［摘要］各类实验相关数据报表是高校实验室日常管理工作之一，本文根据对计算机开放实验室数据的分析，针对几类常见的报表需求，在EXCEL基础数据表上开发了实验报表系统，不仅可以精准提供各类实验报表，而且大大减轻了管理人员的工作量，提高了实验室管理工作效率，以供高校实验管理人员参考借鉴。
［关键词］EXCEL；高校实验室；数据报表
0引言
教育部颁布的《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》中对整合各级教育管理信息资源、规范数据采集、推进管理数据的标准化与互通共享等信息化建设提出了明确的目标，这是提升管理效率与服务水平的前提条件，同时高校信息化建设的大力发展也将高校实验室的信息化管理和建设推上了日程。计算机实验室承担着非计算机专业所有计算机辅助类课程的上机实验教学服务，同时还承担着相关各级管理部门要求的多种数据表的统计和上报。在缺乏有效的预约和统计管理系统时，实验室管理员依然采用人工模式进行数据整合、分类和统计。这种模式不仅工作效率低而且容易出错，也无法适应当前服务和管理的信息化要求。
1背景和问题
计算机实验室不同于传统的实验室，实验室本身参与实验安排和授课的比例不大，主要是完成全校各院系非计算机专业的上机实验或实践课程，基本上所有的实验相关数据均来自院系。鉴于没有独立的预约管理系统，为了方便数据处理要求院系以Excel预约表格的形式提交，但是人工处理数据不仅数据不规范，而且容易因人为操作产生错误，影响数据的正确率。随着各级部门管理的精细化发展，统计数据类型变得多而且复杂，从而进一步加大了报表统计的难度。通过深入研究实验课程及实验室管理的需求，结合以用户（师生）为中心的服务主旨，进一步规范实验课程数据和实验过程管理，提升管理效率和报表质量，自主研发适用于开放性实验教学的报表系统是十分必要的。
2报表系统的基础设计
2．1基础数据管理
报表系统最核心的内容是对数据的管理和呈现，由于Excel电子表格在办公管理中的泛用性，我们选择了通用的、标准的Excel数据表作为基础数据源。对按照统一格式提交的教学实验课程预约表先逐一检查格式是否规范，然后再按先后顺序汇总，无差错后方可进行数据网格化处理和保存，同时可生成统一规范、时间准确、空间无冲突的实验课表，保证学生能正常使用计算机进行实验。在报表的数据呈现中，我们对指标数据进行对应的合并与计算，生成适应管理需求的数据报表，同时，报表的格式也需要方便用户对数据进行二次处理。
2．2报表系统数据库和编程语言选择
报表系统的数据库采用SQLServer，一方面利于和其他信息系统进行数据对接，另一方面可以把在Excel中利用公式完成的数据归并、计算和统计结果存储到数据库中，以便于再次加工数据和导出为各种统计图表。为了更简便地操纵表格数据，使用了Excel内嵌的VBA语言（VisualBasicforApplications）来实现系统的各种功能模块。VBA本身是一种宏语言，主要用于Office软件中常用执行操作的任务自动化，扩展了操作系统桌面应用程序的功能。其自带的窗体、文本框、列表框、组合框和多数据源读取等控件可以实现面向对象的编程，利用各种控件的属性和方法能够完成特定的工作任务。对于Excel数据表格的编程而言，VBA是最容易学习和掌握的程序编程平台，不需要专业的编程知识就可以完成在Excel中某些难以实现的功能，这不仅使工作变得更高效，操作界面更友好，更可以按个人所需定制自己的工作平台。这个特性也是缩短研发周期和降低开发成本的基础，并为以后进一步的功能扩展提供了可靠的解决方案。
2．3报表系统的需求
