基于小程序的地方高校大型仪器共享系统设计探究

刘森林 李云飞 何锴宸 吕耀梅

摘  要：“互联网+”视域下，大型科研仪器设备始终是科技创新和带动前沿学科发展和研究专业学术领域的重要工具和手段。地方高校是国家高等教育事业的重要组成部分，其大型仪器共享工作的开展充满了机遇和挑战。文章从仪器设备共享系统的功能入手，基于微信小程序Mina框架，以JavaScript语言为主要开发语言，开发了一款大型仪器共享微信小程序系统。该系统为提升大型仪器设备共享效率，解决大型仪器设备利用率差等问题提供了新的技术方案。

关键词：大型仪器;小程序;共享;程序设计

中图分类号：TP311.5     文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）04-0028-03

Abstract：From the perspective of “internet plus”，large-scale scientific research instruments and equipments are always an important tool and means for scientific and technological innovation and the development of advanced disciplines in the field of research. Ordinary universities are an important part of the national higher education cause，and the development of its large-scale instrument sharing work is full of opportunities and challenges. This paper starting with the functions of the instrument sharing system，based on the Mina framework of WeChat applet，and applies the development language with JavaScript as the main language to develop a system of WeChat applet for large-scale instrument sharing. The system can effectively improve the sharing utility of large-scale instruments，and provide a new technical solution for solving the problems of low utilization rate of large-scale instruments and equipment.

Keywords：large-scale instruments;applets;sharing;program design

0  引  言

大型科研儀器是高校提高教学科研水平以及区域学科竞争力的重要战略资源，如何整合资源并实现设备高效共享是许多院校实验室面临的管理难题。国家重点院校在相关政策以及科研经费的扶持下已经在仪器资源开放建设过程中取得了显著成效。而地方高校在管理运营大型科研仪器设备工作的过程中却存在诸多的制约因素[1-3]。一方面，地方高校大型仪器的开放共享一直缺乏有效的、开放共享的监管体系和运行机制，且设备资源管理能力薄弱难以满足科研和社会公众服务的需要。另一方面，仪器设施闲置浪费和重复采购的情况难以改善，高素质设备管理人才比例偏低，管理人员缺乏相关专业管理技能和技术水平能力的培训，仪器共享管理解决方案不科学、不合理等均为导致仪器资源浪费的痼疾。仪器设备信息化管理是提高大型仪器共享效率的重要路径，将互联网技术运用到大型仪器管理工作中势在必行。本文立足于西安石油大学仪器共享现状，开发了一款基于小程序的校级大型仪器共享系统，为有效提高地方高校仪器设备信息化管理给出参考意见。

1  西安石油大学仪器设备共享情况

西安石油大学属于省属共建高校，截至目前共计建有28个国家级、省部级重点科研实验室，科研经费累计超过8亿元，学术论文被三大国际检索收录逾1 500篇。随着近年来学校规划发展建设，仪器设备固有资产总值已达5.23亿元，其中，价值10万元以上的仪器设备291件，100万元以上仪器有17件[4]。随着仪器设备更新速度加快和使用效益相对较低等问题的出现，校领导积极寻找解决这一问题的办法，逐渐出台了以下管理方法和相关规章制度：2012年，学校筹建实验室管理处。负责学校仪器设备的有偿使用，审批设备的检修、报废、处置回收等工作，并完成大型仪器设施绩效考核。结合学校实验室工作实际情况，制定实验室管理文件和实验室人力资源培训管理规则。2015年，学校增设实验中心，其职能是负责搭建线上大型仪器共享平台，为校内外科研单位提供仪器设备，规划调配各院系的设备资源。西安石油大学校区分散，现有仪器设备分布于各校区的院系实验室，资源利用率不高，调配难度大，技术维护经费紧张。为建立健全仪器设备管理制度和机制，西安石油大学设计了“两图一表”[5]，并建立校级仪器共享平台，通过线上预约或线下填写使用登记表的方式规范简化了仪器申请流程。自设备共享工作开展以来，学校累计盈利超过100万元，解决了实验室队伍的燃眉之急，在实践中取得了良好的成效。

