基于Web的機房機時預(yù)約管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

王 冰 馬遠向 周 圍 王移芝

北京交通大學(xué) 北京 100044

著名物理學(xué)家馮端曾經(jīng)說過：“實驗室是現(xiàn)代大學(xué)的心臟”[1]。近年來隨著我國高校實驗室建設(shè)的不斷發(fā)展，高校實驗室在數(shù)量上有了非常大的增長，它們不僅承擔(dān)著實驗教學(xué)任務(wù)，還承擔(dān)大量的公眾服務(wù)和創(chuàng)收工作，這就要求實驗室的管理水平也要相應(yīng)提高。我校計算機與信息技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)教學(xué)基地目前有7個計算機機房，共有計算機軟、硬件及網(wǎng)絡(luò)實驗平臺計650臺套，均面向全校師生開放，每天開放時間達14小時，周六周日不休息，為全校需要實驗教學(xué)的公共基礎(chǔ)和專業(yè)課程提供教學(xué)服務(wù)，如大學(xué)英語、大學(xué)計算機基礎(chǔ)、C語言程序設(shè)計、機械制圖等。任課教師可以按照自己所授課程排定的教學(xué)日歷，在計算機機房預(yù)約機時，安排上機實驗課程或課程中的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)。另外，在保證任課教師正常教學(xué)工作的前提下，全校師生可在沒有被預(yù)約的時段來機房自由上機，以最大限度地利用好計算機機房這一寶貴資源。

1 任課教師在預(yù)約機時中存在的問題

多年來，在機時預(yù)約管理方面，我們主要采取每學(xué)期初由任課教師根據(jù)自己制定的本學(xué)期教學(xué)日歷親自到機房來，在機房管理人員預(yù)先打印好的機時預(yù)約登記本上手工登記。在實際工作中，我們發(fā)現(xiàn)此方式存在以下問題和不足之處：

(1)任課教師實驗課程安排各異造成預(yù)約沖突[2]，影響機時預(yù)約：實驗教學(xué)分為兩大類。第一類為專門的實驗課程教學(xué)，第二類是理論加實驗課程中的實驗教學(xué)部分。第一類實驗教學(xué)可以通過統(tǒng)一的方式完成課程安排和機時預(yù)約；而第二類課程的實驗時間則會因為任課教師的教學(xué)方式、方法等的不同而具有不確定性，這就造成了學(xué)校教務(wù)排課系統(tǒng)難于為每位任課教師安排具體細致的實驗教學(xué)時間段，只是將理論課時和實驗課時混在一起，排定任課教師的教學(xué)時間表，由任課教師自行安排理論和實驗時間段。由于我們機房是面向全校教師接受機時預(yù)約登記的，又由于每位任課教師根據(jù)自己的理論授課進度來安排或調(diào)整實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，所以經(jīng)常出現(xiàn)大量任課教師機時預(yù)約的時間段相同，造成預(yù)約沖突。

(2)任課教師不清楚機房自身的工作安排，影響機時預(yù)約：機房某些特殊時間段不對外開放，不能預(yù)約，如為了保證設(shè)備的良好運轉(zhuǎn)，每周安排的機房例行維護時間段。另外，機房承接的由學(xué)?；?qū)W院直接安排的其他非教學(xué)任務(wù)的時間段也不能預(yù)約，如機房承接的全國計算機等級考試，全國大學(xué)英語四、六級考試的時間段。但是任課教師在來機房預(yù)約機時前并不清楚機房的這些工作安排，也會造成預(yù)約沖突。

(3)機房設(shè)備資源有限，任課教師之間溝通困難，影響機時預(yù)約：機房設(shè)備的數(shù)量畢竟有限，可能無法滿足多位教師在同一時間段同時開展實驗的要求，只能是先預(yù)約者先得機位。又因某些任課教師搶占或多占機位，或在機時預(yù)約登記本上登記的信息不全、字跡潦草等，造成其他任課教師不便于與其溝通協(xié)調(diào)，這也給機房的管理工作帶來一定的困難，有時還會引起任課教師之間以及任課教師和機房管理人員之間的矛盾。

(4)調(diào)課、補課等特殊情況及不確定因素，影響機時預(yù)約：在實際教學(xué)過程中，由于國家法定節(jié)假日放假休息、任課教師請假等原因，可能導(dǎo)致調(diào)課或補課，此時，任課教師又不得不到機房來了解機時預(yù)約情況很不方便。

綜上所述，這諸多情況經(jīng)常會造成任課教師無法按自己的最初課程安排開展實驗教學(xué)，到機房來預(yù)約機時，經(jīng)常是高興而來掃興而歸，有些任課教師為預(yù)約機時不得不來機房若干趟，這種手工登記方式既費時又費力，給任課教師和機房管理人員都帶來極大的不便。通過分析我們發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)以上問題的根本原因就是任課教師不能及時了解機房的工作安排及其他任課教師已預(yù)約機時的情況，也無法及時和其他已經(jīng)預(yù)約機時的教師協(xié)調(diào)溝通等，為此我們開發(fā)了一套基于Web的機房機時預(yù)約管理系統(tǒng)，方便任課教師在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下預(yù)約，目前本系統(tǒng)已成功運用于實際的教學(xué)工作中。

