计算机实验室自主排课系统的设计

第一篇：计算机实验室自主排课系统的设计

计算机实验室自主排课系统的设计

计算机实验室自主排课系统的设计

刘毅，俞炘

（江苏大学计算机科学与通信工程学院，江苏镇江212013）

摘要：本文总结了目前计算机实验室自主排课系统的主要模式，针对当前各类移动终端的普及，为了进一步提高计算机实验室的服务水平和管理效率，利用目前最新的跨平台开发框架PhoneGap，结合使用HTML5等新技术，设计了一套移动计算机实验室自主排课系统，实现了计算机实验室自主排课从PC端到移动端的转移，系统使用的离线缓存机制，提高了系统的健壮性和用户体验。

关键词：实验室管理；排课系统；

跨平台；PhoneGap；HTML5

基金项目：江苏省普通高校研究生科研创新计划（CXZZ11_0575）；江苏省自然科学基金（BK20130529）；中国博士后科学基金（2013M541616）

作者简介：刘毅（1979-），男，江苏张家港人，硕士，实验师，研究方向：信息安全、嵌入式系统、人工智能。

一、引言

从运行方式的角度来看，目前高校计算机实验室的排课系统主要有两种：一种是将计算机上机课和教室课程混合在一起，由教务系统的排课系统通过智能算法统一来排。这种方式需要教务系统掌握计算机实验室的详细情况，包括机器数、操作系统、软件等。其优点是不需要人干预，完全自动实现排课。其缺点是不容易实现。首先计算机实验室的操作系统、软件每隔一段时间可能有更新，需要教务系统能够及时的同步相关信息，而目前大部分教务系统都是独立运行的，并没有与计算机实验室连接。

其次，对于自动排课来说，计算机实验课不同于普通的教室排课，不仅要保证时间、地点、人数的统一，而且对于不同课程所使用的软件也要分别对应，增加了系统自动排课的难度。因此，目前的智能排课系统很难做到能够完全满足智能排课需求。第二种是计算机实验课和教务系统分开排的情况，实验课的编排由任课教师自主到计算机实验室预约完成。这种方式的优点是技术上比较容易实现，同时对于教师、学生或者机房来说比较灵活。笔者所在的江苏大学计算中心便是这种方式，因此本文主要讨论第二种方式。

从系统实现的架构来看，自主式的计算机实验室排课系统主要有两种一种是C/S（Client/Server）架构，另一种是B/S（Browser/Server）架构。C/S架构的优点在于事务处理能力强、响应速度快；缺点在于系统部署、维护、升级需要在每台客户端进行，增加了难度和成本。B/S架构由于是基于网页浏览模式的，只

要有浏览器可以上网就可以使用，其优点是系统的部署、维护和升级只要在服务器端就可以完成，不需要在客户端操作。因此对于排课系统这种对实时性要求不高的系统来说，B/S架构比C/S架构具有更大的优势。

现有的排课系统绝大多数都是用于PC端的，只能运行在PC机上，即使是B/S架构的，通过浏览器访问系统也不能适应移动端如手机、平板电脑的屏幕大小。而随着无线通信技术及嵌入式技术的发展，通过智能手机、平板电脑上网越来越成为一种主流的上网方式。开发移动端的排课系统，让老师随时随地可以预约计算机实验课，学生可以随时随地查询计算机实验课表，将大大节省师生的时间，对于提高计算机实验管理的效率具有重要的意义。

本文将从上述思想出发，针对目前计算机实验排课系统的问题，运用最新的跨平台开发技术，设计一套可以在移动端如手机、平板电脑运行的自主排课

系统，以进一步提高计算机实验室的服务水平和管理效率。

二、移动应用开发

（一）移动应用开发简介

移动应用开发就是在移动设备（如智能手机、平板电脑等）上开发应用程序。由于目前不同的移动设备往往基于不同的操作系统平台，若要让应用程序在不同的移动设备上运行，就需要分别在相应的平台上开发不同版本的程序。目前主要的移动操作系统平台有：安卓（Android）、iOS、Windows Phone、黑莓（Black-Berry OS）等。在不同平台上，开发应用的编程语言或者开发环境都是不同的，对于开发者来说，这无疑大大增加了开发的难度和维护成本。如下表1是目前最流行的四种操作系统所使用的开发语言。

（二）跨平台开发及PhoneGap

一款移动应用软件为了在不同的移动终端上需要进行多次的开发，大大

增加了开发、运营、维护的成本。为了解决这一问题，跨平台开发技术应运而生。利用跨平台开发技术，开发者只要开发一次应用便可以让程序在不同的平台上运行，开发者不再需要为不同的移动终端平台重复开发，以大大降低开发成本和难度，缩短开发周期。根据实现方式的不同，现有的跨平台开发技术主要通过两种技术来实现，跨平台运行引擎技术和跨平台应用编译技术。跨平台运行引擎技术主要是通过安装在目标设备上的引擎来屏蔽终端底层操作系统差异来实现，开发者开发应用部署或编译打包后，用户下载到目标设备上由引擎解释执行；跨平台应用编译技术则通常采用一种标准开发语言开发应用，应用开发完成后由代码编译器针对不同目标终端平台分别进行编译，生成有针对性的可执行程序。

