孫珊珊 梁媛 李睿琪 楊晶 李欣

關(guān)鍵詞：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；占座；高校

1引言

近年來，網(wǎng)絡(luò)曝光以及新聞廣播中關(guān)于大學(xué)生選座問題的反應(yīng)增多，大學(xué)生選座問題受到了人們的極大關(guān)注。針對這種問題，本項目主要面向廣大高校的在校大學(xué)生，并且支持Android、蘋果、鴻蒙系統(tǒng)用戶安裝下載。該應(yīng)用適用于網(wǎng)絡(luò)上進行教室選座，以及教室的管理，通過此軟件系統(tǒng)為學(xué)生尋找座位節(jié)約了時間，靈活地滿足客戶的需要。

本項目主要研究基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的智能化選座平臺。BP（Back

Propagation）算法又稱為誤差反向傳播算法，是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的一種監(jiān)督式的學(xué)習(xí)算法[1]。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在理論上可以逼近任意函數(shù)，基本的結(jié)構(gòu)由非線性變化單元組成，具有很強的非線性映射能力。而且，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的中間層數(shù)、各層的處理單元數(shù)及網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)系數(shù)等參數(shù)可根據(jù)具體情況設(shè)定，靈活性很大，在優(yōu)化信號處理與模式識別、智能控制、故障診斷等許多領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景，利用該算法制作智能化選座平臺，判斷性更強，精確度更高[2]。

2市場分析

2.1市場調(diào)查

通過問卷調(diào)查的方式來了解學(xué)生對于教室選座系統(tǒng)的期待值，經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，此次參加問卷調(diào)查的大學(xué)生共有118人，如圖1所示。其中，參加問卷調(diào)查的男生有55人，女生有63人，各年級參加問卷調(diào)查人數(shù)中大一學(xué)生是最多的。

為了更確切地知道學(xué)生是否同意推出教室選座系統(tǒng)，提出了以下問題請學(xué)生回答：（1）你是否同意推出占座系統(tǒng)？（2）你覺得每次上課是否需要占座？（3）對于平時上課搶座位你是否覺得麻煩？（4）你覺得推出教室占座系統(tǒng)是否會給你帶來方便？其中，收到的回答如圖2，圖3，圖4，圖5所示。

通過以上問卷調(diào)查的答案發(fā)現(xiàn)，多數(shù)學(xué)生上課需要選座，覺得平時上課搶選座位比較麻煩，他們很希望推出教室選座系統(tǒng)，并期待教室選座系統(tǒng)能為他們帶來方便。

2.2項目的市場定位

這款教室選座軟件目前市場上還沒有推出，一旦推出可以很好地解決高校常因不合理選座而引發(fā)的學(xué)生糾紛，而且新奇的方式也會給學(xué)生留下深刻的印象。

2.3項目面臨的風(fēng)險與規(guī)避措施

教室作為高校重要的公益投入，必然要產(chǎn)生相應(yīng)的價值，而價值最直接的體現(xiàn)就是使用率。座位管理系統(tǒng)目前在國內(nèi)高校中的應(yīng)用還不是十分廣泛，系統(tǒng)功能也有待進一步完善，僅靠一套座位管理系統(tǒng)很難從根本上解決選座問題。而且，選座系統(tǒng)是一個創(chuàng)新的想法，若要想所有的學(xué)生都接受它，一改以往“有空位置就坐”的做法，可能需要一段時間。項目組會持續(xù)推出優(yōu)化的系統(tǒng)，讓學(xué)生能夠更快接受。同時，項目組會對系統(tǒng)使用效果進行科學(xué)評估．并根據(jù)運行情況及時改進和優(yōu)化，切實提高座位管理系統(tǒng)的“柔性”和“可靠性”，積累管理經(jīng)驗。學(xué)校也應(yīng)尋求多種方式和途徑對學(xué)生加強教育和引導(dǎo)，最終實現(xiàn)座位管理的預(yù)期目標(biāo)和教室有限資源利用的最大化。

3實現(xiàn)技術(shù)及模塊功能

本產(chǎn)品通過分析已經(jīng)錄入系統(tǒng)的教室座位分布數(shù)據(jù)和班級課表數(shù)據(jù)來計算出空閑教室和非空閑教室，以及各教室空閑時長和非空閑時長，并通過實時網(wǎng)絡(luò)來標(biāo)注出各教室未被選用以及被選用的座位。

