计算机专科毕业论文-浅论实验室综合管理系统的设计与实现

摘要当前，在不断推进高校素质教育的过程中，迫切需要改革传统的计算机实验室教学管理模式，对计算机实验室的设备和人员进行统一、规范的管理。分析了高校计算机实验室的应用范围和当前日常管理中存在的不足，总结了高校目前使用的计算机实验室管理系统的模式，基于“理论与实践相结合”的教学理念，设计并实现了计算机实验室综合信息管理系统，使计算机实验室高效、可靠地运行。关键词：计算机实验室；综合信息管理系统；设计；实现

引言目前，在高校不断推进素质教育的过程中，实验教学处于突出地位。改革实验教学内容、方法和手段，建立与素质教育相适应的实验教学和管理模式，是高校实验室建设和提高人才培养水平的指导方针之一。此外，在实施完整的学分制管理后，实验教学工作将改变以往的固定时间、固定内容、按班同步教学的方式。学生还可以根据自己的课程和兴趣安排自己的实验，根据自己的学习水平选择不同层次的实验，变被动学习为主动学习，让学生有更多的自主性。在这种情况下，传统的计算机实验室教学管理模式已不能满足更高灵活性的管理要求。必须有一套符合现代教学要求的实验室管理体系。计算机实验室管理系统概论计算机实验室管理系统的应用范围计算机实验室的管理与其他实验室有很大不同，如设备更新频率高，设备易受周围环境的影响，人员流动大，使用机器的混乱顺序（学生随意更换机器座椅，或同时打开多台机器），公共软件维护工作量大且重复（学生随意删除系统文件或修改系统参数，软件被病毒破坏）。上述问题一直困扰着计算机实验室的工作人员。目前，国内高校计算机实验室管理系统的应用主要体现在以下三个方面：（1）计算机实验室设备的基础管理主要包括设备的购置、借出和报废；（2）计算机实验室课程的信息管理主要包括实验室计算机课程的安排、教师及其相应班级的安排、作业的安排和回收等；（3）课余时间的自由开放管理主要包括计算机卡的发放、计时的基本方式、读卡器的设置、计算机使用的登记和统计等。计算机实验室管理系统的作用计算机实验室管理系统的作用主要分三个方面。课程管理主要包括计算机实验室课程排序，教师、班级与相应科目的安排顺序，学生作业的布置与回收等信息。设备管理主要对计算机设备进行有效管理，系统通过对设备登记、条码打印、设备维修、设备调拨、设备借出与归还、保修预警和报废提醒、设备报废等实现计算机设备的全寿命管理。学生课后时间使用管理主要包括上机卡的发放、计时的基本方式、读卡器的设置、上机情况的登记与统计等。目前计算机实验室管理存在的问题我国高校的计算机实验室基本上模仿了20世纪50年代苏联的模式，按照一定的课程设置实验室。实验教学由院系自行安排，实验室在院系管理的基础上实行封闭式管理制度。这种传统设置与当时的教学管理体制和教学科研发展水平相适应。然而，随着高等教育体制改革的深入，科研水平的提高，学科之间的相互渗透和发展，传统实验室建设和管理模式的弊端逐渐显现。环境存在的问题由于计算机实验室供所有学生在课堂上使用，因此有许多课程安排和密集使用频率。大多数计算机操作员不想换鞋进入实验室。空气质量差，灰尘不断积聚在电脑中，容易导致电路板老化和损坏。由于计算机实验室采用空调，环境相对干燥，极易产生静电，发生计算机硬件故障。计算机硬件故障多由于灰尘、温度、使用时间、机械磨损等因素，计算机实验室的硬件故障时有发生，影响了日常实验教学工作。计算机系统及软件故障率高计算机实验室的教学任务繁重。为了满足教学要求，每台计算机需要安装各种操作系统，每台操作系统还需要安装各种应用软件。这使得重新安装计算机系统需要很长时间。学生的计算机操作能力参差不齐，经常有意无意地删除系统文件或应用软件，导致系统无法正常运行。网络安全问题在公共开放实验室中，计算机病毒是网络安全最大威胁之一。计算机病毒通过网络传播或单机人侵，当病毒一旦被投放到网络环境中，其无法预测的扩散能力将会导致服务拒绝，破坏数据，甚至导致网络系统完全瘫痪，极大影响教学过程和实验。现有计算机实验室管理系统的功能模式计算机开放实验室综合管理系统主要由两大子系统组成：门禁管理子系统和监控管理子系统。门禁管理子系统它由两个子系统组成：访问控制管理和资源管理：①门禁管理系统是用户进出实验室的安全屏障。进入的用户应刷卡并接受一系列合法性检查。检查后，如果检查通过，用户刷卡信息将保存到数据库中；②资源管理系统决定是否允许用户通过数据库的指令启动计算机系统，每个用户一次只能使用一台计算机。如果用户未通过检查，则不允许用户使用实验室中的任何资源。用户使用后，应刷卡取消。从用户的入境卡刷卡注册到用户的出境卡刷卡取消的时间是用户在计算机上的时间。这种管理方法可以有效地管理计算机实验室。监控管理子系统①实时监控和管理的主要功能：能够及时查询计算机使用的用户，了解每个用户的位置和时间；②登录控制管理的主要功能：控制实验室机器的登录（锁定）和非登录（释放）；③账表管理的主要功能是：维护用户的账户信息。例如，建立、删除和冻结单用户帐户和批处理串行用户帐户。