数据挖掘在计算机实验室管理系统中的应用

2020-02-03郝海妍

电子技术与软件工程 2020年11期

郝海妍

（海南软件职业技术学院海南省琼海市 571400）

计算机实验室管理系统是现阶段计算机实验室管理工作非常重要的一个工作系统，有效提高了管理工作的品质与效率。随着现代信息化技术的进一步发展，计算机实验室管理工作面临的数据量逐步增大，使得实验室管理工作面临的压力非常巨大，迫切要求引进现代先进的技术与理念来解决这样的问题，确保计算机实验室管理工作取得较好的效果。数据挖掘技术是用于大数据信息提取的重要技术，能够从海量数据资源中挖掘到有价值的信息，可见将数据挖掘技术应用到计算机实验室管理系统中十分有必要，可以缓解现阶段管理工作面临的困境，提高计算机实验室管理系统的数据处理速度。为此，本文重点探究了数据挖掘技术的内涵以及方法，并结合数据挖掘技术进行计算机实验室管理系统的深入开发，确保计算机实验室管理系统能够很好的满足现代社会环境的使用需求。

1 数据挖掘内涵与方法

1.1 数据挖掘内涵

数据挖掘是指在庞大的、无序的数据信息中，根据使用者需求提取出相关的信息，挖掘数据库信息价值的一种技术手段[1]。从数据挖掘的视角来看，在实际使用中具有交叉性的特征，一方面操作者本身要具备一定的数据应用能力，能够根据要求搜寻到目标数据信息，另一方面还需要根据数据信息提取到隐藏在数据背后的信息价值，同时需要确保各项工作流程都在合理合法的基础上，最大程度获得相关政策与法律的支持。另外，从现阶段数据挖掘的应用现状来看，在许多行业领域中具有非常广泛的应用，比较常见的有人工智能、数据库构建等，通过数据挖掘技术的应用能够对相关领域未来发展趋势做出预测，这是由于数据挖掘技术包含了数据库中大部分的信息资源，可以对这些数据进行提取、分析以及格式转化等，还能够将提取的数据信息建立成数据模型，通过一系列的数据处理工作，能够将海量数据中的有价值信息提取出来，为管理人员做出战略决策与制定相关制度提供技术支持[2]，如图1 所示为数据挖掘系统示意图。因此，在处理庞大的数据库信息时，数据挖掘技术能够很好的满足数据处理需求，具有非常好的应用价值。

1.2 数据挖掘方法

图1：数据挖掘系统示意图

图2：计算机实验室管理系统架构图

从现阶段我国数据挖掘技术的应用现状来看，所采取的数据挖掘方法主要体现在以下四个方面：首先是神经网络方法。这种方法是以学习人类的思维方式为基础，结合神经元网络自身的优势与特征，可以在数据处理工作效率上取得较大突破。采取神经网络方法进行数据处理工作时，将非线性映射思想应用到其中，可以有效的提升数据处理的速度和品质，在联系神经网络自身的功能特征时，使得获得的数据信息具有更好的准确性与规范性[3]。其次是遗传算法。这种方法是建立在自然生态规律以及生物遗传管理载体上的，结合遗传算法相关技术手段，能够使得数据挖掘进行相应的改变，将非常繁琐的数据挖掘工作变换为数据检索，而检索的最终目标即是相关数据库，依托于遗传算法的使用，可以将数据库中无序的数据信息变得具有规律性，更好的提取到数据库中数据信息的价值[4]。再次是决策树方法。这种方法通常使用在规模较大的预测模型上。决策树方法也可以将数据库中大量无规则的数据信息进行排列和分类，在此基础之上能够更好的提取到数据库中的有用信息，并可以对获取的数据信息进行说明，通过这种方法能够精准获得目标数据信息。最后是粗糙集方法，这种方法对数据的处理都是依托于粗糙集理论。从根本上来看数据挖掘的工作核心就是对大量数据信息进行分类，然而通过专业信息系统对各项数据进行整合，从而获得需要的数据信息，发掘出数据信息中的价值信息，为数据挖掘工作提供支持[5]。

2 基于数据挖掘的计算机实验室管理系统开发

基于数据挖掘的计算机实验室管理系统中包含了四大板块，分别是系统管理、决策支持管理、教学管理以及设备管理，其系统总体架构示意图如图2 所示。

2.1 设备管理板块

设备管理板块主要负责对计算机实验室设备进行管理，可以实现信息的录入、修改、删除以及查询等功能，具体如下。首先是计算机信息的录入。实验室在新购买一批计算机设备以后，管理人员需要对每一台计算机进行编号，并将计算机购买时间、维护管理人员、型号与配置等信息一起录入到系统中，方便后期计算机实验室管理工作顺利进行。其次是对计算机信息修改，实验室计算机设备在使用过程中会出现故障或者其它原因导致无法正常使用，管理员需要将系统中的相关信息进行修改，确保故障计算机不在正常应用范围内。再次是对计算机信息进行删除。当实验室中一些计算机的使用时间过长，硬件配置较低，无法达到使用标准，就需要将计算机做报废处理，这时需要在计算机实验室管理系统中将该计算机信息删除。最后是对计算机信息进行查询与统计。在管理系统中管理人员将计算机编号输入到系统中，可以查询到计算机当下的状况、配置信息等，让管理人员能够全面掌握每一天计算机的使用情况，有助于管理工作高效开展。

