高职院校实训室管理系统设计实现

李毓英

抚顺职业技术学院 （抚顺 113122）

2014年6月23 日召开全国职教工作会议，国务院做出《关于加快发展现代职业教育的决定》，教育部等六部委制定《现代职业教育体系建设规划》。在会议期间，习总书记对加快发展现代职业教育工作做出重要批示，李克强总理接见会议代表并作出重要讲话。在国家加快发展职业教育的大背景下，职业院校的建设和改革必将得到越来越多的重视。在高职教育教学改革中首先要促进职业教育管理模式现代化的改革，要加大运用现代信息技术优化教学管理过程。职业院校定位和本科教育有本质的不同，职业院校对学生实践能力的训练要远远多于本科院校，因此职业院校各个专业都有各种实训中心或实训室，每个实训室都有大量的实习实训设备，并且各个实训室要定期采购学生实训用工具及耗材。对众多实训室设备以及实训耗材的科学系统管理是职业院校软环境建设的重要部分之一。为了在职业院校实习实训室管理上突出科学管理和信息化管理的思想，为了适应数据时代趋势，实训室设备及耗材管理必须拥有一套完善的管理系统作为支撑。

过去的实训室管理中都是采用设备明细账的方法，由于实训设备数量大、种类多，在查询和对账时特别繁琐，过去的传统管理方法是粗放的管理，随着学校的发展已经不适应信息化管理的趋势要求，引进实训设备及耗材管理系统的思想是将过去粗放的管理方式转变为现代的、精细化的、科学化的管理方式的重要改革。

实训室设备管理系统大多采用C/S 结构设计模式。日常工作中，对于一个中大型的学院来说，同时达到千位教职员工和学生用户在线的情况很容易出现，如果采用传统的一个用户一个线程的Socket 设计思想，会出现CPU 同时处理上千个线程的情况，服务器效率和CPU 的处理速度会大幅度下降。完成端口技术[1]改变了这种设计思想，并行的线程数量根据CPU的核心数量确定。它避免了大量用户并发时原有模型采用的方式，极大的提高了程序的并行处理能力。

1 系统设计

实训室设备管理系统系统采用C/S 结构设计，主要分为登录模块 、系统管理模块、实训室管理模块、设备管理模块、客户管理模块、统计模块。服务器端应用完成端口技术，客户端采用普通的Socket 连接方式。服务器端数据库系统采用Sqlserver2012。系统通过实训室设备管理系统服务器来访问数据库系统，用户通过客户端软件进行连接到系统通过实训室设备管理系统服务器，进行数据传输。系统结构图如图1 所示。

图1 系统结构图

2 主要应用技术

2.1 完成端口模型

完成端口（其模型见图2）在服务器上开启一定数量的线程来处理众多客户端发来的I/O 处理请求，根据经验线程的数量一般为CPU 核心数的2 倍+2。将众多客户端发来的请求加入队列，然后对多个线程不停的处理这些任务。完成端口通信是异步的，利用完成端口模型的目的是为了解决一用户一线程的缺陷，充分利用内核对象的调度，只使用少量的几个线程来处理和客户端的所有通信，消除了无谓的线程上下文切换，最大限度的提高了网络通信的性能[2]。

图2 完成端口模型

2.2 完成端口的创建方法：

(1)调用 CreateIoCompletionPort（） 函数创建完成端口。

(2)根据系统中处理器个数，创建工作者（Worker）线程，线程用来处理和客户端的通信。Worker 线程个数 ：N = 2*处理器个数 + 2。

(3)接收Socket 连接。

(4)有客户端连入，调用CreateIoCompletionPort（）函数，不是新建立完成端口，而是把新连入的Socket 与目前的完成端口绑定在一起。至此，完成端口的相关部署完成。

2.3 通信模型

应用XML Schema 文件制定通信标准模型，对应不同实体生成不同的XML 流文件，在网络上对XML文件以字节流的形式传输。服务器接收到信息后对接受到的信息进行CRC 验证，验证成功以后在服务器端转换生成XML 文件，然后利用C++反射技术解析XML 文件，读取相应的数据，生成实体数据，然后进行相应的处理，执行相应的数据库操作。

考虑到XML 文件的节点信息会造成传输信息量增大，导致传输效率降低的问题，因此在传输过程中对传输的信息进行压缩。经过压缩以后使传输的字节数大量减少，到服务器端利用解压算法进行解压，还原信息。

3 系统功能设计

(1)登录模块 用户名和密码验证，通过MD5 方式加密。MD5 加密方式由于具有压缩性、容易计算、抗修改性、弱抗碰撞、强抗碰撞等强大优点而被广泛使用，本系统采用MD5 加密方式。用户输入用户名和密码，对用户密码进行加密，生成XML 文件压缩后向服务器发送。服务器解析后到的加密后的密码与数据库中的密码进行比较。

(2)系统管理模块 本部分主要功能有用户管理，用户权限分配。用户管理主要负责用户的创建，用户信息包括用户ID，姓名，身份证号，性别，年龄，系别等。对用户信息修改，用户删除，用户设置初始密码等操作。用户权限分配是指对系统管理员用户指定负责管理的实训室或指定实训室设备、工具、耗材等权限。只有给用户设置权限以后用户才有权限对相应的实训室或设备进行管理。

(3)实训设备管理模块 主要包括实训设备入库、出库、移库，设备查询操作。每个实训设备都配有一个唯一的条码，通过扫码枪扫描读取到设备或工具的条码，然后将条码、入库时间、操作用户、系列、状态、实训室ID 等信息一一录入到数据库当中。通过查询功能能够实现实时了解设备及耗材的入库出库时间、操作用户、系列、状态等信息。及时了解某一设备、工具或耗材的使用情况。

(4)实训室管理模块：具有实训室的添加、删除、修改等功能。能够对新增实训室进行填加、修改以及删除等常用功能。

(5)实训耗材管理模块：对实训室耗材进行集中管理，例如，数控实训室长期开设数控加工等实训，需要定期采购数控加工刀具（车刀、立铣刀等），同时刀具也存在使用寿命及损坏等问题，通过对刀具这种耗材的管理实现实时掌握现有刀具的情况，对缺货的物品能够及时增补。

(6)统计模块：统计库存情况、物品明细、物品损害情况明细等。

4 主界面展示

系统主界面以及实训设备入库窗口如图3 所示。

图3 系统主界面

5 结语

现在越来越多的高职院校已经开始注重教育教学的软环境建设，在信息化时代我们完全能够突破传统的管理思想，在教学管理科学化和信息化上进行多方面的研究和探讨，用精益管理代替传统的粗放式管理，将人力、物力及财力解放出来，从而实现减少损耗和创造更多价值的可能性，实训设备管理系统正是高职院校实训设备及耗材管理方式改革的一次实践。

[1]王艳平.Windows 网络程序设计[M].北京:人民邮电出社社,2009.

[2]《VC++实战HTTP 之POST》教程[EB/OL]http://www.cctry.com /thread-244667-1-1.html