第一篇：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室自主排課系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室自主排課系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室自主排課系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

劉毅，俞炘

（江蘇大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與通信工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212013）

摘要：本文總結(jié)了目前計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室自主排課系統(tǒng)的主要模式，針對當(dāng)前各類移動終端的普及，為了進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的服務(wù)水平和管理效率，利用目前最新的跨平臺開發(fā)框架PhoneGap，結(jié)合使用HTML5等新技術(shù)，設(shè)計(jì)了一套移動計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室自主排課系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室自主排課從PC端到移動端的轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)使用的離線緩存機(jī)制，提高了系統(tǒng)的健壯性和用戶體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室管理；排課系統(tǒng)；

跨平臺；PhoneGap；HTML5

基金項(xiàng)目：江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃（CXZZ11_0575）；江蘇省自然科學(xué)基金（BK20130529）；中國博士后科學(xué)基金（2013M541616）

作者簡介：劉毅（1979-），男，江蘇張家港人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：信息安全、嵌入式系統(tǒng)、人工智能。

一、引言

從運(yùn)行方式的角度來看，目前高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的排課系統(tǒng)主要有兩種：一種是將計(jì)算機(jī)上機(jī)課和教室課程混合在一起，由教務(wù)系統(tǒng)的排課系統(tǒng)通過智能算法統(tǒng)一來排。這種方式需要教務(wù)系統(tǒng)掌握計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的詳細(xì)情況，包括機(jī)器數(shù)、操作系統(tǒng)、軟件等。其優(yōu)點(diǎn)是不需要人干預(yù)，完全自動實(shí)現(xiàn)排課。其缺點(diǎn)是不容易實(shí)現(xiàn)。首先計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的操作系統(tǒng)、軟件每隔一段時(shí)間可能有更新，需要教務(wù)系統(tǒng)能夠及時(shí)的同步相關(guān)信息，而目前大部分教務(wù)系統(tǒng)都是獨(dú)立運(yùn)行的，并沒有與計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室連接。

其次，對于自動排課來說，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課不同于普通的教室排課，不僅要保證時(shí)間、地點(diǎn)、人數(shù)的統(tǒng)一，而且對于不同課程所使用的軟件也要分別對應(yīng)，增加了系統(tǒng)自動排課的難度。因此，目前的智能排課系統(tǒng)很難做到能夠完全滿足智能排課需求。第二種是計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課和教務(wù)系統(tǒng)分開排的情況，實(shí)驗(yàn)課的編排由任課教師自主到計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室預(yù)約完成。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)上比較容易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)對于教師、學(xué)生或者機(jī)房來說比較靈活。筆者所在的江蘇大學(xué)計(jì)算中心便是這種方式，因此本文主要討論第二種方式。

從系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的架構(gòu)來看，自主式的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室排課系統(tǒng)主要有兩種一種是C/S（Client/Server）架構(gòu)，另一種是B/S（Browser/Server）架構(gòu)。C/S架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于事務(wù)處理能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快；缺點(diǎn)在于系統(tǒng)部署、維護(hù)、升級需要在每臺客戶端進(jìn)行，增加了難度和成本。B/S架構(gòu)由于是基于網(wǎng)頁瀏覽模式的，只

要有瀏覽器可以上網(wǎng)就可以使用，其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)的部署、維護(hù)和升級只要在服務(wù)器端就可以完成，不需要在客戶端操作。因此對于排課系統(tǒng)這種對實(shí)時(shí)性要求不高的系統(tǒng)來說，B/S架構(gòu)比C/S架構(gòu)具有更大的優(yōu)勢。

現(xiàn)有的排課系統(tǒng)絕大多數(shù)都是用于PC端的，只能運(yùn)行在PC機(jī)上，即使是B/S架構(gòu)的，通過瀏覽器訪問系統(tǒng)也不能適應(yīng)移動端如手機(jī)、平板電腦的屏幕大小。而隨著無線通信技術(shù)及嵌入式技術(shù)的發(fā)展，通過智能手機(jī)、平板電腦上網(wǎng)越來越成為一種主流的上網(wǎng)方式。開發(fā)移動端的排課系統(tǒng)，讓老師隨時(shí)隨地可以預(yù)約計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生可以隨時(shí)隨地查詢計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課表，將大大節(jié)省師生的時(shí)間，對于提高計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)管理的效率具有重要的意義。

本文將從上述思想出發(fā)，針對目前計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)排課系統(tǒng)的問題，運(yùn)用最新的跨平臺開發(fā)技術(shù)，設(shè)計(jì)一套可以在移動端如手機(jī)、平板電腦運(yùn)行的自主排課

系統(tǒng)，以進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的服務(wù)水平和管理效率。

二、移動應(yīng)用開發(fā)

（一）移動應(yīng)用開發(fā)簡介

移動應(yīng)用開發(fā)就是在移動設(shè)備（如智能手機(jī)、平板電腦等）上開發(fā)應(yīng)用程序。由于目前不同的移動設(shè)備往往基于不同的操作系統(tǒng)平臺，若要讓應(yīng)用程序在不同的移動設(shè)備上運(yùn)行，就需要分別在相應(yīng)的平臺上開發(fā)不同版本的程序。目前主要的移動操作系統(tǒng)平臺有：安卓（Android）、iOS、Windows Phone、黑莓（Black-Berry OS）等。在不同平臺上，開發(fā)應(yīng)用的編程語言或者開發(fā)環(huán)境都是不同的，對于開發(fā)者來說，這無疑大大增加了開發(fā)的難度和維護(hù)成本。如下表1是目前最流行的四種操作系統(tǒng)所使用的開發(fā)語言。

（二）跨平臺開發(fā)及PhoneGap

一款移動應(yīng)用軟件為了在不同的移動終端上需要進(jìn)行多次的開發(fā)，大大

增加了開發(fā)、運(yùn)營、維護(hù)的成本。為了解決這一問題，跨平臺開發(fā)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。利用跨平臺開發(fā)技術(shù)，開發(fā)者只要開發(fā)一次應(yīng)用便可以讓程序在不同的平臺上運(yùn)行，開發(fā)者不再需要為不同的移動終端平臺重復(fù)開發(fā)，以大大降低開發(fā)成本和難度，縮短開發(fā)周期。根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式的不同，現(xiàn)有的跨平臺開發(fā)技術(shù)主要通過兩種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，跨平臺運(yùn)行引擎技術(shù)和跨平臺應(yīng)用編譯技術(shù)?？缙脚_運(yùn)行引擎技術(shù)主要是通過安裝在目標(biāo)設(shè)備上的引擎來屏蔽終端底層操作系統(tǒng)差異來實(shí)現(xiàn)，開發(fā)者開發(fā)應(yīng)用部署或編譯打包后，用戶下載到目標(biāo)設(shè)備上由引擎解釋執(zhí)行；跨平臺應(yīng)用編譯技術(shù)則通常采用一種標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)語言開發(fā)應(yīng)用，應(yīng)用開發(fā)完成后由代碼編譯器針對不同目標(biāo)終端平臺分別進(jìn)行編譯，生成有針對性的可執(zhí)行程序。

