实验室调度

实验室调度（精选3篇）

实验室调度 篇1

摘要：实验教学是一个重要的教学环节, 很多课程的学习是以其为基础的, 特别是一些实践性较强的学科 (如计算机组成原理、计算机仿真技术与应用等) , 缺少实验动手机会, 教学效果会大打折扣。然而高校实验室的现状及其实验成本使得学生动手能力的培养不尽人意, 成为制约学生质量提高的一个重要因素。随着虚拟仪器技术、远程测试、分布式系统和交互式技术的发展, 基于WEB技术和虚拟仪器技术的分布式虚拟实验室作为21世纪的一种新型教学方式开始受到人们的重视。

关键词：分布式,堵塞,算法

分布式虚拟实验室的通信与调度管理问题 (包括登陆管理, 通信管理, 线程池管理, 协同处理和网络传输等) 是整个虚拟实验室正常运作的关键。具体来讲, 分布式虚拟实验室中客户端和服务器端采用那种通信方式, 如何保证数据传输的及时性、稳定性和安全性, 如何协调处理客户端和保证服务器不被堵塞 (采用什么调度策略来保证多个客户端用户之间不互相冲突以及按照合理的顺序访问服务器) 等都是非常值得研究的问题。因此, 开展分布式虚拟实验室通信与调度管理技术的研究具有重要的理论意义和实践意义。

1 研究内容和方法

1.1 本论文的研究内容主要体现在以下三个方面:

(1) 分布式虚拟实验室通讯和调度需求分析。针对计算机组成原理虚拟实验室, 认真总结和分析分布式虚拟实验室通讯和调度需求。 (2) 分布式虚拟实验室通讯技术的研究和实现。考虑到本项目构建计算机组成原理虚拟实验室的实际需求以及使用编程的易用性等方面考虑, 本文拟采用DCOM技术实现分布式虚拟实验室通讯模块。在采用DCOM技术实现计算机组成原理虚拟实验室的通讯功能后, 还要重点考虑以下三个问题:a.网络流量的控制;b.数据传输安全;c.与服务器上数据接口。 (3) 分布式虚拟实验室调度技术的研究和实现。在笔者参与开发的虚拟实验室系统中, 作业调度拟采用两级调度法:a.宏观调度;b.微观调度两级调度系统实现分布式虚拟实验室的任务调度。为了提高计算机组成原理虚拟实验室的任务调度效率, 笔者还采用多线程技术进行调度。

1.2 本论文的研究方法主要有以下几种:

(1) 分布式组件技术 (Distributed Component Object Model, DCOM) ; (2) 任务规划和调度技术; (3) 蚁群算法 (Ant Colony Algorithm, ACA) ; (4) 多线程技术。

2 研究思路

2.1 通讯模块的研究思路。

为了简化和规范虚拟实验室的通讯模块, 笔者准备通过通讯代理组件来实现本课题分布式虚拟实验室的通讯功能。该组件仅支持多个接口, 每个接口仅支持一个函数, 该函数是一个以一定格式存放数据的数组。该函数仅仅向别的进程传输数据, 没有任何返回值和输出参数, 参数传输属于单向的数据流。一旦传完数据 (把数据放到对方的消息队列中) , 该函数向目标进程的框架发送“数据到达”的异步Windows消息, 同时马上返回。数据的接收方在“数据到达”的消息处理函数中读取并处理数据。当然, 通讯双方都必须支持这样的一个通讯代理。由于定义了各种数据及命令的格式, 通讯双方可以进行同步或异步数据的发送和接收操作。数据的传输是通过通讯代理对象的接口函数的返回值或输出参数来完成的。由于数据的传送是处在分布式环境中, 所以常常为了减少网络流量而对应用进行优化。网络通讯优化是DCOM的一个非常重要的功能, DCOM专门提供了几种用来减少网络流量的功能调用。

