朱 浩， 左志宏， 蒲永華， 楊 佳， 孫可偉

(電子科技大學(xué) a. 信息中心；b. 教務(wù)處；c. 國有資產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)管理處；d. 電子實(shí)驗(yàn)中心， 成都 611731)

基于數(shù)字化校園的實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)

朱 浩a， 左志宏a， 蒲永華b， 楊 佳c， 孫可偉d

(電子科技大學(xué) a. 信息中心；b. 教務(wù)處；c. 國有資產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)管理處；d. 電子實(shí)驗(yàn)中心， 成都 611731)

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是實(shí)驗(yàn)課程發(fā)展的必然趨勢(shì)，實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的基礎(chǔ)保障。首先分析了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理模式存在的問題，然后提出了基于數(shù)字化校園的實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)的解決方案，并重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程、數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用場(chǎng)景。實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)可以有效提高學(xué)校實(shí)驗(yàn)資源的利用率，提升用戶的體驗(yàn)度，推動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。

實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)； 數(shù)字化校園； 數(shù)據(jù)共享； 預(yù)約誠信度； 互聯(lián)網(wǎng)+

0 引 言

實(shí)驗(yàn)課程是高等教育的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，隨著教學(xué)水平的不斷發(fā)展和教育改革的不斷深化，開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式[1]已成為實(shí)驗(yàn)課程發(fā)展的必然趨勢(shì)。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程的限制，允許學(xué)生根據(jù)自身的學(xué)習(xí)計(jì)劃來進(jìn)行自主預(yù)約實(shí)驗(yàn)。當(dāng)前，實(shí)驗(yàn)預(yù)約的管理模式仍以人工登記方式為主，這已無法適應(yīng)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的發(fā)展，需要通過基于數(shù)字化校園[2]的實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)來進(jìn)行更加高效的管理。

1 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理模式存在的問題

高等教育越來越注重對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，個(gè)性化教育和研究性學(xué)習(xí)已成為高等教育教學(xué)改革的發(fā)展方向[3]，因此，開放式實(shí)驗(yàn)課程的數(shù)量也顯著增加。然而作為開放式實(shí)驗(yàn)的前提條件，實(shí)驗(yàn)工位和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的預(yù)約大多仍采用人工登記方式進(jìn)行，十分落后，無法滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)[4]的需求。

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理模式中，學(xué)生首先需要向?qū)嶒?yàn)管理員查詢實(shí)驗(yàn)課程的安排情況，然后在實(shí)驗(yàn)室空閑的時(shí)間段中預(yù)約實(shí)驗(yàn)工位和實(shí)驗(yàn)設(shè)備。由于所有學(xué)生均只能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)約，常出現(xiàn)排隊(duì)擁擠的情況，十分不便，也極大地增加了實(shí)驗(yàn)管理員的工作量。同時(shí)，學(xué)生也只能在實(shí)驗(yàn)管理員的工作時(shí)間內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)約，在時(shí)間和空間上都受到了很大的限制。

為了配合學(xué)分制[5]教學(xué)管理模式的開展，學(xué)生預(yù)約的開放式實(shí)驗(yàn)課程信息需要同步到教務(wù)系統(tǒng)中，以便計(jì)算該生的實(shí)驗(yàn)課成績和學(xué)分。然而在傳統(tǒng)的人工管理模式中只能依靠實(shí)驗(yàn)管理員的人工錄入，效率十分低下，且容易出現(xiàn)遺漏和錯(cuò)誤。同時(shí)，由于各實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備預(yù)約和借還信息沒有與國資管理部門共享，各實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的借還情況無法實(shí)時(shí)向校內(nèi)公布，故造成了實(shí)驗(yàn)設(shè)備在校內(nèi)的流通不暢[6]。

2 基于數(shù)字化校園的實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)

為了解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理模式存在的問題，改變?nèi)斯す芾砟Ｊ降穆浜蟋F(xiàn)狀，有的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)了單機(jī)版應(yīng)用系統(tǒng)來進(jìn)行預(yù)約管理，但這些系統(tǒng)僅僅實(shí)現(xiàn)了部分管理工作的數(shù)字化，沒有與學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)、國有資產(chǎn)管理系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)[7]，存在很大的局限性。一個(gè)完善的實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)不是對(duì)原有人工業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)單數(shù)字化，而應(yīng)該是基于數(shù)字化校園的，能充分利用互聯(lián)網(wǎng)并能與其他應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享的應(yīng)用系統(tǒng)。