跨平臺開發(fā)技術(shù)的優(yōu)越性，也吸引了很多公司來開發(fā)跨平臺開發(fā)工具。根據(jù)VisionMobile 2012年移動開發(fā)者跨平

臺開發(fā)工具報(bào)告，現(xiàn)有的跨平臺開發(fā)工具包括Flex、Titanium、AppMobi、PhoneGap、Mono-Touch/Droid等，其中被用的最多的是PhoneGap。

PhoneGap是Adobe公司的一款基于WEB的開源跨平臺開發(fā)框架，通過PhoneGap框架提供的API開發(fā)者可以非常方便調(diào)用移動設(shè)備的核心功能，包括GPS、攝像頭、重力感應(yīng)、陀螺儀等功能。利用PhoneGap提供的開發(fā)平臺，開發(fā)者使用HTML5、JavaScript和CSS就可以快速開發(fā)出跨平臺的移動應(yīng)用程序，并發(fā)布到AppleStore、Google Play等各個(gè)平臺應(yīng)用商店。目前PhoneGap已支持幾乎所有主流移動操作系統(tǒng)包括Android、iOS、BlackBerry、WindowsPhone、Symbian等。

PhoneGap是作為一套優(yōu)秀的跨平臺開發(fā)框架，具有如下特點(diǎn)：（1）開源、免費(fèi)。（2）支持主流多數(shù)移動平臺，支持云端編譯功能編譯成各種平臺下的應(yīng)用。（3）基于HTML5標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)應(yīng)用

框架，支持HTML5、CSS3、JavaScript等Web技術(shù)。（4）提供非常豐富的API，它們包括Accelerometer移動感應(yīng)器、Camera攝像頭、Notification等。（5）提供硬件訪問控制，比起傳統(tǒng)的Web程序，PhoneGap提供了一些列的JavaScript類，可以直接訪問硬件，比如加速、相機(jī)、指南針、GPS、文件訪問等。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及功能

本文設(shè)計(jì)的跨平臺機(jī)房預(yù)約系統(tǒng)也是一種基于B/S結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。根據(jù)用戶角色的不同，系統(tǒng)包含了三個(gè)主要功能模塊，分別是訪客模塊、教師模塊和管理員模塊，如圖1所示，登錄界面提供不同角色的選擇引導(dǎo)用戶進(jìn)入相應(yīng)模塊。下面分別介紹這三大模塊的主要功能。

1.訪客模塊。訪客指的是那些僅僅想查看實(shí)驗(yàn)室排課情況、實(shí)驗(yàn)室公告或者計(jì)算機(jī)有關(guān)信息的人。訪客不用登錄系統(tǒng)，可以查看本學(xué)期的實(shí)驗(yàn)室預(yù)約情

況，實(shí)驗(yàn)室公告（如實(shí)驗(yàn)室否有考試等活動通知），實(shí)驗(yàn)室不同教室計(jì)算機(jī)的配置、軟件等。訪客的功能方便學(xué)生、教師等快速的了解實(shí)驗(yàn)室的狀況。

2.教師模塊。教師模塊主要有五部分功能。①預(yù)約機(jī)房。教師可以根據(jù)機(jī)房狀況（機(jī)房是否空閑、機(jī)器配置、所裝軟件）和課程情況預(yù)約相應(yīng)機(jī)房。②班級管理。教師可以增加刪除自己所帶的班級。③課程管理。教師可以增加刪除自己所帶的課程。④個(gè)人信息管理。教師可以修改自己的密碼、聯(lián)系方式等個(gè)人信息。⑤統(tǒng)計(jì)查詢。教師可以統(tǒng)計(jì)查詢自己預(yù)約或歷史上機(jī)情況，導(dǎo)出自己的課表。

3.管理員模塊。管理員由計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)管理擔(dān)任，管理員模塊主要包括如下功能模塊。①機(jī)房信息管理，包括計(jì)算機(jī)機(jī)房的數(shù)量、計(jì)算機(jī)的配置、計(jì)算機(jī)上所安裝的軟件等信息的更新維護(hù)。②人員信息，主要包括新注冊用戶的審核，教師密碼的初始化等。③公告

管理，主要是有關(guān)公告通知的發(fā)布。④統(tǒng)計(jì)查詢，主要是針對所有機(jī)房，機(jī)時(shí)、費(fèi)用、人員等相關(guān)新的查詢、統(tǒng)計(jì)和匯總，可以將結(jié)果導(dǎo)出到EXCEL表中，方便統(tǒng)計(jì)和報(bào)告，為實(shí)驗(yàn)室管理提供數(shù)據(jù)支撐。⑤系統(tǒng)設(shè)置模塊。

（二）關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)使用最新的跨平臺開發(fā)框架PhoneGap，前端頁面使用HTML5、CSS3、Javascript，為了兼容現(xiàn)有的桌面版的排課系統(tǒng)，后臺數(shù)據(jù)庫沒有變化還是使用現(xiàn)有的SQL Server 2008。

運(yùn)行在移動終端的程序和PC端的程序最大的變化就是網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定。一般情況下在程序運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中斷的情況，可能會導(dǎo)致程序界面鎖死、程序崩潰等問題，因此如何保證在網(wǎng)絡(luò)狀況不佳的情況下能夠保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，是無線應(yīng)用APP開發(fā)的一個(gè)關(guān)鍵問題。

本系統(tǒng)使用了離線緩存機(jī)制，在網(wǎng)絡(luò)正常時(shí)，將用戶的個(gè)人排課信息讀取并保存在本地緩存文件中，正常情況下程序直接通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的增刪改查操作。網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，用戶的增刪改查操作先記錄到本地緩存文件，等到網(wǎng)絡(luò)通暢再與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行同步。離線緩存機(jī)制如圖2所示。

四、結(jié)語

在智能手機(jī)、平板電腦等移動設(shè)備日益流行的今天，各個(gè)系統(tǒng)在移動端的開發(fā)是目前軟件開發(fā)的一個(gè)流行趨勢。大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的一個(gè)重要基地，開發(fā)移動計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室排課系統(tǒng)，方便教師、學(xué)生的查詢預(yù)約，可以提高計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的服務(wù)水平和管理效率。本文利用目前最新的跨平臺框架PhoneGap開發(fā)了一套移動計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室排課系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了不同智能終端平臺上的系統(tǒng)的運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)師生隨時(shí)隨地進(jìn)行排課預(yù)約與查詢等工作。

