毕业设计（论文）-智能排课系统设计.doc

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1、1 前言前言 排课管理系统是一个教育单位不可缺少的部分,它的内容对于学校的决策者和管理者来 说都至关重要,所以排课管理系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。但一 直以来人们使用传统人工的方式管理文件排课，这种管理方式存在着许多缺点,如:效率低、 保密性差,另外时间一长,将产生大量的文件和数据,这对于查找、更新和维护都带来了不少 的困难。随着科学技术的不断提高,计算机科学日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识, 它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。作为计算机应用的一部分,使用 计算机对排课信息进行管理,具有着手工管理所无法比拟的优点.例如:检索迅速、查找方便、 可靠性

2、高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。这些优点能够极大地提高排课管理 的效率,也是企业的科学化、正规化管理,与世界接轨的重要条件。因此，开发这样一套管 理软件成为很有必要的事情,在下面的各章中我们将以开发一套排课管理系统为例,谈谈其 开发过程和所涉及到的问题及解决方法。 I 目录 摘要 I ABSTRACTII 第一章 绪论1 1.11.1 课题背景课题背景1 1 1.1.1 为什么要开发一个排课管理系统？.1 1.1.2 趋势.1 1.1.31.1.3 怎样开发一个排课管理系统？怎样开发一个排课管理系统？ 2 2 1.1.4 本系统特点.2 1.21.2 管理信息系统概述管理信息系统概述

3、2 2 1.2.1 管理信息系统概要.2 1.2.2 管理信息系统的基本功能.3 1.2.3 管理信息系统的特征.4 1.2.4 管理信息系统的结构.4 1.2.5 信息系统的生命周期.4 1.31.3 数据库应用系统开发简介数据库应用系统开发简介5 5 1.3.1 数据库（DataBase，简称 DB）.6 1.3.2 数据库管理系统（DataBase Management System，简称 DBMS） 6 1.41.4 工具的选择与介绍工具的选择与介绍6 6 1.51.5 可行性分析可行性分析7 7 1.5.1 经济可行性.7 1.5.2 社会因素可行性分析7 第二章 需求分析8 2.1

4、2.1 系统开发目的系统开发目的8 8 2.22.2 设计目标设计目标8 8 2.32.3 需要实现的系统功能及性能要求需要实现的系统功能及性能要求8 8 2.3.1 需要实现的系统功能.8 2.3.2 系统功能及性能要求9 2.42.4 开发和运行环境开发和运行环境9 9 2.52.5 界面要求界面要求9 9 第三章 系统分析10 3.13.1 硬件与支持软件硬件与支持软件 1010 3.23.2 系统设计目标系统设计目标 1010 3.33.3 系统设计思想系统设计思想 1010 3.43.4 系统功能模块的设计系统功能模块的设计 1010 3.53.5 数据流程图数据流程图 1111 3

5、.63.6 数据字典数据字典1212 3.6.1 数据流名及组成.12 3.6.2 功能需求.13 3.6.3 性能需求13 3.6.4 适应性.13 第四章 数据库设计14 II 4.14.1 数据库需求分析数据库需求分析1414 4.24.2 数据库概念结构设计数据库概念结构设计1414 4.34.3 数据库逻辑结构设计数据库逻辑结构设计1515 第五章 系统功能的实现18 5.15.1 初始化窗体的设计与功能的实现初始化窗体的设计与功能的实现 1818 5.25.2 主界面的设计与功能实现主界面的设计与功能实现1818 5.35.3 教员信息入库界面设计与功能实现教员信息入库界面设计与功

6、能实现 1818 5.45.4 排课管理界面的设计与功能实现排课管理界面的设计与功能实现1919 5.55.5 教师代课查询界面的设计与功能实现教师代课查询界面的设计与功能实现2020 5.65.6 课程设置界面的设计与功能实现课程设置界面的设计与功能实现 2020 5.75.7 打印课程表界面的设计与功能实现打印课程表界面的设计与功能实现 2121 5.85.8 打印教师代课信息表界面的设计与功能实现打印教师代课信息表界面的设计与功能实现2121 第六章第六章 系统测试系统测试2222 6.16.1 测试的研究与选择测试的研究与选择2222 6.26.2 测试的过程及组织测试的过程及组织22