2.1 系統(tǒng)的主要功能模塊

實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)基于B/S模式[8]進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保用戶可以在連接互聯(lián)網(wǎng)的任何地方都能使用系統(tǒng)，避免了單機(jī)版系統(tǒng)的局限性。系統(tǒng)的主要功能模塊包括實(shí)驗(yàn)教師模塊、學(xué)生模塊和實(shí)驗(yàn)管理員模塊，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能模塊圖

2.1.1 實(shí)驗(yàn)教師模塊

實(shí)驗(yàn)教師可在系統(tǒng)中上傳實(shí)驗(yàn)相關(guān)的資料，便于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前的自主學(xué)習(xí)，為學(xué)生進(jìn)行開放式實(shí)驗(yàn)提供支撐。實(shí)驗(yàn)教師也可以針對(duì)學(xué)生的提問進(jìn)行在線答疑，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平。在學(xué)生提交開放式實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃后，實(shí)驗(yàn)教師需要對(duì)該計(jì)劃進(jìn)行審核。在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)教師要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等進(jìn)行評(píng)判，并結(jié)合學(xué)生的考勤數(shù)據(jù)形成學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課成績。

2.1.2 學(xué)生模塊

學(xué)生要進(jìn)行開放式實(shí)驗(yàn)，首先需要學(xué)習(xí)相關(guān)資料，并對(duì)學(xué)習(xí)中遇到的問題向?qū)嶒?yàn)老師在線提問，最后科學(xué)地設(shè)計(jì)出自己的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。學(xué)生在其實(shí)驗(yàn)計(jì)劃被實(shí)驗(yàn)教師審核通過后，方可查詢當(dāng)前實(shí)驗(yàn)工位和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的預(yù)約情況，然后在空余的實(shí)驗(yàn)工位和實(shí)驗(yàn)設(shè)備中進(jìn)行預(yù)約。學(xué)生預(yù)約實(shí)驗(yàn)工位的用戶界面見圖2。

圖2 實(shí)驗(yàn)工位預(yù)約的用戶界面

學(xué)生預(yù)約實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作界面與預(yù)約實(shí)驗(yàn)工位類似，預(yù)約實(shí)驗(yàn)工位進(jìn)行開放式實(shí)驗(yàn)的流程如圖3所示。

圖3 實(shí)驗(yàn)工位預(yù)約流程圖

學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需要進(jìn)行開放式實(shí)驗(yàn)，在學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)相關(guān)資料后，可以提交自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。實(shí)驗(yàn)教師將對(duì)該實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的可行性、實(shí)驗(yàn)方法和預(yù)期結(jié)果等方面進(jìn)行審核，若審核通過，學(xué)生就可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工位的網(wǎng)上預(yù)約，若審核不通過，學(xué)生則需重新修改自己的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。學(xué)生接下來可在實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)中查詢實(shí)驗(yàn)工位的預(yù)約狀態(tài)，若在自己計(jì)劃的時(shí)間段有空余的工位，則可預(yù)約該工位。實(shí)驗(yàn)管理員根據(jù)學(xué)生提交的相關(guān)文檔及其誠信度進(jìn)行審核，若審核通過，則學(xué)生的工位預(yù)約成功。學(xué)生在工位預(yù)約成功后，必須在預(yù)約的時(shí)間按時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，考勤信息會(huì)影響其實(shí)驗(yàn)成績和誠信度，若出現(xiàn)無故的失約、遲到等情況，其誠信度將被降低。若出現(xiàn)多名學(xué)生預(yù)約同一時(shí)段的同一工位，誠信度高的學(xué)生將享有優(yōu)先權(quán)。若出現(xiàn)3次無故失約的情況，該學(xué)生將失去預(yù)約實(shí)驗(yàn)的資格。因此，實(shí)驗(yàn)預(yù)約誠信度的引入，能有效減少學(xué)生失約的現(xiàn)象，大大提高實(shí)驗(yàn)資源的利用率。