2.2 调度模块的研究思路。

在笔者参与开发的虚拟实验室系统中, 作业调度拟采用两级调度法:宏观调度和微观调度。在两级调度法中的第一级宏观调度中又分为两步来调度: (1) 将作业网络调度到某个工作组集群, 这是由一个宏观作业调度器来完成的, 每个共享集群有一个宏观作业调度器; (2) 将作业网络中的子作业分配到工作组集群中的某个工作节点上, 这是由运行在工作组集群管理器上的工作组作业调度器实现的。宏观作业调度器统一管理各工作组集群, 专门负责向工作组集群分派作业网络, 并定期收集各工作组集群的资源信息, 以便更好的分配负载。宏观作业调度器在选择工作组集群时采用最先匹配原则, 即将作业网络分配给找到的第一个符合要求的工作组集群。这种方法易于实现, 且将低了集群环境中的通讯开销。

3 具体实现

主要是做一个分布式虚拟实验室, 主要是虚拟计算机组成原理实验课程, 分为分布式虚拟实验室的客户端 (主要是仿真组成原理的实验界面) , 后台服务器端 (包扩规则库, 算法库等) , 分布式虚拟实验室的通信与调度管理三个方面 (包括登陆管理, 通信管理, 线程池管理, 协同处理和网络传输等) , 主要是研究客户端和服务器端的通信 (采用什么通信方式, 保证数据传输的及时性, 稳定性, 安全性等) , 以及如何协调处理客户端, 保证服务器不被堵塞, 就是调度管理 (采用什么调度策略来保证多个客户端用户之间不互相冲突以及按照合理的顺序访问服务器等) 。

4 结论

主要是研究在一个校园网内, 设置一个服务器, 然后学生在学校宿舍或任何机子上就可以做针对计算机组成原理实验课, 就是学生在客户端做好实验, 然后把信息发给服务器, 服务器判断应该返回什么结果, 要保证客户端信息正确稳定地传给服务器, 服务器应该把正确的信息安全快速的反馈给客户端;如果有多人同时访问服务器还要保证服务器不要被堵塞, 而且如果多个学生同时做实验, 还要保证客户端的显示结果的一致性, 这就是调度和协同处理了。

参考文献

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实验室调度 篇2

项目试验校调度会资料

一、试验年级具体情况

我校一年级语文试验班级6轨，学生数372人，三年级英语试验班级6轨，学生数379人。试验教师5人，其中一年级语文教师3人，三年级英语教师2人。试验教师均为专职教师，平均年龄30岁，专科以上学历。工作经验丰富，敬业精神饱满，对课题试验有很高的热情。

二、我校为一年级所有学生每人配备了一套拓展听读材料，三年级拓展听读材料为循环使用，由英语任课教师保管。我校所有班级均配备电脑、液晶投影仪，所有试验教师人手一台笔记本电脑，备课、查阅资料方便，真正实现一网三通。在现代技术支撑方面我校有专业、专职信息技术教师两名，能够帮助试验教师解决试验中出现的信息技术难题，使其成为跨越式课题研究的有力保障。

三、对试验教师的管理。1.加强常规落实工作

（1）认真备课、上课、听课、反思，加强集体备课。要上好一堂课，那么就一定要备好课。假期我们就制定了备课计划。根据制定的备课计划要求每一个单元都有一个主备人，老师们分工协作，目前已备好全册教案，所备的教案以电子文稿的形式呈现在同一备课组教师的面前，每个人都有一份电子稿的备课教案，以供大家研讨。我们把同学科试验教师分在一个办公室，以便随时进行交流和研讨。我们要求每节课必须进行集体备课，从单元整体目标到本课时教学目标要清晰，阅读课的主问题设计要明确，教师语言要精炼。试验小组内新老教师要结对子，一年级语文组葛燕凌带王海燕、王静，三年级英语唐文秀带许万枝以老带新，以新促老，使试验教师尽快熟悉业务，促进教师转变观念，协助教师总结教学经验。

（2）上好每一节常态课，严格落实语文“211”模式和英语“111”模式的课堂结构和教学方法，课题研究做到常规化。跨越式

课题在课题实施之初，我们首先要求语文老师必须保证完成课标任务环节、拓展听读环节、说写环节的时间限制，坚决不能超时。通过包组领导听课，教研组听课，同伴互听等形式监控课堂教学，对完成课标任务环节中出现的多余繁琐环节、多余教师语言、课堂教学常规培养不到位之处课后给予及时的提醒，在下次课上要求看到改正的效果。