增加、删除、修改、查询台账中的教学机时、自助机时、打印纸等数据。对用户账户信息和记账日志进行各种查询和统计。账表管理将教学机时与自费机时分离，使学生在每学期完成教学实习后自动支付机时（自费机时），否则将被视为非法用户。机房也可以在正常教学时间内自由开放，即可以同时进行计算机教学（教学机时间）和计算机免费（自费机时间）。这样不仅大大提高了机器的利用率，而且增加了机器上的学生人数；④统计管理的主要功能：统计、分析和打印报表。可按部门、班级、用户等不同类别统计、汇总、分析所使用的机时（教学机时、自费机时）、打印纸张和软件资源，为教学科研部门和管理部门提供决策辅助信息；⑤数据维护和管理的主要功能：添加、删除、修改和查询各种基本信息，确保数据的完整性和一致性。计算机实验室综合信息管理系统设计与实现由于计算机实验室信息管理系统面临灵活、繁琐、多变的需求，并考虑到设备及其管理软件的不同情况，系统的体系结构应具有非常松散的耦合性和很强的可扩展性，以便扩展，必要时重新组装或重新使用。计算机实验室综合信息管理系统设计系统主界面包括四个功能模块：系统维护、实验课程管理、计算机管理和系统管理。系统维护模块主要实现系统设置（权限设置等）、系统初始化、密码修改、信息定期安全备份等功能。实验课程管理模块实现了对实验课程教学的科学管理，将旧的封闭式、以知识为中心的教学模式转变为开放式、以资源为中心的新模式，主要包括排课系统管理、计算机实验管理、，实验信息资源管理等。在线管理模块主要包括在线下拨管理、在线用户账户管理（用户注册信息、密码设置、挂失注销、报警提示、资金余额等）、用户在线登录管理，以及上述信息的统计和查询；系统管理模块主要用于管理用户对系统的访问。实验课程管理子系统该子系统中的排课系统模块设计复杂，约束条件多且随机。其主要功能是：根据学院教务处的实验计划和各教学部门的实验班，根据课程和实验室设备配置，将这些资源过滤并分配到各个实验室进行课程安排，然后将实验课程表发布到网上。为了充分利用计算机实验室的信息技术优势，适应高校教育信息化改革的需要，设计开发了实验资源信息模块，主要包括实验大纲、实验要求、实验内容、实验内容、实验内容、实验内容等，实验环境和条件、实验重点和难点分析、实验模拟演示、实验评价、实验体验、相关知识、电子教案实验结果等信息来自教师和实验教师。他们结合教材、各种相关材料和实践经验，提出了每个实验的重点和难点，帮助学生分析和解决实验中容易出现的问题。实验要求根据学生的不同层次设置为不同的层次：普通层次和拓展层次。其中，一般水平要求满足实验大纲的要求，扩展水平要求为更好地掌握计算机基础知识和进一步学习能力的学生设计一些设计性、综合性和创新性的实验，使其满足更高的要求。所有这些信息都是学生关心的，平时不容易理解。将这些信息发布到校园网，学生可以直接在互联网上搜索和查询，检索到的资源信息可以通过浏览器直接下载到本地计算机上。上机管理子系统该子系统分为机器时间管理、用户登录管理、统计查询等功能模块。其中，机器时间管理负责将空闲机器分配给学生：一方面，根据实验教学计划将机器分配给实验班的学生（遵循同一实验中的学生坐在一起的原则）；另一方面，免费计算机学生被分配到分散的免费机器上。在这些模块中，用户登录子系统是最复杂的。当学生进入时，他们使用刷卡的方法来判断自己的身份。如果他们当时属于实验班，他们将被分配机器，并进入“计算机实验系统”进行实验。否则，如果用户具有合法身份，他们将被分配分散的闲置机器，并记录机器位置、时间等信息，允许他们自由进入计算机。同时，计费系统用于启动自动计费。用户必须在进入计算机后退出系统，系统会让他注销。如果卡中的资金不足，将提醒用户续费并拒绝进入卡。计算机实验室综合信息管理系统实现计算机实验室综合信息管理系统的一个重要目的是实现数据共享，维护数据的及时性。它要求数据的变化随时显示在网络上，以确保实验室的任何管理机终端都能随时更新和查阅数据，并确保相关信息能在校园网上及时查看。该系统运行在局域网内，可以实现不同实验室的统一管理。系统采用星型拓扑结构，由文件服务器、web服务器、多个收费工作站（一个机房对应一个机房，由微机和条形码阅读器组成的读卡器组成）、学生计算机卡、具有网络管理功能的超级工作站、网卡、，集线器和网络电缆。相应的软件采用了一套自行开发的条形码卡计费管理系统。结束语计算机实验室信息管理系统以计算机实验室现有的软硬件资源为基础，实现了高校计算机实验室设备的全面管理和完善，实现了计算机实验室人员的规范有序管理，为确保计算机实验室高效可靠地运行：①自动化计算机实验室的管理和设备的自动化管理，即对设备的基本信息、使用、维护、采购和报废进行自动化管理。②让计算机实验室管理自动化，实现员工的自动化管理，即对实验室员工的日常工作进行全面管理和及时查询。③让计算机实验室管理自动化，系统自身的有效运行，即自动管理系统的初始设置、数据备份和恢复、管理员设置、权限设置、系统日志等。参考文献[1]陈俊.应用型本科高校实验室信息管理系统的设计与实现[J].电脑知识与技术：学