2.1.3 實(shí)驗(yàn)管理員模塊

實(shí)驗(yàn)管理員可通過系統(tǒng)來發(fā)布實(shí)驗(yàn)預(yù)約相關(guān)通知公告，實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)臨時(shí)安排也可及時(shí)發(fā)布到網(wǎng)站上。實(shí)驗(yàn)管理員可對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)生和教師的權(quán)限進(jìn)行管理，可將出現(xiàn)3次無故失約行為的學(xué)生列入黑名單，取消其預(yù)約資格。實(shí)驗(yàn)管理員可在線審核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)工位和實(shí)驗(yàn)設(shè)備預(yù)約申請(qǐng)，審核結(jié)果將實(shí)時(shí)在網(wǎng)上公布。

2.2 實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)與數(shù)字化校園的數(shù)據(jù)共享

實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)是基于數(shù)字化校園進(jìn)行設(shè)計(jì)的，主要體現(xiàn)在它不是一個(gè)信息孤島，而是與數(shù)字化校園的其他應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)據(jù)共享。實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)與其他應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享是通過共享數(shù)據(jù)庫平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)的，該平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)各應(yīng)用系統(tǒng)間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換[9]，示意圖如圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)共享示意圖

實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)所需的教師基本信息直接從人事系統(tǒng)[10]抽取，學(xué)生基本信息從教務(wù)系統(tǒng)[11]抽取，實(shí)驗(yàn)管理員不再需要人工錄入教師和學(xué)生名單，所有在職教師和在校學(xué)生的基本信息均自動(dòng)同步到系統(tǒng)中，實(shí)驗(yàn)管理員只需對(duì)用戶的操作權(quán)限進(jìn)行管理。

實(shí)驗(yàn)室雖然支持學(xué)生進(jìn)行開放式實(shí)驗(yàn)，但也會(huì)固定安排有相當(dāng)數(shù)量的實(shí)驗(yàn)必修課，學(xué)生預(yù)約實(shí)驗(yàn)工位只能在實(shí)驗(yàn)必修課以外的時(shí)間段進(jìn)行。在傳統(tǒng)的管理模式中，學(xué)生需要先到實(shí)驗(yàn)管理員處查詢可供預(yù)約的時(shí)間段再進(jìn)行預(yù)約。由于實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)從教務(wù)系統(tǒng)同步了實(shí)驗(yàn)必修課的排課數(shù)據(jù)，故學(xué)生無需再找實(shí)驗(yàn)管理員查詢，在網(wǎng)上即可實(shí)時(shí)查詢每個(gè)時(shí)間段可供預(yù)約的實(shí)驗(yàn)工位。

學(xué)生進(jìn)行開放式實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，在傳統(tǒng)的管理模式中，學(xué)生需要提交相關(guān)紙質(zhì)文檔以供審核，既繁瑣又不便于后期的保存。通過預(yù)約實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，學(xué)生可以在線提交相關(guān)電子版文檔，這些文檔將會(huì)同步到教務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行保存，可作為知識(shí)庫為后面的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供支撐。

學(xué)生用自己的賬號(hào)在實(shí)驗(yàn)工位登錄系統(tǒng)開始實(shí)驗(yàn)后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)比其登錄時(shí)間和預(yù)約時(shí)間，自動(dòng)生成考勤數(shù)據(jù)，該考勤數(shù)據(jù)將會(huì)影響學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課平時(shí)成績和預(yù)約誠信度。在實(shí)驗(yàn)完成后，實(shí)驗(yàn)課教師可在線對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)判，最終的成績將直接同步到教務(wù)系統(tǒng)中，無需再在教務(wù)系統(tǒng)中進(jìn)行人工錄入。

實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)中的設(shè)備借還狀態(tài)信息將同步到國有資產(chǎn)管理系統(tǒng)[12]中，從而使廣大師生能夠?qū)崟r(shí)掌握全校各實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備借還狀態(tài)。這將有利于實(shí)驗(yàn)設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室間的流通，提高全校各實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用效率。

3 系統(tǒng)的創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)基于數(shù)字化校園進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮了互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，用戶可使用任意終端設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)來訪問系統(tǒng)，系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景[13]如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景

