基于Web的机房机时预约管理系统的设计与实现

摘 要：计算机机房是高校进行人才培养和科学研究不可或缺的场所。为了提高计算机机房的管理效率和服务水平，利用好机房资源，促进机房管理工作的规范化和信息化发展，针对目前机房管理中存在的问题，设计开发了一个基于Web的机房机时预约管理系统，以便更好地为实验教学任课教师提供方便快捷的服务。

关键词：实验教学 机房管理 机时预约 Web技术

著名物理学家冯端曾经说过：“实验室是现代大学的心脏”[1]。近年来随着我国高校实验室建设的不断发展，高校实验室在数量上有了非常大的增长，它们不仅承担着实验教学任务，还承担大量的公众服务和创收工作，这就要求实验室的管理水平也要相应提高。我校计算机与信息技术学院基础教学基地目前有7个计算机机房，共有计算机软、硬件及网络实验平台计650台套，均面向全校师生开放，每天开放时间达14小时，周六周日不休息，为全校需要实验教学的公共基础和专业课程提供教学服务，如大学英语、大学计算机基础、C语言程序设计、机械制图等。任课教师可以按照自己所授课程排定的教学日历，在计算机机房预约机时，安排上机实验课程或课程中的实验教学环节。另外，在保证任课教师正常教学工作的前提下，全校师生可在没有被预约的时段来机房自由上机，以最大限度地利用好计算机机房这一宝贵资源。

1 任课教师在预约机时中存在的问题

多年来，在机时预约管理方面，我们主要采取每学期初由任课教师根据自己制定的本学期教学日历亲自到机房来，在机房管理人员预先打印好的机时预约登记本上手工登记。在实际工作中，我们发现此方式存在以下问题和不足之处：

（1）任课教师实验课程安排各异造成预约冲突[2]，影响机时预约：实验教学分为两大类。第一类为专门的实验课程教学，第二类是理论加实验课程中的实验教学部分。第一类实验教学可以通过统一的方式完成课程安排和机时预约；而第二类课程的实验时间则会因为任课教师的教学方式、方法等的不同而具有不确定性，这就造成了学校教务排课系统难于为每位任课教师安排具体细致的实验教学时间段，只是将理论课时和实验课时混在一起，排定任课教师的教学时间表，由任课教师自行安排理论和实验时间段。由于我们机房是面向全校教师接受机时预约登记的，又由于每位任课教师根据自己的理论授课进度来安排或调整实验教学环节，所以经常出现大量任课教师机时预约的时间段相同，造成预约冲突。

（2）任课教师不清楚机房自身的工作安排，影响机时预约：机房某些特殊时间段不对外开放，不能预约，如为了保证设备的良好运转，每周安排的机房例行维护时间段。另外，机房承接的由学校或学院直接安排的其他非教学任务的时间段也不能预约，如机房承接的全国计算机等级考试，全国大学英语四、六级考试的时间段。但是任课教师在来机房预约机时前并不清楚机房的这些工作安排，也会造成预约冲突。

（3）机房设备资源有限，任课教师之间沟通困难，影响机时预约：机房设备的数量毕竟有限，可能无法满足多位教师在同一时间段同时开展实验的要求，只能是先预约者先得机位。又因某些任课教师抢占或多占机位，或在机时预约登记本上登记的信息不全、字迹潦草等，造成其他任课教师不便于与其沟通协调，这也给机房的管理工作带来一定的困难，有时还会引起任课教师之间以及任课教师和机房管理人员之间的矛盾。

（4）调课、补课等特殊情况及不确定因素，影响机时预约：在实际教学过程中，由于国家法定节假日放假休息、任课教师请假等原因，可能导致调课或补课，此时，任课教师又不得不到机房来了解机时预约情况很不方便。

