與校園一卡通的大型儀器設(shè)備共享、預(yù)約系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

基于校園一卡通的大型儀器設(shè)備共享、預(yù)約系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)摘要：高校貴重儀器管理的最終目標就是根據(jù)現(xiàn)有資源力量，最大限度利用其功能，實現(xiàn)其使用率、服務(wù)項目、生產(chǎn)價值的最大化。據(jù)2010年協(xié)管員調(diào)查走訪結(jié)果表明，每臺設(shè)備年平均使用機時數(shù)卻不足800h，使用率低的根本原因在于：缺乏有效的設(shè)備共享和預(yù)約使用機制。通過對本較大型儀器設(shè)備情況的調(diào)研及教學(xué)科研、設(shè)備服務(wù)需求的綜合分析，結(jié)合ASP.NET技術(shù)，設(shè)計并實現(xiàn)了大型儀器設(shè)備共享預(yù)約平臺，此平臺的核心功能是，提供共享基金鼓勵使用機制，實現(xiàn)了儀器設(shè)備信息的共享和儀器設(shè)備的網(wǎng)上預(yù)約、租賃以及一卡通服務(wù)資費功能。關(guān)鍵字：校園一卡通；大型儀器設(shè)備；共享；預(yù)約

DesignandImplementationoftheLarge-scaleEquipmentSharingandBookingSystembasedontheCampusCardAbstract:Theultimategoalofcollegevaluableinstrumentsmanagementistoaccordingtoexistingresources,makethebestuseoftheirfunctions,andachievetheirutilizationrate,serviceprojects,productionvaluemaximized.eachmachinewasusedlessthan800hourseveryyearonaverage,Theresultsofa2010surveywhichwastookbyXieGuanyuanshowthatthefundamentalreasonforlowutilizationrateisthelackofeffectiveequipmentsharingandmakinganappointmentmechanism.Basedontheresearchaboutthesituationoflargerinstrumentequipmentsandthecomprehensiveanalysisonteachingandscientificresearch,equipmentservicedemand,wecombiningtheASP.nettechnology,designandrealizealarge-scaleequipmentsharingandbookingplatform.Thecorefunctionsoftheplatformaretoprovideamechanismofencouragingtheusageratesbythewayofsharingfunds,andtorealizethesharingofequipmentinformation,equipmentonlinebooking,leasingandcampuscardchargingservice.Keywords:CampusCard;large-scaleinstrumentsandEquipment;Sharing;Appointment;前言隨著國家對我校先進科研領(lǐng)域建設(shè)的支持，我校大型貴重儀器設(shè)備規(guī)模發(fā)展迅速，目前已擁有價值10萬元以上設(shè)備800多套，科研隊伍具有雄厚的工業(yè)測試和科研攻關(guān)素質(zhì)，承擔(dān)了多項國家863項目、國家自然科學(xué)基金項目和國際合作重點研究課題。隨著大型儀器設(shè)備數(shù)量日益增多，對設(shè)備的使用要求也在不斷提高，為了促進貴重儀器的使用率，使這些精密儀器發(fā)揮更大的教學(xué)科研價值，是我校設(shè)備資產(chǎn)管理的重要目標。