从解决实验教务人员及实验管理人员繁杂、重复的数据筛选和分类工作出发，对实验课程的管理流程进行梳理优化，为参与实验的师生、管理人员以及上级管理部门提供简便直观的信息化服务。第一，由于教学实验安排与理论课程一样，每学期都有新的预约数据产生，实验和教学都是按照教学日历以教学周开展，所以需要依据新的教学日历生成新的教学周次安排。第二，符合动态预约数据的汇总和排课需要，能够实现一键更换现有的预约数据，在方便操作的同时可以进行校验，并提示和解决新数据中的机位被占用问题。第三，实现不同对象的多条件检索和多个类型报表的功能。根据实验室管理人员和师生等的不同需求，设计多条件的报表查询检索功能，前台交互地提供直观快速的浏览界面并生成对应报表。当报表格式化所需时间较长时，系统可将检索和报表生成按功能模块分步执行，以提供更好的用户体验。第四，用户权限管理。系统的用户类型分为实验管理员、实验教务员和实验师生，权限管理对于涉及数据的安全性和明晰权责是极其重要的部分，因此报表系统对基础数据管理层需设置管理密码，面向不同类型人员划分使用和管理范围。第五，建立实验教学基础数据库。根据历年开设的实验课程名称和所在院系，按要求生成上机实验的“实验编号”，并将该实验的课程类别、性质等要素，精准地按照院系教学大纲和教学计划建立实验课程数据库。院系教务员无需重复填写实验数据，管理员不需要人工去匹配，在保证每次填报数据精准的前提下，避免因手动填写数据产生误差的情况，同时对于新的实验数据可报警提示补充或同步相关数据。
3报表系统的软件框架及实现
报表系统采用了三层架构进行开发，系统的框架见图1在系统中灵活应用了VLOOKUP（）、SUMIFS（）、VALUE（）、INDIRECT（）、MATCH（）等20多个Excel函数和多层嵌套，将基础数据表的数据按需求分解和提炼，使不同的任务功能在不同的表格（WorkSheet）里实现，最后通过VBA编程结合窗体控件，实现了面向对象的可视化操作。设计中还注重与其他系统的对接和功能扩展，预留了消息服务、多种格式数据的存取、数据表的协同处理以及二次开发等接口。
4报表系统的功能实现
综合设计思想和工作需求，实验室报表管理系统实现了以下功能。
4．1实验排课管理功能
实验教务员可以设置新学期的教学日历，确保教学周次按新校历进行。教务员每次汇总的机房预约新表“一键更换”导入系统后，系统会对“预约总机位”超过阈值的周、节次报警，并提示修改预约时间。同时，提供人数一栏可直观显示已经预约的时间和人数，实现了整个学期的实验教学排课功能。
4．2周教学数据查询及报表生成
机房实验管理员在查询功能模块中，可按周次查看每个实验单元内的教学安排及生成报表，并按照报表安排下一教学周的机房开放状态。
4．3师生实验教学安排及生成报表
教师可以在查询功能模块中根据自己的姓名查询当前学期内的全部教学实验安排及统计数据；学生则可以根据指导教师，或者所在班级查询本学期的教学实验安排，并生成对应报表。
4．4实验教学任务统计表
教务员和系统管理员可以查询每学期实验安排任务总表，系统根据上机实验的具体时间单元的汇总统计，计算实验人次和学期总教学机时数据，并生成报表。
4．5自动填充各类教学实验项目数据
依据系统的上机实验教学数据库，将每学期的教学任务表自动匹配数据库内字段，若无新增实验数据，则无需教务员重复填报，同时按教育部要求的格式生成学期数据报表。
4．6实现分级权限管理
用户登录后，系统按不同用户类型对其功能操作进行划分和限制，整个系统功能模块和数据库的维护管理由系统管理员完成，需要输入对应的维护密码方能执行操作。师生除通过系统的查询功能外，还可以通过人工服务窗口或者微校园程序核实实验排课结果。
5结语
报表系统充分利用了Excel表格作为实验数据基础库的元数据，基于VBA进行编程开发，解决了教务员和实验室管理人员手动编制、填写实验数据的困难，在规范实验课程管理的同时更好地服务了师生，也为上级教学及管理部门提供了更精确的实验教学数据。而且整个系统完全是自主开发，为后续增加其他用户需求，功能模块的扩展提供了技术保障，同时对于其他有教学实验的部门及管理者有一定的借鉴和推广前景。
作者：陶建平 曹霞 李战春 詹广辉 单位：华中科技大学网络与计算中心
