数据挖掘在计算机实验室管理系统中的应用

一、数据挖掘的定义

数据挖掘是指从本质上处理商业信息, 把人们对低层次的联机查询上升到可以决策、分析、并能预测数据的更高层次上。通过数据挖掘技术对数据从微观、中观甚至到宏观做出统计分析和推测发现数据间存在一定的关联性, 这对商业活动未来的发展趋势及其他知识性的信息具有一定的指导意义。数据挖掘名词的由来是将原始数据看成是没有被开采的矿山, 通过挖掘和提取对商业活动有用的知识数据, 并通过决策分析和预测达到更高一级的商业目的, 其的提出可以说就具有很强的商业价值, 其不同于机器学习等研究范畴, 其发现的知识数据是相对意义上的, 只对特定与它相关联的商业行为有参考和指导作用。

二、数据挖据在计算机实验室管理系统的设计

(一) 系统框架

可分为以下四个大模块, 每个模块的功能描述见图1:

1. 设备管理模块

该模块主要负责对计算机实验室中计算机的管理, 具有录入计算机信息、修改计算机信息、删除计算机信息、查询统计计算机是否空闲、其配置程度如何等操作功能。 (1) 录入计算机信息:学校为实验室购买一定数量的计算机, 这时需要将这些计算机编号, 同时将计算机的相关信息录入到管理系统中, 包括计算机编号、型号、进入实验室时间、保管人员等。 (2) 修改计算机信息:如实验室计算机在使用过程中出现故障或其他原因无法使用, 这时要对管理系统中计算机的状态进行修改, 避免学生上机时使用到无法使用的计算机。 (3) 删除计算机信息:当计算机无法通过维修使用, 或者服务时间太长而需要报废, 这时要将管理系统中对应的计算机信息删除。 (4) 查询统计:该管理系统设定按照计算机编号对计算机进行查询统计操作, 查询计算机是否处于空闲、其配置程度如何, 以便实验室管理人员及时的能够了解到计算机的使用情况。

2. 实验室教学管理模块

该模块主要处理实验室中有关计算机实践教学的各项课程, 包括实验室信息、实验课程名称、实验课表、试验报告、实验成绩模块, 如图2所示:

(1) 实验室信息。该子模块用于记录实验室使用的状态和描述, 使得用户及时能够了解实验室的情况。

超级管理员:为实验室名称和管理员进行信息维护, 具有增加、修改和删除实验室名称和重新分配管理员的权限。

管理员:负责对自己所管的实验室的教学信息进行维护, 可以修改实验室使用状态和情况的权限。

主管领导:负责监管实验室信息, 也具有修改实验室的状态和概况的功能。

教师、学生:可以查询和查看实验室的相关信息。

(2) 实验室课程名称。该子模块用于登记实验室所能提供的实验项目, 能够让用户及时了解到实验室的功能。

管理员:对试验项目信息进行维护, 具有增加、修改、删除和查询实验项目的功能。

主管领导:主管实验项目的正确与否, 同时具有增加、修改、删除和查询的功能。

教师、学生:具有查询和查看实验室实验项目信息的功能。

(3) 实验课表。该子模块用于记录实验室课程编排的详细情况, 学生能够通过课表的展示了解到实验室计算机什么时候空闲, 以便进行预约。

管理员:在实践课程开课前, 负责录入教务处安排的常规实践课程, 具有增加、修改、删除和查询的功能。

主管领导:负责检查和监督实验室课表的执行情况, 同时也具有增加、删除和查询课表的功能。

教师、学生:具有查询和查看实验室课表信息的权限。

(4) 实验报告。该子模块具有教师查看填写学生实验成绩的功能, 同时具有学生填写实验报告并能够提交的功能。

(5) 实验成绩。该子模块用于记录学期结束时, 教师对学生实验课程的成绩。

教师:具有填写课程成绩的功能。

学生:具有查询课程成绩的功能。

(6) 自由上机。该子模块是为了给学生提供实验上机操作和练习的机会, 可以在实验室空闲时间学生来自由上机。学生:在空闲时段进行申请, 查询得到审核批准后可以在指定时间内进行自由上机。