系統(tǒng)使用的離線緩存機(jī)制確保了終端程序能夠在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不理想的環(huán)境下系統(tǒng)的流暢運(yùn)行，提高了系統(tǒng)的健壯性和用戶的體驗(yàn)。此系統(tǒng)的不僅可用于計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，通過修改也可用于教室或別的類型的實(shí)驗(yàn)室。

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第二篇：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室上機(jī)管理系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室上機(jī)管理系統(tǒng)

1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要任務(wù)及目標(biāo)

1、初步掌握進(jìn)行科學(xué)研究的基本方法和步驟，閱讀相關(guān)的學(xué)術(shù)期刊，具有較強(qiáng)的紙質(zhì)和電子文獻(xiàn)的檢索能力。適當(dāng)了解本研究相關(guān)的一些國內(nèi)外動態(tài)。

2、分析在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室上機(jī)管理系統(tǒng)的相關(guān)需求，熟悉相關(guān)的編程語言與技術(shù)。

3、合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，完成計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室上機(jī)管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，獨(dú)立完成系統(tǒng)功能模塊的分析設(shè)計(jì)，并編程實(shí)現(xiàn)。

4、對計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室上機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行檢測與調(diào)試，最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室上機(jī)管理系統(tǒng)。

5、嚴(yán)格遵守學(xué)校就畢業(yè)設(shè)計(jì)制定的各項(xiàng)規(guī)章制度和進(jìn)程安排。

2.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容

本設(shè)計(jì)擬開發(fā)一個(gè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室上機(jī)管理系統(tǒng)，所開發(fā)的系統(tǒng)主要包括以下主要模塊：

1、進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室基本信息的設(shè)置

2、學(xué)生基本信息的維護(hù)

3、學(xué)生課表的設(shè)定

4、自由上機(jī)費(fèi)用的設(shè)定。

5、用戶管理等功能

3.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的基本要求 在WINODWS 操作系統(tǒng)下開發(fā)，開發(fā)工具為VC++，建議使用SQ Lserver數(shù)據(jù)庫。要求所開發(fā)的系統(tǒng)界面美觀，方便實(shí)用，能有效提高企業(yè)的工作效率，通過本課題的畢業(yè)設(shè)計(jì)，全面掌握系統(tǒng)開發(fā)理論與技術(shù)，以達(dá)到鍛煉與提高軟件開發(fā)動手能力之目的。4.主要參考文獻(xiàn)（要求至少外文兩篇，中文三篇）

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進(jìn)度安排

第三篇：基于遺傳算法的排課系統(tǒng)設(shè)計(jì) 開題報(bào)告

基于遺傳算法的排課系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 課題的意義

每個(gè)新學(xué)期開始，對于學(xué)校教務(wù)科來說首要而急需完成的任務(wù)是：如何合理而高效的排課。其本質(zhì)是將課程、教師和學(xué)生在合適的時(shí)間段內(nèi)分配到合適的教室中。但由于涉及到的問題較多，同時(shí)學(xué)校擴(kuò)招，學(xué)生和課程數(shù)量比以往大大增加，教室資源明顯不足，在這種情況下排課很難在同時(shí)兼顧多重條件限制的情況下用人工方式排出令教師和學(xué)生都滿意的課表。

雖然排課問題很早以前就成為眾多科研人員和軟件公司的研究課題，但是真正投入使用的排課軟件卻很少。原因是多方面的，其中算法的選擇是最關(guān)鍵的一個(gè)問題，S.Even等人在1975年的研究中證明了排課問題是一個(gè)NP-Complete問題，即若是用“窮舉法”之外的算法找出最佳解是不可能的。然而由于窮舉法成本太高，時(shí)間太長，根本無法在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。如果假設(shè)一個(gè)星期有n個(gè)時(shí)段可排課，有m位教師需要參與排課，平均每位教師一個(gè)星期上k節(jié)課，在不考慮其他限制情況下，能夠推出的可能組合就有nm*k種，如此高的復(fù)雜度是目前計(jì)算機(jī)所無法承受的。而遺傳算法的出現(xiàn)正好解決了排課在算法上的問題，可以很有效的求出最優(yōu)解。輕松而快速的解決了困擾教務(wù)科的一大難題，能在短時(shí)間內(nèi)排出符合各項(xiàng)條件的課程表。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)排課問題是一個(gè)多目標(biāo)，有限資源，帶有模糊約束條件的組合規(guī)劃問題，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域一個(gè)具有代表性的問題。20世紀(jì)60年代末，Gotlieb.C.C教授就對課程表問題進(jìn)行了形式化描述。隨后，此類研究發(fā)展起來。70年代中期，S.Even等人就論證了課表問題是NP完全類問題，將該問題理論化，同時(shí)也說明課表問題有其自身的理論化模型，即課表問題存在解。并且能找到解。但是根據(jù)計(jì)算和難解性理論，目前還沒有解決NP完全類問題的多項(xiàng)式算法。到1979年，Schmit 和Strohein在文獻(xiàn)中就列出了 300多篇已發(fā)表的文獻(xiàn)。近年來研究這一問題的人員不斷增多，國外的運(yùn)籌學(xué)雜志幾乎每年都有相關(guān)內(nèi)容的文章那個(gè)發(fā)表，此外它還廣泛的出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)，應(yīng)用數(shù)學(xué)，教育管理等雜志上。80年代初，我國的很多大學(xué)也開始研究排課系統(tǒng)軟件。大體上說這些排課系統(tǒng)軟件可以分為兩大類：第一類以所謂班——教員模型為主，它是在Gotlieb.C.C工作的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。主要討論此模型的定義擴(kuò)充，解的特性及分析，不斷提出新的猜測和推論。基本模型變化不大，并且這類模型適合課程長度一致，無合班教室的情況，并不適合一般院校的實(shí)際情況。第二類事所謂的課程調(diào)度問題，多于圖的節(jié)點(diǎn)的著色問題有關(guān)，模型一旦產(chǎn)生，它的變量往往太多，規(guī)模太大，此外根據(jù)具體的校情對模型提出的各式各樣要求對模型影響較大，有的甚至沒有具體的模型可尋。通過對資料的查閱發(fā)現(xiàn)以往對課程問題的研究多側(cè)重于自動生成，難度較大實(shí)現(xiàn)不易，往往是理論研究上的工作多，而實(shí)際應(yīng)用方面的工作很少。有一些實(shí)際的例子，也往往是特定條件下對實(shí)際情況簡化得到的，至今還沒有自動生成可課表系統(tǒng)的軟件應(yīng)用于實(shí)際。對計(jì)算機(jī)而言，不像人工編排那樣可以對任何情況進(jìn)行合理的取舍，因此不存在完全沖突的課表很難排出來。