但是由于資源的使用不能完全開放，有些貴重儀器更是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積巨大，需要專業(yè)人員操作，使得大型儀器設(shè)備在管理應(yīng)用、教學(xué)科研、服務(wù)社會等方面受到了限制，所以，急需開發(fā)一個大型儀器設(shè)備共享、預(yù)約服務(wù)平臺，將設(shè)備信息開放給所有用戶，通過網(wǎng)上預(yù)約方式提高設(shè)備使用的準入率，同時設(shè)置共享基金和校園一卡通計費功能，實現(xiàn)資源使用與服務(wù)并重的管理效果。一、系統(tǒng)平臺的硬件組成及其運行環(huán)境校園一卡通校園一卡通校園一卡通校園一卡通終端刷卡機1終端刷卡機2終端刷卡機3數(shù)據(jù)中心貴重儀器共享、預(yù)約系統(tǒng)WebService接口一卡通身份認證一卡通數(shù)據(jù)中心圖1系統(tǒng)運行環(huán)境模擬圖1根據(jù)系統(tǒng)運行環(huán)境的需要，硬件組成主要由終端機數(shù)據(jù)采集和基于校園一卡通的貴重儀器共享平臺硬件設(shè)施組成，硬件包括：校園卡、終端刷卡機、后臺服務(wù)器。校園內(nèi)分布的終端刷卡機通過非接觸式讀卡器來完成對校園一卡通的讀取工作，將用戶刷卡記錄存儲在終端刷卡機上，通過數(shù)據(jù)通信協(xié)議將終端刷卡機的數(shù)據(jù)存儲到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)采用ASP．NET技術(shù)完成數(shù)據(jù)的各種業(yè)務(wù)操作。該系統(tǒng)的集成開發(fā)環(huán)境為VisualStudio2010，開發(fā)語言為C#，采用ASP．NET+SQLServer技術(shù)，后臺使用WindowsSever2003操作系統(tǒng)、IIS服務(wù)器、SQLSever2008數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)運行環(huán)境如圖l所示。二、大型儀器設(shè)備共享及預(yù)約系統(tǒng)介紹根據(jù)我校大型科學(xué)設(shè)備儀器管理工作的調(diào)查研究，結(jié)合教學(xué)、科研、社會服務(wù)等需求分析，將此系統(tǒng)主要分成六大功能模塊，分別是系統(tǒng)設(shè)置模塊、基礎(chǔ)設(shè)備信息模塊、預(yù)約模塊、支付模塊、共享基金、資訊中心(如圖2所示)。分類管理信息發(fā)布基金來源基金使用刷卡支付數(shù)據(jù)統(tǒng)計預(yù)約申請使用計費設(shè)備查詢設(shè)備管理全局定義用戶管理系統(tǒng)設(shè)置資訊中心共享基金支付模塊設(shè)備預(yù)約基礎(chǔ)設(shè)備貴重儀器共享、預(yù)約系統(tǒng)分類管理信息發(fā)布基金來源基金使用刷卡支付數(shù)據(jù)統(tǒng)計預(yù)約申請使用計費設(shè)備查詢設(shè)備管理全局定義用戶管理系統(tǒng)設(shè)置資訊中心共享基金支付模塊設(shè)備預(yù)約基礎(chǔ)設(shè)備貴重儀器共享、預(yù)約系統(tǒng)圖2系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖三、系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)設(shè)計基于校園一卡通的大型儀器設(shè)備共享、預(yù)約系統(tǒng)采用了是的三層體系結(jié)構(gòu)，由下至上分別為：數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層、表示層。如圖3所示。UserInterfaceASP.NETpages表示層UserInterfaceASP.NETpages表示層業(yè)務(wù)邏輯層Components業(yè)務(wù)邏輯層ComponentsServiceDictionary數(shù)據(jù)訪問層數(shù)據(jù)訪問層DALInterfaceSQLServerDALFactoryDALInterfaceSQLServerDALFactory圖3三層結(jié)構(gòu)設(shè)計模型（1）數(shù)據(jù)訪問層：數(shù)據(jù)訪問層位于系統(tǒng)構(gòu)架的底層，為表示層和業(yè)務(wù)邏輯層提供數(shù)據(jù)支持。