7、22 6.2.1 代码会审22 6.2.2 单元测试22 6.2.3 集成测试.23 6.2.4 验收测试.23 6.36.3 测试方法测试方法2323 6.46.4 自动排课系统测试的方法自动排课系统测试的方法2323 设计小结24 参考文献25 附录26 致谢.30 I 摘要摘要 排课系统是一个学校不可缺少的部分,它的内容对于学校的决策者和管理者来说都至关 重要,所以自动课程编排系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。但一直以 来人们使用传统人工的方式管理文件档案，这种管理方式存在着许多缺点,如:效率低、保 密性差,另外时间较长,将产生大量的文件和数据,这对于查找、更新和维护都带

8、来了不少的 困难。 关键字：自动排课 管理信息系统 数据库 II AbstractAbstract Line up the lesson system is a part of indispensability of school, its contents says for the decision maker of the school and governor that all go to the pass importance, so the automatic course arrange in order the system and should can provide the

9、ample information and fast search meanss for the customer. But always people the way management document file of the usage tradition artificial, this kind of management the method exist many weakness, if: the efficiency is low, the confidentiality differ, another time a long, will produce a great de

10、al of document and data, this for check to seek and renewed to all bring not a few difficulties with maintenances. Keywords: Automatic row lesson management of information system Database 1 第一章第一章 绪论绪论 本部分主要介绍与课题相关的内容，简单描述一下目前排课系统的现状，主要使用的 排课算法是什么，然后引出本系统开发时在算法上所具有的一些特点。接下来着重介绍了 开发本系统使用的工具 Visual Ba

11、sic 6.0 的一些特性，以及它在数据库开发方面具有的强 大功能。 1.1 课题背景 1.1.1 为什么要开发一个排课管理系统？ 计算机已经成为我们学习和工作的得力助手：今天，计算机的价格已经十分低廉，性 能却有了长足的进步。它已经被应用于许多领域，计算机之所以如此流行的原因主要有以 下几个方面：首先，计算机可以代替人工进行许多繁杂的劳动；其次，计算机可以节省许 多资源；第三，计算机可以大大的提高人们的工作效率；第四，计算机可以使敏感文档更 加安全，等等。 在中小学中用计算机管理排课的意义现在我国的中小学校中排课的管理水 平还停留在纸介质的基础上，这样的机制已经不能适应时代的发展，因为它浪费

12、了许多人 力和物力，在信息时代这种传统的管理方法必然被计算机为基础的信息管理所取代。我作 为一个计算机应用的大专生，希望可以在这方面有所贡献。改革的总设计师邓小平同志说 过“科学技术是第一生产力“，我希望能用我四年的所学编制出一个实用的程序来帮助中小 学进行更有效的课程管理。 归纳起来，好处大约有以下几点： 1 可以存储历届的排课，安全、高效； 2 只需一到二名排课录入员即可操作系统，节省大量人力； 3 可以迅速查到所需信息。 为将来学校上网做好准备，根据 1999 年中国电信的调查报 告显示我国的上网人数已达到 890 万，互联网已经十分普及，学校往界的毕业生希望能在 世界的任何一个角落查到

13、自己校友的信息，本系统为学校将来的上网作了先期工作，比如 数据库的建立。 排课的设计分析根据实际情况，我们使用原型法（Rapid Prototyping） 即以少量代价快速地构造一个可执行的软件系统模型。使用户和开发人员可以较快地确定 需求，然后采用循环进化的开发方式，对系统模型作连续的精化，将系统需具备的性质逐 渐增加上去，直到所有的性质全部满足。此时模块也发展成为最终产品了 1.1.2 趋势 计算机软件技术应用于学校的课程安排是发展的必然。充分发挥计算机的优势，将大 量复杂的判断与运算交给计算机来做，是真正意义上的人脑的“减负” 。教师设置好学校基 本情况及排课要求，让计算机排出课程表，适

14、度调课后的课表就能满意地应用于新的学期。 2 随着计算机软件技术的不断发展，排课效率高、出错概率低的排课算法也必将会逐渐趋向 成熟，功能更加完善的排课系统也将应运而生。 1.1.3 怎样开发一个排课管理系统？ 编程环境的选择微软公司的 Visual Basic 6.0 是 Windows 应用程序开发工具，使目前 最为广泛的、易学易用的面向对象的开发工具。Visual Basic 提供了大量的控件，这些控 件可用于设计界面和实现各种功能，减少了编程人员的工作量，也简化了界面设计过程， 从而有效的提高了应用程序的运行效率和可靠性。故而，实现本系统 VB 是一个相对较好的 选择。 关系型数据库的实