2 機房機時預(yù)約管理系統(tǒng)的設(shè)計和主要功能

在機房機時預(yù)約管理系統(tǒng)的設(shè)計過程中，我們總結(jié)多年機房管理的經(jīng)驗和不足之處，不但考慮到機房的過去、現(xiàn)在的運轉(zhuǎn)情況，而且還面向機房未來的發(fā)展，通過調(diào)研了解廣大師生的辦公學(xué)習(xí)環(huán)境和需求情況，力求使本系統(tǒng)的需求分析考慮得周到全面[3]，使所設(shè)計的機房機時預(yù)約系統(tǒng)實用、安全、穩(wěn)定。在此基礎(chǔ)上，盡量通過采用靈活的參數(shù)配置等方式，以不變應(yīng)萬變，努力使本系統(tǒng)具有較好的可擴展性和可重構(gòu)性。

在明確系統(tǒng)需求和目標定位的基礎(chǔ)上，根據(jù)目前計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，我們確立了本機時預(yù)約管理系統(tǒng)采用基于Browser/Server的Web結(jié)構(gòu)進行設(shè)計開發(fā)[4]。本系統(tǒng)主要分為前臺預(yù)約和后臺管理兩大部分，前臺預(yù)約主要為教師和學(xué)生服務(wù)，任課教師可以預(yù)約機時、廣大師生可瀏覽當周各機房機時預(yù)約信息，后臺管理主要為維護本系統(tǒng)的機房管理人員服務(wù)，可以實現(xiàn)對相關(guān)信息增加、刪除、修改、查詢、打印等功能。前、后臺部分包含的主要功能模塊如圖1所示。

2.1 任課教師機時預(yù)約登記模塊

此模塊完成任課教師預(yù)約機時的功能。任課教師進入本系統(tǒng)，輸入用戶名、密碼等信息登錄成功后，會出現(xiàn)可供選擇預(yù)約多個機房的相關(guān)信息，任課教師根據(jù)自己所需實驗環(huán)境的要求以及現(xiàn)有各機房類型、機房實驗環(huán)境配置、機房所能容納的人數(shù)等信息，選擇進入滿足自己預(yù)約基本要求的機房機時預(yù)約界面。在機時預(yù)約界面，任課教師可按當前學(xué)期的周次、周幾、第幾節(jié)、課程名稱、上課學(xué)生人數(shù)等逐周逐天逐節(jié)預(yù)約機時并提交預(yù)約信息；也可以通過指定起始周、結(jié)束周、每周周幾的第幾節(jié)、課程名稱、學(xué)生人數(shù)等按單周、雙周或全部周次進行批量預(yù)約機時并提交預(yù)約信息[5]。任課教師有權(quán)對自己已預(yù)約機時信息進行取消預(yù)約、查詢及打印等操作，但無權(quán)對其他任課教師預(yù)約機時的信息進行修改、刪除等，只能瀏覽其他教師預(yù)約機時的相關(guān)信息，如姓名、所授課程、聯(lián)系方式、預(yù)約機位數(shù)等。任課教師還可以對自己的個人基本信息及密碼等進行修改并提交保存。另外在本系統(tǒng)的登錄界面上，我們也為任課教師提供本系統(tǒng)的使用說明書，以方便任課教師下載學(xué)習(xí)。

2.2 師生瀏覽當周預(yù)約信息模塊

此模塊根據(jù)日期確定所在學(xué)期的授課周次，顯示當前周次所有機房的工作安排和機時預(yù)約情況，以方便廣大師生及時了解機房工作動態(tài)，便于廣大師生上課和自由上機。

2.3 用戶信息管理模塊

此模塊用于管理本系統(tǒng)中的用戶，保證只有合法用戶才能使用本系統(tǒng)。用戶信息主要包括工資號、姓名、密碼、權(quán)限級別、所屬部門、手機、辦公電話、電子郵件等。此模塊具有顯示、增加、刪除、修改、查詢用戶信息等功能；根據(jù)用戶在使用本系統(tǒng)中角色的不同，將其分為任課教師、機房管理人員兩級。不同的用戶角色在系統(tǒng)中的操作權(quán)限不同，工作界面也不同。任課教師使用前臺的機時預(yù)約界面；機房管理人員使用后臺的系統(tǒng)管理維護界面。

2.4 機房信息管理模塊

此模塊實現(xiàn)對所有機房信息的管理，以便于任課教師在預(yù)約機時時能對其選擇的機房有比較全面的了解。機房信息主要包括機房的名稱、機房所能承接的實驗種類、機位數(shù)量、地理位置、辦公電話、負責(zé)人、技術(shù)人員、值班人員等。此模塊具有顯示、增加、刪除、修改、查詢機房信息等功能。

2.5 學(xué)期信息管理模塊

此模塊實現(xiàn)對學(xué)期信息的管理，以使前臺程序按此參數(shù)自動生成一學(xué)期的校歷表，為任課教師預(yù)約機時提供服務(wù)。學(xué)期信息主要包括學(xué)期的名稱、學(xué)期的總周次、學(xué)期起始時間、是否為當前學(xué)期等，具有顯示、增加、刪除、修改、查詢學(xué)期信息等功能。

