基于计算机实验室设备管理系统开发的分析与设计

沈天晴　朱瑞芳　顾宇

摘要：文章介绍了高校计算机实验室设备管理系统设计与开发的全过程，并对设计成型的系统进行可用性测试，测试结果显示该设计完全符合目前各高校对现有设备维护的需求。

关键词：数据库；模块；管理系统；分析；设计；测试

中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）34-8213-04

高校计算机实验室设备维护管理系统是将学校设备、机房、工作人员以及其他各种相关资源相互整合的统一有机体。它普遍运用于各大院校的计算机公共实验室中。传统的管理体系以EXCEL为数据存储载体，在此基础上对设备维护记录的更新进行编辑修改。这在一定程度上减轻了实验室维护人员的负担。但随着各高校校园规模不断扩大，原有的系统产生出一系列问题，包括：1）工作人员分工复杂，旧系统无法有效管理；2）校区扩大，机房增多，旧系统已无法满足其分类；3）设备不断更新，种类不断拓展。原有的管理模式已无法对维护记录进行有效统筹归类。故此，新的系统设计被提上日程。

开发和研究高校计算机实验室设备维护管理系统需要涵盖计算机应用、信息技术、电子科学等各类知识。其中在系统分析方面，需要对工作人员职责分工进行分类；而系统设计方面，数据库的拓展和表关联的重建将为系统成型奠定框架；最后的评估测试将为考量设计成功与否提供重要依据。

本次项目研究一共参阅106篇系统设计说明，调研了34个成型的商务系统，并对其中9个方案进行可行性测试，获得较好的回馈。通过这些项目预研发，我们确定了以VS2005，C#，SQL2005为基本开发平台，根据普通高校的实际情况，建立可靠和安全的计算机实验室设备维护管理系统，实现设备信息的规范化管理、科学统计和快速查询，以此提高工作效率，减少管理工作量，并为高校将来的统筹规划提供必要条件。

1系统分析

系统分析阶段，项目组对南通大学三个校区的计算机公共实验室设备管理情况进行了调研。经过调研发现，设备管理人员按职责分类可以分为：主任、管理员和机房实验员。故此，在用户属性规划阶段，三类用户被定义在新系统中。这三类用户分别是主任级用户，设备管理员与普通用户。其中主任用户的权限最大，但所涉及的安全职责也最重。通常主任有权访问所有机房并对设备数据进行维护管理。而设备管理员的权限则有所不同，同主任级用户相比，他们将受限于特定机房的访问限制。普通用户局限于现有的机房实验员，他们可以查询机房分布和打印设备维护记录。三类用户组的权限分布如下表（表1）所示：

根据以上用户组权限总结，可以得出以下例图（图1），其中设备管理员与普通用户之间为继承关系。该图显示了各类用户在系统中的职权及应负责的工作。

在对三个校区的系统调研中，数据收录是重中之重，这主要源于大多数维修记录以数据的形式记录在数据表中。但从目前调研的情况来看在三个校区的计算机实验室内大量设备的维护工作实行分工负责制，实验室每位工作人员各自维护所负责的设备，而记录维修情况要靠手写记载，了解设备所处状况要查本子。每逢上级检查和学校评估，这些数据都要通过收集、核对和归纳处理，整理为各类表格上报，工作量大且多为重复性劳动，工作效率很低。设备维护管理软件的开发，就是考虑到日常设备维护的实际情况，通过建立适当的数据库、软件功能和工作界面，规范设备维修记录，搜索设备维护历史，查询设备所处状况及信息，使实验室工作人员从烦琐的手工操作中解放出来，避免大量的重复劳动，以提高数据收录的效率和完整性。由此，项目组对实验室的工作作出如下总结。