15、现 Access2000 就是关系数据库开发工具，数据库能汇集各种信 息以供查询、存储和检索。Access 的优点在于它能使用数据表示图或自定义窗体收集信息。 数据表示图提供了一种类似于 Excel 的电子表格，可以使数据库一目了然。另外，Access 允许创建自定义报表用于打印或输出数据库中的信息。Access 也提供了数据存储库，可以 使用桌面数据库文件把数据库文件置于网络文件服务器，与其他网络用户共享数据库。 Access 是一种关系数据库工具，关系数据库是已开发的最通用的数据库之一。如上所述， Access 作为关系数据库开发具备了许多优点，可以在一个数据包中同时拥有桌面数据库的 便利

16、和关系数据库的强大功能。二者的结合（DBA）微软的 JET 数据库引擎提供了与数据库 打交道的途径，我们是通过它以及 Visual Basic 来访问数据库并对其进行各种操作。 Visual Basic、Access 以及其他微软的软件产品都是通过共用 JET 数据库引擎，从而给用 户提供了丰富的数据类型。DATA 控件在数据库中的信息与将信息显示给用户看的 Visual Basic 程序之间架起了一座桥梁。我们可以设置 DATA 控件的各个属性，告诉它要调用那个 数据库的哪个部分。缺省情况下，DATA 控件根据数据库中的一个或多个数据表建立一个 dynaset-type（动态集合）类型的记录

17、集合。 1.1.4 本系统特点 小型自动排课系统与目前流行的排课系统不同之处在于排课算法的设计上，本系统采 用回溯算法，虽然它在实际使用中可能不如已有的各种排课软件，但它是本人在应用程序 开发和排课算法设计中的一次尝试，并且在今后我会更进一步对此算法进行修改，使它在 排课的效果和效率方面有一定的突破。 1.2 管理信息系统概述 1.2.1 管理信息系统概要 管理信息系统作为一门科学，是综合了管理科学，系统理论，信息科学的系统性的边 缘学科，它是依赖于管理科学和技术科学的发展而形成的。对它一直未能有较准确的定义， 我们可以广泛的认为：管理信息系统是一个由人和计算机组成的能进行信息收集、传输、 加

18、工和保存、维护和使用的系统。它能实测国民经济部门或企业的各种运行情况，能利用 3 过去的数据预测未来，能从全局出发辅助决策，能利用信息控制国民经济部门或企业的活 动，并帮助其实现规划目标。 管理信息系统是为管理服务的，对它的评价也应该以为管理服务为准则。建立一个高 效可靠的信息系统，必须对管理系统有深入的了解，掌握管理系统的特点： （1）管理信息系统是把人也作为结构成分的组织系统 （2）企业系统是一个有输入输出的开放系统 （3）管理系统是个反馈系统 （4）企业管理信息系统是一个多目标系统 1.2.2 管理信息系统的基本功能 管理信息系统是企业的子系统，它收集数据，并向管理人员提供信息，与管理人

19、员一 道在整个企业中起着反馈控制的作用。由于企业采取了划分成许多子系统的组织结构，各 个子系统往往注意追求本子系统利益的最优化，引起各个子系统行动上的不协调，是企业 整体利益受到损害。管理信息系统作为企业的一个特殊的子系统，正是在这一点上起着十 分重要的作用。管理信息系统具有数据的输入、传输、存储、处理、输出等基本功能。 (1)数据的采集和输入 由于信息的不完全性，想得到反映客观世界的全部数据是不可能的，也是不必要的。确 定信息需求要从调查客观情况出发，根据系统目标，确定数据的收集范围。将收集的数据， 按系统要求的格式加以整理，录入并存储在一定的介质上，并经过一定的校验后，即可输 入系统进行处

20、理。 (2)数据的传输 数据传输包括计算机系统内和系统外的传输，实质是数据通信。一般遵守香农模型。 (3)信息的存储 对数据存储设备的一般要求是：存储量大，价格便宜，在某些情况下还有特殊要求， 如易改性和不易改性。主要问题是确定存储哪些信息，存多长时间，以什么方式存储，经 济上是否合算。这些问题都要根据系统的目标和要求确定。 (4)信息的处理 信息处理的范围很大，从简单的查询，排序，归并到复杂的模型调试及测试。这种功 能的强弱显然是信息系统能力的一个重要方面。许多大型的系统不但有数据库，方法库和 模型库。技术的发展给数据处理能力的提高提供了广阔的前景。 (5)信息的输出 从技术上讲，信息的使用

