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1、湖南商学院北津学院课 程 论 文课程名称信息资源管理题 目排课系统的设计与开发（数据库设计）系 部信息学院专 业信息管理与信息系统班 级信管1021班学 号学生姓名任课教师职 称讲 师2011年12月20日排课系统的设计与开发内容摘要本设计以教育单位单位为研究对象，首先研究了该单位的业务现状与开发管理信息系统的可行性；其次，在认真分析教育单位单位业务需求的基础上展开了数据库系统设计，明确了系统的基本结构，为系统设计了具体的开发方案。最后，实现了一个具备信息采集、订单管理、数据查询、功能强大、操作简单、条件设置灵活、排课又快又好等功能的管理信息系统。本系统基于access平台实现了系统的数据库。
2、系统初步试运行稳定，访问速度较快，功能较完整，用户反映良好。关键词教育单位；排课系统；access；数据库设计等。 1概述 我国传统排课管理主要是以人工方式进行的，在耗费大量人力的同时存在着工作繁琐，查询统计不方便等弊端，达不到令人满意的效果。以某学校为例，可供同时使用的实验室有5个，由于实验教学的特点，每门实验课程每周使用的实验室和实验时间都不固定，为满足6个系近10专业各学期计划内的每周几十个班次的上机实验需要，中心在每学期开学前都要花费很大精力安排每周实验课程表。另外，为满足教师平时频繁调课、加课的需要，还要设专人接听电话，登记加调课情况，调整课表。工作人员普遍表示用人工方式完成该工作既
3、烦琐，效率又低，效果也不好。如何提高实验中心排课的智能化管理水平一直是实验中心管理工作的重点之一，我们应该就实验中心排课管理的特点及相关管理系统的设计与实施方面的问题做初步探讨。 排课是学校教学管理中十分重要，又相当复杂的管理工作之一，是为学校所设置的课程安排时间和地点，使整个学校能够有计划有秩序地进行。课表编排是一个涉及多种因素的组合规划问题，它要保证在课程安排中教师，学生，教室不能产生冲突（所谓冲突，就是将需上不同课程的两个或多个班安排在了同一时间、同一教室、或为同一个教师在同一时间段安排了多门课程等情况），并且要满足教师的要求和教室资源等约束条件。随着我国教育体制改革深入，学生人数的不断
4、上升，课程设置不断向深度和广度发展，手工排课的缺点就越来越突出。由于计算机具有运算速度快，处理能力强等特点，很自然地进入到这一应用领域中。用计算机进行排课能够快速地得到满足约束条件的可行结果，具有排课时间短、人力省和质量高的优点，不但能使教务人员从复杂的排课任务中解脱出来，而且对于推动教学的发展也起到非常重要的作用！排课管理的主要功能是把各系或各授课部门的课程申请进行汇总，然后根据教学计划或教学环节制定全校各班级的课表。由于学校班级数、课程门书数较多，每门课又涉及很多信息，如果用手工进排课，不可避免地出现教室资源冲突或教师资源冲突的情况。为了使课表的编排更准确、合理、快速，学校教务部门。2系统
5、分析报告一般高校实验中心实验课排课特点 ：一般学校管理模式是院设实验中心，实验中心下设若干个实验室，实验中心对各实验室的排课、设备进行统一调度管理1。南京林业大学经济管理学院实验中心排课管理的具体流程是：根据从教务工作机构下达的实验、实践教学任务通知书，结合教学实验大纲、各实验室所能开出的实验项目，进行实验教学总体安排与管理，同时汇总各实验室的实验数据并进行分析统计，按要求上报教务设备主管部门。与高校日常理论教学排课相比，实验中心的实验排课工作有其自身的特殊性。 (1)实验排课安排限制较多。由于现在高校大班化教学比较多，受各自班级的课程制约，许多课程的实验课时间被限制在很少几个或唯一的时间段内
6、。?(2)实验时间不规律。主要指上实验课时间可以有多样性(不仅有单双周的不同，而且有的只上半学期，甚至只上几周)以及上实验课时间具有多变性(调课频繁，临时加课或停课较多)。? (3)实验项目的不固定性。由于现在高校专业设置（尤其是人文经管类专业）根据社会需要变化较快, 新的应用软件也就不断增加，因此实验项目也就要不断调整，相关实验室的实验环境需要不断调整。? (4)实验室资源相对稀缺性。由于我国高校在长期的建设中对实验室建设投入不足，往往每个学生平均实验面积达不到相关标准，因此实验室常常不够用。? 由于这些特殊性给实验中心的排课增加了难度。根据工作实践，认为利用计算机及网络技术设计与开发“实验