跨平台开发技术的优越性，也吸引了很多公司来开发跨平台开发工具。根据VisionMobile 2012年移动开发者跨平

台开发工具报告，现有的跨平台开发工具包括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的开源跨平台开发框架，通过PhoneGap框架提供的API开发者可以非常方便调用移动设备的核心功能，包括GPS、摄像头、重力感应、陀螺仪等功能。利用PhoneGap提供的开发平台，开发者使用HTML5、JavaScript和CSS就可以快速开发出跨平台的移动应用程序，并发布到AppleStore、Google Play等各个平台应用商店。目前PhoneGap已支持几乎所有主流移动操作系统包括Android、iOS、BlackBerry、WindowsPhone、Symbian等。

PhoneGap是作为一套优秀的跨平台开发框架，具有如下特点：（1）开源、免费。（2）支持主流多数移动平台，支持云端编译功能编译成各种平台下的应用。（3）基于HTML5标准的手机应用

框架，支持HTML5、CSS3、JavaScript等Web技术。（4）提供非常丰富的API，它们包括Accelerometer移动感应器、Camera摄像头、Notification等。（5）提供硬件访问控制，比起传统的Web程序，PhoneGap提供了一些列的JavaScript类，可以直接访问硬件，比如加速、相机、指南针、GPS、文件访问等。

三、系统设计

（一）系统体系结构及功能

本文设计的跨平台机房预约系统也是一种基于B/S结构的系统。根据用户角色的不同，系统包含了三个主要功能模块，分别是访客模块、教师模块和管理员模块，如图1所示，登录界面提供不同角色的选择引导用户进入相应模块。下面分别介绍这三大模块的主要功能。

1.访客模块。访客指的是那些仅仅想查看实验室排课情况、实验室公告或者计算机有关信息的人。访客不用登录系统，可以查看本学期的实验室预约情

况，实验室公告（如实验室否有考试等活动通知），实验室不同教室计算机的配置、软件等。访客的功能方便学生、教师等快速的了解实验室的状况。

2.教师模块。教师模块主要有五部分功能。①预约机房。教师可以根据机房状况（机房是否空闲、机器配置、所装软件）和课程情况预约相应机房。②班级管理。教师可以增加删除自己所带的班级。③课程管理。教师可以增加删除自己所带的课程。④个人信息管理。教师可以修改自己的密码、联系方式等个人信息。⑤统计查询。教师可以统计查询自己预约或历史上机情况，导出自己的课表。

3.管理员模块。管理员由计算机实验室的系统管理担任，管理员模块主要包括如下功能模块。①机房信息管理，包括计算机机房的数量、计算机的配置、计算机上所安装的软件等信息的更新维护。②人员信息，主要包括新注册用户的审核，教师密码的初始化等。③公告

管理，主要是有关公告通知的发布。④统计查询，主要是针对所有机房，机时、费用、人员等相关新的查询、统计和汇总，可以将结果导出到EXCEL表中，方便统计和报告，为实验室管理提供数据支撑。⑤系统设置模块。

（二）关键技术实现

本系统的实现使用最新的跨平台开发框架PhoneGap，前端页面使用HTML5、CSS3、Javascript，为了兼容现有的桌面版的排课系统，后台数据库没有变化还是使用现有的SQL Server 2008。

运行在移动终端的程序和PC端的程序最大的变化就是网络不稳定。一般情况下在程序运行过程中如果出现网络中断的情况，可能会导致程序界面锁死、程序崩溃等问题，因此如何保证在网络状况不佳的情况下能够保持系统的稳定运行，是无线应用APP开发的一个关键问题。

本系统使用了离线缓存机制，在网络正常时，将用户的个人排课信息读取并保存在本地缓存文件中，正常情况下程序直接通过网络实现数据库的增删改查操作。网络中断时，用户的增删改查操作先记录到本地缓存文件，等到网络通畅再与数据库进行同步。离线缓存机制如图2所示。

四、结语

在智能手机、平板电脑等移动设备日益流行的今天，各个系统在移动端的开发是目前软件开发的一个流行趋势。大学计算机实验室是培养学生实践能力的一个重要基地，开发移动计算机实验室排课系统，方便教师、学生的查询预约，可以提高计算机实验室的服务水平和管理效率。本文利用目前最新的跨平台框架PhoneGap开发了一套移动计算机实验室排课系统，实现了不同智能终端平台上的系统的运行，从而实现师生随时随地进行排课预约与查询等工作。

系统使用的离线缓存机制确保了终端程序能够在网络环境不理想的环境下系统的流畅运行，提高了系统的健壮性和用户的体验。此系统的不仅可用于计算机实验室，通过修改也可用于教室或别的类型的实验室。

参考文献：

[1]孟昭霞。高校实验室创新性管理[J].实验室研究与探索，2013，（06）。

[2]厉旭云，梅汝焕，叶治国，等。高校实验教学研究的发展及趋势[J].实验室研究与探索，2014，（03）。

[3]宗薇。高校智能排课系统算法的研究与实现[J].计算机仿真，2011，（12）

第二篇：计算机实验室上机管理系统

计算机实验室上机管理系统

1.毕业设计（论文）的主要任务及目标

1、初步掌握进行科学研究的基本方法和步骤，阅读相关的学术期刊，具有较强的纸质和电子文献的检索能力。适当了解本研究相关的一些国内外动态。

2、分析在计算机实验室上机管理系统的相关需求，熟悉相关的编程语言与技术。

3、合理设计数据库，完成计算机实验室上机管理系统的总体设计，独立完成系统功能模块的分析设计，并编程实现。

4、对计算机实验室上机管理系统进行检测与调试，最终实现一个完整的计算机实验室上机管理系统。

5、严格遵守学校就毕业设计制定的各项规章制度和进程安排。

2.毕业设计（论文）的主要内容

本设计拟开发一个计算机实验室上机管理系统，所开发的系统主要包括以下主要模块：

1、进行计算机实验室基本信息的设置

2、学生基本信息的维护

3、学生课表的设定

4、自由上机费用的设定。

5、用户管理等功能

3.毕业设计（论文）的基本要求 在WINODWS 操作系统下开发，开发工具为VC++，建议使用SQ Lserver数据库。要求所开发的系统界面美观，方便实用，能有效提高企业的工作效率，通过本课题的毕业设计，全面掌握系统开发理论与技术，以达到锻炼与提高软件开发动手能力之目的。4.主要参考文献（要求至少外文两篇，中文三篇）