需要上課的學(xué)生可在上課前10分鐘內(nèi)通過點擊自己的課表進入將要上課的教室選擇座位，下課后若該座位被預(yù)約，選座系統(tǒng)將自動向用戶發(fā)送通知；若未被選用，用戶可選擇繼續(xù)學(xué)習(xí)或離開選用或空出該座位。

需要自習(xí)的學(xué)生可以提前1小時通過點擊“自習(xí)”查找空閑教室與空閑座位來自習(xí)。

為防止惡意占座行為，本產(chǎn)品將在用戶預(yù)定時間的前后3分鐘內(nèi)通過GPS來定位用戶的位置。若用戶在規(guī)定時間內(nèi)未處于預(yù)選座位Sm內(nèi)，系統(tǒng)將對該用戶發(fā)出相應(yīng)的警告，若該用戶有超過3次惡意行為，系統(tǒng)將對該用戶實施相應(yīng)的懲罰措施；若用戶在規(guī)定時間內(nèi)處于預(yù)選座位Sm內(nèi)將不會做出處罰。

3.1開發(fā)環(huán)境

編程環(huán)境，IntelliJ IDEA，Vscode；編輯語言，Java，SQL，Html5，CSS3，JavaScript，Shell；使用組件，maven，SpringBoot，

SpringCloud，

mybatis-plus，Vue2，Redis緩存，elasticsearch，feign，git版本控制，vuei，typescript，echarts，three.js；打包工具，Webpack，Maven；服務(wù)器環(huán)境，Linux（Centos7.6），MySql（8.0.26），Docker， Redis（5.0.14）。

3.2軟件功能

（1）方便學(xué)生觀看電子課表，打開軟件便明白今天所上的課程。

（2）可以對上課教室進行選座，做到每上一節(jié)課，都能坐到自己最舒適的位置。避免了傳統(tǒng)上課無法選到合適位置的情況。

（3）在課余時間，此產(chǎn)品提供優(yōu)先推出無人教室以及將標(biāo)有已選人數(shù)作為自習(xí)教室，為學(xué)生提供很好的學(xué)習(xí)環(huán)境。相較于傳統(tǒng)學(xué)生自己找教室學(xué)習(xí)，該產(chǎn)品做到了省時、高效。

3.3實現(xiàn)界面

該產(chǎn)品的部分運行界面如圖6所示。

4項目的發(fā)展前景

在當(dāng)今世界飛速發(fā)展的時代背景下，教室選座系統(tǒng)可以極大化地利用教室的座位資源，雖然現(xiàn)在是計算機技術(shù)盛行的時代，電子產(chǎn)品大行其道，但是仍有很多人愿意去教室學(xué)習(xí)。這是因為教室有著非常好的學(xué)習(xí)環(huán)境，能夠使人更好的學(xué)習(xí)。但是，目前存在這樣的現(xiàn)象，即許多學(xué)生都喜歡占位置但沒有實際地去使用座位，此產(chǎn)品可以避免教室座位被占用卻不使用這一問題。本項目可以使每所高校的每個教室形成模擬3D教室，精確到每個座位，滿足學(xué)生隨時隨地地了解每個教室的座位安排情況，做到上課有適合自己的位置聽課，課下有位置學(xué)習(xí)。將教室資源最大化利用，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

本項目還需要學(xué)校的支持與幫助，讓學(xué)生對3D教室形成一種使用意識；實施精準(zhǔn)GPS定位需要非常高精準(zhǔn)的系統(tǒng)且對學(xué)生位置會有一定的誤差：此產(chǎn)品需要高校覆蓋全網(wǎng)絡(luò)，在方便學(xué)生學(xué)習(xí)的同時，也會有一定的麻煩與不足。

5結(jié)束語

本項目將面向廣大高校的在校大學(xué)生開放，并且支持Android、蘋果、鴻蒙系統(tǒng)用戶安裝下載。該應(yīng)用適用于網(wǎng)絡(luò)上進行教室選座，以及教室的管理，通過此軟件系統(tǒng)為學(xué)生尋找座位節(jié)約了時間，靈活地滿足客戶的需要。