1、基于校园一卡通的大型仪器设备共享、预约系统的设计与实现陈磊, 刘海韬, 李卫（中南大学 现代教育技术中心, 湖南 长沙 20120310）摘要：高校贵重仪器管理的最终目标就是根据现有资源力量，最大限度利用其功能，实现其使用率、服务项目、生产价值的最大化。据 2010 年协管员调查走访结果表明，每台设备年平均使用机时数却不足 800h，使用率低的根本原因在于：缺乏有效的设备共享和预约使用机制。通过对本较大型仪器设备情况的调研及教学科研、设备服务需求的综合分析，结合 ASP.NET 技术，设计并实现了大型仪器设备共享预约平台，此平台的核心功能是，提供共享基金鼓励使用机制，实现了仪器设备信息的共享和
2、仪器设备的网上预约、租赁以及一卡通服务资费功能。关键字：校园一卡通； 大型仪器设备； 共享； 预约中图分类号：G482 文献标志码：A 文章编号：XXXXX-XXXXXXDesign and Implementation of the Large-scale Equipment Sharing and Booking System based on the Campus CardChen Lei, Liu Haitao, Li Wei(The Modern Education Technology Center, Central South University, Hunan 201238)A
3、bstract: The ultimate goal of college valuable instruments management is to according to existing resources, make the best use of their functions, and achieve their utilization rate, service projects, production value maximized. each machine was used less than 800 hours every year on average, The re
4、sults of a 2010 survey which was took by XieGuanyuan show that the fundamental reason for low utilization rate is the lack of effective equipment sharing and making an appointment mechanism. Based on the research about the situation of larger instrument equipments and the comprehensive analysis on t
5、eaching and scientific research, equipment service demand, we combining the ASP.net technology, design and realize a large-scale equipment sharing and booking platform. The core functions of the platform are to provide a mechanism of encouraging the usage rates by the way of sharing funds, and to re
6、alize the sharing of equipment information, equipment online booking, leasing and campus card charging service.Keywords: Campus Card; large-scale instruments and Equipment; Sharing; Appointment;前言随着国家对我校先进科研领域建设的支持，我校大型贵重仪器设备规模发展迅速，目前已拥有价值 10 万元以上设备 800 多套，科研队伍具有雄厚的工业测试和科研攻关素质，承担了多项国家 863 项目、国家自然科学基