[1] 孙鑫.VC++深入详解,电子工业出版社,2012-7-1

[2] 霍尔顿(Horton, I.).Visual C++ 2012入门经典 ,清华大学出版社,2013-5-1

[3] 明日科技.Visual C++从入门到精通,清华大学出版社,2012-9-1

[4]Gordon Hogenson.C++/Cli The Visual C++ Language For.Net [M].Wiley India Pvt.Ltd., 2007.[5]Clare Churcher.Beginning SQL Queries: From Novice to ProfessionalApress Series[M].Apress, 2008

进度安排

第三篇：基于遗传算法的排课系统设计 开题报告

基于遗传算法的排课系统设计开题报告 课题的意义

每个新学期开始，对于学校教务科来说首要而急需完成的任务是：如何合理而高效的排课。其本质是将课程、教师和学生在合适的时间段内分配到合适的教室中。但由于涉及到的问题较多，同时学校扩招，学生和课程数量比以往大大增加，教室资源明显不足，在这种情况下排课很难在同时兼顾多重条件限制的情况下用人工方式排出令教师和学生都满意的课表。

虽然排课问题很早以前就成为众多科研人员和软件公司的研究课题，但是真正投入使用的排课软件却很少。原因是多方面的，其中算法的选择是最关键的一个问题，S.Even等人在1975年的研究中证明了排课问题是一个NP-Complete问题，即若是用“穷举法”之外的算法找出最佳解是不可能的。然而由于穷举法成本太高，时间太长，根本无法在计算机上实现。如果假设一个星期有n个时段可排课，有m位教师需要参与排课，平均每位教师一个星期上k节课，在不考虑其他限制情况下，能够推出的可能组合就有nm*k种，如此高的复杂度是目前计算机所无法承受的。而遗传算法的出现正好解决了排课在算法上的问题，可以很有效的求出最优解。轻松而快速的解决了困扰教务科的一大难题，能在短时间内排出符合各项条件的课程表。国内外研究现状

计算机排课问题是一个多目标，有限资源，带有模糊约束条件的组合规划问题，是计算机应用领域一个具有代表性的问题。20世纪60年代末，Gotlieb.C.C教授就对课程表问题进行了形式化描述。随后，此类研究发展起来。70年代中期，S.Even等人就论证了课表问题是NP完全类问题，将该问题理论化，同时也说明课表问题有其自身的理论化模型，即课表问题存在解。并且能找到解。但是根据计算和难解性理论，目前还没有解决NP完全类问题的多项式算法。到1979年，Schmit 和Strohein在文献中就列出了 300多篇已发表的文献。近年来研究这一问题的人员不断增多，国外的运筹学杂志几乎每年都有相关内容的文章那个发表，此外它还广泛的出现在计算机，应用数学，教育管理等杂志上。80年代初，我国的很多大学也开始研究排课系统软件。大体上说这些排课系统软件可以分为两大类：第一类以所谓班——教员模型为主，它是在Gotlieb.C.C工作的基础上发展起来的。主要讨论此模型的定义扩充，解的特性及分析，不断提出新的猜测和推论。基本模型变化不大，并且这类模型适合课程长度一致，无合班教室的情况，并不适合一般院校的实际情况。第二类事所谓的课程调度问题，多于图的节点的着色问题有关，模型一旦产生，它的变量往往太多，规模太大，此外根据具体的校情对模型提出的各式各样要求对模型影响较大，有的甚至没有具体的模型可寻。通过对资料的查阅发现以往对课程问题的研究多侧重于自动生成，难度较大实现不易，往往是理论研究上的工作多，而实际应用方面的工作很少。有一些实际的例子，也往往是特定条件下对实际情况简化得到的，至今还没有自动生成可课表系统的软件应用于实际。对计算机而言，不像人工编排那样可以对任何情况进行合理的取舍，因此不存在完全冲突的课表很难排出来。

国内高校排课系统中，大连理工大学是从事此类软件开发较早单位。1987年该校开发了《教学组织管理及课程调度系统》1.00版本，之后在此基础上又推出了《教学组织管理及课程调度系统》2.00版本，1902年又推出了《教学组织管理及课程调度系统》2.01版本和安排考试补考的《考试调度系统》。1994年又推出了《教学调度系统》2.20版本。1998年 年推出的在Windows下运行的3.00版，现在在各大高校使用比较多，反映较好的有大连理工大学开发的系统和清华大学开发的《综合教务排课系统》，以及北京大学开发上的一套比较新的排课管理系统。

