自習(xí)室空位智能查詢與預(yù)約系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

創(chuàng)新者：張 欣

自習(xí)室空位智能查詢與預(yù)約系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

創(chuàng)新者：張 欣

為解決占座導(dǎo)致自習(xí)室資料利用率不高，一座難求的問題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)用于高校自習(xí)室空位的管理在自習(xí)室空位智能查詢與預(yù)約系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了空位的查詢選擇、預(yù)約和確認(rèn)到座、取消預(yù)約等功能，并希望之后能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)添加好友，導(dǎo)入教務(wù)系統(tǒng)的課程安排的功能，并將確認(rèn)到座這一過程優(yōu)化。

現(xiàn)各大高校自習(xí)室資源不足的現(xiàn)象普遍存在，導(dǎo)致的占座現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，造成了資源利用率不高，校園相關(guān)部門難以管理，而學(xué)生自習(xí)座位難找的問題。一些意識(shí)到此問題的高校也嘗試了各種方法。例如東南大學(xué)圖書館利用紅外接近檢測來檢測座位是否空閑，又如清華大學(xué)智能座位管理系統(tǒng)通過一卡通與圖書館門禁系統(tǒng)相結(jié)合來管理圖書館座位。由于圖書館的座位容量往往不能滿足廣大學(xué)生對(duì)自習(xí)座位的需求，所以本系統(tǒng)不同之處在于其主要針對(duì)自習(xí)室的系統(tǒng)管理，細(xì)化到每一個(gè)座位，并非僅局限于圖書館。另一點(diǎn)不同之處在于本系統(tǒng)對(duì)各高校的硬件條件并無特殊要求如一卡通或紅外線檢測儀器等，用于高校自習(xí)室空位的管理，降低了硬件成本。

自習(xí)室空位智能查詢與預(yù)約系統(tǒng)提供了自習(xí)室的空位數(shù)量顯示功能和自習(xí)預(yù)約功能，為避免預(yù)約之后并沒有人自習(xí)這一浪費(fèi)資源的現(xiàn)象，系統(tǒng)還提供了到座確認(rèn)的功能，未確認(rèn)的將取消預(yù)約信息。從而一定程度上消除長時(shí)間占座而無人使用的現(xiàn)象。此系統(tǒng)具有較好的普適性，管理員用戶可根據(jù)學(xué)校的具體情況對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)定。

用戶需求分析

自習(xí)室空位智能查詢與預(yù)約系統(tǒng)設(shè)定了兩類用戶，學(xué)生用戶和管理員用戶。

對(duì)于學(xué)生用戶，該系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)了自習(xí)室每個(gè)座位有無人使用的情況，提供了實(shí)時(shí)查詢的功能，即查詢某一時(shí)刻，某自習(xí)室是否仍有空位，避免了同學(xué)們經(jīng)常去圖書館，卻發(fā)現(xiàn)沒有空位的情況，使同學(xué)用戶更方便的安排自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃。該系統(tǒng)也提供了預(yù)約空位的功能。這一功能將自習(xí)室的座位使用情況分時(shí)間段安排，既保證了有預(yù)約的同學(xué)用戶的優(yōu)先使用權(quán)，也保證了座位在其余空閑時(shí)間供不被白白浪費(fèi)，給予其他人使用的權(quán)利，提高了座位資源的利用率。

管理員用戶主要負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，比如哪些自習(xí)室可以開發(fā)預(yù)約，每個(gè)自習(xí)室的座位數(shù)量等。這使得校園有良好的秩序，有限的資源可滿足更多學(xué)生的需求，創(chuàng)造更好的學(xué)習(xí)環(huán)境。

自習(xí)室空位智能查詢與預(yù)約系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

自習(xí)室空位智能查詢與預(yù)約系統(tǒng)的目的是分教室，分時(shí)間段來對(duì)座位進(jìn)行合理分配。該款系統(tǒng)能統(tǒng)計(jì)每棟教學(xué)樓每個(gè)自習(xí)室的人數(shù)情況，并將數(shù)據(jù)返回給學(xué)生用戶。學(xué)生用戶可實(shí)時(shí)查詢某時(shí)段的自習(xí)室剩余座位，也可以提前預(yù)約該時(shí)間段某自習(xí)室的一空位，以安排自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃。系統(tǒng)管理員可根據(jù)學(xué)校的自身情況開放自習(xí)室及圖書館閱覽室，管理學(xué)生預(yù)約座位的情況。

自習(xí)室空位智能查詢與預(yù)約系統(tǒng)的主要功能模塊結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：