21、主要是高速度和高质量地为用户提供信息。系统的输出结果 应易读易懂，直观醒目。输出格式应尽量符合使用者的习惯。 4 1.2.3 管理信息系统的特征 通常人们所说的管理信息系统，是指其功能主要集中于为管理者提供信息和决策支持 的信息系统，这类信息系统有两个明显的特征。 （1）管理信息系统是为管理服务的信息系统。它面向 R.N.Anthoy 管理模型的三个层次， 分别对于战略管理信息、战术管理信息、执行控制管理信息进行收集、加工存储和各种处 理等，从而反应组织（或企业）的当前运行情况，并运用各种分析、计划、控制、决策模 型以及数据库技术，对未来进行预测，对用户的问题进行分析，辅助管理人员进行决策。

22、例如：银行管理信息系统，企业管理信息系统，财务分析决策支持系统等都属于这种系统。 （2）管理信息系统是建立在计算机基础之上的信息系统。任何一个组织或企业，在计 算机化的信息系统建立之前都存在着一个以手工方式为主的管理信息系统。但是，在人类 社会高度发展和科学技术突飞猛进的今天，企业要想在激烈的竞争中求得生存并得以发展， 就必须借助于计算机化的管理信息系统这个强有力的工具。作为一个现代化的完整的信息 系统，应当充分利用当代先进的信息技术手段。除将计算机技术主要用于进行信息加工和 存储等加工等信息处理之外，还可运用传感技术于信息的采集，运用通信、网络技术于信 息的传递，应用自动控制技术于信息的使用

23、，等等。因此，信息系统是以计算机技术、网 络通信技术、自动控制技术等为技术基础的复杂系统。 1.2.4 管理信息系统的结构 管理信息系统作为一个系统必然有一定的结构，这种结构反应各个部分之间的关系、 各个部分的特点、面临的主要问题以及人们的认识水平和技术水平。从概念上来看，MIS 的 总体结构由信息源、信息处理器、信息用户和信息管理者组成管理信息系统的总体结构。 信息源是信息的产生地。信息处理器负责信息的传输、加工、存储。信息用户是系统的用 户。信息管理者负责系统设计、实现、运行和维护。 1.2.5 信息系统的生命周期 任何事物都有产生、发展、成熟、消亡（更新）的过程，信息系统也不例外。信息系

24、 统在使用的过程中随着其生存环境的变化，要不断维护、修改，当它不再适应的时候就要 被淘汰，就由新系统代替老系统，这种周期循环称为信息系统的生命周期，图 1.1 表示信 息系统的生命周期以及相应的工作步骤。 5 从图 1.1 可见，信息系统的生命周期可以分为系统规划，系统分析，系统设计，系统 实施，系统运行和维护等五个阶段。根据信息系统的生命周期，我们严格按照它的五个阶 段进行系统的设计。这也为我们很好的掌握信息系统的发展，维护，以及更新提供了保障， 是我们进行信息系统开发过程中不可或缺的一个重要组成部分。 1.3 数据库应用系统开发简介 在数据库应用系统开发之前，对开发数据库的基本概念应当了解

25、，对数据库的结构、 开发数据库应用程序的步骤、开发体系及方法都应当有相当清晰的了解和认识。 数据库应用系统开发的目标是建立一个满足用户长期需求的产品。开发的主要过程为： 理解用户的需求，然后，把它们转变为有效的数据库设计。把设计转变为实际的数据库， 并且这些数据库带有功能完备、高效能的应用。 数据库技术在计算机软件邻域研究中一直是非常重要的主题，产生于 60 年代，30 多年 来数据库技术得到了迅速发展，并已形成较为完整的理论体系和一大批实用系统。并且， 近年来，随着 World Wide Web(WWW)的猛增及 Internet 技术的迅速发展，使得数据库技术 之时成为最热门技术之一。 数