3毕业设计论文的主要内容

1.遗传算法的形成及基本应用，遗传算法的基本实现技术和特点。

2.排课中所要考虑的约束条件，课表编排的基本规则和课表编排中存在的矛盾和问题 3.将遗传算法应用于排课系统；

4.所采用的方法、手段以及步骤等

1.详细了解课表编排中存在的矛盾和课表编排的规则，将其逐条列举出来，选取必须兼顾的重要的约束条件，2.分析学生，教师，课程，教室之间的关系建立概念模型和逻辑模型 3.产生初试种群

4冲突检测和消除：对各种冲突进行检测，如有冲突则消除它 5计算适应度函数 期望值

6遗传操作包括选择 交叉 变异 7可行课表的生成

5.阶段进度计划

第一周——第三周：查阅资料，学习遗传算法的基本理论，查阅相关文献完成 开题报告

第四周——第五周：详细学习遗产算法，并对所做课题进行详细构思

第六周——第七周： 完成英文资料的翻译

第八周——第九周 ：分析调查排课问题所面临的具体问题和矛盾以及缩影可考虑的因素，分析找出座位乖蹇的约束条件

第七周——第九周：对各个模块进行设计 第十周——第十一周：对各个部分进行分析完善 第十二周——第十三周：撰写论文

第十四周：完成PowerPoint制作的论文答辩电子稿

第十五周——第十六周：论文答辩 6参考文献

周明 孙树栋《遗传算法原理及应用》国防工业出版社 1996.6 徐艳斌 基于遗传算法的高校排课系统设计与分析(硕士生论文)

第四篇：高校计算机实验室管理系统浅析毕业论文

XXXXXXXX学院

专科毕业论文

题

目

高校计算机实验室管理系统

浅析

学生姓名

XXXXXX

专业班级

XXXXXXXXX 学

号

0X0102XXXX

院（系）XXXXXX

指导教师(职称)XX 完成时间 XXXX年 X 月 XX 日

高校计算机实验室管理系统浅析

摘 要

当前高校在不断推进素质教育的过程中，传统的计算机实验室教学管理方式急需改革，需要对计算机实验室的设备和工作人员进行统一、规范的管理，本文对高校计算机实验室的应用范围和目前日常管理中存在的不足进行了分析，总结出了高校目前使用的计算机实验室管理系统的模式，以“理论与实践一体化”教学理念为基础设计和实现了计算机实验室综合信息管理系统，使计算机实验室能高效和可靠运行。

关键词: 计算机实验室/综合信息管理系统/设计/实现

I

高校计算机实验室管理系统浅析

目 录

引

言.................................................................................................1 1.高校计算机实验室管理系统的应用范围........................................2 2.高校计算机实验室管理的不足.......................................................3 3.计算机实验室管理系统的功能模式................................................4

3.1计算机开放实验室综合管理系统.............................................4

3.1.1 门禁管理子系统.....................................................................................4 3.1.2 监控管理子系统.....................................................................................4 4.计算机实验室综合信息管理系统设计与实现.................................6

4.1计算机实验室综合信息管理系统设计......................................6

4.1.1 实验课程管理子系统.............................................................................6 4.1.2 上机管理子系统.....................................................................................7 4.2计算机实验室综合信息管理系统实现......................................7 结

论.................................................................................................8 参考文献..............................................................................................9

II

高校计算机实验室管理系统浅析

引

言

当前高校在不断推进素质教育的过程中，实验教学处于突出的地位，改革实验教学内容、方法和手段，建立适合素质教育的实验教学与管理模块，是进行实验室建设、提高高校人才培养水平的指导方针之一。而且在实行了完全的学分制管理以后，实验教学工作将改变过去那种实验教学固定时间、固定内容、按班级同时进行教学的方式，学生也可以根据自己所学的课程、兴趣来安排自己的实验，按照自己学习程度选择不同层次的实验，变被动学习为主动学习，让学生有了更多的自主权。在这种情况下传统的计算机实验室教学管理方式，已经不适应这种灵活性更高的管理要求，必须有一套能满足现代化教学要求的实验室管理系统。

高校计算机实验室管理系统浅析

1.高校计算机实验室管理系统的应用范围

作为局域网的高校计算机实验室，目前实际上已经成为校园网中的子网。高校计算机实验室的管理涉及面广，包括计算机系统管理，网络管理，运行环境管理，实验员管理，学生上机管理，等等，是一门综合的管理技术。在技术上，计算机实验室的管理工作是多学科的技术在实验室中的综合应用，包括信息技术，计算机技术，网络技术等。这些技术应用和发挥得好，有发展、有创新，就能提高计算机实验室的利用率，延长机器的使用寿命；在管理方面，涉及到实验员、教师、学生、设备以及部门之间制度的制定、落实等诸多方面，没有严格、科学的管理方法是管理不好的。可见，计算机实验室的管理工作是一项复杂的系统工程。许多人在这方面作了大量的研究工作，已取得了许多成果，并以较快的速度发展。

计算机实验室的管理与其他实验室有较大的差别，比如设备更新频率较高、设备容易受周围环境影响、人流量较大、用机秩序混乱(学生随意更换机位，或同时打开几台机器)、工作时间较长（通常的开放时间是一周七天、每天十几个小时）、公用软件维护工作量大且重复(学生随意删除系统文件或修改系统参数，病毒对软件的破坏)等等，上述问题一直困扰计算机实验室的工作人员。

目前国内高校计算机实验室管理系统的应用基本体现在以下三个方面： ①计算机实验室设备的基本管理，主要包括设备的购入、借出、报废等； ②计算机实验室所承受课程的信息管理，主要包括实验室计算机课程的排课、教师及其对应班级的安排、作业的布置与回收等；