3. 决策与支持管理模块

决策与支持管理模块主要是对计算机管理和教学管理所生成的相关数据进行处理, 得到具有管理者决策的信息, 该模块包括查询统计、报表打印、数据分析三大子模块, 如图3所示:

(1) 查询统计。该子模块用于主管领导对设备管理和教学管理两个模块的数据进行查询和统计, 能够及时了解到实验室工作的最新情况。该模块只有主管领导可以有相应的权限。

主管领导:具有查询和统计的功能。

(2) 报表打印。该子模块用于生成设备和教学的相关报表, 并进行打印, 以便上交学院领导或者存档备用。只有主管领导用户可以进入。主管领导:具有查看和打印报表的功能。 (3) 数据分析。该子模块用于对设备管理和教学管理所产生的数据进行分析, 得出决策的信息依据。只有主管领导用户可以进入。

主管领导:具有数据分析的功能。

(1) 软件安装管理模块。软件安装管理模块主要负责查询计算机实验室中计算机设备安装软件的情况。该模块应该包含录入软件操作, 并通过设定软件名称作为查询条件, 实验室管理人员拥有该权限查找哪些计算机安装了该软件, 可以随时分配给需要使用该软件的学生。

(2) 硬件安装管理模块。硬件安装管理模块主要负责实验室中计算机硬件的配置情况。该模块应该有添加、修改、删除和查询等功能。包含的信息有主机、CPU型号、内存大小和硬盘大小等。如计算机中个别硬件损坏需要更换, 通过修改功能可以更新计算机硬件的相关信息;如有的软件安装到计算机上, 对计算机的硬件配置有一定的要求, 所以可以通过查询操作找到符合条件的计算机。

(3) 系统管理。系统管理是该管理系统的一个辅助功能, 目的是对使用该系统的人员信息进行统一管理。用户包括实验室教师、实验室日常管理人员和技术维修人员等, 实验室教师负责实验教学指导工作和技术指导;日常管理人员负责学生上机和管理实验室设备的工作;技术维修人员保障实验室中计算机设备的软硬件正常使用及网络的正常维护工作。本管理系统对实验室人员的编号、姓名、性别、学历等基本信息进行管理。包括用户信息的录入、修改和查询3个子模块。

三、结束语

越来越多的人们已经认识到数据挖掘技术可以得到潜在的商业价值和科学知识, 其为数据库领域和人工智能领域中数据深层次的挖掘开辟了新的发展方向。虽然目前的现状表明数据挖掘还存在一定的局限性, 它是在牺牲数据库的运行时间和存储空间的基础上进行的, 但随着研究的进一步深入和信息技术的不断发展, 数据挖掘也将会得到更有效的应用。随着高校专业划分的不断细化, 新专业在不断开设, 对以后计算机实验室管理系统的管理要求也越来越高, 因此在管理系统中应用数据挖掘技术会变得越来越重要, 它可以为实验室管理人员提供科学的决策信息, 还可以方便安排课程, 对提高教学质量有着重要的实际意义。

摘要：人类进入信息社会以来, 对工作和生活中信息存在的价值认识在不断的提高, 因此在上世纪八十年代末出现了对信息价值挖掘的技术, 即数据挖掘技术, 它是目前新起的、发展潜力巨大的一门技术。它从海量的数据库中发现人们感兴趣的、隐含的信息或知识的技术, 这些数据信息能够为人们进行决策管理和预测发展趋势提供极大的参考价值。本文的研究结果为提高学生参与课程上机实践课的兴趣提供了重要的指导意义, 还可以为计算机实验室管理人员提供更好的管理决策信息。

关键词：数据挖掘技术,计算机实验室,管理系统