近几年内，西安石油大学虽然搭建了基于Web的大型仪器共享平台，但没有得到很好的使用，更多的情况下需要填写仪器使用登记表与缴费表留案报备，其主要原因在于其沟通效率亟待加强[6]。随着互联网行业快速发展，从大多数行业的预约方式来看，通讯设备使用频率已经明显超越了PC端。因此，对于多数人而言，如果仅仅是完成预约事务的通讯需求，那么小型智能通讯设备将受到更多的青睐，移动端预约的优越性也因此凸显出来。微信作为当前最火热的轻量级应用，其中微信小程序在信息交互的作用十分突出。本文针对这一现状，结合西安石油大学仪器设备共享情况，开发了一款基于微信Mina架构，以JavaScript语言作为系统功能开发语言的校级大型仪器共享微信小程序系统。通过使用该系统可大大减少基于Web的仪器共享平台的开发成本，未来将对科研工作的开展产生积极的影响，并为解决大型仪器设备开放渠道不通畅等问题提供了新的技术方案。

2  微信小程序

2.1  微信小程序简介

微信小程序打开速度快、体量轻、便于传播，是一款轻量级应用。微信小程序属于微信生态系统的一部分，其优点是可以为用户提供一种更加便捷高效的交互方式，使信息发布及时畅通，在没有时间和空间限制的情况下随时处理和解决相关问题，打破了用户和仪器管理者之间的交流障碍。

2.2  微信小程序和传统APP的差异化对比

近几年来由于微信的不断发展，逐渐在互联网营销市场中成为最为火热的应用，更是当之无愧地坐稳了社交软件的宝座，正因为如此，微信小程序的定制开发凭借着微信大量的用户流量，很快地被人们所熟悉，随着微信小程序在各种行业领域场景的适用性和实用性的不断体现，小程序发展到现在成为了互联网的新风口。如表1所示，小程序相比传统的手机客户端APP成本更低、速度更快的开发优势，切合新时代下互联网发展的“合理、便利、高效”潮流趋势，将会拥有更为广泛的应用前景。小程序能够做到与公众号关联和平台跳转，很多情况下不需要专门注册新账户再来进行登录使用，具有良好的使用前景。用户傳统手机APP下载时间长，无法解决手机系统兼容的问题，用户会在使用过程中考虑大量的流量费用以及手机内存被占用的问题，具有一定的局限性。通过扫描二维码或进行微信搜索是使用小程序主要途径，无需下载却同时解决了手机系统的兼容冲突问题。

3  仪器共享系统总体方案设计

3.1  总体功能模块设计与实现

基于微信小程序的大型仪器共享系统的开发，为用户提供了一个更加合理、灵活、高效的预约途径，打破了传统预约方式过程中受到的地域限制，在很大程度上提升了线上仪器预约工作的效率[7]。用户可通过手机扫描二维码率先进入仪器共享系统，查看仪器列表、搜索需求仪器、一键预约，该系统将用户的操作数据自动整合到统一订单内，完成仪器预约的目的、该系统顺应互联网的新趋势，顺手即可进入预约系统的特性为用户提供了一条便捷的途径，轻快便利的预约方式是传统Web的大型仪器共享平台难以比拟的。

该仪器共享系统功能设计如图1所示，主要包括：程序首页、仪器列表、仪器搜索、仪器收藏、仪器分类、仪器详情、授权页面、结算页面、订单列表、个人中心、意见反馈等模块，实现包括用户仪器查询、预约、下单、意见反馈等多项功能。