③课余时间的自由开放管理，主要包括上机卡的发放、计时的基本方式、读卡器的设置、上机情况的登记与统计等。

高校计算机实验室管理系统浅析

2.高校计算机实验室管理的不足

我国高校的计算机实验室基本上是模仿50年代苏联的模式，按某一门课程来设置实验室，实验教学由院系自行安排，实验室实行以院系管理为主的封闭式管理体制。这种传统的设置与当时的教学管理体制和教学科研发展水平相适应，但随着高校教育体制改革的深入、科研水平的提高、学科之间的相互渗透发展，传统的实验室建设和管理模式的弊端逐渐显露出来。

①实验室小而全，多而散，功能单一，无法形成综合优势。②实验室相互独立，管理分散，资源浪费严重。

③实验教学依附于理论教学，不利于完成实验教学任务和培养创新人才。以上这些方面已经很难适应高校改革和发展的要求，甚至阻碍了高校实验室的建设和发展。目前各高校教学改革以及学生选课系统的运行，传统的实验室管理方式已不能满足教学改革的要求。为适应新人才培养方案的实施，实现实验课程的全面改革是行之有效的教学手段，也是改变传统教学模式，提高实验教学质量，培养学生独立操作能力和创造性思维的必由之路。

实验室综合管理系统就是在这一背景下产生的集现代化管理思想与计算机技术为一体的，用于各学科实验室管理和控制的一项崭新的应用技术。同时随着教育主管部门对实验室认证工作的逐步推广，对实验室的整体运行水平、管理水平、特别是管理工具提出了相当高的要求。在当今这样一个信息时代，如果一个实验室的管理停留在手工管理、纸袋储存数据的层次上，这是不可想象的，也必将面临被淘汰的危险。因此，除了加强实验室自身专业水准的提高，提升实验室的管理水平己是唯一的选择。实验室综合管理系统的引入无疑会把实验室的管理水平提升到一个新的层次。

高校计算机实验室管理系统浅析

3.计算机实验室管理系统的功能模式

目前，大多高校使用的计算机实验室管理系统以学生管理为中心，以处理学生课余上网和教师上实验课的信息为主。大致有以下两种模式：

3.1 计算机开放实验室综合管理系统

计算机开放实验室综合管理系统主要由两大子系统组成：门禁管理子系统和监控管理子系统。

3.1.1 门禁管理子系统

由门禁管理和资源管理两个子系统功能组成：①门禁管理系统是用户进出实验室的一道安全屏障。进入的用户要刷卡，并接受一系列的合法性的检查。检查完毕后，如果检查通过，该用户的刷卡信息将会被保存到数据库里；②资源管理系统通过数据库的指示决定是否允许用户启动计算机系统，而且每位用户每次只能使用一台计算机。如果用户检查没有通过，就不允许该用户使用实验室内的任何资源。用户使用完毕后，要进行刷卡注销。用户入门划卡注册到出门划卡注销所用的时间为上机机时。这种管理方式能够有效的对计算机实验室进行管理。

3.1.2 监控管理子系统

①实时监控管理的主要功能：能够及时的查询计算机使用的用户，还能够了解到每一位用户的位置，上机时间等；

②登录控制管理的主要功能：对实验室内的机器进行登录(加锁)和不登录(放开)的控制；

③帐表管理的主要功能：维护用户的账户信息。如：建立、删除、冻结单一用户帐号、成批连号用户账号。对账户中的教学机时、自费机时、打印纸张等各项数据进行增加、删除、修改和查询等维护操作。对用户账号信息及记账日志进行各类查询和统计。账表管理中对教学机时和自费机时的分离，使学生在每学期的教学实习量教学机时)完成后，能自动付费上机(自费机时)，否则被示为非法用户。机房在平时的教学时间内也可自由开放，即教学上机(教学机时)和自由上机(自费机时)可同时进行。这样，既大大提高了机器的利用率，又增加了学生的上机量；

④统计管理的主要功能：统计、分析及打印报表。可按系、班级、用户等不

高校计算机实验室管理系统浅析

同类别对所用的机时(教学机时和自费机时)、打印纸和软件资源情况进行统计、汇总和分析，并为教学研究部门、管理部门提供决策辅助信息；

⑤数据维护管理的主要功能：对各类基础信息进行增加、删除、修改和查询等维护工作，保证数据的完整性和一致性。

高校计算机实验室管理系统浅析

4.计算机实验室综合信息管理系统设计与实现

由于计算机实验室信息管理系统所面对的需求灵活、繁琐和多变，而且还要考虑到设备及其管理软件的不同情况，因此本系统的架构应该具有极松的耦合性和极强的可扩展性，以便在需要的时候进行扩展、重新组装或者复用。

4.1计算机实验室综合信息管理系统设计

本系统主界面设置了四项功能模块，分别是：系统维护、实验课程管理、上机管理、系统管理。系统维护模块主要实现系统设置(权限设置等)、系统初始化、修改口令、信息的定期安全备份等功能。实验课程管理模块实现对实验课教学的科学管理，将已往封闭的、以知识为中心的旧教学方式，转变为开放的、以资源为中心的新方式，主要包括排课系统管理、上机实验管理、实验信息资源管理等功能。上机管理模块主要包括机时分配管理、上机用户的账户管理(用户注册信息、密码设置、挂失注销、报警提示、资金余额等)、用户的上机登录管理，以及对上述信息的统计和查询；系统管理模块主要是对用户进出系统的管理.4.1.1 实验课程管理子系统