综上所述，这诸多情况经常会造成任课教师无法按自己的最初课程安排开展实验教学，到机房来预约机时，经常是高兴而来扫兴而归，有些任课教师为预约机时不得不来机房若干趟，这种手工登记方式既费时又费力，给任课教师和机房管理人员都带来极大的不便。通过分析我们发现，出现以上问题的根本原因就是任课教师不能及时了解机房的工作安排及其他任课教师已预约机时的情况，也无法及时和其他已经预约机时的教师协调沟通等，为此我们开发了一套基于Web的机房机时预约管理系统，方便任课教师在网络环境下预约，目前本系统已成功运用于实际的教学工作中。

2 机房机时预约管理系统的设计和主要功能

在机房机时预约管理系统的设计过程中，我们总结多年机房管理的经验和不足之处，不但考虑到机房的过去、现在的运转情况，而且还面向机房未来的发展，通过调研了解广大师生的办公学习环境和需求情况，力求使本系统的需求分析考虑得周到全面[3]，使所设计的机房机时预约系统实用、安全、稳定。在此基础上，尽量通过采用灵活的参数配置等方式，以不变应万变，努力使本系统具有较好的可扩展性和可重构性。

在明确系统需求和目标定位的基础上，根据目前计算机技术及网络通信技术的发展，我们确立了本机时预约管理系统采用基于Browser/Server的Web结构进行设计开发[4]。本系统主要分为前台预约和后台管理两大部分，前台预约主要为教师和学生服务，任课教师可以预约机时、广大师生可浏览当周各机房机时预约信息，后台管理主要为维护本系统的机房管理人员服务，可以实现对相关信息增加、删除、修改、查询、打印等功能。前、后台部分包含的主要功能模块如图1所示。

2.1 任课教师机时预约登记模块

此模块完成任课教师预约机时的功能。任课教师进入本系统，输入用户名、密码等信息登录成功后，会出现可供选择预约多个机房的相关信息，任课教师根据自己所需实验环境的要求以及现有各机房类型、机房实验环境配置、机房所能容纳的人数等信息，选择进入满足自己预约基本要求的机房机时预约界面。在机时预约界面，任课教师可按当前学期的周次、周几、第几节、课程名称、上课学生人数等逐周逐天逐节预约机时并提交预约信息；也可以通过指定起始周、结束周、每周周几的第几节、课程名称、学生人数等按单周、双周或全部周次进行批量预约机时并提交预约信息[5]。任课教师有权对自己已预约机时信息进行取消预约、查询及打印等操作，但无权对其他任课教师预约机时的信息进行修改、删除等，只能浏览其他教师预约机时的相关信息，如姓名、所授课程、联系方式、预约机位数等。任课教师还可以对自己的个人基本信息及密码等进行修改并提交保存。另外在本系统的登录界面上，我们也为任课教师提供本系统的使用说明书，以方便任课教师下载学习。

2.2 师生浏览当周预约信息模块

此模块根据日期确定所在学期的授课周次，显示当前周次所有机房的工作安排和机时预约情况，以方便广大师生及时了解机房工作动态，便于广大师生上课和自由上机。

2.3 用户信息管理模块

此模块用于管理本系统中的用户，保证只有合法用户才能使用本系统。用户信息主要包括工资号、姓名、密码、权限级别、所属部门、手机、办公电话、电子邮件等。此模块具有显示、增加、删除、修改、查询用户信息等功能；根据用户在使用本系统中角色的不同，将其分为任课教师、机房管理人员两级。不同的用户角色在系统中的操作权限不同，工作界面也不同。任课教师使用前台的机时预约界面；机房管理人员使用后台的系统管理维护界面。

2.4 机房信息管理模块

此模块实现对所有机房信息的管理，以便于任课教师在预约机时时能对其选择的机房有比较全面的了解。机房信息主要包括机房的名称、机房所能承接的实验种类、机位数量、地理位置、办公电话、负责人、技术人员、值班人员等。此模块具有显示、增加、删除、修改、查询机房信息等功能。