26、据库是数据管理的最新技术，使计算机科学的重要分支。今天，信息资源已成为各 个部门的重要财富和资源。建立一个满足各级部门信息处理要求的行之有效的信息系统也 成为一个企业或组织生存和发展的重要条件。因此，作为信息系统核心和基础的数据库技 术得到越来越广泛的应用，从小型单项事务处理系统到大型信息系统，从联机事务处理到 联机分析处理，从一般企业管理到计算机辅助设计与制造（CAD/CAM） 、计算机集成制造系 统（CIMS） 、办公信息系统（OIS） 、地理信息系统（GIS）等，越来越多新的应用领域采用 数据库存储和处理他们的信息资源。对于一个国家来说，数据库的建设规模、数据库信息 6 量的大小和使用频

27、度已成为衡量这个国家信息化程度的重要标志。 1.3.1 数据库（DataBase，简称 DB） 数据库，顾名思义，是存放数据的仓库。只不过这个仓库时在计算机存储设备上，而 是数据时按一定的格式存放的。 所谓数据库是指长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的 数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩 展性，并可为各种用户共享。 1.3.2 数据库管理系统（DataBase Management System，简称 DBMS） 数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。它的主要功能包括 以下几个方面： 数据定义功能 DBMS

28、 提供数据定义语言（Data Definition Language，简称 DDL） ，用户通过它可以方 便地对数据库中的数据对象进行定义。 数据操纵功能 DBMS 还提供数据操纵语言（Data Manipulation Language，简称 DML） ，用户可以使用 DML 操纵数据实现对数据库的基本操作，如查询、插入、删除和修改等。 数据库的运行管理 数据库在建立、运用和维护时由数据库管理系统统一管理、统一控制，以保证数据的 安全性、完整性、多用户对数据的并发使用机发生故障后的系统恢复。 数据库的建立和维护功能 它包括数据库初始数据的输入、转换功能，数据库的存储、恢复功能，数据库的重组

29、织功能和性能监视、分析功能等。 1.4 工具的选择与介绍 目前市场上流行的可视化软件开发工具很多，包括：Visual C+、Visual Basic、Delphi、 PowerBuilder 等，为了顺利完成毕业设计，我最终选择用 Visual Basic 6.0 作为开发工具，Visual Basic 6.0 是美国著名的微软（Microsoft）公司开发的基于 Windows 95/98/NT/2000/XP 平台的 32 位程序设计开发平台。它具有三个特点： 一是作为 BASIC 语言中的一种，Visual Basic 具有简单易学的特性，同时新增了 面向对象的功能，符合当今程序设计的趋

30、势。 二是具有功能强大的集成开发环境（Integrated Development Environment，简写 为 IDE） ，在编制简单程序时，只需通过简单的鼠标拖动，再辅之以编写少量代码 就可以快速开发出标准的 Windows 应用程序。 7 三是它将复杂的 Windows 运行机制完全隐藏起来，使用容易理解和掌握的对象来表 示，不需要花费大量的时间来学习 Windows 下的编程知识。 1.5 可行性分析 1.5.1 经济可行性 1.支出 1）基建投资 主要用于客户端建设，只需添加低档的计算计即可，数量就要根据学校的具体规模 来确定。 2）其他一次性支出 主要是用于系统的开发。 3）经

31、常性支出 管理员的工资和系统的维护费用。 2.效益 减少了管理人员的工作量，也就减少了管理费用，提高了劳动效率，减少了企业运 转的费用。 3.敏感性分析 系统生存周期一般比较长，因为即使软件技术在不断更新，用户需求也在不断变化， 但通过人员的有效维护，可以保持系统长期稳定的运行。系统工作负荷量、处理速度要 等就要根据设备和软件配置而定。 1.5.2 社会因素可行性分析 1. 法律因素 由于是在管理方法上的改进，不会有侵权的事发生。 2. 拥护使用可行性 这没有涉及到人事的调整，只是提高了工作效率，所以基本上没有反对意见，由于提 高了劳动效率，单位内部可能会适当减员，这也符合社会发展的规律。 8

32、 9 第二章第二章 需求分析需求分析 需求分析是设计数据库系统的起点，它的分析结果是否准确地反映了用户的实际要求， 将直接影响到后面各个阶段的设计，并影响到设计结果是否合理和实用。它的基本任务是 回答“系统必须做什么”的问题。至此，本阶段的主要任务有明确系统的开发目的，分析 系统功能的具体要求，由此画出系统的数据流图，以及描述数据流图的数据字典。 2.1 系统开发目的 课表编排是为学校所设置的课程安排时间和地点（教室） ，使整个教室能够有计划有秩 序地进行的有力保障。如果安排不当，就会出现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，或为同一教师在同一时间段安排了多门课程等情况。

