甘啟宏 崔亞強 王皓 余淇 馮鳥東

摘 要：隨著教育信息化的不斷推進，利用信息化手段支撐教學設(shè)備管理工作，助力教學設(shè)備全過程精細化管理改革具有重要意義。基于教學設(shè)備信息化管理研究現(xiàn)狀和實際需求，完成系統(tǒng)功能模塊設(shè)計;構(gòu)建基于SSM框架的系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu);最后給出系統(tǒng)開發(fā)中的關(guān)鍵算法和系統(tǒng)實例。實驗測試表明，系統(tǒng)包括設(shè)備信息管理、維護管理和運行管理三大功能模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)教學設(shè)備信息化、全過程和精細化管理，同時為智能化管理奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：教學設(shè)備;信息化管理;精細化管理;SSM框架

DOI：10. 11907/rjdk. 191466 開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

中圖分類號：TP319文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2020）002-0044-04

英標：Design and Implementation of a University Teaching Equipment Management System Based on SSM Framework

英作：GAN Qi-hong， CUI Ya-qiang， WANG Hao， YU Qi， FENG Niao-dong

英單：（Modern Educational Technology Center， Sichuan University， Chengdu 610065， China）

Abstract： With the rapid development of ICT in education， its of great significance to use information technology to support the whole-process and refined management of teaching equipment. Concerning that， a web-based teaching equipment management system is developed. Firstly， the functional module design is completed based on the research and actual demand of teaching equipment informatization management. Then the architecture of system is constructed based on SSM framework. Finally， the key algorithm flow and system instances are described. The experiment shows that the system includes three functional modules： equipment management， maintenance management and operation management， it can realize informational， whole-process and refined management of teaching equipment， and lay the foundation for intelligent management.

Key Words： teaching equipment; informatization management; refined management; SSM

0 引言

隨著智慧教學環(huán)境建設(shè)的不斷推進，高校教學設(shè)備呈現(xiàn)出數(shù)量龐大、種類繁多、分布范圍廣等特征，傳統(tǒng)紙質(zhì)記錄管理方式已不能滿足需求。《教育信息化“十三五”規(guī)劃》[1]和《教育信息化2.0行動計劃》[2]均提出提高教育管理信息化水平的要求，指出要充分利用技術(shù)提高管理效能，實現(xiàn)決策支持科學化、管理過程精細化，助力教學、管理和服務(wù)的改革發(fā)展。如何利用信息技術(shù)優(yōu)化教學設(shè)備管理模式提高管理工作效率和水平，實現(xiàn)教學設(shè)備信息化和精細化管理，已成為高校教學設(shè)備管理中亟待解決的問題，同時也是當前一項重要的研究課題。

目前基于教學設(shè)備信息化管理的諸多研究中，喬虹、陳金玉等[3-7]從多媒體教室管理角度設(shè)計信息化系統(tǒng)，系統(tǒng)包括教學設(shè)備管理模塊;周恕義[8]設(shè)計并實現(xiàn)了多媒體教室服務(wù)及管理平臺，包含設(shè)備維修記錄管理;麻可堯[9]研發(fā)的教學設(shè)備管理系統(tǒng)主要包括教學設(shè)備數(shù)據(jù)管理、教學設(shè)備維護管理和教學設(shè)備使用管理;胡曉峰[10]設(shè)計的浙江廣夏學院教學設(shè)備管理系統(tǒng)，包括設(shè)備領(lǐng)取、維護、調(diào)用、退換、折舊管理等;單聯(lián)進[11]提出建立多媒體教學設(shè)備維護信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)備使用情況和維護保養(yǎng)情況記錄;吳波[12]設(shè)計多媒體教學設(shè)備管理系統(tǒng)，實現(xiàn)多媒體教學設(shè)備常見故障分類統(tǒng)計;潘岳[13]實現(xiàn)的教學設(shè)備管理系統(tǒng)涵蓋設(shè)備信息、狀態(tài)和使用記錄管理;蔣曉菲[14]提出將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于高校設(shè)備管理，分析設(shè)備在維護和維修過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù);古曉艷[15]將二維碼用于高校教學設(shè)備管理，完成設(shè)備出入庫、使用和維護管理;賴麗花[16]提出高職院校實訓(xùn)設(shè)備的精細化管理模式。