2.2 实验室教学管理板块

该系统板块要实现的功能是合理安排需要使用计算机实验室的教学课程，所包含的具体内容如图3 所示。

（1）实验室信息。该板块主要呈现计算机实验室当下的应用状态，方便各个层次人员能够清晰的了解到计算机实验室的使用状况。具体来说，超级管理员可以在该板块修改实验室相关信息并管控管理员，可以更改实验室名称、重新任命管理员以及规划管理员权限等；管理员主要是对所属范围的计算机信息进行管理，具有改变计算机使用状况的权限；主管领导主要是对计算机实验室的信息进行管理，拥有改变实验室使用状态以及实验室介绍信息的权限[6]。

（2）实验室课程名称。该板块主要显示本实验室可以能够开展的实验类型，让使用者能够清晰的获取实验室的内部配置信息。在该板块上，各个人员也具有相应的不同权限，管理员主要对实验室信息进行管理，可以开展新增、更改、删除以及信息查询等工作；主管领导主要职责是确保计算机实验室项目开展的科学性，并具有和管理员一样的权限；老师以及学生可以通过该板块了解到实验室的具体项目内容[7]。

（3）实验课表。该板块的主要功能是全面的罗列出计算机实验室的使用安排情况，使用者通过查阅实验课表信息，可以快速了解到计算机实验室在何时比较空闲，方便规划上机时间。

（4）实验报告。该板块主要是将学生的实验结果统计出来并转变成报告样式，通过该板块老师可以在计算机上观看学生的实验报告，同时学生也可以通过该平台将相关实验数据传输到计算机中。

图3：实验室教学管理板块框架示意图

图4：决策及支持管理板块示意图

（5）实验成绩。该板块的主要作用是将学生的实验成绩展现出来，具体来说，老师可以在该板块输入学生的实验成绩，而学生可以查询到自身的实验成绩。

（6）自由上机。该板块主要是为学生独立上机提供服务的，学生可以灵活安排时间进行计算机操作练习。具体操作流程是学生查询计算机实验室课程安排，选取适宜的时间点并提交上机申请，待申请审批通过以后就可以到指定的计算机上进行操作。

2.3 决策及支持管理板块

该板块的职能是对计算机管理以及教学管理过程中所产生的庞大数据信息进行分析与整合，并将其转化成可以为管理者制定决策提供支持的信息，其包含的子板块如图4 所示。

（1）查询统计。由于计算机实验室管理系统中包含了管理工作与教学工作产生的数据信息，基于查询统计子板块可以开展相关数据信息的查询与统计工作，可以全面、迅速的掌握计算机实验室的真实应用状况，该板块只服务于主管领导，换言之只有主管领导才具有查询与统计系统数据信息的权限。

（2）报表打印。该子板块的主要功能是将相关数据信息转化为与设备以及教学信息相关的报表，并提供报表打印功能，方便相关人员将数据信息传导出来，便于上交给院校领导或者进行存档处理。报表打印子板块也只服务于主管领导，主管领导拥有报表的查询与打印权限。

（3）数据分析。该子板块是计算机实验室管理系统的核心部分，主要对系统中的数据进行分析，为管理者制定科学决策提供数据支持。数据分析子板块也只有主管领导才有访问权限。

首先，软件安装管理模块。该模块的主要作用是检索实验室计算机设备中软件安装的数量、类型与版本号等相关软件信息[8]。通过这个模块可以对安装的软件进行重新命名，方便后期检索工作的开展，实验室工作者拥有权力查看各个计算机软件安装情况，并根据实际情况进行软件应用的合理分配。其次，硬件安装管理模块。该模块的主要作用是掌握实验室各个计算机设备的硬件配置，主要有主板型号、运行内存与硬盘大小、处理器性能等。当某个计算机的硬盘出现损坏，需要重新更换新硬盘时，通过该模块的修改功能可以及时更正硬盘信息；还有一些软件安装对计算机硬件配置有特殊要求，可以通过该板块检索出符合软件安装需求的计算机设备。最后，系统管理。该板块的主要功能是对所有应用该系统的人员进行信息管理，比如说用户姓名、性别、年龄、职位以及学历等，能够实现对人员信息的录入、修改以及查询等功能。