導(dǎo)語：民辦高校實驗室管理系統(tǒng)優(yōu)化一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：高校實驗室是高校培養(yǎng)符合社會需求高素質(zhì)人才的重要實踐場所。實驗設(shè)施是民辦高校綜合評估通過與否的重要因素，它不僅是高校對在校生實施基礎(chǔ)學(xué)科教育的場所，也是各個學(xué)校開展科研項目的重要場地。實驗室的有效使用可拓展學(xué)生實踐動手能力，發(fā)散學(xué)生思維。計算機信息技術(shù)的不斷推進和科研創(chuàng)新項目的不斷探索，需要現(xiàn)代計算機技術(shù)的支持。蟻群算法提出的一種新型模擬進化算法可滿足學(xué)校教務(wù)活動的需求，同時提高學(xué)校教學(xué)資源的利用率。

關(guān)鍵詞：實驗室管理；實驗室預(yù)約；蟻群算法

1實驗室管理存在問題簡述

1.1實驗室管理系統(tǒng)。應(yīng)用信息化技術(shù)設(shè)計的管理系統(tǒng)必須符合實驗室管理人員的要求，為實驗設(shè)備建檔服務(wù)，提高學(xué)校的綜合競爭力[1]。基于B/S方式的開放式實驗室管理系統(tǒng)，以校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為基礎(chǔ)，實現(xiàn)高校實驗開放管理。它能實現(xiàn)教學(xué)計劃管理、學(xué)生預(yù)約實驗管理、實驗設(shè)備情況管理（資產(chǎn)設(shè)備統(tǒng)計表和新增設(shè)備信息的更新）。1.2實驗教學(xué)課程安排。實驗教學(xué)課程安排本質(zhì)是合理分配教學(xué)資源，保證教學(xué)工作正常進行，避免課程安排沖突。它合理規(guī)劃授課老師、年級、專業(yè)、班級、課程類型、上課時間和實驗室類型等，符合整個教學(xué)計劃進程的規(guī)律，保證了教學(xué)進度和教學(xué)質(zhì)量。近幾年，由于學(xué)生的不斷增多，導(dǎo)致教學(xué)場地不斷擴充，教學(xué)安排工作在空間和時間上越來越復(fù)雜，主要工作難點有以下幾點。第一，計算數(shù)據(jù)大，耗時長，結(jié)果常常存在沖突。第二，教學(xué)方式多樣化。比如校企合作企業(yè)入駐教學(xué)、實訓(xùn)任務(wù)、校企共建實驗室教學(xué)等。第三，單一項數(shù)據(jù)變更影響其他課程。為了解決以上問題，科學(xué)安排實驗教學(xué)課程，合理分配教學(xué)資源，提高工作效率，需增加約束條件。第一，一個時間段一位老師只能安排一門課。第二，同一個時間段同一個班級只能安排一門課。第三，一段時間一個實驗室只能安排一門課。第四，上課學(xué)生數(shù)量需要小于實驗室的容納量。第五，實驗室的數(shù)量必需大于一個時間段安排的課程量。第六，不同的課程需要安排在不同的實驗室。例如物聯(lián)網(wǎng)課程只能安排在固定的物聯(lián)網(wǎng)實驗室、電子元器件課程只能安排在固定的電子實驗室、VR和AR課程只能在確定的實驗室。第七，獨立課程、實訓(xùn)課程等需要提前一周安排實驗室，且這個實驗室一周中不得安排其他課程。第八，同一個班級所學(xué)的同一門課程在一周內(nèi)不能連續(xù)排列（獨立課程設(shè)置、實訓(xùn)課除外）。1.3預(yù)約排課說明。1.3.1排課涉及的內(nèi)容。為了合理安排實驗教學(xué)課程，使其彼此之間不會產(chǎn)生沖突，需要把一些確定因素合理錯開，包括授課教師、各個年級、班級學(xué)生、專業(yè)課程、上課時間和上課地點等。根據(jù)課程表的表現(xiàn)形式判斷，主要包括老師、班級、教學(xué)計劃、實驗室和上課時間，合理安排教學(xué)課程。如圖1所示。1.4蟻群算法。蟻群算法（AntColonyOptimization，ACO）是一種模仿螞蟻尋找食物的行為算法。研究表明，這種模擬算法具有分布計算、啟發(fā)式搜索和信息來回反饋的特點。意大利學(xué)者MarcoDorigo首先發(fā)現(xiàn)并提出，其想法來源于螞蟻如何在蟻穴和食物源之間找到最短路徑。蟻群算法可用于解決圖的結(jié)構(gòu)，可將排課問題想象成圖結(jié)構(gòu)G，從而使用蟻群算法解決問題，即G=(S,N,C)，N是圖中頂點的集合，S是邊的集合，C是邊集有關(guān)權(quán)值的集合。

2計算機實驗管理系統(tǒng)總體設(shè)計

本系統(tǒng)使實驗室的工作更加規(guī)范化、流程化、信息化，提高了實驗教學(xué)水平、管理水平和服務(wù)水平，為實驗室的宏觀管理和科學(xué)決策提供有利依據(jù)，為教學(xué)評估和實驗室評估提供詳實、準確的數(shù)據(jù)支撐。根據(jù)實驗室管理流程，設(shè)計本系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程圖，如圖2、圖3所示。

3學(xué)生通過系統(tǒng)預(yù)約實驗室

開放式的實驗室可培養(yǎng)高素質(zhì)的學(xué)生，有利于提高學(xué)生的實踐能力，幫助學(xué)生利用空閑時間使用實驗室資源，合理完成實驗科研任務(wù)。學(xué)生的預(yù)約實驗室與實驗教學(xué)排課采取的模式相同。

4結(jié)語

合理設(shè)計實驗室管理系統(tǒng)，可大大提高實驗室設(shè)備維護和教學(xué)質(zhì)量，彌補設(shè)備信息管理缺陷。但是，設(shè)計時應(yīng)符合使用者的要求和習(xí)慣，實現(xiàn)實驗室開放式共享。采用蟻群算法可達到排課優(yōu)化的目的，實驗室的開放式預(yù)約可減少學(xué)生申請和老師審核的復(fù)雜度，節(jié)省大量時間。此外，需注重實驗室系統(tǒng)的規(guī)劃定位、優(yōu)化設(shè)計、改革創(chuàng)新，為師生提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

參考文獻

[1]李玉吉,盧才武,劉冠.智蟻群遺傳算法在高校智能排課系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2010,14:121-123.

作者:宋志遠 單位:武昌工學(xué)院