已有的教學設(shè)備管理信息化系統(tǒng)，大多仍是設(shè)備基礎(chǔ)信息管理或設(shè)備維護信息管理，在集教學設(shè)備信息管理、維護管理和運行管理三位一體的精細化管理方面仍然存在不足。此外，作者所在單位教學設(shè)備管理主要依賴學校層面的資產(chǎn)管理系統(tǒng)及傳統(tǒng)紙質(zhì)記錄方式，缺乏專門針對教學設(shè)備的全過程、精細化管理信息化系統(tǒng)。

基于上述研究背景及實際需求，本文以四川大學為例，自主設(shè)計研發(fā)基于Web的教學設(shè)備管理系統(tǒng)，實現(xiàn)教學環(huán)境相關(guān)設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、維護管理及運行管理，便于管理人員全面準確掌握設(shè)備動態(tài)，同時以多維度查詢和分析形成統(tǒng)一、科學的設(shè)備更新維護數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設(shè)備全過程管理，由粗放管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫毠芾?，同時為智能化管理奠定基礎(chǔ)。

1 系統(tǒng)需求分析

基于教學設(shè)備管理現(xiàn)狀和需求，設(shè)計系統(tǒng)功能模塊如圖1所示。系統(tǒng)主要由設(shè)備信息管理、設(shè)備維護管理和設(shè)備運行管理三大模塊組成。用戶類型根據(jù)實際需求，分為4類：一線設(shè)備管理員（教學樓管理員）、科級設(shè)備管理員、中心級設(shè)備管理員以及分管領(lǐng)導(dǎo)。各級管理員設(shè)備管理權(quán)限不同，且只能管理自己權(quán)限范圍內(nèi)的設(shè)備。

1.1 設(shè)備信息管理

實現(xiàn)設(shè)備信息管理在線化和設(shè)備全生命周期管理。設(shè)備入庫由中心級設(shè)備管理員完成，入庫可采用單條錄入和批量導(dǎo)入方式，并可打印設(shè)備入庫單。設(shè)備入庫后，由中心級設(shè)備管理員分發(fā)至科級管理員，再由科級管理員分發(fā)至一線管理員。各級管理員憑賬號登錄系統(tǒng)，查看自己管理權(quán)限范圍內(nèi)的設(shè)備。處于各級庫房閑置的設(shè)備可由對應(yīng)級別的設(shè)備管理員通過調(diào)撥的方式，將設(shè)備調(diào)撥至下一級管理員加以管理。設(shè)備基礎(chǔ)信息修改和設(shè)備刪除業(yè)務(wù)由中心級管理員提交分管領(lǐng)導(dǎo)審批，分管領(lǐng)導(dǎo)審批流程結(jié)束。設(shè)備調(diào)回由下級管理員向上一級管理員提出調(diào)回申請，上一級管理員審批流程結(jié)束。設(shè)備報廢和設(shè)備調(diào)出由一線或科級管理員提出申請，逐級審批直至分管領(lǐng)導(dǎo)審批流程結(jié)束。通過該模塊，各級管理員可全面準確掌握自己管理權(quán)限范圍內(nèi)的設(shè)備信息和動態(tài)，進行相關(guān)設(shè)備業(yè)務(wù)辦理，實現(xiàn)教學設(shè)備的全過程管理。

1.2 設(shè)備維護管理

多媒體教室里的教學設(shè)備需定期維護，如每學期需要定期進行投影機清灰、功放維護等。以四川大學現(xiàn)代教育技術(shù)中心為例，學校層面的設(shè)備管理系統(tǒng)未提供該功能，中心仍然采用紙質(zhì)記錄方式，故設(shè)計設(shè)備維護管理功能模塊，實現(xiàn)設(shè)備維護管理智能化。上級管理員只需提前新建各設(shè)備定期維護事項，包括維護事項名稱、維護周期、針對的設(shè)備類型，或下發(fā)臨時維護任務(wù)，系統(tǒng)即自動統(tǒng)計出各事項需要維護的設(shè)備，并定期按時提醒，設(shè)備維護執(zhí)行支持批量操作，最終形成維護記錄，方便各級管理員維護設(shè)備及查看維護記錄，掌握設(shè)備維護情況。

1.3 設(shè)備運行管理

教學設(shè)備在運行過程中，會出現(xiàn)各種類型的故障，包括能夠自行處理和需要申請維修兩類，設(shè)備運行管理包括設(shè)備維修管理和設(shè)備運行記錄管理兩大子功能。設(shè)備維修由一線或科級管理員提出申請，逐級審批至分管領(lǐng)導(dǎo)審批，設(shè)備進入維修狀態(tài);設(shè)備維修完成后，由科級管理員標記維修完成，或一線管理員提出申請，科級管理員審批;設(shè)備維修完成，形成維修記錄，并可打印設(shè)備維修清單。自行處理類運行記錄由一線管理員錄入系統(tǒng)，可按條件查詢、統(tǒng)計和分析運行數(shù)據(jù)，方便管理人員了解設(shè)備運行情況，同時提供設(shè)備運行數(shù)據(jù)支撐和參考。

