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[摘要]各類實驗相關數據報表是高校實驗室日常管理工作之一,本文根據對計算機開放實驗室數據的分析,針對幾類常見的報表需求,在EXCEL基礎數據表上開發了實驗報表系統,不僅可以精準提供各類實驗報表,而且大大減輕了管理人員的工作量,提高了實驗室管理工作效率,以供高校實驗管理人員參考借鑒。
[關鍵詞]EXCEL;高校實驗室;數據報表
0引言
教育部頒布的《教育信息化十年發展規劃(2011—2020年)》中對整合各級教育管理信息資源、規范數據采集、推進管理數據的標準化與互通共享等信息化建設提出了明確的目標,這是提升管理效率與服務水平的前提條件,同時高校信息化建設的大力發展也將高校實驗室的信息化管理和建設推上了日程。計算機實驗室承擔著非計算機專業所有計算機輔助類課程的上機實驗教學服務,同時還承擔著相關各級管理部門要求的多種數據表的統計和上報。在缺乏有效的預約和統計管理系統時,實驗室管理員依然采用人工模式進行數據整合、分類和統計。這種模式不僅工作效率低而且容易出錯,也無法適應當前服務和管理的信息化要求。
1背景和問題
計算機實驗室不同于傳統的實驗室,實驗室本身參與實驗安排和授課的比例不大,主要是完成全校各院系非計算機專業的上機實驗或實踐課程,基本上所有的實驗相關數據均來自院系。鑒于沒有獨立的預約管理系統,為了方便數據處理要求院系以Excel預約表格的形式提交,但是人工處理數據不僅數據不規范,而且容易因人為操作產生錯誤,影響數據的正確率。隨著各級部門管理的精細化發展,統計數據類型變得多而且復雜,從而進一步加大了報表統計的難度。通過深入研究實驗課程及實驗室管理的需求,結合以用戶(師生)為中心的服務主旨,進一步規范實驗課程數據和實驗過程管理,提升管理效率和報表質量,自主研發適用于開放性實驗教學的報表系統是十分必要的。
2報表系統的基礎設計
2.1基礎數據管理
報表系統最核心的內容是對數據的管理和呈現,由于Excel電子表格在辦公管理中的泛用性,我們選擇了通用的、標準的Excel數據表作為基礎數據源。對按照統一格式提交的教學實驗課程預約表先逐一檢查格式是否規范,然后再按先后順序匯總,無差錯后方可進行數據網格化處理和保存,同時可生成統一規范、時間準確、空間無沖突的實驗課表,保證學生能正常使用計算機進行實驗。在報表的數據呈現中,我們對指標數據進行對應的合并與計算,生成適應管理需求的數據報表,同時,報表的格式也需要方便用戶對數據進行二次處理。
2.2報表系統數據庫和編程語言選擇
報表系統的數據庫采用SQLServer,一方面利于和其他信息系統進行數據對接,另一方面可以把在Excel中利用公式完成的數據歸并、計算和統計結果存儲到數據庫中,以便于再次加工數據和導出為各種統計圖表。為了更簡便地操縱表格數據,使用了Excel內嵌的VBA語言(VisualBasicforApplications)來實現系統的各種功能模塊。VBA本身是一種宏語言,主要用于Office軟件中常用執行操作的任務自動化,擴展了操作系統桌面應用程序的功能。其自帶的窗體、文本框、列表框、組合框和多數據源讀取等控件可以實現面向對象的編程,利用各種控件的屬性和方法能夠完成特定的工作任務。對于Excel數據表格的編程而言,VBA是最容易學習和掌握的程序編程平臺,不需要專業的編程知識就可以完成在Excel中某些難以實現的功能,這不僅使工作變得更高效,操作界面更友好,更可以按個人所需定制自己的工作平臺。這個特性也是縮短研發周期和降低開發成本的基礎,并為以后進一步的功能擴展提供了可靠的解決方案。
2.3報表系統的需求