2.5 学期信息管理模块

此模块实现对学期信息的管理，以使前台程序按此参数自动生成一学期的校历表，为任课教师预约机时提供服务。学期信息主要包括学期的名称、学期的总周次、学期起始时间、是否为当前学期等，具有显示、增加、删除、修改、查询学期信息等功能。

2.6 课程信息管理模块

此模块实现对课程信息的管理，以便同一门课程任课教师使用的课程名称一致；同时，本模块与机房信息管理模块配合使用，也可避免任课教师将硬件实验课程安排到软件实验室机房这样的错误。课程信息包括课程的名称、课程类别等，具有显示、增加、删除、修改、查询课程信息等功能。

2.7 预置信息管理模

此模块实现机房管理人员对一些特殊时间段的预约设置管理，其包含若干子功能。“设置特殊时间段”子功能实现对指定机房、指定周次、指定周几、指定某个时间段或全部时间段、指定使用类型、指定预约时段用途等的预约设置，如通过本子功能预约机房承接全国计算机等级考试所占用的时间段。“设置每周维护时间”子功能实现对指定机房、指定周几、指定某个时间段进行机房例行维护的预约设置。“设置节假日时间”子功能实现对清明、五一、端午、中秋、国庆等国家法定节假日放假的预约设置。“设置整日迁移”子功能实现机房管理人员将某一天的所有机时预约信息转到另外某一天的整体迁移调整，主要在国家节假日放假调休时使用本功能。“管理员预约删除”子功能实现机房管理人员对其已预约设置的信息进行部分或全部删除，以便删除机房管理人员的某些预约设置。“预约结果打印”子功能实现按机房管理人员所选择的周次及机房打印一周机时预约信息报表。

2.8 预约统计管理模块

此模块实现按课程、机房、任课教师等统计机时预约情况，以便于机房管理人员全面了解机房为教学的服务情况和运转情况。

3 机房机时预约管理系统的实现

本机房机时预约管理系统采用目前流行的动态网站构建技术―JSP实现。服务器使用IBM x3650 M3，操作系统平台为Windows Server 2003 R2 Enterprise x64 Edition，数据库为My SQL 5.5.21.0，软件开发工具及环境配置包括JDK 1.6.0.25，Apache Tomcat 7.0，MyEclipse 9.1，主要使用的程序语言为Java和JavaScript。本系统采用Dreamweaver 8.0配合MyEclipse 9.1进行程序开发和调试，使用JSP Model 2架构模式：JSP+JavaBean+Servlet，用JDBC连接数据库[6]，Servlet控制客户端和服务器端的数据交互。

前台预约界面如图2所示。后台管理界面如图3所示。

4 结束语

基于Web的机房机时预约管理系统，是我们在认真分析多年来机房实际工作中所遇到的问题，并进行大量调研总结用户需求的基础上设计开发的，实用性和通用性强。通过本系统的使用，不但方便了广大师生上课及自由上机安排，而且提高了机房的教学服务水平和开放管理效率，促进了实验教学资源的充分利用，提升了教学和科研环境，有利于推动我校实验教学和服务的新发展。

参考文献

[1] 倪晟.基于Web的实验室教学信息管理系统的设计及实现[J].实验室研究与探索，2011（1）：160-163.

[2] 潘伟，章斐，刘鹏，孙玲，王中琰，张新祥.公共仪器实验室仪器使用机时网上预约系统的设计和运用[J].实验技术与管理，2004（1）：156-159.

[3] 关则昂.基于Web的开放性实验室网上预约系统的研究[J].中国教育技术装备，2009（9）：72-73.

[4] 张文增，孙振国，赵冬斌，陈强.基于B/S结构的实验室管理信息系统开发方案[J].计算机工程与应用，2002（11）：232-233.

[5] 章斐，陈明星，潘伟，孙玲，郭新友，蔡明伦.实验室机时预约及信息管理系统的开发与应用[J].实验技术与管理，2008（1）：83-86.

[6] 林信良.Servlet&JSP学习笔记[M].北京：清华大学出版社，2010.