计算机实验室自主排课系统的设计（集锦9篇）由网友“路痴”投稿提供，以下是小编整理过的计算机实验室自主排课系统的设计，欢迎阅读分享，希望对大家有帮助。
篇1：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21）
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 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 。
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，，（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，，（12）
篇2：基于智能规划与矩阵运算的智能排课系统设计
基于智能规划与矩阵运算的智能排课系统设计
为解决目前高校自动排课系统设计复杂、排课效率低的问题,提出了一种基于智能规划和矩阵运算的.排课算法.该算法能高效、快速、优化地实现自动排课,并简化了程序的复杂性.
作 者：宋建强 钱雪忠 作者单位：江南大学信息工程学院,江苏无锡,214122 刊 名：科技资讯 英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(31) 分类号：P20 关键词：自动排课 智能规划 智能排课篇3：略谈实验室管理系统设计探讨论文
略谈实验室管理系统设计探讨论文
随着时代的不断进步，计算机技术也在人们的生活中扮演着不可或缺的角色[1]。计算机的使用方法已成为当代高校生必须掌握的技能之一。所以为加强学生对计算机相关技术的理解，提高学生的操作能力，计算机的实验课的开放变得必不可少，当下，为给学生提供良好的学习环境和畅通的资源获取渠道，多数高校设置了公共机房[2]。而且随着我国教育事业的发展，学校的规模和师生的数量都不断地在扩大，实验室的数量也不断地再增加，跨教室、跨校区的情况也随之出现[3]。导致实验室的管理越来越繁杂。同时，实验室的课前考勤也会占用上课时间，对学生课程进度影响不小。所以笔者为提高微机实验室管理效率，减少因考勤占用的上课时间，设计出了一种基于单片机和主机服务器的自动控制管理系统的设计，用于实验室的管理以及学生考勤。
1总体设计
在上课时，任课老师通过按键唤醒单片机，并按照显示屏提示输入账号和与之对应的密码。单片机通过逐字节比较的方式判断输入账号与密码是否正确，若正确则开启电子密码锁，同时控制光耦隔离控制模块动作，室内用电设备通电；若输入错误，则返回输入界面，重新输入账号和密码。进入微机实验室之后，所有电脑均已通电，任课老师在电子门禁端输入的账号和密码已经通过单片机和上位机间串口通讯传递至考勤管理系统，学生则通过客户端输入学号完成考勤。上课期间，考勤管理系统时刻检测每台电脑的学习情况（包括上机人数，学生的学号，姓名，上课时间等信息）显示在主机界面上，并完成学习时间的记录。若到了下课时间，则任课老师点击下课按钮，系统结束学生上课信息统计，并将已统计信息存储至数据库，待室内所有人员均已离开，红外体感传感器输出低电平，则切断室内所有电源，关闭电子门禁。
2系统硬件设计
微机实验室自动控制管理系统以STC89C52和计算机主机服务器为检测和控制核心，主要应用了人体红外线检测模块，控制模块，其主要功能有电子门禁功能、实验室用电设备自动接通和自动断电功能、室内照明自动开关功能。
2.1电子门禁单元当下的机房管理都是使用人工管理，以人工对机房的门锁进行管理的模式容易发生钥匙丢失等意外[4]。此举不利于机房的管理。考虑到此类状况，笔者对门禁模块进行了设计。实验室的门禁由电子密码锁模块实现控制实验室门的开启和关闭。本单元以STC89C52单片机为主控制芯片，LCD1602为显示单元，AT24C08为存储单元，蜂鸣器作为报警装置。电子门禁单元投入使用之前，给每位微机任课老师分别分配一账号和与之对应的密码，并写入AT24C08存储器。电子门禁单元工作时，若相关人员需进入微机实验室，则需在控制面板上按照提示分别输入账号和密码。单片机通过逐字节比较的方式，与AT24C08中存储的账号和密码进行比较，仅当所有对应字节数字均一致时，电子门禁才会打开门锁，并记录登录者账号信息。若输入有误，与所存储数据不匹配，系统则提示重新输入账号和密码，连续输入三次电子门禁系统则会启动蜂鸣器进行报警。在电子门锁打开后，单片机则控制继电器动作，使室内照明设备、微机等用电设备上电，在一定程度上节省学生及老师课前准备时间。为防止继电器动作瞬间电流较大，对单片机产生影响，本设计中采用了光耦控制模块，将控制电路与继电器模块进行隔离，提高系统工作稳定性。