從解決實驗教務人員及實驗管理人員繁雜、重復的數據篩選和分類工作出發,對實驗課程的管理流程進行梳理優化,為參與實驗的師生、管理人員以及上級管理部門提供簡便直觀的信息化服務。第一,由于教學實驗安排與理論課程一樣,每學期都有新的預約數據產生,實驗和教學都是按照教學日歷以教學周開展,所以需要依據新的教學日歷生成新的教學周次安排。第二,符合動態預約數據的匯總和排課需要,能夠實現一鍵更換現有的預約數據,在方便操作的同時可以進行校驗,并提示和解決新數據中的機位被占用問題。第三,實現不同對象的多條件檢索和多個類型報表的功能。根據實驗室管理人員和師生等的不同需求,設計多條件的報表查詢檢索功能,前臺交互地提供直觀快速的瀏覽界面并生成對應報表。當報表格式化所需時間較長時,系統可將檢索和報表生成按功能模塊分步執行,以提供更好的用戶體驗。第四,用戶權限管理。系統的用戶類型分為實驗管理員、實驗教務員和實驗師生,權限管理對于涉及數據的安全性和明晰權責是極其重要的部分,因此報表系統對基礎數據管理層需設置管理密碼,面向不同類型人員劃分使用和管理范圍。第五,建立實驗教學基礎數據庫。根據歷年開設的實驗課程名稱和所在院系,按要求生成上機實驗的“實驗編號”,并將該實驗的課程類別、性質等要素,精準地按照院系教學大綱和教學計劃建立實驗課程數據庫。院系教務員無需重復填寫實驗數據,管理員不需要人工去匹配,在保證每次填報數據精準的前提下,避免因手動填寫數據產生誤差的情況,同時對于新的實驗數據可報警提示補充或同步相關數據。
3報表系統的軟件框架及實現
報表系統采用了三層架構進行開發,系統的框架見圖1在系統中靈活應用了VLOOKUP()、SUMIFS()、VALUE()、INDIRECT()、MATCH()等20多個Excel函數和多層嵌套,將基礎數據表的數據按需求分解和提煉,使不同的任務功能在不同的表格(WorkSheet)里實現,最后通過VBA編程結合窗體控件,實現了面向對象的可視化操作。設計中還注重與其他系統的對接和功能擴展,預留了消息服務、多種格式數據的存取、數據表的協同處理以及二次開發等接口。
4報表系統的功能實現
綜合設計思想和工作需求,實驗室報表管理系統實現了以下功能。
4.1實驗排課管理功能
實驗教務員可以設置新學期的教學日歷,確保教學周次按新校歷進行。教務員每次匯總的機房預約新表“一鍵更換”導入系統后,系統會對“預約總機位”超過閾值的周、節次報警,并提示修改預約時間。同時,提供人數一欄可直觀顯示已經預約的時間和人數,實現了整個學期的實驗教學排課功能。
4.2周教學數據查詢及報表生成
機房實驗管理員在查詢功能模塊中,可按周次查看每個實驗單元內的教學安排及生成報表,并按照報表安排下一教學周的機房開放狀態。
4.3師生實驗教學安排及生成報表
教師可以在查詢功能模塊中根據自己的姓名查詢當前學期內的全部教學實驗安排及統計數據;學生則可以根據指導教師,或者所在班級查詢本學期的教學實驗安排,并生成對應報表。
4.4實驗教學任務統計表
教務員和系統管理員可以查詢每學期實驗安排任務總表,系統根據上機實驗的具體時間單元的匯總統計,計算實驗人次和學期總教學機時數據,并生成報表。
4.5自動填充各類教學實驗項目數據
依據系統的上機實驗教學數據庫,將每學期的教學任務表自動匹配數據庫內字段,若無新增實驗數據,則無需教務員重復填報,同時按教育部要求的格式生成學期數據報表。
4.6實現分級權限管理
用戶登錄后,系統按不同用戶類型對其功能操作進行劃分和限制,整個系統功能模塊和數據庫的維護管理由系統管理員完成,需要輸入對應的維護密碼方能執行操作。師生除通過系統的查詢功能外,還可以通過人工服務窗口或者微校園程序核實實驗排課結果。
5結語
報表系統充分利用了Excel表格作為實驗數據基礎庫的元數據,基于VBA進行編程開發,解決了教務員和實驗室管理人員手動編制、填寫實驗數據的困難,在規范實驗課程管理的同時更好地服務了師生,也為上級教學及管理部門提供了更精確的實驗教學數據。而且整個系統完全是自主開發,為后續增加其他用戶需求,功能模塊的擴展提供了技術保障,同時對于其他有教學實驗的部門及管理者有一定的借鑒和推廣前景。
作者:陶建平 曹霞 李戰春 詹廣輝 單位:華中科技大學網絡與計算中心