前端管理功能设计：

（1）程序首页：小程序首页具有搜索功能，并设置导航栏以增强用户体验。

（2）仪器搜索：用户可进入本页面查看仪器状态。

（3）仪器详情：用户可充分了解仪器参数、功能及使用注意事项。

（4）仪器预约：实现在线预约仪器的功能。

（5）结算页面：实现预约扣费功能。

（6）仪器分类：按照用途或科研方向，实现将种类复杂的仪器设备有条理地进行分类。

（7）个人中心：实现用户基本信息和费用的管理，可实时查询账户余额或充值。导航栏内包括订单列表，仪器共享和意见反馈三个功能模块。

（8）订单列表：方便用户查询订单信息，同时方便后台完成订单统计分析工作。

（9）意见反馈：用户可进入该页面向后台反馈意见，包括功能异常、服务投诉、使用建议等。

（10）仪器共享：用户可进入本页面申请共享自己的仪器，在系统中录入仪器信息。

（11）仪器收藏：用户可进入页面收藏仪器，方便用户记录常用仪器设备。

后台管理功能设计：

（1）仪器管理：管理人员对系统中包含的仪器信息进行管理。

（2）后台计费：后台计费包括仪器共享的订单情况，实时更新预约费用的变化。

（3）用户管理：用户管理查看所有用户的信息，通过后台操作，对应不同身份的用户进行管理。

3.2  微信小程序框架

该小程序的功能框架采取原生的Mina架构，是一种通过运用Java技术实现的通信应用框架，其原理如图2所示。

Mina框架由视图层和逻辑层构成，其中视图层负责仪器共享小程序系统的界面全局开发，逻辑层负责功能交互，负责完成仪器共享小程序系统的功能需求，例如用户下单功能，后台更新仪器信息等。小程序如同一部有基本运输功能的电梯，由微信官方所编写的WXML语言决定了这台的电梯结构，WXSS负责电梯外观颜色，逻辑层决定小程序的功能。编写逻辑层的JS语言确定了这部电梯的功能。微信提供的API接口已经开放了丰富的功能可供调用，例如发起支付、请求获取用户信息等。从原理上来讲，JSBridge是逻辑层与视图层交互的连接桥梁，视图层和逻辑层通过调用桥梁与系统层连成通路，视图层得以将从逻辑层传来的数据转成可被直观查看的视图，视图层的更新引起小程序页面产生相应的变化，保持数据与视图一致运行，构成闭环数据传输系统。

4  结  论

近年来，随着我国创新发展战略的实施，地方高校大型科研仪器设备的开放共享水平和服务效益明显提升，但是与重点高校相比，其开放共享程度及运行管理水平仍存在较大差距，亟待进一步建立健全我国大型科研仪器设备开放共享机制，提高使用与配置效益[8-12]。在“互联网+”时代下，地方高校大型仪器共享的工作迎来了强烈的冲击和挑战，管理者要认真考虑优化管理体制、运行机制、研发的新技术和使用。

本系统以西安石油大学大学为例，通过运用微信提供的基础控件库以及相关可供调用的资源进行开发，该系统开发成本低、受众广、效益大，具备很大的发展和应用空间，有着快捷便利的运行机制[13-15]。它在很大程度上降低了人力资源管理成本，打破了信息壁垒，使仪器设备管理者和用户之间得到及时沟通，为更好地带动创新科研提供了坚实的条件保障，对地方高校提升仪器设备管理效率有着可观的应用效果和参考意义。

参考文献：

[1] 童锋，刘思亮，严笑，饶敏.大型科研仪器设备的开放共享研究——以G高校为例 [J].中国高校科技，2019（12）：12-15.

[2] 凌岚.国外大型科研仪器设备开放共享机制及启示 [J].安徽科技，2019（9）：29-31.

[3] 李彦旭，吴福根，于兆勤，等.加强实验室管理，实现优质资源共享 [J].实验室研究与探索，2011，30（11）：353-355.

[4] 西安石油大學.西安石油大学学校概况 [EB/OL].（2020-01-01）.http：//www.xapi.edu.cn/xxgk/xxgk.htm.

[5] 江南，刘森林.地方高校大型仪器共享方略探究 [J].中国检验检测，2019，27（6）：62-66.

[6] 李克勤，董少春.基于Web的大型仪器设备管理信息系统的设计与实现 [J].高校实验室工作研究，2009（1）：46-49+54.

[7] 闻星火，郭英姿，魏婧，等.高校大型仪器共享系统建设实践与探索 [J].实验技术与管理，2010，27（9）：1-5.

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[10] 查晓俊，成刚，杨玉志.基于微信小程序的医疗设备管理系统设计与实现 [J].中国医疗设备，2018，33（5）：125-129.

[11] 薛欢雪.互联网生态下基于信息管理的微信小程序新探 [J].图书馆学研究，2018（9）：80-83.

[12] 陆泽萍，谢伙生.结合二维码和微信小程序的高校仪器设备管理方法 [J].福建广播电视大学学报，2018（5）：74-79.

[13] 彭守镇.微信小程序应用探究 [J].信息与电脑（理论版）. 2018（22）：22-23.

[14] 涂苏龙.高校贵重科学仪器设备共享机制探究 [D].沈 阳：东北大学，2008.

[15] 李旭，王岩松，孙莉焰，等.基于微信小程序的开放实验室管理模式探索 [J].实验技术与管理，2018，35（3）：248-251+255.

作者简介：刘森林（1998-），男，汉族，陕西安康人，本科，研究方向：实验室管理。