作逐年開展，校內故障報修幾年來一直采用傳統報修模式。為提升設備報修維修效率，本人所在團隊立項開展了校園設備報修系統開發任務。

2 系統需求分析

報修系統的主要用戶是在校師生，而負責維修工作的后勤管理部門人員則是系統的業務管理用戶。前者是校園設施的使用者，也是提出報修訴求的來源；后者是校園設施的管理維護人員，也是處理系統線上業務的操作員。因此，在開展系統需求分析調研的過程中，應主要參考這兩類用戶的訴求和意見。

通過需求分析調研，對校內的一般設施、教學設施、住宿及餐飲等設施的現狀進行了統計，對當前校內的線下后勤設施的報修流程進行記錄，并收集了教師和學生分別就工作生活中遇到的設備故障問題，整理得到了若干典型的維修案例和報修訴求。根據上述信息，表1歸納了系統各類用戶的直接需求。

表1 用戶需求表

3 報修系統設計

3.1 三層架構的軟件設計規范

三層架構是一種軟件體系結構，由邏輯計算的三個“層”組成，體現了軟件工程“高內聚低耦合”的思想。微軟公司提出的分層式結構從下至上分別為：數據訪問層、業務邏輯層（又或稱為領域層）、表示層，這一架構在.net 開發框架中被廣泛采用。通過模塊化用戶界面，業務邏輯和數據存儲層，三層體系結構為生產和開發環境提供了許多好處。系統開發團隊可以更靈活地獨立于其他部分更新應用程序的特定部分，開發人員可以在開發過程及今后的維護工作中，便利的實現模塊化開發、功能擴展和應用配置。通過為開發團隊提供替換或升級獨立層而不影響系統其他部分的能力，可以縮短整體開發周期和上市時間。

在實際系統架構中[2]，系統設計將數據庫作為整個系統的最底層。系統采用B/S（瀏覽器/服務器）結構實現，自下而上分別是數據訪問層、業務邏輯層、web 表現層，確保計算機數據存儲，數據訪問，功能過程邏輯，和用戶界面在不同平臺上作為獨立模塊進行開發和維護。

3.2 云計算

云計算采用分布式計算和虛擬化技術通過互聯網（“云”）提供計算服務，向用戶提供彈性的服務器，存儲，數據庫，網絡，軟件等計算資源或服務資源。如圖1所示，云計算可在三個不同的層次向不同類別的用戶提供豐富的資源[3]，提供三個服務模式：分別是基礎架構即服務（IaaS），為網絡架構師提供服務；平臺即服務（PaaS），為系統開發人員提供服務；軟件即服務（SaaS），為最終用戶提供服務。云計算的出現，有助于用戶在部署業務系統時降低運營成本，更有效地運行基礎架構，并隨業務需求的變化而擴展。

圖1 云計算服務模式

3.3 報修系統設計模型

根據三層架構設計規范，本系統設計應遵循如下幾個原則。

（1）界面層（UI）應不包含任何報修系統的業務邏輯的處理過程；（2）設計時應該從業務邏輯層出發，以面向對象的方式實現所有的報修系統業務邏輯；（3）數據訪問層的設計應獨立于業務邏輯和應用。（4）三個模塊部署到不同的服務器上，對業務層和數據層應設計多臺服務器實現負載均衡。

根據上述設計原則，結合報修系統設計需求，本項目所述的校園設備報修系統的三層架構設計框架如圖2所示。

圖2 系統總體結構圖

4 在線報修系統實現

4.1 部署基于云平臺的校園設備報修系統

采用三層架構的軟件系統通常非常適合用于云計算環境或基于內部部署的應用程序以及軟件即服務（SaaS）應用程序中[4，5]。

基于三層架構設計和云服務平臺分層支持的特點，根據校園內部數據中心的現有條件，報修管理系統轉化為在私有云平臺下的功能架構，如圖3所示。其中，軟件即服務層提供了面向用戶的終端服務，展示給用戶的是PC 端或移動端的服務頁面，或者為用戶提供定制化的報表服務；平臺即服務層為開發及運維人員提供了應用程序層需要的驅動應用程序核心功能的功能業務邏輯和系統運行環境，并與表示層實現交互，處理用戶按需獲取的功能。平臺即服務層還向下提供主要包括對數據訪問層的接口設計，調用基礎設施即服務層提供的分布式計算環境，提高了軟件系統的容量，合理配置資源。最后，在基礎設施即服務層按邏輯與物理結構設計部署數據文件或數據庫。

圖3 云環境下的報修系統架構圖

4.2 系統實現

云端服務器上，服務器采用IIS，數據庫選用SQLServer，后臺腳本語言使用Asp.net。用戶通過終端瀏覽器（PC端或者移動端）登錄系統，對報修用戶和維修管理人員分別設置了登錄入口，界面如圖4。

圖4 登錄界面

基于需求分析和功能設計，對系統的各頁面和管理模塊分別編碼實現，包括了用戶管理、設備管理、報修管理、維修管理、驗收管理、評價管理、統計管理等模塊。以用戶報修為例，如圖5所示，用戶通過登錄報修頁面，選擇所報修設施的所在位置、填寫故障描述，報修人信息及上傳圖片等實現在線報修。報修信息提交后，消息通過提醒功能發送給維修管理人員，管理人員則審核報修事件，安排維修任務等，維修流程逐級開展直至到終結。

圖5 報修界面

5 結束語

本文的研究工作把三層體系結構軟件設計和校園報修管理實際相結合，設計了在云服務環境下開發和部署校園報修系統的框架，開發了校園設備報修管理系統。一方面，云服務的支持有效地節省了計算資源，為校園信息化建設減少硬件開支，提升了開發效率；另一方面，系統的上線實現了校園報修的無紙化和移動化，提升了校園后勤服務的精準性和效率，進一步加快了校園數字化和智慧化的步伐。