國內(nèi)高校排課系統(tǒng)中，大連理工大學(xué)是從事此類軟件開發(fā)較早單位。1987年該校開發(fā)了《教學(xué)組織管理及課程調(diào)度系統(tǒng)》1.00版本，之后在此基礎(chǔ)上又推出了《教學(xué)組織管理及課程調(diào)度系統(tǒng)》2.00版本，1902年又推出了《教學(xué)組織管理及課程調(diào)度系統(tǒng)》2.01版本和安排考試補(bǔ)考的《考試調(diào)度系統(tǒng)》。1994年又推出了《教學(xué)調(diào)度系統(tǒng)》2.20版本。1998年 年推出的在Windows下運(yùn)行的3.00版，現(xiàn)在在各大高校使用比較多，反映較好的有大連理工大學(xué)開發(fā)的系統(tǒng)和清華大學(xué)開發(fā)的《綜合教務(wù)排課系統(tǒng)》，以及北京大學(xué)開發(fā)上的一套比較新的排課管理系統(tǒng)。

3畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的主要內(nèi)容

1.遺傳算法的形成及基本應(yīng)用，遺傳算法的基本實(shí)現(xiàn)技術(shù)和特點(diǎn)。

2.排課中所要考慮的約束條件，課表編排的基本規(guī)則和課表編排中存在的矛盾和問題 3.將遺傳算法應(yīng)用于排課系統(tǒng)；

4.所采用的方法、手段以及步驟等

1.詳細(xì)了解課表編排中存在的矛盾和課表編排的規(guī)則，將其逐條列舉出來，選取必須兼顧的重要的約束條件，2.分析學(xué)生，教師，課程，教室之間的關(guān)系建立概念模型和邏輯模型 3.產(chǎn)生初試種群

4沖突檢測和消除：對各種沖突進(jìn)行檢測，如有沖突則消除它 5計(jì)算適應(yīng)度函數(shù) 期望值

6遺傳操作包括選擇 交叉 變異 7可行課表的生成

5.階段進(jìn)度計(jì)劃

第一周——第三周：查閱資料，學(xué)習(xí)遺傳算法的基本理論，查閱相關(guān)文獻(xiàn)完成 開題報(bào)告

第四周——第五周：詳細(xì)學(xué)習(xí)遺產(chǎn)算法，并對所做課題進(jìn)行詳細(xì)構(gòu)思

第六周——第七周： 完成英文資料的翻譯

第八周——第九周 ：分析調(diào)查排課問題所面臨的具體問題和矛盾以及縮影可考慮的因素，分析找出座位乖蹇的約束條件

第七周——第九周：對各個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì) 第十周——第十一周：對各個(gè)部分進(jìn)行分析完善 第十二周——第十三周：撰寫論文

第十四周：完成PowerPoint制作的論文答辯電子稿

第十五周——第十六周：論文答辯 6參考文獻(xiàn)

周明 孫樹棟《遺傳算法原理及應(yīng)用》國防工業(yè)出版社 1996.6 徐艷斌 基于遺傳算法的高校排課系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析(碩士生論文)

第四篇：高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)淺析畢業(yè)論文

XXXXXXXX學(xué)院

?？飘厴I(yè)論文

題

目

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)

淺析

學(xué)生姓名

XXXXXX

專業(yè)班級

XXXXXXXXX 學(xué)

號

0X0102XXXX

院（系）XXXXXX

指導(dǎo)教師(職稱)XX 完成時(shí)間 XXXX年 X 月 XX 日

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)淺析

摘 要

當(dāng)前高校在不斷推進(jìn)素質(zhì)教育的過程中，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理方式急需改革，需要對計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和工作人員進(jìn)行統(tǒng)一、規(guī)范的管理，本文對高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用范圍和目前日常管理中存在的不足進(jìn)行了分析，總結(jié)出了高校目前使用的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的模式，以“理論與實(shí)踐一體化”教學(xué)理念為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)，使計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室能高效和可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞: 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室/綜合信息管理系統(tǒng)/設(shè)計(jì)/實(shí)現(xiàn)

I

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)淺析

目 錄

引

言.................................................................................................1 1.高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的應(yīng)用范圍........................................2 2.高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理的不足.......................................................3 3.計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的功能模式................................................4

3.1計(jì)算機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng).............................................4

3.1.1 門禁管理子系統(tǒng).....................................................................................4 3.1.2 監(jiān)控管理子系統(tǒng).....................................................................................4 4.計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).................................6

4.1計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)......................................6

4.1.1 實(shí)驗(yàn)課程管理子系統(tǒng).............................................................................6 4.1.2 上機(jī)管理子系統(tǒng).....................................................................................7 4.2計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)......................................7 結(jié)

論.................................................................................................8 參考文獻(xiàn)..............................................................................................9

II

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)淺析

引

言

當(dāng)前高校在不斷推進(jìn)素質(zhì)教育的過程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)處于突出的地位，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法和手段，建立適合素質(zhì)教育的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理模塊，是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、提高高校人才培養(yǎng)水平的指導(dǎo)方針之一。而且在實(shí)行了完全的學(xué)分制管理以后，實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作將改變過去那種實(shí)驗(yàn)教學(xué)固定時(shí)間、固定內(nèi)容、按班級同時(shí)進(jìn)行教學(xué)的方式，學(xué)生也可以根據(jù)自己所學(xué)的課程、興趣來安排自己的實(shí)驗(yàn)，按照自己學(xué)習(xí)程度選擇不同層次的實(shí)驗(yàn)，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，讓學(xué)生有了更多的自主權(quán)。在這種情況下傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理方式，已經(jīng)不適應(yīng)這種靈活性更高的管理要求，必須有一套能滿足現(xiàn)代化教學(xué)要求的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)淺析

1.高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的應(yīng)用范圍

作為局域網(wǎng)的高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，目前實(shí)際上已經(jīng)成為校園網(wǎng)中的子網(wǎng)。高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理涉及面廣，包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理，網(wǎng)絡(luò)管理，運(yùn)行環(huán)境管理，實(shí)驗(yàn)員管理，學(xué)生上機(jī)管理，等等，是一門綜合的管理技術(shù)。在技術(shù)上，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理工作是多學(xué)科的技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的綜合應(yīng)用，包括信息技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。這些技術(shù)應(yīng)用和發(fā)揮得好，有發(fā)展、有創(chuàng)新，就能提高計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的利用率，延長機(jī)器的使用壽命；在管理方面，涉及到實(shí)驗(yàn)員、教師、學(xué)生、設(shè)備以及部門之間制度的制定、落實(shí)等諸多方面，沒有嚴(yán)格、科學(xué)的管理方法是管理不好的。可見，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。許多人在這方面作了大量的研究工作，已取得了許多成果，并以較快的速度發(fā)展。

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理與其他實(shí)驗(yàn)室有較大的差別，比如設(shè)備更新頻率較高、設(shè)備容易受周圍環(huán)境影響、人流量較大、用機(jī)秩序混亂(學(xué)生隨意更換機(jī)位，或同時(shí)打開幾臺機(jī)器)、工作時(shí)間較長（通常的開放時(shí)間是一周七天、每天十幾個(gè)小時(shí)）、公用軟件維護(hù)工作量大且重復(fù)(學(xué)生隨意刪除系統(tǒng)文件或修改系統(tǒng)參數(shù)，病毒對軟件的破壞)等等，上述問題一直困擾計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的工作人員。