系統(tǒng)具體功能需求如下：

（1）學(xué)生和管理員注冊(cè)和登錄功能

在校學(xué)生有唯一的學(xué)號(hào)，以此注冊(cè)系統(tǒng)用戶，設(shè)置登錄密碼。學(xué)生用戶將完善其信息，包括姓名、專業(yè)、年級(jí)。系統(tǒng)管理員也應(yīng)注冊(cè)系統(tǒng)用戶，設(shè)置登錄密碼。

（2）學(xué)生查詢自習(xí)室空位功能

學(xué)生用戶可選擇將要自習(xí)的時(shí)間段，根據(jù)選擇的時(shí)間段查詢有空位的自習(xí)室及該自習(xí)室的具體剩余空位。

（3）學(xué)生預(yù)約自習(xí)室空位功能及取消處理

學(xué)生用戶可根據(jù)系統(tǒng)反饋的空余座位信息進(jìn)自主選擇，并確認(rèn)預(yù)約信息。可臨時(shí)取消預(yù)約。

（4）預(yù)約處理功能

學(xué)生用戶在預(yù)約之后需在預(yù)約起始時(shí)間二十分鐘內(nèi)將座位編號(hào)進(jìn)行確認(rèn)到座，在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到一些同學(xué)預(yù)約后不到，座位仍被閑置的問題，系統(tǒng)需將自動(dòng)取消此條預(yù)約信息，將座位狀態(tài)置為空閑以供其他用戶使用。為避免學(xué)生用戶忘記確認(rèn)而造成的系統(tǒng)誤刪預(yù)約信息情況，系統(tǒng)將在預(yù)約起始時(shí)間二十分鐘時(shí)，發(fā)送推送消息，提醒確認(rèn)。

（5）管理員添加和刪除自習(xí)室功能

管理員可根據(jù)學(xué)校的具體情況，例如節(jié)假日或者某活動(dòng)占用教室等，更改自習(xí)室的開放情況，供學(xué)生查詢。

（6）管理員修改自習(xí)室容量功能

考慮到自習(xí)室的大小不一情況，管理員可以根據(jù)具體的自習(xí)室來修改該自習(xí)室的座位數(shù)量。

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫作為系統(tǒng)服務(wù)器端的后臺(tái)，分別用七張表存儲(chǔ)了學(xué)生用戶基本信息、管理員基本信息、用戶登錄信息、自習(xí)室基本信息、座位分時(shí)段基本信息、座位預(yù)約信息、課程安排信息。主要的三張表如下。

表1　座位分時(shí)段基本信息表

表2　課程安排信息表

表3　座位預(yù)約信息表

表1座位分時(shí)段基本信息表中預(yù)約Appointment為1表示空位，0表示已有預(yù)約。每個(gè)座位有唯一的座位編號(hào)，并在相應(yīng)座位上可見，方便之后的確認(rèn)到座過程。

表2課程安排信息表用來設(shè)置自習(xí)室對(duì)學(xué)生用戶的開發(fā)時(shí)段，當(dāng)自習(xí)室有課程安排時(shí)，表中Class=1，該時(shí)段的該自習(xí)室座位是不能被預(yù)約的。

學(xué)生用戶選擇自習(xí)時(shí)間后，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)庫中表1座位分時(shí)段基本信息表、表2課程安排信息表連接，顯示出該時(shí)段有空位的自習(xí)室。學(xué)生用戶選擇自習(xí)室，并選定座位后，系統(tǒng)將修改表1相應(yīng)座位的信息為0，系統(tǒng)自動(dòng)在表3中添加一條預(yù)約信息記錄，完成預(yù)約。

學(xué)生用戶需在預(yù)約起始時(shí)間二十分鐘之內(nèi)（系統(tǒng)將提醒用戶）到座后手動(dòng)輸入座位上的唯一座位編號(hào)確認(rèn)到座，開始自習(xí)，系統(tǒng)將表3座位預(yù)約信息表中Asure改為1。否則系統(tǒng)將默認(rèn)此條預(yù)約信息作廢，座位無人使用，并在表3座位預(yù)約信息表默認(rèn)刪除此條預(yù)約記錄，修改表1座位分時(shí)段基本信息表中的該座位信息為1。

自習(xí)室空位智能查詢與預(yù)約系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)采用Java語言和B/S結(jié)構(gòu)。B/S結(jié)構(gòu)統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心部分集中到服務(wù)器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)和使用。此系統(tǒng)對(duì)交互性要求較高，需要進(jìn)行局部實(shí)時(shí)刷新，B/S結(jié)構(gòu)恰能滿足此要求。