（2）業(yè)務(wù)邏輯層：業(yè)務(wù)邏輯層封裝了系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯和規(guī)則，是系統(tǒng)的核心。在業(yè)務(wù)邏輯層中，不能直接訪問數(shù)據(jù)庫，必須通過數(shù)據(jù)訪問層來訪問，對數(shù)據(jù)范圍的業(yè)務(wù)調(diào)用，是通過接口模塊IDAL來操作的，具體的數(shù)據(jù)訪問與邏輯無關(guān)，層與層之間的關(guān)系是松散耦合的。（3）表示層：表示層負責(zé)系統(tǒng)用戶和整個系統(tǒng)的交互、顯示數(shù)據(jù)和接收用戶輸入的數(shù)據(jù)，在表示層涉及的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)訪問層對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)調(diào)用訪問，而不是直接對數(shù)據(jù)庫進行操作，在這一層中，理想的狀態(tài)是不包括系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯，總體來說，分層式設(shè)計可以達到分散關(guān)注、松散耦合、邏輯復(fù)用、標準定義的目的。四、系統(tǒng)功能設(shè)計大型儀器設(shè)備共享、預(yù)約系統(tǒng)核心功能主要包括設(shè)備信息管理、預(yù)約管理、校園一卡通支付、共享基金、資訊5大模塊，以下各模塊功能的詳細分析。1.設(shè)備信息管理模塊在本系統(tǒng)中對儀器管理的操作最多的是設(shè)備管理員，設(shè)備管理員主要負責(zé)管理添加、查看、修改、刪除設(shè)備的基本信息，另外，還要對儀器設(shè)備狀態(tài)的進行設(shè)置，如果儀器設(shè)備的狀態(tài)表示為正常運行，則就可以對這臺儀器設(shè)備進行使用預(yù)約；一般用戶和資產(chǎn)干事只能對儀器設(shè)備的基本信息進行查看；系統(tǒng)管理員擁有對儀器管理了的所有操作，包括添加，查看、修改、刪除、審核等。2.預(yù)約管理模塊預(yù)約管理主要由設(shè)備管理員對此進行設(shè)置，一般用戶查找到所需要預(yù)約的儀器設(shè)備，查看儀器設(shè)備的預(yù)約情況并進行預(yù)約，還可以對自己的預(yù)約信息進行查看，取消等操作；設(shè)備管理員也可以對儀器設(shè)備的預(yù)約情況進行查看、審核等操作，當(dāng)儀器出現(xiàn)一些狀況的時候，也可以取消預(yù)約；資產(chǎn)干事只能查看儀器設(shè)備的使用預(yù)約信息，查看已經(jīng)審核和被取消的信息等；系統(tǒng)管理員的權(quán)限最大，可以對儀器設(shè)備的使用預(yù)約進行添加，查看，審核與取消操作。3.校園一卡通支付模塊當(dāng)預(yù)約申請得到系統(tǒng)管理員批準后，預(yù)約人必須在預(yù)定時間到達預(yù)定地點進行實驗（使用貴儀），使用前刷卡，系統(tǒng)會記錄實驗開始時間，實驗結(jié)束后，預(yù)約人在離開前再次刷卡，系統(tǒng)會告訴用戶所使用的時間和資費情況。4.共享基金設(shè)立共享基金是為了維持共享平臺的正常運行，鼓勵使用大型儀器設(shè)備，此基金由學(xué)校資產(chǎn)處統(tǒng)一協(xié)調(diào)、管理。（1）共享基金的組成包括：①學(xué)校每年按共享儀器設(shè)備總值的1%投入共享基金，用于共享平臺的運行管理經(jīng)費；②將有償服務(wù)收入中按管理辦法按一定比例納入共享基金；③學(xué)院因年機時數(shù)未達到要求而交納的設(shè)備閑置費；④學(xué)校報廢報損儀器設(shè)備殘值處理的收入納入共享基金。（2）共享基金的使用：共享平臺儀器設(shè)備維修與保養(yǎng)、新功能開發(fā)的補助；共享平臺儀器設(shè)備的運行費用補助；共享平臺的管理費用；共享平臺的獎勵支出；申請獲得批準資助的教師或優(yōu)秀學(xué)生創(chuàng)新科研的測試費；維修與保養(yǎng)補助，為了鼓勵大型儀器設(shè)備進入共享平臺，提高大型儀器設(shè)備的利用率，共享基金承擔(dān)部分共享設(shè)備的維修與保養(yǎng)費用。