秦新國++丁國勇

摘 要：日常教學活動中，針對教室資源管理中存在教室使用信息不透明、使用效率不高等問題，作者設計并實現(xiàn)了一套基于規(guī)則庫的教室資源管理系統(tǒng)，使用戶可以實時了解當前教室資源的使用情況，也大大提高了教室使用效率和管理效率。

關(guān)鍵詞：教室資源管理；規(guī)則庫；管理模式

中圖分類號：G48 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2014）21-0065-03

一、教室資源管理現(xiàn)狀

隨著辦學規(guī)模的擴大，教室資源的數(shù)量急劇增加，教室資源管理的工作量也越來越大，人工管理教室資源的模式已不能滿足當前的需求，通過對教室資源管理過程進行分析，可以把教室資源管理中存在的諸多問題總結(jié)如下：第一，教師和學生無法及時了解當前教室的使用情況，管理人員也無法對教室使用情況進行整體把握和有效的調(diào)控；第二，利用電子表格或紙質(zhì)材料記錄教室借用記錄容易丟失數(shù)據(jù)，且歷史借用記錄的維護和查詢也比較困難；第三，隨著學校規(guī)模的不斷擴大，全校教室資源管理僅僅依靠單個職能部門，不僅管理的工作量非常大，而且工作效率也比較低；第四，教室使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)沖突現(xiàn)象，缺乏有效的檢測機制。

二、系統(tǒng)設計方案

在日常教學活動中，教室資源的使用主要包括：教學任務安排的需要，教師調(diào)停課、補課的需要，院系開展教學活動的需要，校內(nèi)/外培訓的需要，考試安排的需要，但不管何種使用情形，最終它們都將轉(zhuǎn)化為教室的借用問題。因此，解決好教室借用問題就成了本系統(tǒng)設計的關(guān)鍵。

1.系統(tǒng)設計指導思想

教室資源管理系統(tǒng)的設計遵循以下四個原則：

第一，提供實時教室資源使用情況查詢接口，便于師生迅速掌握相關(guān)信息。教室的使用情況是一個動態(tài)變化的過程，及時掌握當前哪些教室正在使用，哪些教室可以用，可以方便教師順利開展教學活動，方便學生找到合適的教室自習；方便管理人員對教室資源進行合理調(diào)度。

第二，提供教室使用沖突檢測機制，避免教室借用沖突，保障正常的教學秩序。

第三，管理人員可以對教室資源的借用設置相應的規(guī)則，規(guī)定哪些教室可以用、哪些教室不能用。當然，規(guī)則的維度應該是多元的，以便于對教室資源的借用活動進行靈活、有效的調(diào)度。

第四，盡量提高教室資源的使用效率，避免高利用率、低就坐率以及教室孤島現(xiàn)象。

2.教室借用流程設計（見圖1）

根據(jù)使用對象的不同，教室資源的使用可以分為兩類，一種校內(nèi)用戶使用，另一種是校外用戶使用。對于前者，一般表現(xiàn)為日常教學活動，這時，用戶可以直接打印教室借用申請單，并送交多媒體辦公室辦理教室借用手續(xù)；而對于后者，一般表現(xiàn)為校外培訓，為了維護學生的合法權(quán)益，教務處需要對校外機構(gòu)進行相應的審核，審核通過后方能進一步履行教室借用手續(xù)。

三、系統(tǒng)實現(xiàn)過程中的關(guān)鍵技術(shù)

1.教室借用查詢信息表示

用戶在履行教室借用手續(xù)時，先要查詢出當前可用的空教室，然后有針對性地借用相關(guān)教室。在查詢空教室時，用戶需輸入相應的查詢參數(shù)，查詢參數(shù)的結(jié)構(gòu)如圖2所示：

其中Term表示當前學期信息；WeekDes表示教室借用的周數(shù)信息，用20位二進制數(shù)表示，二進制數(shù)的長度表示當前學期有效的周數(shù)，其中0表示無效，1表示有效，如00010000000000000000表示當前查詢的是第四周的空教室；Week表示借用星期集合信息，如“Week=1”表示當前查詢的是星期一的空教室，“Week=1，2”表示當前查詢的是星期一和星期二的空教室，多個取值之間用逗號分隔；Bjc表示借用起始節(jié)次；Ejc表示借用截止節(jié)次；Capacity表示參加活動的學生人數(shù)，Capacity的值應小于等于借用教室的容量，在教室借用過程中教室容量與Capacity相當?shù)慕淌覍?yōu)先推薦，以提高教室的使用率。

周數(shù)信息的構(gòu)造對普通用戶來講比較復雜，在實際操作過程中，周數(shù)信息的構(gòu)造對用戶是透明的，實際使用過程中，用戶只需要提供借用日期即可，系統(tǒng)會根據(jù)用戶的輸入自動轉(zhuǎn)換。使用二進制格式表示每學期的周數(shù)信息比較直觀，在處理教室的批量借用時也比較靈活。譬如，要借用一間1至18周都有空的教室，那么在表示周數(shù)信息時只需要將二進制數(shù)的1至18位全部用1表示即可。另外，使用這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也便于教室借用沖突計算。