目前國內(nèi)高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的應(yīng)用基本體現(xiàn)在以下三個(gè)方面： ①計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的基本管理，主要包括設(shè)備的購入、借出、報(bào)廢等； ②計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室所承受課程的信息管理，主要包括實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)課程的排課、教師及其對應(yīng)班級的安排、作業(yè)的布置與回收等；

③課余時(shí)間的自由開放管理，主要包括上機(jī)卡的發(fā)放、計(jì)時(shí)的基本方式、讀卡器的設(shè)置、上機(jī)情況的登記與統(tǒng)計(jì)等。

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)淺析

2.高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理的不足

我國高校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室基本上是模仿50年代蘇聯(lián)的模式，按某一門課程來設(shè)置實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)教學(xué)由院系自行安排，實(shí)驗(yàn)室實(shí)行以院系管理為主的封閉式管理體制。這種傳統(tǒng)的設(shè)置與當(dāng)時(shí)的教學(xué)管理體制和教學(xué)科研發(fā)展水平相適應(yīng)，但隨著高校教育體制改革的深入、科研水平的提高、學(xué)科之間的相互滲透發(fā)展，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理模式的弊端逐漸顯露出來。

①實(shí)驗(yàn)室小而全，多而散，功能單一，無法形成綜合優(yōu)勢。②實(shí)驗(yàn)室相互獨(dú)立，管理分散，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

③實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)，不利于完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)和培養(yǎng)創(chuàng)新人才。以上這些方面已經(jīng)很難適應(yīng)高校改革和發(fā)展的要求，甚至阻礙了高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展。目前各高校教學(xué)改革以及學(xué)生選課系統(tǒng)的運(yùn)行，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理方式已不能滿足教學(xué)改革的要求。為適應(yīng)新人才培養(yǎng)方案的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程的全面改革是行之有效的教學(xué)手段，也是改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立操作能力和創(chuàng)造性思維的必由之路。

實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)就是在這一背景下產(chǎn)生的集現(xiàn)代化管理思想與計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的，用于各學(xué)科實(shí)驗(yàn)室管理和控制的一項(xiàng)嶄新的應(yīng)用技術(shù)。同時(shí)隨著教育主管部門對實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證工作的逐步推廣，對實(shí)驗(yàn)室的整體運(yùn)行水平、管理水平、特別是管理工具提出了相當(dāng)高的要求。在當(dāng)今這樣一個(gè)信息時(shí)代，如果一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的管理停留在手工管理、紙袋儲存數(shù)據(jù)的層次上，這是不可想象的，也必將面臨被淘汰的危險(xiǎn)。因此，除了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室自身專業(yè)水準(zhǔn)的提高，提升實(shí)驗(yàn)室的管理水平己是唯一的選擇。實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)的引入無疑會把實(shí)驗(yàn)室的管理水平提升到一個(gè)新的層次。

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)淺析

3.計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的功能模式

目前，大多高校使用的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)以學(xué)生管理為中心，以處理學(xué)生課余上網(wǎng)和教師上實(shí)驗(yàn)課的信息為主。大致有以下兩種模式：

3.1 計(jì)算機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)主要由兩大子系統(tǒng)組成：門禁管理子系統(tǒng)和監(jiān)控管理子系統(tǒng)。

3.1.1 門禁管理子系統(tǒng)

由門禁管理和資源管理兩個(gè)子系統(tǒng)功能組成：①門禁管理系統(tǒng)是用戶進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的一道安全屏障。進(jìn)入的用戶要刷卡，并接受一系列的合法性的檢查。檢查完畢后，如果檢查通過，該用戶的刷卡信息將會被保存到數(shù)據(jù)庫里；②資源管理系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)庫的指示決定是否允許用戶啟動計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而且每位用戶每次只能使用一臺計(jì)算機(jī)。如果用戶檢查沒有通過，就不允許該用戶使用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的任何資源。用戶使用完畢后，要進(jìn)行刷卡注銷。用戶入門劃卡注冊到出門劃卡注銷所用的時(shí)間為上機(jī)機(jī)時(shí)。這種管理方式能夠有效的對計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理。

3.1.2 監(jiān)控管理子系統(tǒng)

①實(shí)時(shí)監(jiān)控管理的主要功能：能夠及時(shí)的查詢計(jì)算機(jī)使用的用戶，還能夠了解到每一位用戶的位置，上機(jī)時(shí)間等；

②登錄控制管理的主要功能：對實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的機(jī)器進(jìn)行登錄(加鎖)和不登錄(放開)的控制；

③帳表管理的主要功能：維護(hù)用戶的賬戶信息。如：建立、刪除、凍結(jié)單一用戶帳號、成批連號用戶賬號。對賬戶中的教學(xué)機(jī)時(shí)、自費(fèi)機(jī)時(shí)、打印紙張等各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、刪除、修改和查詢等維護(hù)操作。對用戶賬號信息及記賬日志進(jìn)行各類查詢和統(tǒng)計(jì)。賬表管理中對教學(xué)機(jī)時(shí)和自費(fèi)機(jī)時(shí)的分離，使學(xué)生在每學(xué)期的教學(xué)實(shí)習(xí)量教學(xué)機(jī)時(shí))完成后，能自動付費(fèi)上機(jī)(自費(fèi)機(jī)時(shí))，否則被示為非法用戶。機(jī)房在平時(shí)的教學(xué)時(shí)間內(nèi)也可自由開放，即教學(xué)上機(jī)(教學(xué)機(jī)時(shí))和自由上機(jī)(自費(fèi)機(jī)時(shí))可同時(shí)進(jìn)行。這樣，既大大提高了機(jī)器的利用率，又增加了學(xué)生的上機(jī)量；

④統(tǒng)計(jì)管理的主要功能：統(tǒng)計(jì)、分析及打印報(bào)表。可按系、班級、用戶等不

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)淺析

同類別對所用的機(jī)時(shí)(教學(xué)機(jī)時(shí)和自費(fèi)機(jī)時(shí))、打印紙和軟件資源情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總和分析，并為教學(xué)研究部門、管理部門提供決策輔助信息；

⑤數(shù)據(jù)維護(hù)管理的主要功能：對各類基礎(chǔ)信息進(jìn)行增加、刪除、修改和查詢等維護(hù)工作，保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性。

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)淺析

4.計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

由于計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)所面對的需求靈活、繁瑣和多變，而且還要考慮到設(shè)備及其管理軟件的不同情況，因此本系統(tǒng)的架構(gòu)應(yīng)該具有極松的耦合性和極強(qiáng)的可擴(kuò)展性，以便在需要的時(shí)候進(jìn)行擴(kuò)展、重新組裝或者復(fù)用。