（3）加强教师自身学习和反思，促进教师专业发展。对试验教师我们要求做到“三反思”（专门的教学反思本）：一是每课撰写教学反思，要求字数在100-200字；一周有对课堂教学行为周反思，内容要求较详实，在每周五的教研活动时间进行交流；一个月有月反思，主要反思本月来自己在教学中的启发和困惑，也可以分析“跨越式课题”教学中的喜悦和学生的进步。字数要求1000字左右，内容详尽，作为阶段性资料存档。

（4）作业：在作业的布置上我们要求试验教师做到有实效性，少而精，合理布置。教研组的教师在布置作业时规定学生每天都得读一个小故事并由家长签字（也可以布置拓展材料中课上没有读完的篇章），以此来培养学生的阅读习惯，巩固所学的拼音，在语境中认识更多的字，积累好的词语和句子。对学生所完成的作业做到及时批改，发现学生的错误及时纠正，对学生的错误分析原因，改进课堂教学策略，打造高效课堂。

（5）跨越式课题改变了原有的课堂结构，重建了语言教学论，信息技术与教育的双向融合，现代教育技术为课堂教学服务为宗旨，都在跨越式课题的理论中得以贯穿。因此，抓教师的理论学习必须得扎实。试验教师的业务学习我们准备利用集体学习和自主学习相结合的方式，每位教师配备专门的业务学习笔记：

①继续学习《儿童思维发展新论》、《语觉论》等跨越式教学理论。②认真学习《跨越式项目课堂教学实践常见问题解答》和《学科教学理念问答》。

③充分利用好学习元平台和跨越式课题QQ群资源，加强学习和积累，促进自身课题研究的深入。每周安排一次信息技术教师对试验

教师的学习元培训。要求试验教师每月至少向学习元上传一篇优秀课例，每周在学习元中至少进行一次点评，每天登录学习元进行学习。

2.期末时学校将组织一次专题研究小结，引导教师积极参与提问、讨论，组织教师对自己和他人的实际教育行为、教育观念进行深入、细致的分析和研讨，总结，将教学研究与教学实践相结合。并在学校的统一安排下试验班级开展“英语手抄报作品展”“学生写话精品展”。

四、为了加强对跨越式课题试验的领导，我校成立了跨越式课题的领导机构，由校长担任课题试验的总负责人，负责全局工作，分管教学的副校长担任课题试验的主要负责人，领导和协调各处室、部门为跨越式课题提供优良的教学环境和各种服务，教学处、教育处主任担任课题试验的直接负责人，具体落实和检查督促课题试验的各项工作，优秀信息技术教师、网管为培训人员，为试验教师的课件制作、学习元使用提供帮助。校长、副校长和各主任全过程参与课题试验的培训、学习、观摩、研讨活动，主持校内的常规听课、研讨、交流、反思等各个环节，及时解决课题试验中出现的问题和困难。

1.课题组成员在认真执行课题方案要求、积极参与、踏实研究、取得成效的基础上享受三优先政策.即：评优秀教师优先、评骨干优先、评职优先。

2.逐步建立和完善课题组管理制度、教研活动制度、教师学习培养制度和教师评价激励制度。

3.学校为课题组成员外出培训提供时间、资金、交通上的保障。4.每月组织召开一次学校课题组课题实验研究会议，解决实验中的困难问题，研究下一月的试验工作。落实好总课题组安排的各种培训工作。

对跨越式课堂教学的跟踪我们将通过教师的教学随笔、教学反思、学生说写能力的发展、学科竞赛等方面进行评价。

对课程资源的建设和利用，我们将依托拓展资料和学习元平台丰富、发展，灵活运用。同时建立学科资源包，把每位试验教师收集、整理、撰写的经验，优秀的课件、课例进行分类整理，发给每位试验教师。