33、那么，如何解决这种“冲突”呢？其实，我们完全可以利用计算机运算速度快、处理 能力强等特点，使课表的编排能够快速地得到满足约束条件的可行结果。利用计算机排课 具有排课时间短、省人力和质量高的优点，这不但可以使教务人员从繁杂的排课任务重解 脱出来，而且对于推动和深化学校教学工作的发展也起到了至关重要的作用。 根据“学校排课管理信息系统”的多种需求，在开发本系统时重点将会放在如何实现 各个模块的基本功能上。但由于本系统只是简单地讲述了排课管理信息系统开发的主要思 路，因而在设计上就做得比较简单。因此，如果要想将本系统具体应用到学校的实际工作 中去，则还需要针对各学校的具体需求进一步分析和细化，并对系

34、统进行修正和完善。 2.2 设计目标 本管理系统得主要功能是把各系别、班级或各授课部门的课程进行了汇总，然后根据 学校的教学计划制定各班级的课程编排表。随着学校每年的扩招和专业的不断细化，学校 班级数、课程门数越来越多，每门课又涉及很多信息，如果仍然采用手工排课，则不可避 免地会出现教室资源冲突或教师资源冲突的情况。 2.3 需要实现的系统功能及性能要求 2.3.1 需要实现的系统功能 本管理信息系统的开发就是为了使纷繁、复杂的课表编排变得更为准确、合理和快速 而设计的。在确定了本系统的设计目标之后，在开发本系统时，在本系统中需要实现的系 统功能主要有如下所述几点： （1）提供灵活的浏览和查找

35、功能。可以查看某个班级所有课程的信息以及对课程信 息提供查找方式。 （2）掌握学校所有的课程和教师信息，包括课程的时间安排、班级以及任课教师姓 名。 （3）可以对课程信息和教师信息进行删除和编辑。 10 （4）实现对课程进行变动管理，并实现尽可能的自动排课功能。 2.3.2 系统功能及性能要求 分析目前市场上流行的各种排课软件，它们都具有比较完善的功能，但在真正的排课 算法上都会有些问题，因为排课算法最关键的问题是如何解决各式各样的冲突。在做需求 分析的过程中，通过调查得知目前排课人员对排课算法的主要要求有： 1.怎样的合班组合能避免冲突？ 目前采取的方式是相同的年级组合。 2.什么地方有空能

36、排课？ 对教室和班级而言是查空，对教师而言是有无排课需求。 3.有两个以上的空哪一个更好？ 是要考虑离散和平衡问题。 4.排课前如何考虑教师宏观利用问题？ 如：多媒体大班课：数学、物理尽量排上午，语文、体育、音乐尽量排下午。 5.对于数量巨大的信息，系统仍具有较快的响应速度和较小的系统开销。 2.4 开发和运行环境 开发工具：Visual Basic 6.0 中文版，后台所用数据库是 Access 2000。 运行环境：Windows 9x、Windows NT、Windows 2000 或 Windows XP/2003 操作系统。 2.5 界面要求 在使用计算机的过程当中，人和计算机是以人

37、机界面为媒介传递信息的。界面是否亲 切、友好、美观、舒适是用户看待计算机的第一印象，因此在设计界面时具有很多要求， 本系统的开发过程中主要考虑了以下几点要求： 1简单：要求用户界面能够很方便的处理各种基本的操作。 2术语标准化和一致化：要求使用标准化的专业术语，技术用语符合软件工程规则，并 且在输入输出的说明中，统一术语涵义应保持一致。 3用户界面标准化：用户对操作方式不会感到陌生。 4拥有完善的帮助功能：要求用户能够通过使用帮助在最短的时间内了解系统的总体概 况，并能够进行各种相关操作。 11 12 第三章第三章 系统分析系统分析 3.1 硬件与支持软件 运行环境: 硬件: PI 133 以