本子系统中的排课系统模块，由于受到相关制约的条件很多而且随机，所以在设计中很复杂。其主要功能如下：根据来自学院教务处的实验计划和各教学部门的实验班级获取资料，按照课程及实验室设备配置对这些资源过滤分发至各实验室进行排课，然后把实验课程表发布到WEB上。为了利用计算机实验室的信息技术优势，并适应高校教育信息化改革的需要，设计并开发了实验资源信息模块，主要包含实验大纲、实验要求、实验的环境及条件、实验重点与难点剖析、实验的模拟演示、实验的评价、实验的体会、相关知识、电子教案、实验的成绩等信息，这些信息都来源于各位任课老师和实验教师，他们结合教材、各种相关资料和实践经验，提出了每次实验的重点和难点，帮助学生分析并解决实验中容易出现的问题。实验要求根据学生的不同层次，设置为不同的级别：普通级别、拓展级别。其中普通级别要求达到实验教学大纲的要求，拓展级别是针对那些已较好地掌握了计算机基础知识，有能力进一步深入学习的学生，为他们设计一些设计型、综合型、创新型的实验，让他们达到更高的要求。所有这些信息都是学生关心而平时又不容易了解到的，把这些信息发布到校园网上，学生可以直接上网 6

高校计算机实验室管理系统浅析

检索查询，检索到的资源信息可以直接通过浏览器或下载到本地机上。

4.1.2 上机管理子系统

该子系统分为机时管理、用户登录管理、统计查询等功能模块。其中，机时管理负责为学生分配空闲机器：一方面按照实验教学计划为上实验课的学生分配机器(遵循上同一实验的学生集中坐在一起的原则)；另一方面为自由上机学生分配零散空闲机器。这几个模块中，用户登录子系统最为复杂，学生进入时使用刷卡的方式进行身份判断，如果属于当时时段的实验课，则为其分配机器，进入“上机实验系统”做实验，否则如果该用户具有合法身份，则为其分配零散空闲机器，同时记录机位、时间等信息并允许其进入自由上机，同时采用计费系统开始自动计费。用户上机完毕必须退出系统，系统将其注销。用户如果卡内资金不足，则提醒其续费并拒绝入内。

4.2 计算机实验室综合信息管理系统实现

计算机实验室综合信息管理系统的一个重要目的，就是实现数据共享及保持数据的即时性，要求数据变化随时显示在网络上，保证实验室的任何一台管理机终端可随时更新查阅资料，保证在校园网上也能及时查看有关信息。该系统运行在一个局域网中，可以实现对不同实验室的统一管理。系统采用星型拓扑结构，由一台文件服务器、一台WEB服务器、若干个收费工作站(一个机房对应一个，由一台微机和一个条形码阅读器构成的刷卡机组成)、学生上机卡，一台具有网络管理功能的超级工作站、网卡、集线器和网线组成。相应软件采用了一套自主开发的条码卡计费管理系统。

高校计算机实验室管理系统浅析

结

论

计算机实验室信息管理系统以计算机实验室现有的软硬件资源为基础，实现对高校计算机实验室中设备全面管理和完善，对计算机实验室工作人员管理的规范和有序，达到保障计算机实验室运行的高效和可靠：①让计算机实验室管理自动化，设备自动化管理，即设备的基本信息、使用、维护、购置、报废等方面的自动化管理。②让计算机实验室管理自动化，工作人员的自动化管理，即实验室人员日常工作的全面管理和及时查询。③让计算机实验室管理自动化，系统自身的有效运行，即系统的初始设置、数据的备份与恢复、管理员设置、权限设置、系统日志等方面的自动化管理。

高校计算机实验室管理系统浅析

参考文献

[1]王建明.计算机实验室管理系统的设计与实现[J].计算机与信息技术，2007，（25）：74,81.[2]张薇.高校计算机机房管理经验浅谈[J].电脑知识与技术，2006，（36）：229-230.[3]王传银.高校计算机实验室安全管理[J].辽宁师范大学学报（自然科学版），2008，（1）：85-87.[4]赵彬.高校机房监控系统的设计与实现[J].科技信息，2008，（1）：64,124.徐岚.浅谈高校计算机实验室的管理与维护[J].网络安全技术与应用，2006，（3）：117-119.[5]杨海鹰，潘华编著.实验室信息管理系统[M].北京: 化学工业出版社，2006：1-23.[6]杨碧石.基于开放实验室网络管理系统的设计[J].计算机与信息，2008，（1）：39-40.[7]高翔，兰国斌.浅谈计算机实验室信息管理系统设计思路[J].科教文汇，2007，12：221.[8]陈佩民.计算机实验室管理系统的开发研究[J].科技咨询导报，2007，（22）：178.[9]张松，陈志刚，金亮.开放实验室管理系统设计方案比较及实现[J].计算机工程与应用，2004，3（1）：230-231

[10]李雪芬.管理信息系统开发结构的研究和应用[D].浙江大学，2006：3-42.9

第五篇：高校计算机实验室综合信息管理系统设计与实现

摘要： 当前高校在不断推进素质教育的过程中，传统的计算机实验室教学管理方式急需改革，需要对计算机实验室的设备和工作人员进行统一、规范的管理，本文对高校计算机实验室的应用范围和目前日常管理中存在的不足进行了分析，总结出了高校目前使用的计算机实验室管理系统的模式，以“理论与实践一体化”教学理念为基础设计和实现了计算机实验室综合信息管理系统，使计算机实验室能高效和可靠运行。