由設(shè)備所屬學(xué)院填寫“共享儀器設(shè)備故障報修申請表”，并由國有資產(chǎn)管理處審核，經(jīng)批準后由設(shè)備所屬教學(xué)院(系、部)先從業(yè)務(wù)費中墊付，年終根據(jù)使用年機時數(shù)按比例從共享基金中劃撥到設(shè)備所屬學(xué)院業(yè)務(wù)費。教師或優(yōu)秀學(xué)生科研項目實驗費用補助，教師承擔(dān)的科研項目中使用共享設(shè)備的費用，根據(jù)項目來源對使用費進行補助，補助比例為：國家級項目70%，省級項目50%，校級項目30%，院系級項目10%，補助費由共享基金列支。論文獎勵，使用我校共享儀器設(shè)備的實驗項目，并在發(fā)表的文章中明確標注的，由共享機組收集資料報國有資產(chǎn)管理處，學(xué)校根據(jù)發(fā)表刊物的層次對共享機組發(fā)放獎金。其中SCI、EI、ISTP、SSC收錄的文章發(fā)放獎金1000元/篇，在一般期刊發(fā)表的文章發(fā)放獎金500元/篇。5.資訊模塊新聞通知等資訊信息是針對系統(tǒng)所有用戶開放的，任何人都可以投稿和發(fā)布信息，但所有信息須經(jīng)由系統(tǒng)管理員審核后才能被使用，而且只有系統(tǒng)管理員具備審核與刪除資訊內(nèi)容的權(quán)限。五、數(shù)據(jù)庫的設(shè)計數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)的核心，數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計得是否合理，直接影響整個系統(tǒng)的查詢與統(tǒng)計性能。我校設(shè)備共享數(shù)據(jù)量非常大，動態(tài)更新快，我使用的是SQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計模型，每個數(shù)據(jù)表都滿足第三范式，主要的數(shù)據(jù)表有：用戶信息表、設(shè)備信息表、預(yù)約信息表、新聞信息表、設(shè)備使用情況統(tǒng)計表、設(shè)備分類表、一卡通數(shù)據(jù)表、全局定義表、考勤表及其他活動信息表。六、系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)研究（一）預(yù)約功能的實現(xiàn)預(yù)約信息表分別與用戶信息表和設(shè)備信息表建立表連接，通過表單查詢，既可看到所查詢設(shè)備預(yù)約詳情，也可以看到設(shè)備功能與參數(shù)信息，頁面身份驗證功能和預(yù)約功能，采用的是Javascript頁面控制和AJAX異步傳輸技術(shù)，實現(xiàn)了頁面無刷新切換功能和局部刷新數(shù)據(jù)處理功能。預(yù)約申請過程大致描述就是：用戶提交的預(yù)約申請單，經(jīng)由設(shè)備管理員內(nèi)容審核（審核內(nèi)容包括檢測需要的儀器、項目、方法、完成時間等），如果設(shè)備提供的服務(wù)能夠滿足用戶的要求，則給用戶反饋一個審核通過信息，并通知所選儀器的用戶，已經(jīng)接受了該預(yù)約申請，進入批準使用貴儀階段。否則，向用戶反饋相關(guān)預(yù)約失敗原因或直接磋商協(xié)調(diào)。（二）基于WebService校園一卡通支付功能通過學(xué)校提供的校園一卡通WebServiceAPI，獲取校園用戶信息進行身份證，實現(xiàn)刷卡計費功能，并將業(yè)務(wù)處理數(shù)據(jù)存儲至系統(tǒng)服務(wù)器。支付過程大致描述就是：當(dāng)預(yù)約申請得到系統(tǒng)管理員批準后，設(shè)備管理員一般會直接和用戶取得聯(lián)系，用戶收到使用設(shè)備準入通知后，即可通過刷卡（校園卡）使用，刷卡記錄下用戶使用設(shè)備的起始時間和結(jié)束時間，系統(tǒng)會根據(jù)用戶使用機時數(shù)自動扣取相應(yīng)的費用，并將此次消費記錄顯示到前臺。結(jié)語基于校園一卡通的大型貴重儀器共享、預(yù)約系統(tǒng)的實現(xiàn)，大大提高了我校貴重儀器管理和使用的效率，系統(tǒng)開放共享學(xué)校所有貴重儀器設(shè)備資源，提供便捷、準確的設(shè)備資源信息，用戶可通過網(wǎng)絡(luò)進行預(yù)約，刷卡使用，刷卡計費。從系統(tǒng)功能的預(yù)期效果來看，