2.6 課程信息管理模塊

此模塊實現(xiàn)對課程信息的管理，以便同一門課程任課教師使用的課程名稱一致；同時，本模塊與機房信息管理模塊配合使用，也可避免任課教師將硬件實驗課程安排到軟件實驗室機房這樣的錯誤。課程信息包括課程的名稱、課程類別等，具有顯示、增加、刪除、修改、查詢課程信息等功能。

2.7 預(yù)置信息管理模

此模塊實現(xiàn)機房管理人員對一些特殊時間段的預(yù)約設(shè)置管理，其包含若干子功能?！霸O(shè)置特殊時間段”子功能實現(xiàn)對指定機房、指定周次、指定周幾、指定某個時間段或全部時間段、指定使用類型、指定預(yù)約時段用途等的預(yù)約設(shè)置，如通過本子功能預(yù)約機房承接全國計算機等級考試所占用的時間段?！霸O(shè)置每周維護時間”子功能實現(xiàn)對指定機房、指定周幾、指定某個時間段進行機房例行維護的預(yù)約設(shè)置?！霸O(shè)置節(jié)假日時間”子功能實現(xiàn)對清明、五一、端午、中秋、國慶等國家法定節(jié)假日放假的預(yù)約設(shè)置?！霸O(shè)置整日遷移”子功能實現(xiàn)機房管理人員將某一天的所有機時預(yù)約信息轉(zhuǎn)到另外某一天的整體遷移調(diào)整，主要在國家節(jié)假日放假調(diào)休時使用本功能。“管理員預(yù)約刪除”子功能實現(xiàn)機房管理人員對其已預(yù)約設(shè)置的信息進行部分或全部刪除，以便刪除機房管理人員的某些預(yù)約設(shè)置?！邦A(yù)約結(jié)果打印”子功能實現(xiàn)按機房管理人員所選擇的周次及機房打印一周機時預(yù)約信息報表。

2.8 預(yù)約統(tǒng)計管理模塊

此模塊實現(xiàn)按課程、機房、任課教師等統(tǒng)計機時預(yù)約情況，以便于機房管理人員全面了解機房為教學(xué)的服務(wù)情況和運轉(zhuǎn)情況。

3 機房機時預(yù)約管理系統(tǒng)的實現(xiàn)

本機房機時預(yù)約管理系統(tǒng)采用目前流行的動態(tài)網(wǎng)站構(gòu)建技術(shù)—JSP實現(xiàn)。服務(wù)器使用IBM x3650 M3，操作系統(tǒng)平臺為Windows Server 2003 R2 Enterprise x64 Edition，數(shù)據(jù)庫為My SQL 5.5.21.0，軟件開發(fā)工具及環(huán)境配置包括JDK 1.6.0.25，Apache Tomcat 7.0，MyEclipse 9.1，主要使用的程序語言為Java和JavaScript。本系統(tǒng)采用Dreamweaver 8.0配合MyEclipse 9.1進行程序開發(fā)和調(diào)試，使用JSP Model 2架構(gòu)模式：JSP+JavaBean+Servlet，用JDBC連接數(shù)據(jù)庫[6]，Servlet控制客戶端和服務(wù)器端的數(shù)據(jù)交互。

前臺預(yù)約界面如圖2所示。后臺管理界面如圖3所示。

4 結(jié)束語

基于Web的機房機時預(yù)約管理系統(tǒng)，是我們在認真分析多年來機房實際工作中所遇到的問題，并進行大量調(diào)研總結(jié)用戶需求的基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)的，實用性和通用性強。通過本系統(tǒng)的使用，不但方便了廣大師生上課及自由上機安排，而且提高了機房的教學(xué)服務(wù)水平和開放管理效率，促進了實驗教學(xué)資源的充分利用，提升了教學(xué)和科研環(huán)境，有利于推動我校實驗教學(xué)和服務(wù)的新發(fā)展。

[1]倪晟.基于Web的實驗室教學(xué)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)[J].實驗室研究與探索,2011(1):160-163.

[2]潘偉,章斐,劉鵬,孫玲,王中琰,張新祥.公共儀器實驗室儀器使用機時網(wǎng)上預(yù)約系統(tǒng)的設(shè)計和運用[J].實驗技術(shù)與管理,2004(1):156-159.

[3]關(guān)則昂.基于Web的開放性實驗室網(wǎng)上預(yù)約系統(tǒng)的研究[J].中國教育技術(shù)裝備,2009(9):72-73.

[4]張文增,孫振國,趙冬斌,陳強.基于B/S結(jié)構(gòu)的實驗室管理信息系統(tǒng)開發(fā)方案[J].計算機工程與應(yīng)用,2002(11):232-233.

[5]章斐,陳明星,潘偉,孫玲,郭新友,蔡明倫.實驗室機時預(yù)約及信息管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].實驗技術(shù)與管理,2008(1):83-86.

[6]林信良.Servlet&JSP學(xué)習(xí)筆記[M].北京:清華大學(xué)出版社,2010.