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

教學設(shè)備各級管理員分布于3個校區(qū)的不同教學樓辦公點，考慮到管理的便捷性，設(shè)計基于Web技術(shù)的瀏覽器+服務(wù)器+數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的教學設(shè)備管理系統(tǒng)，各級管理人員只需登錄Web瀏覽器即可進行設(shè)備管理。

基于對系統(tǒng)可維護性、拓展性和系統(tǒng)開發(fā)效率的考量，采用基于SSM（Spring+SpringMVC+MyBatis）的企業(yè)級架構(gòu)方案[17]，達到降低程序耦合性的目的。SSM框架是標準的MVC模式[18-19]，使得業(yè)務(wù)邏輯層、持久層、模型和視圖分離。SpringMVC主要負責轉(zhuǎn)發(fā)請求和渲染視圖，MyBatis[20]是對JDBC的封裝，作為數(shù)據(jù)對象持久化引擎，Spring實現(xiàn)業(yè)務(wù)對象管理。

系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖2所示，瀏覽器頁面發(fā)送請求，前端控制器DispatcherServlet進行解析后，通過映射關(guān)系匹配到負責業(yè)務(wù)模塊流程控制的控制層Controller，控制層調(diào)用負責業(yè)務(wù)模塊邏輯應(yīng)用設(shè)計的業(yè)務(wù)邏輯層Service，業(yè)務(wù)層調(diào)用數(shù)據(jù)持久層，數(shù)據(jù)層與數(shù)據(jù)庫進行交互，將結(jié)果返回給業(yè)務(wù)層，業(yè)務(wù)層將處理邏輯返回給控制層，控制層返回一個ModelAndView對象，DispatcherServlet調(diào)用視圖解析器對視圖進行渲染后將結(jié)果返回給客戶端。

系統(tǒng)采用前后端分離的方式進行開發(fā)，將系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯和前端Web頁面操作分離設(shè)計，前端采用AngularJS框架，結(jié)合JavaScript、Html5和CSS3實現(xiàn)。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)與實例

3.1 系統(tǒng)開發(fā)工具與運行環(huán)境

系統(tǒng)采用IntelliJ IDEA開發(fā)工具，后端程序使用Java語言，數(shù)據(jù)庫采用MySQL，依賴包管理基于Gradle。系統(tǒng)發(fā)布基于云平臺Linux服務(wù)器，采用Tomcat作為Web服務(wù)器。

3.2 功能實現(xiàn)及實例

教學設(shè)備管理系統(tǒng)旨在實現(xiàn)教學設(shè)備的信息化和精細化管理，方便各級設(shè)備管理人員掌握設(shè)備動態(tài)，提高管理工作效率和管理水平。系統(tǒng)首頁如圖3所示，以科級設(shè)備管理員為例，首頁顯示各子模塊的重要數(shù)據(jù)，方便管理員了解設(shè)備數(shù)據(jù)概況以及待處理事項。

3.2.1 設(shè)備管理功能實現(xiàn)及實例

設(shè)備管理模塊包含“我管理的設(shè)備”、“設(shè)備業(yè)務(wù)辦理”和“待處理審批”三大子模塊。如圖4所示，我管理的設(shè)備子模塊，包括我管理的設(shè)備、可調(diào)撥設(shè)備、待分發(fā)設(shè)備和已處置設(shè)備，可按條件查詢和統(tǒng)計設(shè)備、導(dǎo)入導(dǎo)出設(shè)備、查看設(shè)備蹤跡、調(diào)撥和分發(fā)設(shè)備。設(shè)備業(yè)務(wù)辦理包括設(shè)備基礎(chǔ)信息修改、設(shè)備刪除、設(shè)備調(diào)回上級、設(shè)備調(diào)出和設(shè)備報廢業(yè)務(wù)申請。待處理審批顯示和處理各類型業(yè)務(wù)的待處理審批，以設(shè)備調(diào)出業(yè)務(wù)為例，審批執(zhí)行頁面如圖5所示，設(shè)備業(yè)務(wù)審批算法流程如圖6所示。