2.2自动控制模块上课结束后，当实验室内无人使用电脑时，微机实验室管理员需切断室内所有用电设备电源。实际情况中，部分管理员有时会忘记切断总电源，造成机房能源的浪费并且留下了安全隐患。红外人体感传感器是一种能检测人或动物发射的`红外线而输出电信号的传感器。当有人或动物进入其感应范围时，传感器输出高电平；人或动物离开感应范围时，传感器自动延时输出低电平。当单片机检测到红外体感传感器输出为低电平时，即微机实验室内无人，将切断室内总电源，并关闭电子门锁。
3考勤管理系统软件
电子门锁打开后，主机服务器接收所有微机及单片机上传数据信息，包括单片机上传的教师编号和微机端上传的学生登录信息[5]。考勤管理系统软件采用C/S（客户机/服务器）系统架构，使用visualstudio作为开发平台，通过C++语言进行软件开发，采用SQLServer数据库平台进行数据管理。考勤软件主界面可显示教师编号，教师内学生人数，目前登录学生人数，学生序号，学生学号，姓名，登录IP，登录时间，课程等信息。并且界面留有任课教师操作按钮，可以选择是否开启网络服务，并且可以进行修改登录密码，串口设置，查看上机情况，退出软件等操作。图3为勤管理系统软件主界面。图3勤管理系统软件主界面学生在进入微机实验室之后，坐到微机前时，打开电脑。学生可通过桌面弹出学生客户端界面输入学号等个人信息。服务器在收到学生客户端上传数据后，与学生侧微机建立TCP通讯连接，按照登录先后顺序为每个学生分配节点，并在对应结构体数组中保存学生的学号、上课时间等信息。在上课过程中，若是由于某种原因微机发生断网、死机或重启等情况，待电脑重启，联网重新登录系统后，服务器将通过逐个查询的方式判定用户之前是否已登录。若之前已登录，则为其分配原节点，并进行上课时间的累加。若没有查到相关信息，则判定为新登录人员，系统为其重新分配节点，并存储相关信息。在下课后，任课老师点击下课按钮，所有学生上机信息数据被导入数据库进行存储，所有学生信息导出后，结构体数组将被清空，用于下一次上课存储数据。
4结束语
在本设计在实际运行过程中，运行稳定，能够较准确地统计室内人数，并完成学生上课信息的统计工作，达到了设计目的，实现了设计目标。但是，在系统运行过程中发现存在学生冒名顶替上课的行为，下一步工作为该模块添加一卡通刷卡控制系统，记录学生的上课考勤情况。
参考文献：
[1]马容生，严小兵.计算机教学与实践[J].广西师范大学学报（哲学社会科学版），（S3）：352-355.
[2]佟颖，辜竹筠，孙景瑞，陈劲.基于远程控制的局域网机房管理系统[J].实验室研究与探索，（09）：178-180.
[3]余翀翀，黄丽萍.机房和多媒体教室管理系统的虚拟化建设[J].实验室研究与探索，（04）：228-232，276.
[4]丁建民，赵卓，赵欣.基于多策略的机房管理系统的设计与实现[J].计算机工程与设计，2009（16）：3891-3893，3896.
[5]张玉洁，孟祥武.基于移动定位服务的考勤管理系统[J].计算机系统应用，2011（10）：6-10.
篇4：开放实验室仪器预约系统设计
开放实验室仪器预约系统设计
采用动态网页编程PHP技术和MySQL数据库建立了基于Web的开放实验室仪器预约系统,使开放实验室的仪器的.利用率得到提高,管理也更加科学化,重点介绍了系统的功能模块设计和数据库建设.
作 者：毕业莉 肖艳华 赵娜 万发仁 Bi Yeli Xiao Yanhua Zhao Na Wan Faren 作者单位：吉林省农业科学院农业经济与信息服务中心,吉林,长春,130033 刊 名：农业网络信息 英文刊名：AGRICULTURE NETWORK INFORMATION 年，卷(期)： “”(1) 分类号：N945.23 关键词：仪器 预约 设计 开放实验室篇5：计算机警示系统的设计
计算机警示系统的设计
目前有许多计算机病毒是定期发作的,而且它们的危害又相当的大,会使你的电脑主机工作陷于瘫痪、毁掉你存在硬盘中的所有数据,给你带来巨大的损失.虽然人们采取了一些措施,并把发作的.时间打印出来,贴在墙上,但还是不能做到百分百的有效预防.