4.1計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主界面設(shè)置了四項(xiàng)功能模塊，分別是：系統(tǒng)維護(hù)、實(shí)驗(yàn)課程管理、上機(jī)管理、系統(tǒng)管理。系統(tǒng)維護(hù)模塊主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)置(權(quán)限設(shè)置等)、系統(tǒng)初始化、修改口令、信息的定期安全備份等功能。實(shí)驗(yàn)課程管理模塊實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的科學(xué)管理，將已往封閉的、以知識為中心的舊教學(xué)方式，轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放的、以資源為中心的新方式，主要包括排課系統(tǒng)管理、上機(jī)實(shí)驗(yàn)管理、實(shí)驗(yàn)信息資源管理等功能。上機(jī)管理模塊主要包括機(jī)時(shí)分配管理、上機(jī)用戶的賬戶管理(用戶注冊信息、密碼設(shè)置、掛失注銷、報(bào)警提示、資金余額等)、用戶的上機(jī)登錄管理，以及對上述信息的統(tǒng)計(jì)和查詢；系統(tǒng)管理模塊主要是對用戶進(jìn)出系統(tǒng)的管理.4.1.1 實(shí)驗(yàn)課程管理子系統(tǒng)

本子系統(tǒng)中的排課系統(tǒng)模塊，由于受到相關(guān)制約的條件很多而且隨機(jī)，所以在設(shè)計(jì)中很復(fù)雜。其主要功能如下：根據(jù)來自學(xué)院教務(wù)處的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和各教學(xué)部門的實(shí)驗(yàn)班級獲取資料，按照課程及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備配置對這些資源過濾分發(fā)至各實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行排課，然后把實(shí)驗(yàn)課程表發(fā)布到WEB上。為了利用計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的信息技術(shù)優(yōu)勢，并適應(yīng)高校教育信息化改革的需要，設(shè)計(jì)并開發(fā)了實(shí)驗(yàn)資源信息模塊，主要包含實(shí)驗(yàn)大綱、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)的環(huán)境及條件、實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)與難點(diǎn)剖析、實(shí)驗(yàn)的模擬演示、實(shí)驗(yàn)的評價(jià)、實(shí)驗(yàn)的體會、相關(guān)知識、電子教案、實(shí)驗(yàn)的成績等信息，這些信息都來源于各位任課老師和實(shí)驗(yàn)教師，他們結(jié)合教材、各種相關(guān)資料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了每次實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生分析并解決實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)的問題。實(shí)驗(yàn)要求根據(jù)學(xué)生的不同層次，設(shè)置為不同的級別：普通級別、拓展級別。其中普通級別要求達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的要求，拓展級別是針對那些已較好地掌握了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識，有能力進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)的學(xué)生，為他們設(shè)計(jì)一些設(shè)計(jì)型、綜合型、創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)，讓他們達(dá)到更高的要求。所有這些信息都是學(xué)生關(guān)心而平時(shí)又不容易了解到的，把這些信息發(fā)布到校園網(wǎng)上，學(xué)生可以直接上網(wǎng) 6

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)淺析

檢索查詢，檢索到的資源信息可以直接通過瀏覽器或下載到本地機(jī)上。

4.1.2 上機(jī)管理子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)分為機(jī)時(shí)管理、用戶登錄管理、統(tǒng)計(jì)查詢等功能模塊。其中，機(jī)時(shí)管理負(fù)責(zé)為學(xué)生分配空閑機(jī)器：一方面按照實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃為上實(shí)驗(yàn)課的學(xué)生分配機(jī)器(遵循上同一實(shí)驗(yàn)的學(xué)生集中坐在一起的原則)；另一方面為自由上機(jī)學(xué)生分配零散空閑機(jī)器。這幾個(gè)模塊中，用戶登錄子系統(tǒng)最為復(fù)雜，學(xué)生進(jìn)入時(shí)使用刷卡的方式進(jìn)行身份判斷，如果屬于當(dāng)時(shí)時(shí)段的實(shí)驗(yàn)課，則為其分配機(jī)器，進(jìn)入“上機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”做實(shí)驗(yàn)，否則如果該用戶具有合法身份，則為其分配零散空閑機(jī)器，同時(shí)記錄機(jī)位、時(shí)間等信息并允許其進(jìn)入自由上機(jī)，同時(shí)采用計(jì)費(fèi)系統(tǒng)開始自動計(jì)費(fèi)。用戶上機(jī)完畢必須退出系統(tǒng)，系統(tǒng)將其注銷。用戶如果卡內(nèi)資金不足，則提醒其續(xù)費(fèi)并拒絕入內(nèi)。

4.2 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)的一個(gè)重要目的，就是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享及保持?jǐn)?shù)據(jù)的即時(shí)性，要求數(shù)據(jù)變化隨時(shí)顯示在網(wǎng)絡(luò)上，保證實(shí)驗(yàn)室的任何一臺管理機(jī)終端可隨時(shí)更新查閱資料，保證在校園網(wǎng)上也能及時(shí)查看有關(guān)信息。該系統(tǒng)運(yùn)行在一個(gè)局域網(wǎng)中，可以實(shí)現(xiàn)對不同實(shí)驗(yàn)室的統(tǒng)一管理。系統(tǒng)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由一臺文件服務(wù)器、一臺WEB服務(wù)器、若干個(gè)收費(fèi)工作站(一個(gè)機(jī)房對應(yīng)一個(gè)，由一臺微機(jī)和一個(gè)條形碼閱讀器構(gòu)成的刷卡機(jī)組成)、學(xué)生上機(jī)卡，一臺具有網(wǎng)絡(luò)管理功能的超級工作站、網(wǎng)卡、集線器和網(wǎng)線組成。相應(yīng)軟件采用了一套自主開發(fā)的條碼卡計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)。

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)淺析

結(jié)

論

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的軟硬件資源為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中設(shè)備全面管理和完善，對計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室工作人員管理的規(guī)范和有序，達(dá)到保障計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行的高效和可靠：①讓計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理自動化，設(shè)備自動化管理，即設(shè)備的基本信息、使用、維護(hù)、購置、報(bào)廢等方面的自動化管理。②讓計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理自動化，工作人員的自動化管理，即實(shí)驗(yàn)室人員日常工作的全面管理和及時(shí)查詢。③讓計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理自動化，系統(tǒng)自身的有效運(yùn)行，即系統(tǒng)的初始設(shè)置、數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)、管理員設(shè)置、權(quán)限設(shè)置、系統(tǒng)日志等方面的自動化管理。

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)淺析

參考文獻(xiàn)

