高职院校系部实训耗材管理系统的设计

摘要：针对系部日常实训耗材管理中遇到的数据记录繁杂、数据利用率低、耗材库存控制难等问题，设计并开发了高职院校系部实训耗材管理系统。系统采用B/S结构，面向系部实训教师和实训室管理人员，实现了耗材物料编码、耗材库存信息管理、耗材申报比对、耗材入库领用等功能，同时实现了对耗材管理数据的定制化分析和展示。可以有效地降低人员工作压力和提高系部耗材管理效率，并能为改进管理提供依据。为提高系部日常信息化管理水平和控制耗材库存维持在合理水平上做出了一定的有益探索。

关键词：B/S架构；高职院校；实训耗材；管理系统；MVC架构

中图分类号：TP311      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）08-0056-04

开放科学（资源服务）标识码（OSID） ：

0 引言

以教育信息化带动教育现代化，是我国教育事业发展的战略选择[1]。教育部发布的《职业教育信息化标杆学校建设指南》中明确指出了职业教育信息化建设要“丰富拓展应用场景、扩大优质资源供给、赋能教学方法改革、深化教育评价改革、提高数字化管理能力”[2]。

高职院校系部在实训管理过程中存在数据记录繁杂、数据利用率低、耗材库存控制难等问题，如何利用信息化手段来更加高效地管理系部的日常实验实训耗材，也已成为各高职教学单位的重要命题。目前，市面上虽然出现了一些商业化的库存管理系统，但这些系统在功能设计上与日常工作实际需求有较大的差距[3]。这类软件难以很好地对接系部对耗材的管理流程，所采集的数据内容也不一定能达到要求。结合以上分析，针对系部实验实训的特点以及耗材的管理流程和管理需求，定制化开发适合系部实际情况的耗材管理系统，提升实训室耗材管理效率和准确性，对高职院校的实验室管理和教学实践具有重要意义和实用价值[4]。

1 实训耗材管理存在的问题

当前在系部实验实训室耗材在管理中存在以下几个方面的问题：

首先，实训室耗材仍然主要依赖于手工记录和管理。任课教师需要手工填写耗材的领用记录，经批准后才可以领取；实训室管理员需人工填写整理耗材的入库、领用、借出、归还、库存等信息；实训管理部门更新汇总耗材的采购需求等信息也比较繁杂低效，存在工作量大、易出现错误和遗漏的问题。其次，缺乏统一的实训室耗材的管理标准和规范，导致不同实训室的耗材管理方式存在差异。一些实训室可能只是简单地凭借经验和个人方式进行管理，缺乏科学性和规范性。第三，由于缺乏科学的耗材管理系统，实训室耗材的使用情况不够透明，难以准确了解每个实训室、每门实训课程的耗材使用量、频率和状况。给耗材采购审批和库存管理带来一定的困难，难以评估实验室的资源利用情况，也容易导致一些耗材的浪费和过度库存的问题，带来资源浪费和经济损失。最后，手工记录的管理模式下，实训室耗材的各项管理数据不易进行数据分析和整理，也难以挖掘数据之间的相互关联趋势，不能够为实训耗材管理情况提供综合分析和决策支持。

2 耗材管理系统的需求分析和设计

2.1 需求分析

工科类系部实训室及其耗材管理中存在以下挑战：

一是实训中所使用的耗材种类繁多，涉及机械、电气、电子、液压、气动等不同领域的各类课程所需的实验实训材料与器材，耗材所对应的课程、设备、人员较复杂；二是物料的流动与变化频繁，开展实验实训活动对耗材的需求变化较大，因实训内容、上课人数、教师习惯的不同而不同，一些物料的借出和归还也比较频繁，要精准地记录和管理数据，工作量较大；三是存在耗材过度申报的情况，因对耗材的库存信息掌握不够及时和精准，为确保实验实训课程的顺利开展，常常采取多申报耗材数量的策略，造成了一定的库存积压和浪费现象。

针对系部实训耗材的使用和管理中的挑战，结合耗材管理工作流程和学院实验实训工作管理文件的要求，对实训室耗材日常管理中所需要的数据进行梳理归类，并分析和整理了管理工作中需要录入和产出的数据。系部实训室耗材管理系统在功能实现上主要包含以下内容：