7、金项目和国际合作重点研究课题。随着大型仪器设备数量日益增多，对设备的使用要求也在不断提高，为了促进贵重仪器的使用率，使这些精密仪器发挥更大的教学科研价值，是我校设备资产管理的重要目标。但是由于资源的使用不能完全开放，有些贵重仪器更是结构复杂，体积巨大，需要专业人员操作，使得大型仪器设备在管理应用、教学科研、服务社会等方面受到了限制，所以，急需开发一个大型仪器设备共享、预约服务平台，将设备信息开放给所有用户，通过网上预约方式提高设备使用的准入率，同时设置共享基金和校园一卡通计费功能，实现资源使用与服务并重的管理效果。一、系统平台的硬件组成及其运行环境校园一卡通校园一卡通校园一卡通终端刷卡机 1
8、终端刷卡机 2 终端刷卡机 3数据中心贵重仪器共享、预约系统WebService 接口一卡通身份认证一卡通数据中心图 1 系统运行环境模拟图1根据系统运行环境的需要，硬件组成主要由终端机数据采集和基于校园一卡通的贵重仪器共享平台硬件设施组成，硬件包括：校园卡、终端刷卡机、后台服务器。校园内分布的终端刷卡机通过非接触式读卡器来完成对校园一卡通的读取工作，将用户刷卡记录存储在终端刷卡机上，通过数据通信协议将终端刷卡机的数据存储到服务器数据库中，系统采用 ASPNET 技术完成数据的各种业务操作。该系统的集成开发环境为 Visual Studio 2010，开发语言为 C#，采用ASPNET+SQL
9、 Server 技术，后台使用 Windows Sever 2003 操作系统、IIS 服务器、SQL Sever 2008 数据库，系统运行环境如图 l 所示。二、大型仪器设备共享及预约系统介绍根据我校大型科学设备仪器管理工作的调查研究，结合教学、科研、社会服务等需求分析，将此系统主要分成六大功能模块，分别是系统设置模块、基础设备信息模块、预约模块、支付模块、共享基金、资讯中心 (如图 2 所示)。图 2 系统功能结构图三、系统分层结构设计基于校园一卡通的大型仪器设备共享、预约系统采用了是的三层体系结构，由下至上分别为：数据访问层、业务逻辑层、表示层。如图 3 所示。贵重仪器共享、预约系统系
10、统设置基础设备设备预约支付模块共享基金资讯中心全局定义用户管理设备查询设备管理预约申请使用计费刷卡支付数据统计基金来源基金使用信息发布分类管理图 3 三层结构设计模型（1）数据访问层：数据访问层位于系统构架的底层，为表示层和业务逻辑层提供数据支持。（2）业务逻辑层：业务逻辑层封装了系统的业务逻辑和规则，是系统的核心。在业务逻辑层中，不能直接访问数据库，必须通过数据访问层来访问，对数据范围的业务调用，是通过接口模块 IDAL 来操作的，具体的数据访问与逻辑无关，层与层之间的关系是松散耦合的。（3）表示层：表示层负责系统用户和整个系统的交互、显示数据和接收用户输入的数据，在表示层涉及的数据，通过数
11、据访问层对数据进行数据调用访问，而不是直接对数据库进行操作，在这一层中，理想的状态是不包括系统的业务逻辑，总体来说，分层式设计可以达到分散关注、松散耦合、逻辑复用、标准定义的目的。四、系统功能设计大型仪器设备共享、预约系统核心功能主要包括设备信息管理、预约管理、校园一卡通支付、共享基金、资讯 5 大模块，以下各模块功能的详细分析。1.设备信息管理模块在本系统中对仪器管理的操作最多的是设备管理员，设备管理员主要负责管理添加、查看、修改、删除设备的基本信息，另外，还要对仪器设备状态的进行设置，如果仪器设备的状态表示为正常运行，则就可以对这台仪器设备进行使用预约；一般用户和资产干事只能对仪器设备的基
12、本信息进行查看；系统管理员拥有对仪器管理了的所有操作，包括添加，查看、修改、删除、审核等。2.预约管理模块预约管理主要由设备管理员对此进行设置，一般用户查找到所需要预约的仪器设备，查看仪器设备的预约情况并进行预约，还可以对自己的预约信息进Service DictionaryComponentsDAL Interface DAL Factory SQL Server数据访问层业务逻辑层表示层 ASP.NET pages User Interface 行查看，取消等操作；设备管理员也可以对仪器设备的预约情况进行查看、审核等操作，当仪器出现一些状况的时候，也可以取消预约；资产干事只能查看仪器设备的使