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第五篇：高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要： 當(dāng)前高校在不斷推進(jìn)素質(zhì)教育的過程中，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理方式急需改革，需要對計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和工作人員進(jìn)行統(tǒng)一、規(guī)范的管理，本文對高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用范圍和目前日常管理中存在的不足進(jìn)行了分析，總結(jié)出了高校目前使用的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的模式，以“理論與實(shí)踐一體化”教學(xué)理念為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)，使計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室能高效和可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室；綜合信息管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)

引言

當(dāng)前高校在不斷推進(jìn)素質(zhì)教育的過程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)處于突出的地位，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法和手段，建立適合素質(zhì)教育的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理模塊，是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、提高高校人才培養(yǎng)水平的指導(dǎo)方針之一[1]。而且在實(shí)行了完全的學(xué)分制管理以后，實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作將改變過去那種實(shí)驗(yàn)教學(xué)固定時(shí)間、固定內(nèi)容、按班級同時(shí)進(jìn)行教學(xué)的方式，學(xué)生也可以根據(jù)自己所學(xué)的課程、興趣來安排自己的實(shí)驗(yàn)，按照自己學(xué)習(xí)程度選擇不同層次的實(shí)驗(yàn)，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，讓學(xué)生有了更多的自主權(quán)。在這種情況下傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理方式，已經(jīng)不適應(yīng)這種靈活性更高的管理要求，必須有一套能滿足現(xiàn)代化教學(xué)要求的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。

1高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的應(yīng)用范圍

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理與其他實(shí)驗(yàn)室有較大的差別，比如設(shè)備更新頻率較高、設(shè)備容易受周圍環(huán)境影響、人流量較大、用機(jī)秩序混亂(學(xué)生隨意更換機(jī)位，或同時(shí)打開幾臺機(jī)器)、工作時(shí)間較長（通常的開放時(shí)間是一周七天、每天十幾個(gè)小時(shí)）、公用軟件維護(hù)工作量大且重復(fù)(學(xué)生隨意刪除系統(tǒng)文件或修改系統(tǒng)參數(shù)，病毒對軟件的破壞)等等，上述問題一直困擾計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的工作人員。

目前國內(nèi)高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的應(yīng)用基本體現(xiàn)在以下三個(gè)方面[2-5]：

（1）計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的基本管理，主要包括設(shè)備的購入、借出、報(bào)廢等；

（2）計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室所承受課程的信息管理，主要包括實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)課程的排課、教師及其對應(yīng)班級的安排、作業(yè)的布置與回收等；

（3）課余時(shí)間的自由開放管理，主要包括上機(jī)卡的發(fā)放、計(jì)時(shí)的基本方式、讀卡器的設(shè)置、上機(jī)情況的登記與統(tǒng)計(jì)等。

2現(xiàn)有高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理的不足

我國高校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室基本上是模仿50年代蘇聯(lián)的模式，按某一門課程來設(shè)置實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)教學(xué)由院系自行安排，實(shí)驗(yàn)室實(shí)行以院系管理為主的封閉式管理體制。這種傳統(tǒng)的設(shè)置與當(dāng)時(shí)的教學(xué)管理體制和教學(xué)科研發(fā)展水平相適應(yīng)，但隨著高校教育體制改革的深入、科研水平的提高、學(xué)科之間的相互滲透發(fā)展，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理模式的弊端逐漸顯露出來[6－8]：

（1）實(shí)驗(yàn)室小而全，多而散，功能單一，無法形成綜合優(yōu)勢。

（2）實(shí)驗(yàn)室相互獨(dú)立，管理分散，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)，不利于完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)和培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

3現(xiàn)有計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的功能模式

目前，大多高校使用的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)以學(xué)生管理為中心，以處理學(xué)生課余上網(wǎng)和教師上實(shí)驗(yàn)課的信息為主[9] [10]。大致有以下兩種模式：

3.1 計(jì)算機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)主要由兩大子系

統(tǒng)組成：門禁管理子系統(tǒng)和監(jiān)控管理子系統(tǒng)。

3.1.1 門禁管理子系統(tǒng)由門禁管理和資源管理兩個(gè)子系統(tǒng)功能組成：①門禁管理系統(tǒng)是用戶進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的一道安全屏障。進(jìn)入的用戶要刷卡，并接受一系列的合法性的檢查。檢查完畢后，如果檢查通過，該用戶的刷卡信息將會被保存到數(shù)據(jù)庫里；②資源管理系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)庫的指示決定是否允許用戶啟動計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而且每位用戶每次只能使用一臺計(jì)算機(jī)。如果用戶檢查沒有通過，就不允許該用戶使用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的任何資源。用戶使用完畢后，要進(jìn)行刷卡注銷。用戶入門劃卡注冊到出門劃卡注銷所用的時(shí)間為上機(jī)機(jī)時(shí)。這種管理方式能夠有效的對計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理。

3.1.2 監(jiān)控管理子系統(tǒng)

①實(shí)時(shí)監(jiān)控管理的主要功能：能夠及時(shí)的查詢計(jì)算機(jī)使用的用戶，還能夠了解到每一位用戶的位置，上機(jī)時(shí)間等；②登錄控制管理的主要功能：對實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的機(jī)器進(jìn)行登錄(加鎖)和不登錄(放開)的控制；③帳表管理的主要功能：維護(hù)用戶的賬戶信息。如：建立、刪除、凍結(jié)單一用戶帳號、成批連號用戶賬號。對賬戶中的教學(xué)機(jī)時(shí)、自費(fèi)機(jī)時(shí)、打印紙張等各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、刪除、修改和查詢等維護(hù)操作。對用戶賬號信息及記賬日志進(jìn)行各類查詢和統(tǒng)計(jì)。賬表管理中對教學(xué)機(jī)時(shí)和自費(fèi)機(jī)時(shí)的分離，使學(xué)生在每學(xué)期的教學(xué)實(shí)習(xí)量教學(xué)機(jī)時(shí))完成后，能自動付費(fèi)上機(jī)(自費(fèi)機(jī)時(shí))，否則被示為非法用戶。機(jī)房在平時(shí)的教學(xué)時(shí)間內(nèi)也可自由開放，即教學(xué)上機(jī)(教學(xué)機(jī)時(shí))和自由上機(jī)(自費(fèi)機(jī)時(shí))可同時(shí)進(jìn)行。這樣，既大大提高了機(jī)器的利用率，又增加了學(xué)生的上機(jī)量；④統(tǒng)計(jì)管理的主要功能：統(tǒng)計(jì)、分析及打印報(bào)表?？砂聪怠嗉?、用戶等不同類別對所用的機(jī)時(shí)(教學(xué)機(jī)時(shí)和自費(fèi)機(jī)時(shí))、打印紙和軟件資源情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總和分析，并為教學(xué)研究部門、管理部門提供決策輔助信息；⑤數(shù)據(jù)維護(hù)管理的主要功能：對各類基礎(chǔ)信息進(jìn)行增加、刪除、修改和查詢等維護(hù)工作，保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性。