38、上处理器，最低 32M 内存，300M 以上硬盘剩余空间。 软件: Windows 9x、Windows NT、Windows 2000 或 Windows XP/2003 操作系统。 开发环境:硬件同上。 软件: 开发平台为 Visual Basic 6.0 中文版，后台所用数据库是 Access 2000。 3.2 系统设计目标 系统开发的总体任务是实现学校排课管理的系统化、规范化和自动化。 能够和教务管理系统、学生信息管理系统相结合，真正实现学校高效、科学的排课 管理。 3.3 系统设计思想 系统实现方式如下图： 自动排课 系统界面 ADODC 控件 数据库 图 3.1 系统的实现方式

39、用户界面层提出访问数据库的请求，通过 ADODC 控件访问数据库，调用 ADODC 控件的 Refresh 方法后，数据便自动更新到绑定的 DataGrid 控件中了。 3.4 系统功能模块的设计 根据日常工作中的实际需求，结合实际排课情况的模块分析，本系统在设计时所要实 现的主要功能如下： 1. 实现数据装载 鉴于本系统数据流量比较庞大的情况，在本系统启动时必须有一个数据装载模块，等 到数据完全被装载后才能正常进入本系统执行程序。 2. 录入教职员工信息 为保证数据库的完整性和为后面的排课提供可靠的数据保证，录入教职员工的某些基 本信息，如必需的教职员工姓名、专业和简介等信息。 3. 课程编

40、排的管理 课程编排的管理是本系统的核心部分，其作用是在自动排序的基础上实现手工排序。 13 由于目前自动排序的算法还不太成熟，因此，自动排序的结果中可能会出现一些重复 的情况，因此，必须借助于手工排序的方法完善。 4. 教职员工代课信息查询 教职员工代课信息查询给用户提供一个排课结果查询的界面，利用此界面应该能查询 到某个教师在一周内代课的所有班级和所带课程的上课时间以及课程名称等内容。 5. 本学期课程设置 本学期课程设置模块的功能是设置开设的课程名称。 本系统得总体功能模块图如图 3.2 所示。 图 3.2 系统总体功能模块图 3.5 数据流程图 数据流图(Data Flow Diagra

41、m DFD 图)是一种图形化技术，它描绘信息流和数据从输 入移动到输出的过程中所受到的变换。在数据流图中没有任何具体的物理部件，它只是描 绘数据在软件中流动和被处理的逻辑过程。数据流图是系统逻辑功能的图形表示，即使不 是专业的计算机技术人员也容易理解它，因此是分析员与用户之间极好的通信工具。此外， 设计数据流图时只需考虑系统必须完成的基本逻辑功能，完全不需要考虑怎样具体地实现 这些功能，所以它也是今后进行软件设计的很好的出发点。 各类基本信息排课所需信息已排课表信息 信息查询 教 师 代 课 表 课表输出 自动排课管理信息系统 排 课数据录入 教 职 员 工 信 息 录 入 本 学 期 课 程

42、 设 置 课 表 编 排 及 维 护 教职 员工 代课 信息 查 询 课 程 表 预 览 窗 体 预 览 窗 体 1 信息管理2 排课3 输出课表 14 图 3.3 顶层数据流图 图 3.4 一层数据流程图 3.6 数据字典 3.6.1 数据流名及组成 班级：班级情况信息表 别名： 描述：记录班级的课程安排情况 定义：班级情况信息表=班级编号+上课日期+上课节次+课程名称 位置：DataUse.mdb 数据库 专业：专业信息表 别名： 描述：记录专业名称情况 定义：专业信息表=专业名称 位置：DataUse.mdb 数据库 教师：教师信息表 别名： 描述：记录所有教职工的信息 定义：教师信息表

43、=教师姓名+年龄+简单评述 15 位置：DataUse.mdb 数据库 代课：教师代课信息表 别名： 描述：记录所有教职工的代课信息 定义：教师代课信息表=班级编号+专业名称+代课老师 位置：DataUse.mdb 数据库 3.6.2 功能需求 添加：教师基本信息的输入，包括教师姓名，年龄，简单评述。 修改：教师基本信息、本学期课程信息的修改。 删除：对于教职员工信息的删除。 查询：按照某种条件，查询教师基本信息和教师代课信息。 输出：对编排的课表打印输出。 3.6.3 性能需求 数据精确度 教室涉及地方问题，因此在可行范围内，要求没有冲突。 时间特性 作为一个学校，排课系统要求及时性。进行查