关键词： 计算机实验室；综合信息管理系统；设计；实现

引言

当前高校在不断推进素质教育的过程中，实验教学处于突出的地位，改革实验教学内容、方法和手段，建立适合素质教育的实验教学与管理模块，是进行实验室建设、提高高校人才培养水平的指导方针之一[1]。而且在实行了完全的学分制管理以后，实验教学工作将改变过去那种实验教学固定时间、固定内容、按班级同时进行教学的方式，学生也可以根据自己所学的课程、兴趣来安排自己的实验，按照自己学习程度选择不同层次的实验，变被动学习为主动学习，让学生有了更多的自主权。在这种情况下传统的计算机实验室教学管理方式，已经不适应这种灵活性更高的管理要求，必须有一套能满足现代化教学要求的实验室管理系统。

1高校计算机实验室管理系统的应用范围

计算机实验室的管理与其他实验室有较大的差别，比如设备更新频率较高、设备容易受周围环境影响、人流量较大、用机秩序混乱(学生随意更换机位，或同时打开几台机器)、工作时间较长（通常的开放时间是一周七天、每天十几个小时）、公用软件维护工作量大且重复(学生随意删除系统文件或修改系统参数，病毒对软件的破坏)等等，上述问题一直困扰计算机实验室的工作人员。

目前国内高校计算机实验室管理系统的应用基本体现在以下三个方面[2-5]：

（1）计算机实验室设备的基本管理，主要包括设备的购入、借出、报废等；

（2）计算机实验室所承受课程的信息管理，主要包括实验室计算机课程的排课、教师及其对应班级的安排、作业的布置与回收等；

（3）课余时间的自由开放管理，主要包括上机卡的发放、计时的基本方式、读卡器的设置、上机情况的登记与统计等。

2现有高校计算机实验室管理的不足

我国高校的计算机实验室基本上是模仿50年代苏联的模式，按某一门课程来设置实验室，实验教学由院系自行安排，实验室实行以院系管理为主的封闭式管理体制。这种传统的设置与当时的教学管理体制和教学科研发展水平相适应，但随着高校教育体制改革的深入、科研水平的提高、学科之间的相互渗透发展，传统的实验室建设和管理模式的弊端逐渐显露出来[6－8]：

（1）实验室小而全，多而散，功能单一，无法形成综合优势。

（2）实验室相互独立，管理分散，资源浪费严重。

（3）实验教学依附于理论教学，不利于完成实验教学任务和培养创新人才。

3现有计算机实验室管理系统的功能模式

目前，大多高校使用的计算机实验室管理系统以学生管理为中心，以处理学生课余上网和教师上实验课的信息为主[9] [10]。大致有以下两种模式：

3.1 计算机开放实验室综合管理系统计算机开放实验室综合管理系统主要由两大子系

统组成：门禁管理子系统和监控管理子系统。

3.1.1 门禁管理子系统由门禁管理和资源管理两个子系统功能组成：①门禁管理系统是用户进出实验室的一道安全屏障。进入的用户要刷卡，并接受一系列的合法性的检查。检查完毕后，如果检查通过，该用户的刷卡信息将会被保存到数据库里；②资源管理系统通过数据库的指示决定是否允许用户启动计算机系统，而且每位用户每次只能使用一台计算机。如果用户检查没有通过，就不允许该用户使用实验室内的任何资源。用户使用完毕后，要进行刷卡注销。用户入门划卡注册到出门划卡注销所用的时间为上机机时。这种管理方式能够有效的对计算机实验室进行管理。

3.1.2 监控管理子系统

①实时监控管理的主要功能：能够及时的查询计算机使用的用户，还能够了解到每一位用户的位置，上机时间等；②登录控制管理的主要功能：对实验室内的机器进行登录(加锁)和不登录(放开)的控制；③帐表管理的主要功能：维护用户的账户信息。如：建立、删除、冻结单一用户帐号、成批连号用户账号。对账户中的教学机时、自费机时、打印纸张等各项数据进行增加、删除、修改和查询等维护操作。对用户账号信息及记账日志进行各类查询和统计。账表管理中对教学机时和自费机时的分离，使学生在每学期的教学实习量教学机时)完成后，能自动付费上机(自费机时)，否则被示为非法用户。机房在平时的教学时间内也可自由开放，即教学上机(教学机时)和自由上机(自费机时)可同时进行。这样，既大大提高了机器的利用率，又增加了学生的上机量；④统计管理的主要功能：统计、分析及打印报表。可按系、班级、用户等不同类别对所用的机时(教学机时和自费机时)、打印纸和软件资源情况进行统计、汇总和分析，并为教学研究部门、管理部门提供决策辅助信息；⑤数据维护管理的主要功能：对各类基础信息进行增加、删除、修改和查询等维护工作，保证数据的完整性和一致性。

4计算机实验室综合信息管理系统设计与实现

由于计算机实验室信息管理系统所面对的需求灵活、繁琐和多变，而且还要考虑到设备及其管理软件的不同情况，因此本系统的架构应该具有极松的耦合性和极强的可扩展性，以便在需要的时候进行扩展、重新组装或者复用。