4計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

由于計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)所面對的需求靈活、繁瑣和多變，而且還要考慮到設(shè)備及其管理軟件的不同情況，因此本系統(tǒng)的架構(gòu)應(yīng)該具有極松的耦合性和極強(qiáng)的可擴(kuò)展性，以便在需要的時(shí)候進(jìn)行擴(kuò)展、重新組裝或者復(fù)用。

4.1 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)主界面設(shè)置了四項(xiàng)功能模塊，分別是：系統(tǒng)維護(hù)、實(shí)驗(yàn)課程管理、上機(jī)管理、系統(tǒng)管理。系統(tǒng)維護(hù)模塊主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)置(權(quán)限設(shè)置等)、系統(tǒng)初始化、修改口令、信息的定期安全備份等功能。實(shí)驗(yàn)課程管理模塊實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的科學(xué)管理，將已往封閉的、以知識為中心的舊教學(xué)方式，轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放的、以資源為中心的新方式，主要包括排課系統(tǒng)管理、上機(jī)實(shí)驗(yàn)管理、實(shí)驗(yàn)信息資源管理等功能。上機(jī)管理模塊主要包括機(jī)時(shí)分配管理、上機(jī)用戶的賬戶管理(用戶注冊信息、密碼設(shè)置、掛失注銷、報(bào)警提示、資金余額等)、用戶的上機(jī)登錄管理，以及對上述信息的統(tǒng)計(jì)和查詢；系統(tǒng)管理模塊主要是對用戶進(jìn)出系統(tǒng)的管理.4.1.1 實(shí)驗(yàn)課程管理子系統(tǒng)本子系統(tǒng)中的排課系統(tǒng)模塊，由于受到相關(guān)制約的條件很多而且隨機(jī)，所以在設(shè)計(jì)中很復(fù)雜。其主要功能如下：根據(jù)來自學(xué)院教務(wù)處的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和各教學(xué)部門的實(shí)驗(yàn)班級獲取資料，按照課程及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備配置對這些資源過濾分發(fā)至各實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行排課，然后把實(shí)驗(yàn)課程表發(fā)布到WEB上。為了利用計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的信息技術(shù)優(yōu)勢，并適應(yīng)高校教育信息化改革的需要，設(shè)計(jì)并開發(fā)了實(shí)驗(yàn)資源信息模塊，主要包含實(shí)驗(yàn)大綱、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)的環(huán)境及條件、實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)與難點(diǎn)剖析、實(shí)驗(yàn)的模擬演示、實(shí)驗(yàn)的評價(jià)、實(shí)驗(yàn)的體會、相關(guān)知識、電子教案、實(shí)驗(yàn)的成績等信息，這些信息都來源于各位任課老師和實(shí)驗(yàn)教師，他們結(jié)合教材、各種相關(guān)資料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了每次實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生分析并解決實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)的問題。實(shí)驗(yàn)要求根據(jù)學(xué)生的不同層次，設(shè)置為不同的級別：普通級

別、拓展級別。其中普通級別要求達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的要求，拓展級別是針對那些已較好地掌握了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識，有能力進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)的學(xué)生，為他們設(shè)計(jì)一些設(shè)計(jì)型、綜合型、創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)，讓他們達(dá)到更高的要求。所有這些信息都是學(xué)生關(guān)心而平時(shí)又不容易了解到的，把這些信息發(fā)布到校園網(wǎng)上，學(xué)生可以直接上網(wǎng)檢索查詢，檢索到的資源信息可以直接通過瀏覽器或下載到本地機(jī)上。

4.1.2 上機(jī)管理子系統(tǒng)該子系統(tǒng)分為機(jī)時(shí)管理、用戶登錄管理、統(tǒng)計(jì)查詢等功能模塊。其中，機(jī)時(shí)管理負(fù)責(zé)為學(xué)生分配空閑機(jī)器：一方面按照實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃為上實(shí)驗(yàn)課的學(xué)生分配機(jī)器(遵循上同一實(shí)驗(yàn)的學(xué)生集中坐在一起的原則)；另一方面為自由上機(jī)學(xué)生分配零散空閑機(jī)器。這幾個(gè)模塊中，用戶登錄子系統(tǒng)最為復(fù)雜，學(xué)生進(jìn)入時(shí)使用刷卡的方式進(jìn)行身份判斷，如果屬于當(dāng)時(shí)時(shí)段的實(shí)驗(yàn)課，則為其分配機(jī)器，進(jìn)入“上機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”做實(shí)驗(yàn)，否則如果該用戶具有合法身份，則為其分配零散空閑機(jī)器，同時(shí)記錄機(jī)位、時(shí)間等信息并允許其進(jìn)入自由上機(jī)，同時(shí)采用計(jì)費(fèi)系統(tǒng)開始自動計(jì)費(fèi)。用戶上機(jī)完畢必須退出系統(tǒng)，系統(tǒng)將其注銷。用戶如果卡內(nèi)資金不足，則提醒其續(xù)費(fèi)并拒絕入內(nèi)。

4.2 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)的一個(gè)重要目的，就是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享及保持?jǐn)?shù)據(jù)的即時(shí)性，要求數(shù)據(jù)變化隨時(shí)顯示在網(wǎng)絡(luò)上，保證實(shí)驗(yàn)室的任何一臺管理機(jī)終端可隨時(shí)更新查閱資料，保證在校園網(wǎng)上也能及時(shí)查看有關(guān)信息。該系統(tǒng)運(yùn)行在一個(gè)局域網(wǎng)中，可以實(shí)現(xiàn)對不同實(shí)驗(yàn)室的統(tǒng)一管理。系統(tǒng)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由一臺文件服務(wù)器、一臺WEB服務(wù)器、若干個(gè)收費(fèi)工作站(一個(gè)機(jī)房對應(yīng)一個(gè)，由一臺微機(jī)和一個(gè)條形碼閱讀器構(gòu)成的刷卡機(jī)組成)、學(xué)生上機(jī)卡，一臺具有網(wǎng)絡(luò)管理功能的超級工作站、網(wǎng)卡、集線器和網(wǎng)線組成。相應(yīng)軟件采用了一套自主開發(fā)的條碼卡計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)。

5結(jié)論

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的軟硬件資源為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中設(shè)備全面管理和完善，對計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室工作人員管理的規(guī)范和有序，達(dá)到保障計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行的高效和可靠：①讓計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理自動化，設(shè)備自動化管理，即設(shè)備的基本信息、使用、維護(hù)、購置、報(bào)廢等方面的自動化管理。②讓計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理自動化，工作人員的自動化管理，即實(shí)驗(yàn)室人員日常工作的全面管理和及時(shí)查詢。③讓計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理自動化，系統(tǒng)自身的有效運(yùn)行，即系統(tǒng)的初始設(shè)置、數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)、管理員設(shè)置、權(quán)限設(shè)置、系統(tǒng)日志等方面的自動化管理。

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