數據挖掘在計算機實驗室管理系統中的應用

郝海妍

（海南軟件職業技術學院 海南省瓊海市 571400）

計算機實驗室管理系統是現階段計算機實驗室管理工作非常重要的一個工作系統，有效提高了管理工作的品質與效率。隨著現代信息化技術的進一步發展，計算機實驗室管理工作面臨的數據量逐步增大，使得實驗室管理工作面臨的壓力非常巨大，迫切要求引進現代先進的技術與理念來解決這樣的問題，確保計算機實驗室管理工作取得較好的效果。數據挖掘技術是用于大數據信息提取的重要技術，能夠從海量數據資源中挖掘到有價值的信息，可見將數據挖掘技術應用到計算機實驗室管理系統中十分有必要，可以緩解現階段管理工作面臨的困境，提高計算機實驗室管理系統的數據處理速度。為此，本文重點探究了數據挖掘技術的內涵以及方法，并結合數據挖掘技術進行計算機實驗室管理系統的深入開發，確保計算機實驗室管理系統能夠很好的滿足現代社會環境的使用需求。

1 數據挖掘內涵與方法

1.1 數據挖掘內涵

數據挖掘是指在龐大的、無序的數據信息中，根據使用者需求提取出相關的信息，挖掘數據庫信息價值的一種技術手段[1]。從數據挖掘的視角來看，在實際使用中具有交叉性的特征，一方面操作者本身要具備一定的數據應用能力，能夠根據要求搜尋到目標數據信息，另一方面還需要根據數據信息提取到隱藏在數據背后的信息價值，同時需要確保各項工作流程都在合理合法的基礎上，最大程度獲得相關政策與法律的支持。另外，從現階段數據挖掘的應用現狀來看，在許多行業領域中具有非常廣泛的應用，比較常見的有人工智能、數據庫構建等，通過數據挖掘技術的應用能夠對相關領域未來發展趨勢做出預測，這是由于數據挖掘技術包含了數據庫中大部分的信息資源，可以對這些數據進行提取、分析以及格式轉化等，還能夠將提取的數據信息建立成數據模型，通過一系列的數據處理工作，能夠將海量數據中的有價值信息提取出來，為管理人員做出戰略決策與制定相關制度提供技術支持[2]，如圖1 所示為數據挖掘系統示意圖。因此，在處理龐大的數據庫信息時，數據挖掘技術能夠很好的滿足數據處理需求，具有非常好的應用價值。

1.2 數據挖掘方法

圖1：數據挖掘系統示意圖

圖2：計算機實驗室管理系統架構圖

從現階段我國數據挖掘技術的應用現狀來看，所采取的數據挖掘方法主要體現在以下四個方面：首先是神經網絡方法。這種方法是以學習人類的思維方式為基礎，結合神經元網絡自身的優勢與特征，可以在數據處理工作效率上取得較大突破。采取神經網絡方法進行數據處理工作時，將非線性映射思想應用到其中，可以有效的提升數據處理的速度和品質，在聯系神經網絡自身的功能特征時，使得獲得的數據信息具有更好的準確性與規范性[3]。其次是遺傳算法。這種方法是建立在自然生態規律以及生物遺傳管理載體上的，結合遺傳算法相關技術手段，能夠使得數據挖掘進行相應的改變，將非常繁瑣的數據挖掘工作變換為數據檢索，而檢索的最終目標即是相關數據庫，依托于遺傳算法的使用，可以將數據庫中無序的數據信息變得具有規律性，更好的提取到數據庫中數據信息的價值[4]。再次是決策樹方法。這種方法通常使用在規模較大的預測模型上。決策樹方法也可以將數據庫中大量無規則的數據信息進行排列和分類，在此基礎之上能夠更好的提取到數據庫中的有用信息，并可以對獲取的數據信息進行說明，通過這種方法能夠精準獲得目標數據信息。最后是粗糙集方法，這種方法對數據的處理都是依托于粗糙集理論。從根本上來看數據挖掘的工作核心就是對大量數據信息進行分類，然而通過專業信息系統對各項數據進行整合，從而獲得需要的數據信息，發掘出數據信息中的價值信息，為數據挖掘工作提供支持[5]。

2 基于數據挖掘的計算機實驗室管理系統開發

基于數據挖掘的計算機實驗室管理系統中包含了四大板塊，分別是系統管理、決策支持管理、教學管理以及設備管理，其系統總體架構示意圖如圖2 所示。

2.1 設備管理板塊

設備管理板塊主要負責對計算機實驗室設備進行管理，可以實現信息的錄入、修改、刪除以及查詢等功能，具體如下。首先是計算機信息的錄入。實驗室在新購買一批計算機設備以后，管理人員需要對每一臺計算機進行編號，并將計算機購買時間、維護管理人員、型號與配置等信息一起錄入到系統中，方便后期計算機實驗室管理工作順利進行。其次是對計算機信息修改，實驗室計算機設備在使用過程中會出現故障或者其它原因導致無法正常使用，管理員需要將系統中的相關信息進行修改，確保故障計算機不在正常應用范圍內。再次是對計算機信息進行刪除。當實驗室中一些計算機的使用時間過長，硬件配置較低，無法達到使用標準，就需要將計算機做報廢處理，這時需要在計算機實驗室管理系統中將該計算機信息刪除。最后是對計算機信息進行查詢與統計。在管理系統中管理人員將計算機編號輸入到系統中，可以查詢到計算機當下的狀況、配置信息等，讓管理人員能夠全面掌握每一天計算機的使用情況，有助于管理工作高效開展。