4.1 计算机实验室综合信息管理系统设计本系统主界面设置了四项功能模块，分别是：系统维护、实验课程管理、上机管理、系统管理。系统维护模块主要实现系统设置(权限设置等)、系统初始化、修改口令、信息的定期安全备份等功能。实验课程管理模块实现对实验课教学的科学管理，将已往封闭的、以知识为中心的旧教学方式，转变为开放的、以资源为中心的新方式，主要包括排课系统管理、上机实验管理、实验信息资源管理等功能。上机管理模块主要包括机时分配管理、上机用户的账户管理(用户注册信息、密码设置、挂失注销、报警提示、资金余额等)、用户的上机登录管理，以及对上述信息的统计和查询；系统管理模块主要是对用户进出系统的管理.4.1.1 实验课程管理子系统本子系统中的排课系统模块，由于受到相关制约的条件很多而且随机，所以在设计中很复杂。其主要功能如下：根据来自学院教务处的实验计划和各教学部门的实验班级获取资料，按照课程及实验室设备配置对这些资源过滤分发至各实验室进行排课，然后把实验课程表发布到WEB上。为了利用计算机实验室的信息技术优势，并适应高校教育信息化改革的需要，设计并开发了实验资源信息模块，主要包含实验大纲、实验要求、实验的环境及条件、实验重点与难点剖析、实验的模拟演示、实验的评价、实验的体会、相关知识、电子教案、实验的成绩等信息，这些信息都来源于各位任课老师和实验教师，他们结合教材、各种相关资料和实践经验，提出了每次实验的重点和难点，帮助学生分析并解决实验中容易出现的问题。实验要求根据学生的不同层次，设置为不同的级别：普通级

别、拓展级别。其中普通级别要求达到实验教学大纲的要求，拓展级别是针对那些已较好地掌握了计算机基础知识，有能力进一步深入学习的学生，为他们设计一些设计型、综合型、创新型的实验，让他们达到更高的要求。所有这些信息都是学生关心而平时又不容易了解到的，把这些信息发布到校园网上，学生可以直接上网检索查询，检索到的资源信息可以直接通过浏览器或下载到本地机上。

4.1.2 上机管理子系统该子系统分为机时管理、用户登录管理、统计查询等功能模块。其中，机时管理负责为学生分配空闲机器：一方面按照实验教学计划为上实验课的学生分配机器(遵循上同一实验的学生集中坐在一起的原则)；另一方面为自由上机学生分配零散空闲机器。这几个模块中，用户登录子系统最为复杂，学生进入时使用刷卡的方式进行身份判断，如果属于当时时段的实验课，则为其分配机器，进入“上机实验系统”做实验，否则如果该用户具有合法身份，则为其分配零散空闲机器，同时记录机位、时间等信息并允许其进入自由上机，同时采用计费系统开始自动计费。用户上机完毕必须退出系统，系统将其注销。用户如果卡内资金不足，则提醒其续费并拒绝入内。

4.2 计算机实验室综合信息管理系统实现计算机实验室综合信息管理系统的一个重要目的，就是实现数据共享及保持数据的即时性，要求数据变化随时显示在网络上，保证实验室的任何一台管理机终端可随时更新查阅资料，保证在校园网上也能及时查看有关信息。该系统运行在一个局域网中，可以实现对不同实验室的统一管理。系统采用星型拓扑结构，由一台文件服务器、一台WEB服务器、若干个收费工作站(一个机房对应一个，由一台微机和一个条形码阅读器构成的刷卡机组成)、学生上机卡，一台具有网络管理功能的超级工作站、网卡、集线器和网线组成。相应软件采用了一套自主开发的条码卡计费管理系统。

5结论

计算机实验室信息管理系统以计算机实验室现有的软硬件资源为基础，实现对高校计算机实验室中设备全面管理和完善，对计算机实验室工作人员管理的规范和有序，达到保障计算机实验室运行的高效和可靠：①让计算机实验室管理自动化，设备自动化管理，即设备的基本信息、使用、维护、购置、报废等方面的自动化管理。②让计算机实验室管理自动化，工作人员的自动化管理，即实验室人员日常工作的全面管理和及时查询。③让计算机实验室管理自动化，系统自身的有效运行，即系统的初始设置、数据的备份与恢复、管理员设置、权限设置、系统日志等方面的自动化管理。

参考文献：

[1]王建明.计算机实验室管理系统的设计与实现[J].计算机与信息技术，2007，（25）：74,81.[2]张薇.高校计算机机房管理经验浅谈[J].电脑知识与技术，2006，（36）：229-230.[3]王传银.高校计算机实验室安全管理[J].辽宁师范大学学报（自然科学版），2008，（1）：85-87.[4]赵彬.高校机房监控系统的设计与实现[J].科技信息，2008，（1）：64,124.[17]徐岚.浅谈高校计算机实验室的管理与维护[J].网络安全技术与应用，2006，（3）：117-119.[5]杨海鹰，潘华编著.实验室信息管理系统[M].北京: 化学工业出版社，2006：1-23.[6]杨碧石.基于开放实验室网络管理系统的设计[J].计算机与信息，2008，（1）：39-40.[7]高翔，兰国斌.浅谈计算机实验室信息管理系统设计思路[J].科教文汇，2007，12：221.[8]陈佩民.计算机实验室管理系统的开发研究[J].科技咨询导报，2007，（22）：178.[9]张松，陈志刚，金亮.开放实验室管理系统设计方案比较及实现[J].计算机工程与应用，2004，3（1）：230-231.[10]李雪芬.管理信息系统开发结构的研究和应用[D].浙江大学，2006：3-42.