7、中心排课管理系统”是对实验排课问题解决的一种尝试。利用计算机排课的实质是在传统排课经验的基础上，利用计算机模拟人脑，探讨排课的思维规律和抉择方案。排课问题也可以归纳为组合优化问题。一般最专业的排课管理系统，强大的排课功能和独创的临时调课管理功能，可以将全年的课表和临时调课纳入管理其核心特点为：一、独特的核心排课算法，使课表最接近最优1、真正实现了教师课表平行班的进度同步；2、实现了教师课表上下午均匀（对主课）；3、实现了教师课表的聚拢（单天不同班级两节课不能上午一节下午一节，而且最好连上）；4、在规则确定的情况下，课表结果是唯一的；5、根据规则要求，实现特定算法。二、基本数据分类合理及输入最小
8、化1、班级数量不限、教师数量不限、课程数量不限2、教师名录和任课安排可以直接输入亦可通过Excel导入3、上课天数自定义4、班级、年级名称可自动生成亦可自定义5、班级开课表可相互复制，无需重复输入三、全面方便的语言化规则设置可以轻松定制自己的排课要求1、规则定义方便灵活，成功解决排课软件规则定义复杂的难题2、每条规则由对象范围和对象属性组成，对象范围可以是单个对象也可以是组合，相同属性的对象只要一条规则即可完成3、可以定义班级、教师、课程的规则4、支持连堂、优先级、合班、分班5、引入数量限制的概念，可以实现对象组合同时上课的数量限制，如夫妻不能同上、体育器材场地限制等6、自定义教师组合功能，可
9、以将任意教师进行组合，然后对该组合定义规则，如对班主任、领导定义自己的规则，则当某教师定义到领导组合后自动接受该规则的约束7、规则定义采用直观的课表显示，直接鼠标点击即可8、其它默认规则四、简便而又强大的手工排课可以让您真正体会排课的乐趣1、有班级课表和大课表两种手工排课模式2、规则定义的位置自动锁定，禁止点击，既直观又减少不必要的操作3、排课时教师课表立即同步显示4、支持合班课程同步排课和取消5、大课表排课时鼠标指向任意单元格可以同步标示该单元格教师的所有课程，并同步转换为日课表显示出来6、可以定义大课表排课时同时同屏显示的班级数量以及某几天课程五、强大的调课功能1、调课步骤自动记录，可以和
10、 WORD 一样回复操作，删除记录课表即自动回复原样2、可将调课步骤记录直接转换为课表保存，同时清除调课记录3、调课锁定功能，可以将某位置的课程锁定，禁止修改六、独创的临时调课管理1、临时调课采用多任务管理，每个任务有自己的时效，根据时效决定调课是否生效或失效2、每个任务管理各自的调课记录，调课记录也是可逆的，删除记录课表自动回复3、程序自动判断多个任务之间的调课是否冲突或相互关联4、任务时效到期则自动失效，同时课表自动回复，无需删除记录5、程序可即时生成全部临时调课通知单或临时课表6、调课有互换、取消、排课、跨周互换、锁定、增加课时、减少课时、教师代课等类别7、跨周互换实现两周之间的课时换位
11、8、课时增加和减少实现课时临时的变动（注意是数量的变动，而非位置的变动）9、教师代课支持代一天或多天的课程（根据时效），而非其它软件一样只能代一周七、界面统一、速度快捷、操作便捷的打印模块让您迅速获得精美的课表1、系统能快速生成精美的各种常用课表，而且可以不断扩展，不同课表的操作界面统一。 2、学校总课表、压缩格式的学校总课表、年级总课表、压缩格式的年级总课表、班级课表、教师课表、教研组课表、教师轮值表、班级日课表、教师日课表、班级临时调课通知单、班级临时调课课程表、教师临时调课通知单、教师临时调课课程表等。3、课表可完美导出至EXCEL或生成网页在内部网络发布。4、打印模块使用树状目录，可方