2.即時空教室檢測算法

即時空教室是指在指定的時間范圍內(nèi)，從學校所有可用的教室資源中去除已經(jīng)被使用的教室資源后剩余的教室資源集合。

教室沖突現(xiàn)象是指不同的用戶借用的同一間教室在使用時間上存在重疊，使同一間教室在相同的時間內(nèi)同時開展兩個或兩個以上的教學活動的現(xiàn)象。假設存在教室R，那么在同一周、同一天有兩個借用時間段[A，B]和[C，D]，它們存在沖突的可能可以描述如下：①[C，D]的起點落在[A，B]內(nèi)；②[C，D]的終點落在[A，B]內(nèi)；③[A，B]是[C，D]的子集。（見圖3）

綜上所述，檢查某間教室在某個時間段是否被占用的算法可用sql描述如下：

if exists（select * from roomBorrowInfoList where roomID = @roomID and （f_weekdesOper（@weekdes，weekdes） = 1） and term = @term and [week] = @week and @bjc >= bjc and @Bjc <= ejc）

or exists（select * from roomBorrowInfoList where roomID = @roomID and （f_weekdesOper（@weekdes，weekdes） = 1） and term = @term and [week] = @week and @ejc >= bjc and @ejc <= ejc）endprint

or exists（select * from roomBorrowInfoList where roomID = @roomID and （f_weekdesOper（@weekdes，weekdes） = 1） and term = @term and [week] = @week and @bjc <= bjc and @ejc >= ejc）

begin

print '當前教室已經(jīng)被使用'

end

其中，roomBorrowInfoList表示當前已經(jīng)被借用的教室信息集合，其數(shù)據(jù)來源由兩部分組成，分別是排課所需的教室信息和開展其它教學活動所需的教室信息。weekdesOper是數(shù)據(jù)庫自定義函數(shù)，用于計算查詢周和目標周之間是否存在重疊，其算法描述如下：

--計算給定的兩個周數(shù)之間是否存在重疊

CREATE function F_WeekdesOper（@w1 varchar（20），@w2 varchar（20））

returns int

as

begin

declare @flag int

set @flag = 0

while len（@w1） > 0 and len（@w2） > 0

begin

if left（@w1，1） = left（@w2，1） and left（@w1，1） = '1'

begin

set @flag = 1

end

set @w1 = stuff（@w1，1，1，''）

set @w2 = stuff（@w2，1，1，''）

end

return @flag

end

掌握了教室沖突檢測算法后，再查詢教室資源集合中符合要求的空教室就比較容易了。在查詢時間一定的前提下，將當前可用的教室資源和已經(jīng)借用的教室信息之間進行沖突計算，如果不沖突就是可用的教室，反之亦然。其查詢過程可描述如下：

Foreach（Room in RoomList）

{

Foreach（RoomBorrowInfo in RoomBorrowInfoList）

{

如果當前教室借用和已經(jīng)借用的教室信息在時間上發(fā)生沖突 那么

當前教室不可以使用！

否則

當前教室可以使用！

}

}

3.教室借用規(guī)則表示

教室借用活動應符合兩個前提條件：一是教室資源是公共教學資源，院系或教師不得長期占用一些教室。隨著招生規(guī)模的不斷擴大，教室資源相對比較匱乏，充分提高教室的使用效率至關(guān)重要。二是學校能約束用戶的借用行為，以保障特殊時期學校對教室的需要，如國家等級考試、學校期末考試等。為此，我們從兩個方面來定義教室借用規(guī)則。

第一，管理員可以為教室使用申請設定一個時間閾值，用戶只能申請?zhí)囟〞r間范圍內(nèi)的教室。如果用戶想申請超出時間閾值以外的教室，那么他就必須到教務處履行相應的借用手續(xù)。這可以避免少數(shù)用戶肆意占用教室資源的問題。

第二，制定一個教室借用規(guī)則庫，詳細定義教室資源借用的約束條件，以便對教室借用進行更細微的調(diào)控。規(guī)則的定義主要包括以下四個方面：

（1）教室禁止借用的時間范圍；

（2）教室禁止借用的樓宇信息；

（3）教室禁止借用的樓層信息；

（4）教室禁止借用的教室信息。

教室借用規(guī)則采用XML格式來進行描述，不僅可以明確表示規(guī)則模型中各個部分的意義，而且增強了規(guī)則的擴展性。教室借用規(guī)則可以描述如下：

//借用規(guī)則節(jié)點

敏知樓//樓宇約束

2 //樓層約束

2010-12-7 0：00：00//時間約束

2010-12-15 0：00：00

//房間約束

……

四、系統(tǒng)實現(xiàn)

基于本文設計思想我們開發(fā)了一個基于規(guī)則庫的教室資源管理系統(tǒng)，用戶可以在線查詢指定日期的教室使用情況，并根據(jù)需要辦理借用手續(xù)。如圖4所示，教室被使用的時間段用灰色的底紋填充，白色底紋表示的時間段內(nèi)該教室處于空閑狀態(tài)。教室使用情況一目了然，給師生安排各項教學活動提供了方便。

參考文獻：

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（編輯：王天鵬）endprint