五、对于学生素质的追踪，我们将利用学生纵向能力发展和横向平行班对比的方法进行。

六、从假期试验教师参加跨越式课题培训到新学期领着还不太懂事的孩子开始试验，我们的试验老师都是满怀热情和激情地投入学习和教学。在学校方面开学的教育工作会上校长一再强调课题研究的重要性。同时在不开展试验的年级我们继续推广增量阅读实验。

实验室调度 篇3

1 设计目标

本研究将按照“科学管理，统筹调度”的原则，实验室调度系统的主要设计目标为：

1) 以互联网为平台，可方便实现远程登陆管理;

2) 适应能力强，扩充功能方便，简易，易维护;

3) 具备网络安全登录和数据库安全登录，设定数据库访问权限保证程序使用安全，同时前台的数据检索需要授权(密码)方可进入，后台通过用户登录设置进行数据的管理，使得数据安全可靠;

4) 支持常用添加、删除、修改、查询功能;

5) 具有较强的数据检索和统计功能。

2 运行平台

1) 硬件环境

服务器：处理器 (CPU) 1G MHZ以上 (建议配置双核以上处理器) ，2G以上内存容量，10G以上可用硬盘容量，100M或1000M网卡，以保证多用户在同时请求服务时响应迅速。

客户端：处理器 (CPU) 1G MHZ以上，512M以上内存容量，10M以上网卡。

2) 软件环境

服务器端要求采用Windows Server 2003操作系统，并安装IIS6.0 (web服务器) 、SQL Server 2000数据库软件。

客户端操作系统为WINDOWS XP以上，浏览器IE6.0以上，显示最佳分辨率为1024×768像素。

3 系统的总体设计与实现

根据系统设计目标，使用B/S网络架构，采用3层体系结构，即包括客户浏览器、应用服务器和数据库系统三部分[2]。B/S结构的主要特点是分布性强、维护方便、开发简单且共享性强、成本低。B/S系统结构开发平台选用ASP+Microsoft SQL Server 2000数据库。系统的基本架构如图1所示。

用户通过浏览器与系统进行交互。服务器端接收到浏览器传来的用户请求后，将请求做相应处理并传递给后台的数据库系统，接着将请求的处理结果从数据库系统传递给客户端浏览器。

高校实验室调度系统使用“三层应用程序模型”，即将系统按照功能逻辑划分为表示层、数据业务逻辑层和访问层。这样的多层应用程序体系结构，可以让程序代码实现模块化，每个层次的代码可以重复使用，为系统维护性带来更大的便利。具体来讲，本系统由底层数据库、后台服务器以及前台组成。前台主要是利用浏览器来显示系统中的信息，通过菜单栏可以访问各子功能模块，同时系统有方便、强大的管理功能。模块化的程序代码之间并不是完全独立的，各模块的功能可能有一定的交叠，各模块互相支撑，构成一个完整的实验室调度管理系统。后台服务器主要用来对前台传来的各种请求信息进行处理。而底层数据库主要负责信息的管理，包括数据添加、数据修改、数据删除等。如若进入后台，必须有授权，即有合法的用户名与密码，通过这样的身份认证，使不同的用户可以得到不同的权限，而不同的权根对不同的功能，从而实现多人分工合作。

本系统主要实现的功能有管理员实验管理、教师预约实验室、学生查看实验的安排、公布实验室的规章制度等，在此基础上可以完成教师与实验室管理员及学生的信息交互，方便了实验教学和实验室管理，使实验室资源的使用实现合理化、规范化[3]。