物料信息管理：明确耗材物料名称、规格型号、计量单位，为每种物料分配物料编码。

物料分配管理：自动统计各物料所归属的实训项目、所属专业或专业课程，同时也提供为物料手动分配相关信息的功能。

物料库存管理：根据入库和出库情况，按照批次自动汇总统计各物料的库存状态，包括存放地点、数量、批次、各批次入库时间、价值、管理人等信息。

人员管理：对不同实训室设置不同的管理人员，并管理操作权限。

场地管理：维护各实训场地的标识名称、场地设备、面积、管理人员、开课内容等信息。

申报管理：提供在线耗材采购申报功能，可以在线录入采购物料明细，并可自动匹配所申报的物料库存状态（如数量、预算价格等），为管理人员审核耗材的采购申请提供依据。

入库管理：根据申报信息自动生成入库参考明细，在相关人员核验后自动入库。

领用管理：在线录入耗材领用、工器具借用归还等信息。

统计分析：对耗材的库存、使用情况进行自动统计，并可视化展示，为管理人员提供决策依据。同时，所有功能模块的数据都应有方便的数据导出功能。

管理系统主要功能模块如图1所示。

2.2 系统设计目标和原则

系部实训室耗材管理系统的设计目标主要包括以下几个方面：

1） 提高耗材管理效率和准确性：系统设计的首要目标是提高耗材管理的效率和准确性。通过系统的自动化和标准化管理，可以减少人为错误和信息不准确的问题，并提高管理流程的效率。管理员可以通过系统追踪耗材的使用情况，减少耗材的损耗和浪费。

2） 提供实时库存信息和耗材使用情况监控：耗材管理系统应该能够实时反映库存的状况和耗材的使用情况。管理员可以通过系统查看实验室内耗材的库存量、库存时长、消耗情况等信息。此外，系统还应该记录和分析耗材的使用情况，帮助管理员了解耗材的实际需求，并能够及时预警和采购耗材。

3） 简化耗材申报和入库流程：耗材管理系统应该能够简化耗材的申报和入库流程。系统应该具备在线申报耗材和自动化库存比对功能，可以帮助管理员汇总各实训老师申报的耗材需求，并对照现有库存状态进行采购数量的比对建议和审批。同时，系统还应支持采购入库管理，实现采购入库流程的自动化和信息化。

4） 便于统计分析和报表生成：耗材管理系统应具备统计分析和报表生成的功能，以便管理员对耗材使用情况和库存状况进行分析和评估。系统应能生成各类报表，如耗材使用统计、库存状况分析和采购报表等，帮助管理者了解实验室的资源利用情况，优化实验室管理和决策进行。

同时，本系统的设计开发是为了统一管理系部日常耗材采购和使用过程中的工作数据，也为了对不同管理员的数据进行集约化管理，提高数据的利用效率和复用率，减少重复统计工作[5]。因此，系统在设计时设定了以下几项原则：

1） 补充性：一些数据在学院的专门业务系统中已有涉及，但由于数据统计来源或统计口径不同等缘由，可能出现数据无法相互印证的情况。因此，本系统所采集和产生的数据可作为其他专门业务系统的数据填报基准，提高数据准确性。

2） 易用性：系统操作界面设计中，应充分考虑使用人员的操作便捷性，从不同角色使用者的工作习惯出发来设计操作逻辑，尽可能提高鼠标点击、拖拽和数据批量导入的操作形式，尽可能降低键盘输入频率，在数据展示上采用局部刷新方式，提高使用体验。

3） 实用性：以现有的管理表格样式为参照来设计系统数据表，减少系统数据初始化阶段的多次录入情况，提供便捷高效的表格导入形式，降低表格耦合度，减少操作人员的额外工作量和重复劳动，确保所收集信息的实用性。

2.3 数据库设计

系统运行使用了 MySQL 数据库，以数据库设计的三大范式为准则设计数据库结构，最小化数据表之间的耦合度。全面整理分析各数据关系，确保各表字段的原子性；设定合理的主键，确保主键与数据的对应关系，明确各行数据的差异性[6]。