44、询时以秒为单位，以达到实时性；而 进行增加，删除和修改等操作时，可以根据数据的多少分别以秒和分为单位，原则是操 作人员不因时间而影响效率。 3.6.4 适应性 系统采用模块化程序设计方法，既便于系统功能的各种组合和修改，又便于未参与 开发的技术维护人员补充，维护。 16 17 第四章第四章 数据库设计数据库设计 设计数据库系统时应该首先充分了解用户各个方面的需求，包括现有的以及将来可能 增加的需求。数据库设计一般包括如下几个步骤： 数据库需求分析 数据库概念结构设计 数据库逻辑结构设计 4.1 数据库需求分析 针对一般排课系统的需求，通过对自动排课系统工作过程的内容和数据流程分析，设 计如下所

45、述的数据项和数据结构： 包括的数据项有：班级情况信息、专业名称信息、教师信息和教师代课信息。 4.2 数据库概念结构设计 得到上面的数据项和数据结构以后，就可以设计出能够满足用户需求的各种实体，以 及它们之间的关系，为后面的逻辑结构设计打下基础。 班级信息实体 ER 图如图 4-1 所示，教师信息实体 ER 图如图 4-2 所示。 图 4-1 班级信息实体 ER 图 图 4-2 教师信息实体 ER 图 专业信息实体 ER 图如图 4-3 所示，教师代课信息实体 ER 图如图 4-4 所示。 班级信息实体 班级编号上课日期上课节次课程名称 教师信息实体 教师姓名年龄简单评述 18 图 4-3 专

46、业信息实体 ER 图 图 4-4 教师代课信息实体 ER 图 实体与实体之间的 ER 图如图 4-5 所示。 图 4-5 实体与实体之间的 ER 图 4.3 数据库逻辑结构设计 根据学校的排课管理流程，结合上述各功能模块的设计分析，本系统将使用 Access 2000 作为数据库管理系统(DataBase Management System,DBMS)。在 Access 中，新建一个 数据库，并将其命名为 DataUse.mdb，然后将新建的数据库放置在应用程序的目录中，以便 使用。 各表格的名称、数据项及类型在以下表格中都有明确说明，读者可以按照这些说明来使 用 Access 设计表格。 4

47、.3.1 班级情况信息表(ClassArray)的设计 班级库是描述班机信息的数据表，包括以下部分：班级编号(cClassCode)、上课日 期(iTimeW)、上课节次(iTimeN)、课程名称(cSjName)。在数据库中创建一个表，表 名为“ClassArray” ，其字段结构如表 4-2-1 所示。其中，cClassCode(班级编号)字 段为该表的主关键字(Primary Key,PK),它惟一标识了一条班级记录。 表 4-2-1 班级情况信息表(ClassArray) 字段名字段说明类型宽度备注 cClassCode班级编号文本 7主关键字 iTimeW上课日期数字不能为空 专业信

48、息实体 专业名称 教师代课信息实体 班级编号班级编号班级编号 班级 课程 课程 教师 R1R2 专业 19 iTimeN上课节次 数字 不能为空 cSjName课程名称 文本 7不能为空 4.3.2 专业名称表(Subject)的设计 专业名称表示描述专业信息的数据表，所存放的域只有一个专业名称(cSjName)。在数 据库中创建一个表，表名为 Subject，其字段结构如表 4-2-2 所示。其中，cSjName(专 业名称)字段为该表的外部关键字(Foreign Key,FK),它与 ClassArray 表的 cSjName 字 段构成了参照完整性。 表 4-2-2 专业名称表(Subj

49、ect) 字段名字段说明类型宽度备注 cSjName专业名称文本7外部关键字 4.3.3 教师信息表（Teacher）的设计 教师信息表示描述教师信息的数据表，它包括以下部分：教师姓名（cTrName） 、年龄 （iAge） 、简单评述（cTrDetails）等部分。在数据库中创建一个表，表名为 Teacher， 其字段结构如表 4-2-3 所示。其中，cTrName（教师姓名）字段为该表的主关键字 (Primary Key,PK),它惟一标识了一条教师记录。 表 4-2-3 教师信息表（Teacher） 字段名字段说明类型宽度备注 cTrName教师姓名文本7主关键字 iAge年龄数字不能为空 cTrDetails简单评述文本255可以为空 4.3.4 教师代课情况表（trClass）的设计 教师代课情况表是描述教师代课信息的数据表，包括以下部分：班级编号 （cClassCode） 、专业名称（cSubject） 、代课教师（cTeacher）等部分。在数据库中创 建一个表，表名为 trCl