为了提高系统的安全性，系统的使用者分为学生、教师、管理员三种权限用户。每种用户的权限不同。三种用户都必须通过系统的合法性验证才能正常使用系统。

本系统的基本结构如图2所示。

系统的具体模块设计如下：

实验室规章制度：所有用户登录系统后，可查看相关实验室的通知以及制度。管理员用户可以发布、修改、删除相关通知。

实验查询与选择：该模块可供所有用户使用，但主要针对学生用户，当用户登录到系统后，可以根据查询条件查询相应的实验安排情况。

实验室预约：该模块主要针对教师用户，教室登录系统后，申请实验室预约，并且可以随时查询相关实验室的预约状态。

实验管理：该模块主要针对管理员用户，管理员根据教师预约情况以实验室使用情况，合理分配实验的具体安排，这里的操作包括实验室和教师用户的查找、增加、修改、删除。

实验室管理：该模块为系统管理员使用，管理员可以通过该模块发布实验室相关信息，同时提供实验室相关信息的增加、删除、修改。

4 数据库设计

本系统采用的数据库服务器为SQL Server2000。SQL Server是一种典型的关系型数据库，它使用SQL语言同各种数据库建立联系，进行沟通。结合数据库范式设计原理，使得整个数据库通过各个不可再分的表相关联，最大程度的减少数据冗余，提高系统的效率[4]。系统设计采用面向对象模型来完成关系数据库设计。系统根据实际需要，抽象出了教师、实验室、班级、课程、学生等几个实体类型。实体与实体之间是相互联系的。图3显示了系统中主要表格的关系视图。

5 系统安全性

对任何系统来说，安全性至关重要，所以在系统设计重点考虑了安全性因素。本系统采用ASP技术，客户端执行JavaScript程序，这样在网络安全性方面拥有以下优点：第一，因为传到浏览器端的只是转换成HTML语言的结果, 这样一来用户无法获取ASP源程序, 这既维护了开发人员的权利, 又保证了网站的安全。第二, 系统使用了虚拟目录, 这样在网络安全性上具有重要意义。因为虚拟目录是通过“别名”或名称, 供浏览器访问目录。使用别名更安全, 因为用户无法知道文件在服务器上物理位置, 所以无法使用这些信息来直接修改文件。这样可以隐藏站点目录结构, 从而避免站点目录结构的暴露, 防止系统受攻击[5]。这样从服务器人架设上就保证了系统的安全性。第三, 采取多级权限的方法设定不同用户的权限, 通过不同用户拥有不同的用户名和口令, 来赋予用户的权限, 保证了系统的安全性和稳定性。

6 系统分析与结束语

本实验室调度系统使用Windows平台，以IIS作为应用程序服务器。经过逐步测试，系统基本功能已完全实现。教师登陆系统后通过实验室预约模块，可以完成实验预约、修改个人信息等功能。管理员登陆系统后通过实验室管理和实验室规章制度模块，能完成实验室相关信息的增加、删除、修改和实验安排，方便教师和学生进行数据检索。本系统符合学院的实际需求，已达到预期研究目标。

采用ASP+SQL Server结构设计的高校调度管理系统具有以下优点：

1) 对客户端的软硬件要求低，只需要能上网并可以使用浏览器即可;

2) 利用SQL Server 2000数据库系统的优点，采用范式设计的原则设计数据库，最大程度地减少了数据冗余，提高运行效率;

3) 通过权限分离、web服务器与数据库服务器的分离、虚拟目录的使用等手段，提高了系统的安全性;

4) 数据具有实时共享的特点，突破了过去采用Excel作为数据库工具时只能进行单机操作的缺陷.使得实验室的管理工作从人工管理阶段走向计算机网络自动化办公阶段，极大的提高了工作效率，节省人力和物力。

本系统在使用过程中，由于需求变化等种种原因，可能需要进一步完善，这样为更科学调度管理工作提供了参考。

摘要：跟据中国高校实验室的管理特点, 对高校实验室的调度进行了分析研究, 建立了实验室调度系统的系统原型, 提出了以ASP作为主要技术, SQL Sever 2000为后台数据库的解决方案, 系统采用当下最为流行和方便的B/S结构, 客户端只需通过浏览器就可以使用该系统的所有功能;系统初步实现了教师预约、实验安排等常用的调度功能。实践证明, 该系统的开发和应用, 实现了高等院校实验室进行合理化、科学化、动态化高效管理的基本目的。

关键词：实验室调度,ASP技术,SQL Sever 2000,信息系统

参考文献

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[4]李劲, 谢兆阳.SQL Server2000数据库设计与系统管理[M].北京:清华大学出版社, 2001.