2.2 實驗室教學管理板塊

該系統板塊要實現的功能是合理安排需要使用計算機實驗室的教學課程，所包含的具體內容如圖3 所示。

（1）實驗室信息。該板塊主要呈現計算機實驗室當下的應用狀態，方便各個層次人員能夠清晰的了解到計算機實驗室的使用狀況。具體來說，超級管理員可以在該板塊修改實驗室相關信息并管控管理員，可以更改實驗室名稱、重新任命管理員以及規劃管理員權限等；管理員主要是對所屬范圍的計算機信息進行管理，具有改變計算機使用狀況的權限；主管領導主要是對計算機實驗室的信息進行管理，擁有改變實驗室使用狀態以及實驗室介紹信息的權限[6]。

（2）實驗室課程名稱。該板塊主要顯示本實驗室可以能夠開展的實驗類型，讓使用者能夠清晰的獲取實驗室的內部配置信息。在該板塊上，各個人員也具有相應的不同權限，管理員主要對實驗室信息進行管理，可以開展新增、更改、刪除以及信息查詢等工作；主管領導主要職責是確保計算機實驗室項目開展的科學性，并具有和管理員一樣的權限；老師以及學生可以通過該板塊了解到實驗室的具體項目內容[7]。

（3）實驗課表。該板塊的主要功能是全面的羅列出計算機實驗室的使用安排情況，使用者通過查閱實驗課表信息，可以快速了解到計算機實驗室在何時比較空閑，方便規劃上機時間。

（4）實驗報告。該板塊主要是將學生的實驗結果統計出來并轉變成報告樣式，通過該板塊老師可以在計算機上觀看學生的實驗報告，同時學生也可以通過該平臺將相關實驗數據傳輸到計算機中。

圖3：實驗室教學管理板塊框架示意圖

圖4：決策及支持管理板塊示意圖

（5）實驗成績。該板塊的主要作用是將學生的實驗成績展現出來，具體來說，老師可以在該板塊輸入學生的實驗成績，而學生可以查詢到自身的實驗成績。

（6）自由上機。該板塊主要是為學生獨立上機提供服務的，學生可以靈活安排時間進行計算機操作練習。具體操作流程是學生查詢計算機實驗室課程安排，選取適宜的時間點并提交上機申請，待申請審批通過以后就可以到指定的計算機上進行操作。

2.3 決策及支持管理板塊

該板塊的職能是對計算機管理以及教學管理過程中所產生的龐大數據信息進行分析與整合，并將其轉化成可以為管理者制定決策提供支持的信息，其包含的子板塊如圖4 所示。

（1）查詢統計。由于計算機實驗室管理系統中包含了管理工作與教學工作產生的數據信息，基于查詢統計子板塊可以開展相關數據信息的查詢與統計工作，可以全面、迅速的掌握計算機實驗室的真實應用狀況，該板塊只服務于主管領導，換言之只有主管領導才具有查詢與統計系統數據信息的權限。

（2）報表打印。該子板塊的主要功能是將相關數據信息轉化為與設備以及教學信息相關的報表，并提供報表打印功能，方便相關人員將數據信息傳導出來，便于上交給院校領導或者進行存檔處理。報表打印子板塊也只服務于主管領導，主管領導擁有報表的查詢與打印權限。

（3）數據分析。該子板塊是計算機實驗室管理系統的核心部分，主要對系統中的數據進行分析，為管理者制定科學決策提供數據支持。數據分析子板塊也只有主管領導才有訪問權限。

首先，軟件安裝管理模塊。該模塊的主要作用是檢索實驗室計算機設備中軟件安裝的數量、類型與版本號等相關軟件信息[8]。通過這個模塊可以對安裝的軟件進行重新命名，方便后期檢索工作的開展，實驗室工作者擁有權力查看各個計算機軟件安裝情況，并根據實際情況進行軟件應用的合理分配。其次，硬件安裝管理模塊。該模塊的主要作用是掌握實驗室各個計算機設備的硬件配置，主要有主板型號、運行內存與硬盤大小、處理器性能等。當某個計算機的硬盤出現損壞，需要重新更換新硬盤時，通過該模塊的修改功能可以及時更正硬盤信息；還有一些軟件安裝對計算機硬件配置有特殊要求，可以通過該板塊檢索出符合軟件安裝需求的計算機設備。最后，系統管理。該板塊的主要功能是對所有應用該系統的人員進行信息管理，比如說用戶姓名、性別、年齡、職位以及學歷等，能夠實現對人員信息的錄入、修改以及查詢等功能。

3 結語

當下數據挖掘技術的應用范圍越來越廣泛，表現出了較高的市場價值，盡管數據挖掘技術還存在占用數據庫運行時間以及存儲空間的問題，但是隨著技術的不斷突破，數據挖掘技術必然獲得更好的應用效果，可以為計算機實驗室管理系統開發提供更加優異的技術支持，為管理人員制定發展戰略提供可靠的數據信息。