作 者：赵连勇 Zhao Lianyong 作者单位：葫芦岛92493部队司令部办公室,辽宁葫芦岛,125000 刊 名：计算机光盘软件与应用 英文刊名：COMPUTER CD SOFTWARE AND APPLICATIONS 年，卷(期)：2010 “”(5) 分类号：N945.2 关键词：计算机 警示系统篇6：航天器有效载荷系统的半自主Agent设计
航天器有效载荷系统的半自主Agent设计
航天器有效载荷系统是航天器的重要组成部分,将人工智能的概念引入航天器有效载荷系统的.仿真和建模中,提出使用半自主智能主体(Agent)来建立航天器有效载荷系统.利用半自主Agent的自主性和受制性,航天器有效载荷半自主A-gent既具有相对独立的决策能力,又能够受制于主控系统,在主控系统提出使命级命令之后,能够根据有效载荷的优先等级、资源请求和卫星的资源情况,由搜索机调度智能算法,合理安排各个载荷的工作状态,自主地完成对各个有效载荷的操作控制,并且提高对能源的使用效率.从仿真结果来看,该设计是有效的.
作 者：刘薇 林宝军 LIU Wei LIN BAO-jun 作者单位：刘薇,LIU Wei(中国科学院空间科学与应用研究中心,北京,100080;中国科学院研究生院,北京,100049)林宝军,LIN BAO-jun(中国科学院光电研究院,北京,100080)
刊 名：计算机仿真 ISTIC PKU英文刊名：COMPUTER SIMULATION 年，卷(期)： 24(3) 分类号：V448 关键词：有效载荷 半自主智能主体 自主控制篇7：自主式UCAV火控算法与系统设计
自主式UCAV火控算法与系统设计
介绍了一种改进的CCRP轰炸瞄准原理,给出了其数学模型和瞄准原理公式,分析、说明了其瞄准原理和特点.根据自主式无人战斗机的特点、任务、要求,运用此原理,进行了系统设计,确定了火飞耦合控制律.研究和仿真结果表明:该原理正确,所述的火控算法和设计的'控制律合理,为进一步开展自主式UCAV的研究和设计打下了基础.
作 者：于雷 李言俊 张科 YU Lei LI Yan-jun ZHANG Ke 作者单位：西北工业大学,陕西,西安,710072 刊 名：火力与指挥控制 ISTIC PKU英文刊名：FIRE CONTROL & COMMAND CONTROL 年，卷(期)： 31(10) 分类号：V271.4 TJ810.37 关键词：连续计算投放点 无人战斗机 自主式 火飞耦合控制律篇8：N5B燃油系统试验转台计算机控制系统设计
N5B燃油系统试验转台计算机控制系统设计
对N5B燃油系统试验台的台架转动角度控制系统建立进行设计分析,介绍了试验台架的结构方式与运转驱动形式、控制系统组成、计算机控制算法设计,以及在实际应用中,为改善控制品质所采用硬件的改进方法.
作 者：邓新华 Deng Xinhua 作者单位：洪都航空工业集团 刊 名：洪都科技 英文刊名：HONGDU SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(3) 分类号：V2 关键词：试验台架系统 液压伺服油缸 控制系统篇9：计算机自适应测试系统的研究与设计
计算机自适应测试系统的研究与设计
随着教育测试理论的发展和计算机的普及,计算机自适应测试得到越来越广泛的研究和应用.基于项目反应理论,采用三参数对数模型进行自适应测试系统的`设计和分析.
作 者：苏瑛 朱卫东 Su Ying Zhu Weidong 作者单位：北京交通大学计算机与信息技术学院,北京,100044 刊 名：中国教育技术装备 英文刊名：CHINA EDUCATIONAL TECHNIQUE & EQUIPMENT 年，卷(期)：2009 “”(12) 分类号：G434 关键词：计算机自适应测试 试题反应理论 三参数模型★ 需求分析报告
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