系统中所处理的数据对象主要为各类耗材，耗材种类条目数量级大约为 3 000 条，数据规模相对较小，由于课程、设备和实验实训项目是相对固定的，所使用的耗材也不会有大幅度的增减情况。按照工作流程，耗材每学期申报一次，因此一年内会产生两个批次的耗材入库信息。一般情况下，每一批次的耗材均会有数量结余，这样就会产生不同批次的同种耗材数量累积的情况，因此有必要在库存信息中将耗材与批次对应，以便于管理人员分析和预判后续申报时的数量需求。系统中除了对耗材的基本信息、耗材的申报、入库、领用等信息进行管理外，还需要对实训室的基本情况、库存位置等信息进行维护，除此之外还需要对系统用户的权限进行划分。如表1所示为系部耗材管理系统的主要数据表设计一览。

2.4 角色权限设计

根据日常的工作需求，耗材管理系统的使用面向系部教师、实训室管理员、系部实验实训专职负责人、系部负责人等5类角色。各类角色可执行的系统数据操作与查看导出的权限不同。系部教师可以进行耗材的申报和领用借出申请，可查看历史申报数据、比对库存数据以及进行数据分析；实训室管理员负责耗材的入库确认、领用借出归还的一次审批，可导出相关数据以及进行数据分析；系部实验实训专职负责人可进行耗材申报的库存比对和审批，必要的物料领用和借出的二次审批，可查看和导出相关数据以及进行数据分析；系部负责人负责各类业务事项的最终审批，并可查看各类相关历史数据和分析数据。根据不同用户的系统业务权限，在用户登录时自动显示相应的操作界面。除此之外，还能够对单个的用户进行定制化权限授权，其系统权限独立于角色权限之外。

2.5 系统架构与技术选型

本系统采用B/S架构，前端使用HTML、CSS、JavaScript和jQuery技术来实现用户界面的设计和交互。后台采用ASP.NET作为后台框架，使用C#语言进行开发，利用ASP.NET的MVC架构来组织代码，实现系统模块化并提升系统可维护性。选择MySQL作为数据库管理系统，使用MySQL提供的SQL语言进行数据操作和管理。数据访问层使用Entity Framework来简化数据库操作和数据访问。采用ASP.NET的身份验证和授权机制，结合角色和权限管理，确保系统安全性。

3 系部实训室耗材管理系统的核心功能设计

3.1 耗材物料编码管理模块

耗材的物料编码是整个系统数据的基础，包括耗材的申报、审核、比对、入库、领用、借出、归还等所有的业务功能都是以物料编码作为基础。物料编码的录入方式分为四种：第一种是系统数据初始化时自动生成，在系统投入使用之前的库存数据导入系统时，系统自动为各物料分配对应的物料编码；第二种为日常使用时批量导入，用户从系统中下载导入模板，按模板内容填写后导入系统，由系统自动分配物料编码；第三种为系统录入，在物料编码的新增页面，用户可手动输入物料相关内容，确认后，系统自动为该物料分配编码；第四种为耗材申报录入，为方便用户在申报耗材计划时的录入效率，允许用户申报不在库的物料名称，在提交申报时，系统自动为其分配物料编码并加入物料库中。无论使用哪一种方法生成物料编码，系统都会自动匹配现有的物料信息，对物料信息相同的数据进行合并，减少物料库中的相同物料信息。如果用户需要对物料信息进行修改和删除，系统首先查询该信息所对应的物料是否有库存和是否有物料使用记录，允许对没有库存和使用记录的物料信息进行修改和删除等操作。物料编码管理模块功能示意图如图2所示。

3.2 耗材采购申报模块

耗材采购申报是系统数据初始化导入完成后，库存耗材数据新增的主要方式。采用在线填报方式申报，授权用户可以在申报时间窗口内填报耗材采购需求。系统会自动匹配现有的库存数据，方便申报人参照调整申报数量。提交申报后，审批人员可以根据系统的库存匹配结果对采购申请进行通过、修改或驳回等操作。申报数据与库存数据的自动匹配建议有助于合理控制库存冗余，减少耗材的浪费，提高耗材使用效率。耗材申报中库存比对界面如图3所示。