基于SSM框架的高校教学设备管理系统设计与实现

甘启宏 崔亚强 王皓 余淇 冯鸟东

摘 要：随着教育信息化的不断推进，利用信息化手段支撑教学设备管理工作，助力教学设备全过程精细化管理改革具有重要意义。基于教学设备信息化管理研究现状和实际需求，完成系统功能模块設计;构建基于SSM框架的系统技术架构;最后给出系统开发中的关键算法和系统实例。实验测试表明，系统包括设备信息管理、维护管理和运行管理三大功能模块，能够实现教学设备信息化、全过程和精细化管理，同时为智能化管理奠定基础。

关键词：教学设备;信息化管理;精细化管理;SSM框架

DOI：10. 11907/rjdk. 191466 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

中图分类号：TP319文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2020）002-0044-04

英标：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

英单：（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

随着智慧教学环境建设的不断推进，高校教学设备呈现出数量庞大、种类繁多、分布范围广等特征，传统纸质记录管理方式已不能满足需求。《教育信息化“十三五”规划》[1]和《教育信息化2.0行动计划》[2]均提出提高教育管理信息化水平的要求，指出要充分利用技术提高管理效能，实现决策支持科学化、管理过程精细化，助力教学、管理和服务的改革发展。如何利用信息技术优化教学设备管理模式提高管理工作效率和水平，实现教学设备信息化和精细化管理，已成为高校教学设备管理中亟待解决的问题，同时也是当前一项重要的研究课题。

目前基于教学设备信息化管理的诸多研究中，乔虹、陈金玉等[3-7]从多媒体教室管理角度设计信息化系统，系统包括教学设备管理模块;周恕义[8]设计并实现了多媒体教室服务及管理平台，包含设备维修记录管理;麻可尧[9]研发的教学设备管理系统主要包括教学设备数据管理、教学设备维护管理和教学设备使用管理;胡晓峰[10]设计的浙江广夏学院教学设备管理系统，包括设备领取、维护、调用、退换、折旧管理等;单联进[11]提出建立多媒体教学设备维护信息管理系统，实现设备使用情况和维护保养情况记录;吴波[12]设计多媒体教学设备管理系统，实现多媒体教学设备常见故障分类统计;潘岳[13]实现的教学设备管理系统涵盖设备信息、状态和使用记录管理;蒋晓菲[14]提出将大数据技术应用于高校设备管理，分析设备在维护和维修过程中产生的数据;古晓艳[15]将二维码用于高校教学设备管理，完成设备出入库、使用和维护管理;赖丽花[16]提出高职院校实训设备的精细化管理模式。

已有的教学设备管理信息化系统，大多仍是设备基础信息管理或设备维护信息管理，在集教学设备信息管理、维护管理和运行管理三位一体的精细化管理方面仍然存在不足。此外，作者所在单位教学设备管理主要依赖学校层面的资产管理系统及传统纸质记录方式，缺乏专门针对教学设备的全过程、精细化管理信息化系统。

基于上述研究背景及实际需求，本文以四川大学为例，自主设计研发基于Web的教学设备管理系统，实现教学环境相关设备的基础数据管理、维护管理及运行管理，便于管理人员全面准确掌握设备动态，同时以多维度查询和分析形成统一、科学的设备更新维护数据，实现设备全过程管理，由粗放管理转变为精细管理，同时为智能化管理奠定基础。

1 系统需求分析

基于教学设备管理现状和需求，设计系统功能模块如图1所示。系统主要由设备信息管理、设备维护管理和设备运行管理三大模块组成。用户类型根据实际需求，分为4类：一线设备管理员（教学楼管理员）、科级设备管理员、中心级设备管理员以及分管领导。各级管理员设备管理权限不同，且只能管理自己权限范围内的设备。

1.1 设备信息管理

实现设备信息管理在线化和设备全生命周期管理。设备入库由中心级设备管理员完成，入库可采用单条录入和批量导入方式，并可打印设备入库单。设备入库后，由中心级设备管理员分发至科级管理员，再由科级管理员分发至一线管理员。各级管理员凭账号登录系统，查看自己管理权限范围内的设备。处于各级库房闲置的设备可由对应级别的设备管理员通过调拨的方式，将设备调拨至下一级管理员加以管理。设备基础信息修改和设备删除业务由中心级管理员提交分管领导审批，分管领导审批流程结束。设备调回由下级管理员向上一级管理员提出调回申请，上一级管理员审批流程结束。设备报废和设备调出由一线或科级管理员提出申请，逐级审批直至分管领导审批流程结束。通过该模塊，各级管理员可全面准确掌握自己管理权限范围内的设备信息和动态，进行相关设备业务办理，实现教学设备的全过程管理。

1.2 设备维护管理

多媒体教室里的教学设备需定期维护，如每学期需要定期进行投影机清灰、功放维护等。以四川大学现代教育技术中心为例，学校层面的设备管理系统未提供该功能，中心仍然采用纸质记录方式，故设计设备维护管理功能模块，实现设备维护管理智能化。上级管理员只需提前新建各设备定期维护事项，包括维护事项名称、维护周期、针对的设备类型，或下发临时维护任务，系统即自动统计出各事项需要维护的设备，并定期按时提醒，设备维护执行支持批量操作，最终形成维护记录，方便各级管理员维护设备及查看维护记录，掌握设备维护情况。