12、便地选择打印的内容，亦可方便进行挑打5、课表不同的部分可以定义不同的字体和字号八、人性化的界面和操作设计让你轻松上手1、课表控件完全模拟真实课表，操作更直观2、优化操作过程，符合用户习惯3、自动保存窗口大小符合您的操作习惯4、自定义背景图片5、密码保护3系统设计方案 本系统在总体上主要由以下几个功能模块组成： (1)系统维护模块。该模块主要是对系统中需要用到的一些参数进行预先设置或重新配置及对数据库中的数据进行维护，它包括系统参数设置、代码维护和数据维护三部分。? (2)用户管理模块。该模块主要是提供对系统使用者的名称、密码、权限以及所属群组等信息进行管理，确保信息的安全保密性。本系统的用户主
13、要有三类：系统管理员、普通用户、实验教师。? (3排课管理基础模块。该模块是管理实验排课的基础信息，主要提供基础数据的录入、修改、删除、浏览等功能。实验排课管理基础模块由实验大纲管理、实验教学任务书管理、实验教师等信息管理子模块组成。 (4)课表管理模块。该模块功能是实现对实验课程的自动安排和手动修改，主要包括课表自动生成、课表预约管理等三个子模块。? (5)统计分析模块。该统计分析模块根据信息录入模块中录入的基础数据信息，统计汇总出二次信息，用于管理决策。统计分析模块包括历年实验项目开设统计分析、历年实验教学学时统计分析等内容。? (6)报表生成模块。该模块主要是产生实验中心需要的各种标准报
14、表，包括实验教学任务书、实验课表、实验教学统计表的电子账册等。 以下是一个管理系统中学校总课表图例：由数据库分析可得到总E-R图： 课表管理模块详细设计 ： 该模块是本系统中的主要功能模块，实现对实验室、实验设备、实验时间、实验班级名称、实验指导教师、实验课程名称、实验项目等方面的安排。主要包括课表自动生成、课表预约管理及人工手动调整等三个子模块。在该模块设计中主要解决如下问题：(1)课表自动生成的基本策略。本系统自动排课的基本策略是摸清底数、总体平衡、分类选优、逐步逼近。3其实现过程有以下几个步骤：排课前，首先对所提交的全部实验、实习任务书进行必要的统计，以便摸清底数，并在必要时通过修改任务
15、书，使需求总体平衡；然后，根据经验和有关统计，进行必要的分类，并建立相关的“排课知识库”和“排课策略库”，制定选优标准；最后，采取逐步逼近的方法使要求高的实验优先安排(比如只有极少数实验室可以安排的实验等)，如果有限定时间的实验，则将其优先试排之后，再排其他实验。具体做法是将限定时间的实验划分相应的时间段，并按时间段依次选优试排，即首先排限定唯一时间的实验，然后排限定几个可选时间的实验；限制相同时间的实验，在所限时间段内统一安排；当所有限定时间的实验排完之后，再按照人数多少依次排其他的实验。? (2)实验课网络预约管理。基于Web模式下的实验课表的“开放预约式”4管理是本系统的一个特色。实验课
16、表预约管理一般是实验教师根据本人课程的教学进度，按相关实验项目的实验学时数，根据实验室的使用情况向实验中心预约申请相关实验室的使用。由系统管理员通过该系统中审批功能自动对课表进行修改。该过程通过网络即浏览器操作实现。? 按照要求本学期有实验教学任务的实验教师登录系统后才有权使用课表的预约该管理子系统，提交预约申请。实验教师所要预约的实验课表信息主要包括实验室名称、实验项目名称、日期、时间段等。预约时实验室名称、实验课程、实验项目名称、预约日期、预约实验时间段这些系统参数在系统设置中都已设置完成，所以会显示在预约申请页面相应的文本框中，实验教师选择完毕点击确定按钮后，系统会将该申请提交系统管理员
17、审批，系统管理人员在其特定的用户界面下会接到不同的实验教师提交的若干预约申请，系统管理员会通过审批管理子模块对申请一一进行模拟运算。如果实验教师提出预约的实验安排可以落实，就通过审批并自动对原有的实验课程表按预约申请要求进行修改，同时向实验教师发出审批通过信息，如果不能落实安排，则向相关实验教师发出审批未通过信息，并可附言未通过的原因，提示实验教师另行预约。 4系统实施方案 数据库实现基于Access或SQL SERVER环境，建立数据库，建立数据表，建立表间联系，实现各种数据约束。 1 登陆 字段名称数据类型索引其他用户身份证文本（20）有（无重复）主键用户名文本（50）无密码文本（50）有
