實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放預(yù)約系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

劉素轉(zhuǎn) 吳衛(wèi)江

摘要：本文通過(guò)分析目前中國(guó)石油大學(xué)（北京）計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放和預(yù)約方面存在的不足，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理方式是急需解決的問(wèn)題。計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放預(yù)約系統(tǒng)的建設(shè)是學(xué)校教學(xué)改革發(fā)展的需要。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放預(yù)約、課表管理以及相關(guān)資料的管理等，從而一定程度上提高計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的管理效率和使用效率。

關(guān)鍵詞：開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室；實(shí)驗(yàn)室預(yù)約；教學(xué)改革

中分類圖號(hào)：G482 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）16-0275-02

一、引言

高校實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)、開(kāi)展科學(xué)研究、提高學(xué)生操作技能及培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要基地，因此做好實(shí)驗(yàn)室管理也是教學(xué)管理中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。隨著教學(xué)改革的不斷深入和推進(jìn)，學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)越來(lái)越重視，并且在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面也加大了投入力度，因此實(shí)驗(yàn)室的管理應(yīng)隨著發(fā)展的需要不斷進(jìn)行改革，傳統(tǒng)的人力加紙質(zhì)文件的管理方式已不能適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)發(fā)展的需要，不能滿足實(shí)踐教學(xué)改革的需要。另一方面互聯(lián)網(wǎng)的普及、校園信息化建設(shè)的快速發(fā)展正極大地改變著學(xué)校教與學(xué)的方方面面，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室科學(xué)化、網(wǎng)絡(luò)化管理是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革之一，是高校實(shí)驗(yàn)室管理發(fā)展的必然趨勢(shì)。

二、計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)管理現(xiàn)狀

中國(guó)石油大學(xué)（北京）計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)室、嵌入式實(shí)驗(yàn)室和數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)室。其中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室共有網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)臺(tái)12個(gè)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括2臺(tái)交換機(jī)、3臺(tái)路由器等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，可容納60人同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)室、嵌入式實(shí)驗(yàn)室和數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)室面積小，只能容納30人同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)箱、計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)箱、嵌入式實(shí)驗(yàn)箱和數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱各有30套。計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室目前開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程主要有：《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理》、《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)習(xí)》、《信息安全》、《網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)》、《計(jì)算機(jī)組成原理》、《計(jì)算機(jī)接口技術(shù)》、《單片機(jī)原理及應(yīng)用》以及《嵌入式系統(tǒng)》等。這些實(shí)驗(yàn)課只在春季學(xué)期或秋季學(xué)期開(kāi)設(shè)，所以其余時(shí)間實(shí)驗(yàn)室都處于閑置狀態(tài)，沒(méi)有充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室資源的作用，實(shí)驗(yàn)室的使用效率比較低。另一方面，雖然計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室在每學(xué)期都會(huì)制定實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放計(jì)劃，但是由于缺少對(duì)外宣傳的窗口，一直以來(lái)學(xué)生或老師獲取實(shí)驗(yàn)室信息、了解實(shí)驗(yàn)室資源狀況和實(shí)驗(yàn)室使用等情況的途徑有局限性，學(xué)生或老師都是通過(guò)電話或現(xiàn)場(chǎng)咨詢的方式進(jìn)行人工預(yù)約，這些也使得實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放程度不夠，資源使用效率低。

實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放不僅給學(xué)生提供一個(gè)自由、開(kāi)放的學(xué)習(xí)空間，更有助于學(xué)習(xí)興趣以及實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，加大實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放力度，最大限度地將實(shí)驗(yàn)室利用起來(lái)是深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、適應(yīng)學(xué)校教學(xué)發(fā)展的需要。

三、計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放預(yù)約管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放預(yù)約管理系統(tǒng)的功能。系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)主要考慮兩方面：第一，將實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)資料，包括課程日歷、電子課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，這樣可以使實(shí)驗(yàn)室的管理工作逐漸規(guī)范起來(lái)，還可以讓師生通過(guò)校園網(wǎng)隨時(shí)了解實(shí)驗(yàn)室的基本信息、實(shí)驗(yàn)的相關(guān)信息；第二，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的在線預(yù)約管理和實(shí)驗(yàn)室排課的實(shí)時(shí)在線更新。本系統(tǒng)的主要功能模塊如圖1所示。

計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放預(yù)約管理系統(tǒng)網(wǎng)站首頁(yè)可以瀏覽實(shí)驗(yàn)室通知、概況、簡(jiǎn)介、課表安排、課程日歷等信息。系統(tǒng)中用戶分為普通用戶和系統(tǒng)管理員。①普通用戶。普通用戶登錄系統(tǒng)后可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室預(yù)約操作，可以查詢到計(jì)算機(jī)各實(shí)驗(yàn)室的課程安排和預(yù)約情況，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的空閑階段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室預(yù)約，預(yù)約達(dá)到一定上限人數(shù)，系統(tǒng)會(huì)給出提示，也可以取消預(yù)約。系統(tǒng)對(duì)于無(wú)故爽約的用戶，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)給予提醒，爽約累計(jì)達(dá)到三次，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)暫停該用戶本學(xué)期的預(yù)約申請(qǐng)。②系統(tǒng)管理員。管理員可以對(duì)網(wǎng)站進(jìn)行管理，包括用戶管理、通知公告和文件資料等內(nèi)容的編輯與發(fā)布、實(shí)驗(yàn)室課程維護(hù)、實(shí)驗(yàn)室課表安排、實(shí)驗(yàn)室預(yù)約審核以及網(wǎng)站前端設(shè)置（如定制網(wǎng)站欄目、設(shè)置滾動(dòng)消息等）和網(wǎng)站后臺(tái)參數(shù)設(shè)置（如實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間，預(yù)約開(kāi)關(guān)等）。

2.計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放預(yù)約管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放預(yù)約管理系統(tǒng)采用經(jīng)典的J2EE三層結(jié)構(gòu)，分為表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)服務(wù)層。三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將業(yè)務(wù)規(guī)則、數(shù)據(jù)訪問(wèn)及合法性校驗(yàn)等放在業(yè)務(wù)邏輯層處理。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為JAVA，集成開(kāi)發(fā)環(huán)境采用Eclipse，Tomcat作為應(yīng)用服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)采用MySQL。此外，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)還利用了Struts2、Spring、Hibernate、Bootstrap等框架技術(shù)。圖2所示是實(shí)驗(yàn)室預(yù)約功能的效果圖，用戶可以單擊實(shí)驗(yàn)室課表空閑時(shí)段進(jìn)行在線預(yù)約實(shí)驗(yàn)室。

四、結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放預(yù)約管理系統(tǒng)在功能性上基本實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)階段的用戶需求，用戶圖形界面設(shè)計(jì)友好；此外管理員可以對(duì)網(wǎng)站前端和后臺(tái)進(jìn)行多方面管理和開(kāi)關(guān)設(shè)置等增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)用性和可維護(hù)性。系統(tǒng)的應(yīng)用不僅讓更多的師生進(jìn)一步了解了計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，并且極大方便了有需要的師生預(yù)約實(shí)驗(yàn)室，這就在很大程度上提高了實(shí)驗(yàn)室的利用率。系統(tǒng)在今后的使用過(guò)程中根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

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