下面介紹系統(tǒng)的三個(gè)主要模塊，分別為座位查詢預(yù)約、預(yù)約確認(rèn)或取消，修改自習(xí)室情況。

座位查詢預(yù)約模塊：根據(jù)學(xué)生用戶所選自習(xí)時(shí)間段反饋該時(shí)間段空閑的自習(xí)室，選定自習(xí)室后顯示該自習(xí)室空位的座位。通過使用處理預(yù)編譯語句的接口和PreparedStatement執(zhí)行帶參數(shù)的動(dòng)態(tài)SQL語句進(jìn)行動(dòng)態(tài)查詢。選定座位后，隨即可進(jìn)行預(yù)約。系統(tǒng)將修改表1相應(yīng)座位的信息Appointment為0，系統(tǒng)利用觸發(fā)器或者存儲(chǔ)過程實(shí)時(shí)在表3中添加一條預(yù)約信息記錄。定義一個(gè)觸發(fā)器，在表1座位分時(shí)段基本信息表中預(yù)約Appointment被修改為0時(shí)，觸發(fā)以下過程：獲得學(xué)生信息與該座位信息，在表3座位預(yù)約信息表中添加一條記錄。

預(yù)約確認(rèn)或取消模塊：學(xué)生用戶在預(yù)約之后需在預(yù)約起始時(shí)間二十分鐘

內(nèi)將座位編號(hào)進(jìn)行確認(rèn)到座，否則系統(tǒng)將自動(dòng)取消此條預(yù)約信息，將座位狀態(tài)置為空閑以供其他用戶使用。定義一個(gè)定時(shí)觸發(fā)器，從表1座位分時(shí)段基本信息表中Appointment被修改為1時(shí)開始計(jì)時(shí)，二十分鐘后，觸發(fā)以下過程：推送確認(rèn)到座消息提醒學(xué)生用戶，并確認(rèn)表3座位預(yù)約信息表中Asure是否為1，為0則刪除該條預(yù)約信息，并置表1座位分時(shí)段基本信息表中的相應(yīng)座位號(hào)為1。學(xué)生可臨時(shí)取消預(yù)約。表1座位分時(shí)段基本信息表中Appointment被修改為1時(shí)，則觸發(fā)刪除表3座位預(yù)約信息表中相應(yīng)記錄的過程。學(xué)生用戶自習(xí)結(jié)束后，即其預(yù)約的時(shí)間結(jié)束后，系統(tǒng)將自動(dòng)置表1座位分時(shí)段基本信息表中的相應(yīng)座位號(hào)的Appointment為1。

修改自習(xí)室情況模塊：管理員用戶可對(duì)自習(xí)室的開發(fā)預(yù)約或關(guān)閉預(yù)約狀態(tài)進(jìn)行修改。置該自習(xí)室為不可預(yù)約狀態(tài)時(shí)，在表1座位分時(shí)段基本信息表中select指定時(shí)間、指定自習(xí)室的記錄，并UPDATE表1 SET Appointment=0。不同的自習(xí)室可能有不同的座位數(shù)量，管理員也可以在表1座位分時(shí)段基本信息表中增添或刪除該自習(xí)室座位的記錄。

結(jié)語

自習(xí)室空位智能查詢與預(yù)約系統(tǒng)既能解決長期以來大學(xué)里自習(xí)室占座，自習(xí)室利用效率不高等問題；節(jié)省了時(shí)間提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)效率；規(guī)范了自習(xí)室秩序也營造了更良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，以更加簡便和科學(xué)的辦法實(shí)現(xiàn)了自習(xí)室和圖書館的高效利用。

在實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)時(shí)對(duì)一些功能和操作都進(jìn)行了簡化，希望之后能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)的三個(gè)設(shè)想。第一，系統(tǒng)可以和學(xué)校的教務(wù)信息系統(tǒng)進(jìn)行信息交換，獲得教室的排課信息，以便于更有效地利用教室空位而不影響正常對(duì)教學(xué)。第二個(gè)設(shè)想是系統(tǒng)可根據(jù)學(xué)生基本信息表里的年級(jí)專業(yè)等提供添加好友等功能，可以查看好友的預(yù)約空位信息或者和好友一起預(yù)約相鄰座位。實(shí)現(xiàn)基本的聊天信息，自習(xí)之余還可以互相討論交流，提高了系統(tǒng)的用戶黏性。最后，每個(gè)座位上的座位編號(hào)可換成唯一的二維碼，學(xué)生用戶到座后掃碼即可將信息傳回系統(tǒng)，無需手動(dòng)輸入座位編號(hào)，簡化了學(xué)生用戶的操作過程。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.15.031