3.2.2 設(shè)備維護管理功能實現(xiàn)及實例

設(shè)備維護管理模塊包括設(shè)備維護和維護記錄兩大子模塊。設(shè)備維護頁面顯示各維護事項及待處理設(shè)備數(shù)量，點擊某個維護事項顯示待維護設(shè)備清單;一線設(shè)備管理員可進行設(shè)備維護操作;科級管理員、中心級管理員和分管領(lǐng)導(dǎo)可進行維護事項管理，包括新增定期維護事項和下發(fā)臨時維護指令。維護記錄頁面顯示對應(yīng)管理權(quán)限范圍內(nèi)設(shè)備的維護記錄，可按條件查詢和統(tǒng)計，查看設(shè)備維護情況。

新增定期維護事項和下發(fā)臨時維護指令部分關(guān)鍵偽代碼如下：

parameters：[orderFlag]，[mainCateName]，[cycle]，[orderMainDate]，[eqUse]， [eqCateIds];

IF maintenance item already exist THEN

return NULL;

ELSE

insert maintenance item into table [Teq-main-item]， get new [mainCateId];

insert [mainCateId] and [eqCateIds] into table [Tmain-item-eqcates];

query [eqInfoList] by [eqCateIds] and [eqUse] from table [Teq-info];

initialize count of equipment to be maintained next week? ?[eqNeedMainCount] as 0;

IF [eqInfoList] is not NULL THEN

FOR（[eq] in [eqInfoList]）

IF [orderFlag==0] THEN

calculate [mainDate] by [cycle] and [eqBeUseDate];

insert[orderFlag]，[eqId]，[mainCateId]，[cycle]， [mainDate] into [Teq-main-schedule];

ELSE

insert [orderFlag]，[eqId]，[mainCateId]，[orderMainDate] into [Teq-main-schedule];

END ELSE

END FOR

query [eqNeedMainCount] from table [Teq-main-schedule];

END IF

return [mainCateId]， [mainCateName]， [eqNeedMainCount];

END ELSE

3.2.3 設(shè)備運行管理功能實現(xiàn)及實例

設(shè)備運行管理模塊包括設(shè)備運行記錄、維修業(yè)務(wù)辦理和待處理審批三大子模塊。設(shè)備運行記錄頁面可按條件篩選查看權(quán)限范圍內(nèi)設(shè)備的運行記錄，查詢算法流程如圖7所示。一線管理員可錄入設(shè)備日常運行數(shù)據(jù)，并向科級管理員申請刪除有誤記錄。維修業(yè)務(wù)辦理頁面可申請設(shè)備維修、申請設(shè)備維修完成和標記設(shè)備維修完成。待處理審批頁面顯示待刪除運行數(shù)據(jù)審批、待維修審批和待維修完成審批，并提供審批執(zhí)行操作。

圖7 設(shè)備運行記錄查詢算法流程

除三大核心功能模塊外，還包括“我的業(yè)務(wù)”、“用戶管理”和“查看日志模塊”?！拔业臉I(yè)務(wù)模塊”可查看“我申請的審批”和“我處理的審批”，“我申請的審批”包括在辦、已通過和已駁回業(yè)務(wù)信息，“我處理的審批”包括審批通過審批駁回業(yè)務(wù)信息。中心級管理員可進行用戶管理，包括新建用戶、刪除用戶、修改用戶類型和權(quán)限等。查看日志為中心級管理員權(quán)限，用于查看用戶的操作日志。

4 結(jié)語

本文針對目前高校教學設(shè)備管理在信息化、全過程精細化管理方面的不足，基于實際需求，自主設(shè)計研發(fā)了基于Web的高校教學設(shè)備管理系統(tǒng)。系統(tǒng)包括設(shè)備信息管理、維護管理和運行管理三大模塊，實現(xiàn)設(shè)備全生命周期的信息化管理，便于管理人員全面掌握設(shè)備動態(tài)，同時以多維度的查詢和分析形成統(tǒng)一、科學的設(shè)備運行維護數(shù)據(jù)，由粗放管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫毠芾?，并為智能化管理奠定基礎(chǔ)。該系統(tǒng)現(xiàn)已在筆者所在單位的部分教學設(shè)備管理中進行了試運行，使用效果良好。在后續(xù)研究工作中，在對系統(tǒng)作進一步試用和完善后，將結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，健全設(shè)備數(shù)據(jù)分析機制，智能化支持科學決策。

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（責任編輯：孫 娟）