1.3 设备运行管理

教学设备在运行过程中，会出现各种类型的故障，包括能够自行处理和需要申请维修两类，设备运行管理包括设备维修管理和设备运行记录管理两大子功能。设备维修由一线或科级管理员提出申请，逐级审批至分管领导审批，设备进入维修状态;设备维修完成后，由科级管理员标记维修完成，或一线管理员提出申请，科级管理员审批;设备维修完成，形成维修记录，并可打印设备维修清单。自行处理类运行记录由一线管理员录入系统，可按条件查询、统计和分析运行数据，方便管理人员了解设备运行情况，同时提供设备运行数据支撑和参考。

2 系统架构设计

教学设备各级管理员分布于3个校区的不同教学楼办公点，考虑到管理的便捷性，设计基于Web技术的浏览器+服务器+数据库架构的教学设备管理系统，各级管理人员只需登录Web浏览器即可进行设备管理。

基于对系统可维护性、拓展性和系统开发效率的考量，采用基于SSM（Spring+SpringMVC+MyBatis）的企业级架构方案[17]，达到降低程序耦合性的目的。SSM框架是标准的MVC模式[18-19]，使得业务逻辑层、持久层、模型和视图分离。SpringMVC主要负责转发请求和渲染视图，MyBatis[20]是对JDBC的封装，作为数据对象持久化引擎，Spring实现业务对象管理。

系统整体架构如图2所示，浏览器页面发送请求，前端控制器DispatcherServlet进行解析后，通过映射关系匹配到负责业务模块流程控制的控制层Controller，控制层调用负责业务模块逻辑应用设计的业务逻辑层Service，业务层调用数据持久层，数据层与数据库进行交互，将结果返回给业务层，业务层将处理逻辑返回给控制层，控制层返回一个ModelAndView对象，DispatcherServlet调用视图解析器对视图进行渲染后将结果返回给客户端。

系统采用前后端分离的方式进行开发，将系统的业务逻辑和前端Web页面操作分离设计，前端采用AngularJS框架，结合JavaScript、Html5和CSS3实现。

3 系统实现与实例

3.1 系统开发工具与运行环境

系统采用IntelliJ IDEA开发工具，后端程序使用Java语言，数据库采用MySQL，依赖包管理基于Gradle。系统发布基于云平台Linux服务器，采用Tomcat作为Web服务器。

3.2 功能实现及实例

教学设备管理系统旨在实现教学设备的信息化和精细化管理，方便各级设备管理人员掌握设备动态，提高管理工作效率和管理水平。系统首页如图3所示，以科级设备管理员为例，首页显示各子模块的重要数据，方便管理员了解设备数据概况以及待处理事项。

3.2.1 设备管理功能实现及实例

设备管理模块包含“我管理的设备”、“设备业务办理”和“待处理审批”三大子模块。如图4所示，我管理的设备子模块，包括我管理的设备、可调拨设备、待分发设备和已处置设备，可按条件查询和统计设备、导入导出设备、查看设备踪迹、调拨和分发设备。设备业务办理包括设备基础信息修改、设备删除、设备调回上级、设备调出和设备报废业务申请。待处理审批显示和处理各类型业务的待处理审批，以设备调出业务为例，审批执行页面如图5所示，设备业务审批算法流程如图6所示。

3.2.2 设备维护管理功能实现及实例

设备维护管理模块包括设备维护和维护记录两大子模块。设备维护页面显示各维护事项及待处理设备数量，点击某个维护事项显示待维护设备清单;一线设备管理员可进行设备维护操作;科级管理员、中心级管理员和分管领导可进行维护事项管理，包括新增定期维护事项和下发临时维护指令。维护记录页面显示对应管理权限范围内设备的维护记录，可按条件查询和统计，查看设备维护情况。

新增定期维护事项和下发临时维护指令部分关键伪代码如下：

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 设备运行管理功能实现及实例

设备运行管理模块包括设备运行记录、维修业务办理和待处理审批三大子模块。设备运行记录页面可按条件筛选查看权限范围内设备的运行记录，查询算法流程如图7所示。一线管理员可录入设备日常运行数据，并向科级管理员申请删除有误记录。维修业务办理页面可申请设备维修、申请设备维修完成和标记设备维修完成。待处理审批页面显示待删除运行数据审批、待维修审批和待维修完成审批，并提供审批执行操作。

图7 设备运行记录查询算法流程

除三大核心功能模块外，还包括“我的业务”、“用户管理”和“查看日志模块”。“我的业务模块”可查看“我申请的审批”和“我处理的审批”，“我申请的审批”包括在办、已通过和已驳回业务信息，“我处理的审批”包括审批通过审批驳回业务信息。中心级管理员可进行用户管理，包括新建用户、删除用户、修改用户类型和权限等。查看日志为中心级管理员权限，用于查看用户的操作日志。

4 结语

本文针对目前高校教学设备管理在信息化、全过程精细化管理方面的不足，基于实际需求，自主设计研发了基于Web的高校教学设备管理系统。系统包括设备信息管理、维护管理和运行管理三大模块，实现设备全生命周期的信息化管理，便于管理人员全面掌握设备动态，同时以多维度的查询和分析形成统一、科学的设备运行维护数据，由粗放管理转变为精细管理，并为智能化管理奠定基础。该系统现已在笔者所在单位的部分教学设备管理中进行了试运行，使用效果良好。在后续研究工作中，在对系统作进一步试用和完善后，将结合大数据分析技术，健全设备数据分析机制，智能化支持科学决策。

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（责任编辑：孙 娟）