1）实验室购进新设备，管理员为设备贴上标签，分配机房并安排责任人。

2）设备故障或损坏，维修员对其进行维修，如无法维修作报废处理，填写报废申请。

3）设备维修后，维修员要填写维修报告，内容涵盖故障原因，设备部件的损坏及更换情况。

4）设备调整或更换地址，管理员进行记录，录入经手人。

5）机房管理员对设备和人员进行分配和管理。

通过上述描述，项目组发现各大高校机房设备维护的数据存储有共同性，这主要是他们的职责相同。所以，在分析阶段，6个数据表被设计出并用于录入新系统的数据。数据表的名称与相互关系如图2所示：

2系统设计

数据库在信息管理系统中有非常重要的作用。数据库结构设计的好坏将对系统的效率以及效果产生直接影响。合理的数据库结构设计可以提高数据存储的效率，保证数据的完整和一致，也有利于程序的实现。针对一般实验室设备信息管理系统的需求，通过对实验设备的内容和数据流程进行分析。根据设备从购置进校、注册编号，到应用单位投入运行、维修，再到最后的申请报废，这一设备维护流程为蓝本，进行改进和优化。根据高校计算机实验室设备管理机制的实际情况，系统的数据库设计采用高效率、可靠性好的关系型数据库。以减少数据冗余为原则，建立如下的关系型数据库：

再根据分析步骤中提供的表关联，建立一对多的关系。表关系体现如下：

根据数据库定义，不难发现系统的功能主要集中在记录管理和更新方面。设计成型的管理系统需要满足基本的记录添加，删除和修改功能。而根据分析阶段的用例图也可以发现，系统对用户访问权限有严格的要求。故相关的功能模块设计变得十分重要了。项目组通过对9所高校的机房工作调研发现，系统必须满足如下图（图5）所示的所有功能：

通过对系统功能设计，不难得出系统运行的流程。该系统一共有6个主界面，用户在进行操作前首先需要登录系统，当用户名与密码被认证后，便可成功访问系统，随即转入模块选择界面。在该步骤，用户可以选择需要进行的工作，这些工作包括设备信息录入更新，设备维修，设备调整和机房管理。而这些工作都有各自的操作界面。进入这些界面后，用户就可对记录进行浏览和更新。这里特别要指出的是，根据用户种类不同，所涉及的权限也不同，在权限受限的情况下，只有最高级用户，即主任级用户才能够访问系统所用功能。系统运行流程图（图6）的设计如下：

3可用性测试

系统设计成型后，项目组又对三个校区重新进行调研，对新系统的应用进行了为期3个月的可用性测试。调研以问卷调查的形式对相关人员进行可用性体验检验。在这份调查中，主任级用户5人，管理员用户4，普通用户14人。问卷调查的内容以数字记分的方式统计，共分为，非常满意，满意，一般，不满意，非常不满意5个级别。分数以2，1，0，-1，-2分别对应，以Dj表示。调查结果如表2所示：

[用户类型＼&非常满意＼&满意＼&一般＼&不满意＼&非常不满意＼&普通用户（人数）＼&3＼&2＼&5＼&4＼&0＼&管理员用户（人数）＼&2＼&1＼&1＼&0＼&0＼&主任级用户（人数）＼&2＼&1＼&1＼&1＼&0＼&]

同时本次研究对用户组的权重作了定义，其中高级别的主任级用户占了1.5分，管理员用户占1分，普通用户为0.5分。因此，研究组得出如下满意度计算公式：设所有级别用户的评分总数为L：

通过计算得出满意度标准为，非常满意为1.61，满意为0.80，一般为0，不满意为-0.80，非常不满意为-1.61。根据实验结果得出满意度为0.58。计算结果显示各高校用户对新系统的功能基本满意。

4总结

该次研究着重阐述了高校计算机实验室设备维护管理系统的分析和设计。根据以往机房管理的缺陷，新系统主要解决了人员分工，机房管理和设备更新等主要问题。它代替了原来的手工操作，节省了大量的工作量，同时也方便了评估、审核，推进高校计算机实验室设备的现代管理。研究还对新系统进行了可行性评估，并开发出相关的满意度评估公式，并按照此公式，录入调查数据，测试结果显示新系统基本满足各高校用户的需求。

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