李程慧

摘要：根據(jù)實驗室管理需求，該文開發(fā)一個基于開源軟件的實驗室預約系統(tǒng)。該系統(tǒng)的Web服務(wù)器采用穩(wěn)定可靠的nginx，Web應用采用基于Python語言的Flask微框架，具有小巧易擴展的特點。數(shù)據(jù)庫采用SQLite/postgreSQL，前端框架使用Bootstrap。該系統(tǒng)主要分為管理員模塊和申請模塊兩種身份功能模塊。在管理模塊中，管理員的任務(wù)是維護管理信息；在申請模塊中，申請人根據(jù)實驗室空閑時間段進行預約，通過表單提交數(shù)據(jù)，并將預約詳情返回于申請人。若申請人取消預約，則可以直接點擊取消按鈕。使用該系統(tǒng)，申請人不必親自到實驗管理員辦公室辦理預約手續(xù)，使得實驗時間安排更加靈活、自主，同時降低了實驗管理人員的勞動強度，提高了實驗室利用率。

關(guān)鍵詞：實驗室管理；預約系統(tǒng)；Python；Flask框架

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）10-0077-02

1 概述

實驗室是高校的重要組成部分，實驗室信息化能夠提高資源利用率和共享程度，它對深化教育改革和培養(yǎng)創(chuàng)新人才意義深遠[1-3]。實驗教學是高等院校教學中一個相當重要的教學環(huán)節(jié)，在整個教學過程中起到不可替代的作用[4]。如何充分利用實驗室有限的教學資源，有效地提高實驗室的利用率，成為實驗室管理中亟待解決的一個重要問題[5]。

實驗教學要求實驗安排更為靈活，需要一個與實驗室實際需求相適應的、現(xiàn)代化的實驗管理手段[6-9]。將互聯(lián)網(wǎng)應用于實驗室管理，較之現(xiàn)有的非移動實驗室管理有著不可比擬的優(yōu)勢。在這種情形下，開發(fā)一個基于Internet的實驗室預約系統(tǒng)顯得非常必要。

2系統(tǒng)設(shè)計

2.1系統(tǒng)需求分析

高校實驗室的預約普遍采用人工方式。學生或者教師通過電話問詢實驗室空閑情況后進行預約，管理員將預約結(jié)果手動記錄在借用申請表中，這種方式準確性低、不利于查詢[10]；有時學生去管理員辦公室借用實驗室，會出現(xiàn)預借用的時間段已經(jīng)被預約的情況[11]。因此，需要開發(fā)一套實驗室預約系統(tǒng)來完善實驗室的使用。

2.2設(shè)計思路

本文利用Python的Flask框架，搭建實驗室預約系統(tǒng)。實驗管理員在系統(tǒng)上發(fā)布實驗室空閑時間段，申請人采用網(wǎng)上申請的形式進行預約。

本文采用類似于淘寶購物的思路，將商品目錄對應于實驗室名稱列表；商品訂購對應于實驗室空閑時間段；加入購物車這一操作對應于預約某一個時間段；購物清單對應于預約實驗室的多個時間段；結(jié)賬明細對應于申請人預約信息詳情。

對申請人而言，實驗室預約過程類似于商品訂購。但是，不同于淘寶購物的是：實驗室某個空閑時間段是唯一的，只允許預約一次。本文采用“先到先得”的原則來決定預約結(jié)果，即假設(shè)預約系統(tǒng)顯示區(qū)有實驗室1星期一第1節(jié)，那么代表著這個時間段是空閑的，目前沒有被任何人預約，此時若申請預約這個時間，那么會立即彈出預約成功信息，不必等待管理人員審核。管理員可以根據(jù)預約情況取消無效的預約?？紤]到學生實驗主要以教師為引導，所以學生預約實驗室的幾率小[12]。

2.3數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計

該系統(tǒng)共設(shè)計了3個表，分別為注冊信息表（users）、實驗室信息表（rooms）和預約信息表（reservations）。其中，登錄信息表中包含了教師的信息（ID、姓名、郵箱和密碼）。實驗室信息表（rooms）是實驗管理員發(fā)布的可以預約的實驗室信息（ID、實驗室名字和描述）。預約信息表（reservations）包含了已經(jīng)預約的實驗室信息（日期、節(jié)數(shù)、申請人和實驗室ID）。

2.4功能設(shè)計

基于B/S下的實驗室預約，在瀏覽器端完成實驗室預約申請，其中涉及的功能有查看實驗室空閑信息、預約申請和查看預約結(jié)果[13]。

若申請人預約金融實訓平臺某個時間段，則點擊預約，查看實驗室空閑時間段。假設(shè)上午有5節(jié)課，分別是第1、2、3、4、5節(jié)；下午有4節(jié)課，分別是第6、7、8、9節(jié)；晚上有3節(jié)課，分別是第10、11、12節(jié)。如圖2。根據(jù)需求預約相應的時間段。

在圖2中，深色表示可預約，淺色表示有課或者已預約。假設(shè)申請人需要預約2016年3月19日下午第6、7、8節(jié)，那么點擊“可預約”，彈出登錄對話框。若無賬號，則需先注冊。若登錄成功，則可以進入預約界面，如圖3：

申請人輸入預約開始的節(jié)數(shù)6和結(jié)束的節(jié)數(shù)8，點擊預約，彈出預約信息詳情，查看我的預約記錄，如圖4：

3展望與結(jié)束語

本文開發(fā)的預約系統(tǒng)基于目前國外開發(fā)極為活躍，使用相當普遍的開源框架。Web應用基于Python語言的Flask微框架，具有跨平臺，輕量，易擴展的特性。該預約系統(tǒng)使用了大量現(xiàn)成的Flask擴展插件，不僅加速了系統(tǒng)開發(fā)的進度，而且大大提高了系統(tǒng)實現(xiàn)的安全性與穩(wěn)定性。

預約實驗室需要注意幾個問題：避免“人滿為患”現(xiàn)象，每個實驗室的儀器設(shè)備數(shù)量是一定的，在預約時要考察人數(shù)是否已經(jīng)飽和[14]。若同一實驗室同一時段被多個老師預約，那么實驗管理員根據(jù)預約信譽[15]（即以往預約的可靠性、按時使用實驗室的概率）的高低來決定本次借用實驗室的優(yōu)先級的高低。引入預約信譽這一機制，能夠有效地解決實驗室常常出現(xiàn)的“人滿為患”和“門庭羅雀”現(xiàn)象。目前，該系統(tǒng)僅允許教師預約，在今后的努力中，需要考慮學生預約以及預約人數(shù)是否飽和問題，進一步完善實驗室預約系統(tǒng)。

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