實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的人工登記預(yù)約方式，也消除了單機(jī)版預(yù)約管理系統(tǒng)的弊端，系統(tǒng)應(yīng)用的創(chuàng)新點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

(1) 提高了實(shí)驗(yàn)資源的利用率。在依靠人工登記的傳統(tǒng)預(yù)約管理模式中，由于工作效率低下，預(yù)約流程繁瑣，預(yù)約成功率低，致使學(xué)生開展開放式實(shí)驗(yàn)的積極性不高，進(jìn)而造成實(shí)驗(yàn)工位和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率也很低。通過實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)上預(yù)約，簡(jiǎn)化了預(yù)約流程，大大提高了學(xué)生開展開放式實(shí)驗(yàn)的積極性，從而使實(shí)驗(yàn)工位和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率得到很大的提高。同時(shí)，學(xué)校通過對(duì)系統(tǒng)中實(shí)驗(yàn)工位和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的預(yù)約情況統(tǒng)計(jì)，可以實(shí)時(shí)掌握校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用情況[14]，為實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置和實(shí)驗(yàn)設(shè)備采購的科學(xué)決策提供依據(jù)。

(2) 利用“互聯(lián)網(wǎng)+[15]”的思維提升了用戶的體驗(yàn)度。由于系統(tǒng)基于互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，故學(xué)生、實(shí)驗(yàn)教師及實(shí)驗(yàn)管理員可在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)操作，打破了時(shí)間和空間的限制。用戶可通過臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦、平板電腦及智能手機(jī)等任何可接入互聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備來完成相關(guān)操作，十分方便，用戶的體驗(yàn)度得到了巨大的提升。

(3) 促進(jìn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的沉淀，推動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。在傳統(tǒng)管理模式中，實(shí)驗(yàn)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法、操作過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果等數(shù)據(jù)文檔的管理主要依靠人工完成，沒有形成完整的知識(shí)數(shù)據(jù)庫，很難為后續(xù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)提供支撐。由于系統(tǒng)基于數(shù)字化校園進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了與學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享，所有實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)都將完整的保存在教務(wù)系統(tǒng)中。隨著實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的沉淀和積累，學(xué)生可更加全面的了解“前人”的實(shí)驗(yàn)方法、操作過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并可在此基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷的完善和創(chuàng)新，真正發(fā)揮開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)的推動(dòng)作用。

4 結(jié) 語

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是實(shí)驗(yàn)課程發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是基于網(wǎng)絡(luò)的自主學(xué)習(xí)模式[16]的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的基礎(chǔ)保障。以數(shù)字化校園為基礎(chǔ)來構(gòu)建實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)，充分利用了學(xué)校的共享數(shù)據(jù)庫資源，發(fā)揮了“互聯(lián)網(wǎng)+”的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，真正做到了以用戶為中心的原則，有效推動(dòng)了開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的建設(shè)。

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Research on Experiment Reservation Management System Based on Digital Campus

ZHUHaoa,ZUOZhihonga,PUYonghuab,YANGJiac,SUNKeweid

(a. Information Center; b. Academic Affairs Office; c. Office of State-owned Assets and Experimental Management; d. Electronic Experiment Center, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China)

It is a developing trend for experimental courses to construct an open experimental teaching mode. The experiment reservation management system is the basic guarantee for the realization of the open mode. This paper analyzes the problems of the traditional experiment reservation management mode first. It proposes the solution of experiment reservation management system based on digital campus. Then, it focuses on the system’s business processes, data sharing and application scenarios. The experiment reservation management system can effectively improve the utilization of experimental resources, enhance the user experience, and promote the improvement of students’ innovation ability.

experiment reservation management system; digital campus; data sharing; reservation integrity; the Internet +

2016-03-17

教育部基于實(shí)名制網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間自主學(xué)習(xí)模式探索項(xiàng)目(Y03093036001074)

朱 浩(1979-)，男，四川自貢人，碩士，工程師，主要研究方向?yàn)閼?yīng)用系統(tǒng)研究與建設(shè)。

Tel.：13882053022；E-mail:zhuhao@uestc.edu.cn

TP 315

A

1006-7167(2017)02-0218-04