18、（无重复）必填字段权限文本（50）无必填字段 2 教师信息表字段名称数据类型索引其他教师身份证文本（20）有（无重复）有（无重复）教师名称文本50有（无重复）主键简称文本50有（有重复）必填字段优先级文本50必填字段周课时数字（整形）相关班级数数字（整形）有（有重复）必填字段相关课程数数字（整形）必填字段 表间关系： 调试运行说明 调试过程中犯过的错误及修改： 1 忘记定义主键 ， 索引出现错误。2身份证错误的认为是数字类型，处理：改为文本。3 在建立表间结构时 不符合 参照完整性关系。把它修改数据。总结数据库：此系统建立了排课数据库应用系统，适用于教育单位，例如学校的决策者和管理者。用户主要
19、为学生与教师。排课系统可以为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。该系统应能完成以下功能：1 掌握学校所有的课程和教师信息。包括每门课程的时间，班级以及任课老师等。2 针对不同的人员，授予不同的权限。提供灵活的浏览和查询功能。可以查看某个年级某班级所有课程的信息。3 可以对一个或多个课程进行课程管理和排课表管理，可以不限制的生成该班级课程表。4 可以对课程进行变动管理，既可以手工排课又可以自动排课。5 用户管理；设计两个级别用户：管理员和普通用户。管理员又权限操作系统所有数据，普通用户只能实行查询功能。使用本系统时进行身份认证。鉴于排课管理需要极强的即时性与公开性，为此建设一个基于Web模式的院
20、级管理信息系统具有很强的实用性。本系统的开发采用了微软公司的JSP技术，突出其使用方便和维护简单的特点。 本系统数据库管理系统采用SQL-SERVER 2000。数据库中有近20类表，要保证数据的可扩展性、灵活性和表间数据的完整与一致性，外码约束是一个数据库设计不可缺少的一部分。该系统中外码约束通过定义数据库表间的关系来实现。现以实验教学任务表为例加以说明。实验教学任务表中设有实验课程编号、实验教师工号、学期编号等关键字段，这些字段需要与实验课程表中主关键字段实验课程编号、实验教师基本信息表中主关键字段教师工号、学期表中的主关键字段学期编号建立关系，以保证相关表中主、外关键字段中数据的完整与一
21、致性。该系统数据库中这种关系非常多，由举例说明，就不一一说明。通过本系统的开发运行，达到了以下的效果：（1）合理利用实验资源，提高实验资源的利用效率；（2）提高管理水平，改善决策支持，从而能迅速准确地进行实验资源供需动态分析，适时满足教学、科研需要，从而使院级实验中心管理与决策工作更加定量化、规范化、信息化、科学化。 总之，实验室排课管理是一项系统工程。作为高等院校的院级实验中心，更应该用现代化科学管理的理论为指导，结合自身特点，从实际工作出发采取有效措施加强排课管理。该系统设计与开发是对院级实验室排课管理的一种尝试。总结：任何排课软件的设计思路是：1、输入条件、2、生成排课、3打印课表在这三
22、个环节中，第一个环节基本是相似的，它包含教师名单、班级名单、科目名单、课时计划、教师课程计划的输入以及特殊设置（场地冲突之类）最重要的是第二个环节：生成排课。虽然自动生成排课的结果只需很短的时间，但是，仍然不如人意。要调整好，完善好排课，仍然需要大量的时间。问题的症结在于，排课的结果不是普通的产品，而是需要人去活动的一种产品。因此，企图希望全自动地利用电脑解决排课的问题，实际上是一种妄想。我认为，谁在那个班的什么课在什么时间上，在生成的时候，要让排课这亲眼看见，如果不合理，就要动手调节，这就是人工，而排课需要解决冲突，需要提高效率，那么就需要电脑了，这就是自动，所以我认为：真正要实现高质量的排课，就是人工与自动有效结合的排课。湖南商学院北津学院课程设计评审表姓 名许琼月系部信息学院专业班级信管1021班题 目：排课系统的设计与开发（数据库设计）评审意见评审项目成 绩立题或选题（10分）获取信息能力（10分）方案的新颖性（10分）方案的综合性（20分）方案的内容（40分）文档的格式（10分）总评100%成 绩指导教师职称讲师签名评审时间： 2011年 月 日