随着高校信息化建设的不断深入，计算机实验室（机房）作为教学与科研的重要场所，其使用频率和调度复杂度日益增加。传统的机房排课方式多依赖人工表格或简单工具，存在效率低、易冲突、资源利用率不均衡等问题。针对这一现状，设计与实现一款高效、智能、易用的机房排课系统，具有重要的现实意义。本毕业设计旨在开发一款基于SpringBoot框架的机房智能排课系统，系统编号暂定为vhu12，致力于为计算机系统服务提供专业化的调度解决方案。

一、 系统核心目标与意义

本系统的核心目标是利用现代Web开发技术，构建一个集机房信息管理、课程信息管理、智能自动排课、冲突检测、可视化课表展示及权限管理于一体的综合性服务平台。其重要意义体现在：

1. 提升管理效率：自动化处理排课流程，大幅减少教务人员的人工操作与核对时间。
2. 优化资源配置：通过智能算法，综合考虑机房设备、软件环境、课程类型、班级人数、教师偏好等多重约束条件，实现机房资源的高效、公平利用。
3. 避免调度冲突：强大的冲突检测机制能确保同一时间、同一机房不会被重复安排，同时考虑教师、班级的时间冲突。
4. 增强服务体验：为教师、学生及管理员提供清晰、直观的Web界面，方便查询、申请和调整课表。
5. 促进计算机系统服务标准化：将机房管理流程数字化、规范化，为教学活动的稳定运行提供可靠的技术保障。

二、 系统技术架构与选型

本系统采用当前企业级应用主流的B/S架构与前后端分离设计模式，确保系统的可维护性、可扩展性和高性能。

• 后端技术栈：
• 核心框架：SpringBoot。它简化了Spring应用的初始搭建和开发过程，提供了自动配置、内嵌服务器等特性，能快速构建独立运行的、生产级别的微服务架构应用，是本系统后端的理想选择。

• 持久层框架：MyBatis-Plus。在MyBatis基础上增强，提供了通用的CRUD操作，简化数据库交互代码的编写，提高开发效率。

• 数据库：MySQL。成熟稳定的开源关系型数据库，满足系统对事务性、数据一致性和复杂查询的需求。

• 其他：使用Maven进行项目构建与依赖管理，使用Spring Security或Shiro进行权限控制，使用Redis缓存热点数据以提升性能。

• 前端技术栈：
• 可采用Vue.js或React等现代前端框架，配合Element UI或Ant Design等UI组件库，构建响应式、用户友好的管理界面。

• 利用ECharts等图表库实现课表、机房使用率等数据的可视化展示。

三、 系统功能模块设计

系统主要划分为以下五大功能模块：

1. 基础信息管理模块：

• 机房管理：维护机房编号、位置、容量、设备配置（如电脑型号、软件列表、特殊硬件）、可用状态等信息。

• 课程与班级管理：管理课程名称、代码、所属专业、授课教师、学生班级、人数、所需软件环境等。

• 用户与权限管理：区分系统管理员、教务排课员、教师、学生等角色，分配不同的数据查看与操作权限。

1. 智能排课核心模块：

• 约束条件设置：允许管理员设定排课的硬性约束（如必须满足的软件需求）和软性约束（如尽量安排的时段偏好）。

• 排课算法引擎：这是系统的“大脑”。可设计基于贪心、回溯、遗传算法或时间表着色算法的智能排课引擎，在满足所有硬约束的前提下，尽可能优化软约束，自动生成初始课表。

• 手动调整与微调：提供直观的拖拽式界面，允许排课员对自动生成的课表进行手动调整，系统实时进行冲突校验。

1. 课表查询与发布模块：

• 多维度查询：支持按机房、课程、教师、班级、周次等多种条件查询课表。

• 可视化展示：以日历、时间轴、列表等多种形式清晰展示课表，支持导出为PDF或Excel格式。

• 在线发布与通知：课表定稿后，一键发布，相关教师和学生可即时查看，并可集成邮件或消息通知。

1. 预约与调停课管理模块：

• 临时预约：教师可针对特殊需求（如竞赛培训、项目研讨）申请临时使用机房，经审批后加入课表。

• 调停课申请：教师可在线提交调课或停课申请，系统自动检测目标时段机房的可用性，流程化审批后更新课表。

1. 统计分析与报表模块：

• 使用率统计：按日、周、月、学期统计各机房的使用率、空闲率，生成直观图表，为资源规划提供数据支持。

• 工作量统计：统计教师、班级的机房上课时长。

• 日志审计：记录所有关键操作日志，便于追踪和审计。

四、 数据库设计关键实体

数据库设计需围绕核心实体展开，主要包括：

• 用户表：存储各类用户信息及角色。
• 机房表：存储机房详细信息及状态。
• 课程表：存储课程基本信息。
• 班级表：存储班级信息，与课程多对多关联。
• 教学计划表：关联课程、班级、教师，明确哪门课由哪位老师给哪个班级上。
• 排课结果表（课表表）：核心表，记录每条具体的排课记录，关联教学计划、机房、周次、星期、节次等。
• 预约申请记录表：记录临时预约和调停课申请及审批状态。

五、 与展望

本毕业设计提出的基于SpringBoot的机房智能排课系统vhu12，旨在解决传统排课模式的痛点，通过技术手段提升计算机系统服务的质量与效率。系统设计涵盖了从底层数据管理到顶层智能调度的完整闭环。系统可进一步集成物联网（IoT）技术，实时获取机房设备状态；引入更先进的人工智能算法进行预测性排课和动态优化；并可与学校统一身份认证、教务管理系统进行深度集成，构建真正一体化的智慧教学服务环境。该系统的成功实施，将为高校机房管理和教学信息化建设提供一个切实可行的优秀范例。