13、用预约信息，查看已经审核和被取消的信息等；系统管理员的权限最大，可以对仪器设备的使用预约进行添加，查看，审核与取消操作。3. 校园一卡通支付模块当预约申请得到系统管理员批准后，预约人必须在预定时间到达预定地点进行实验（使用贵仪） ，使用前刷卡，系统会记录实验开始时间，实验结束后，预约人在离开前再次刷卡，系统会告诉用户所使用的时间和资费情况。4.共享基金设立共享基金是为了维持共享平台的正常运行，鼓励使用大型仪器设备，此基金由学校资产处统一协调、管理。（1）共享基金的组成包括：学校每年按共享仪器设备总值的 1%投入共享基金，用于共享平台的运行管理经费；将有偿服务收入中按管理办法按一定比例纳入共享基
14、金；学院因年机时数未达到要求而交纳的设备闲置费；学校报废报损仪器设备残值处理的收入纳入共享基金。（2）共享基金的使用： 共享平台仪器设备维修与保养、新功能开发的补助； 共享平台仪器设备的运行费用补助； 共享平台的管理费用； 共享平台的奖励支出； 申请获得批准资助的教师或优秀学生创新科研的测试费； 维修与保养补助，为了鼓励大型仪器设备进入共享平台，提高大型仪器设备的利用率，共享基金承担部分共享设备的维修与保养费用。由设备所属学院填写“共享仪器设备故障报修申请表” ，并由国有资产管理处审核，经批准后由设备所属教学院(系、部)先从业务费中垫付，年终根据使用年机时数按比例从共享基金中划拨到设备所属学院
15、业务费。 教师或优秀学生科研项目实验费用补助，教师承担的科研项目中使用共享设备的费用，根据项目来源对使用费进行补助，补助比例为：国家级项目 70%，省级项目 50%，校级项目 30%，院系级项目 10%，补助费由共享基金列支。 论文奖励，使用我校共享仪器设备的实验项目，并在发表的文章中明确标注的，由共享机组收集资料报国有资产管理处，学校根据发表刊物的层次对共享机组发放奖金。其中 SCI、EI、ISTP、SSC 收录的文章发放奖金 1000 元/篇，在一般期刊发表的文章发放奖金 500 元/ 篇。5.资讯模块新闻通知等资讯信息是针对系统所有用户开放的，任何人都可以投稿和发布信息，但所有信息须经由
16、系统管理员审核后才能被使用，而且只有系统管理员具备审核与删除资讯内容的权限。五、数据库的设计数据库是整个系统的核心，数据库表结构设计得是否合理，直接影响整个系统的查询与统计性能。我校设备共享数据量非常大，动态更新快，我使用的是 SQL 关系数据库设计模型，每个数据表都满足第三范式，主要的数据表有：用户信息表、设备信息表、预约信息表、新闻信息表、设备使用情况统计表、设备分类表、一卡通数据表、全局定义表、考勤表及其他活动信息表。六、系统实现关键技术研究（一）预约功能的实现预约信息表分别与用户信息表和设备信息表建立表连接，通过表单查询，既可看到所查询设备预约详情，也可以看到设备功能与参数信息，页面身
17、份验证功能和预约功能，采用的是 Javascript 页面控制和 AJAX 异步传输技术，实现了页面无刷新切换功能和局部刷新数据处理功能。预约申请过程大致描述就是：用户提交的预约申请单，经由设备管理员内容审核（审核内容包括检测需要的仪器、项目、方法、完成时间等） ，如果设备提供的服务能够满足用户的要求，则给用户反馈一个审核通过信息，并通知所选仪器的用户，已经接受了该预约申请，进入批准使用贵仪阶段。否则，向用户反馈相关预约失败原因或直接磋商协调。（二）基于 WebService 校园一卡通支付功能通过学校提供的校园一卡通 WebService API，获取校园用户信息进行身份证，实现刷卡计费功能
18、，并将业务处理数据存储至系统服务器。支付过程大致描述就是：当预约申请得到系统管理员批准后，设备管理员一般会直接和用户取得联系，用户收到使用设备准入通知后，即可通过刷卡（校园卡）使用，刷卡记录下用户使用设备的起始时间和结束时间，系统会根据用户使用机时数自动扣取相应的费用，并将此次消费记录显示到前台。结语基于校园一卡通的大型贵重仪器共享、预约系统的实现，大大提高了我校贵重仪器管理和使用的效率，系统开放共享学校所有贵重仪器设备资源，提供便捷、准确的设备资源信息，用户可通过网络进行预约，刷卡使用，刷卡计费。从系统功能的预期效果来看，已经实现了资源开放使用和科研创新的双重价值，进一步我校贵重仪器设备管理的科学化与规范化，提高了我校科研与学科建设力量。目前系统中正处在测试运行之中，对于过期的预约设定信息的做合理的处理，在实验数据的统计等方面还需要进一步完善和改进。参考文献1Google Chart API 介绍EB/OL http：/ jwgfmyz blog163com / blog /static/10913()080200911311031367/2011332田淑娟，刘荣大型仪器设备共享及预约系统设计与实现J电子设计工程，201106
