1、綜合實驗報告題目：智能排課系統學生姓名：專業：信息管理與信息系統班級：信管1002學號：1002100230一、概 述（一） 開發背景隨著信息技術的飛速發展，各個行業的信息化勢在必行。正所謂 “科學技術是第一生產力 ” ，科技的進步大大地提高了生產率。然而，在高校這個知識密集的地方，如何才能提高辦學效率， 更好地完成教學任務， 跟上社會發展步伐， 這是一個擺在教學工作者面前的一個迫切的問題。應用信息化來改造傳統的教學管理模式是一個重要途徑。近幾年來， 隨著各高校辦公自動化工作的推進， 教務管理自動化也被擺上了日程。 在教務工作中占有很大比重的一項就是每學期的課程排定工作。 由于教工、 教室和設

2、備的相對緊張， 如何進行合理地安排和分配， 從而充分利用教學資源是我們不得不面對的問題。 而人工進行排課不僅任務重，效率低， 而且易出錯， 難于維護， 想要排出一張各方面都滿意的課表非常困難。并且隨著高校規模的擴大手工排課的難度和工作量呈幾何級數增長。排課系統正是為了減輕教務人員的工作量， 實現教務工作自動化， 解決排課這一老大難問題的教務辦公軟件。 尤其針對高校的排課一直都沒有很好的解決方法， 但是此問題又是每個學校在每個學期都會碰到的必要行政作業。 本文在相關理論的指導下， 在分析以往一些排課軟件的基礎上， 提出一個高校通用排課系統的設計方法， 并對一些具體的問題給出相應解決方案。但是，

3、由于技術、 經驗的有限和數據量過大，目前我們很難做出一個滿足所有需要的排課系統。 因為它不僅要考慮到教室沖突問題和教師沖突問題， 還要考慮到分段課、 單雙周課時的資源利用問題； 另外由于高校的教學特點，還要處理合班課、 分班課、體育課與選修課等特殊課程。 針對這些問題， 在此專門對數據庫設計作了一些探索， 并于架構的選擇和模塊的劃分上經過精心調整， 在菜單的設計上也體現了人性化的操作。 該設計貼近用戶需求，功能完整，架構合理，并用大量的框圖模型體現了系統的規劃。（二）項目的任務及意義當今學校內部沒有完善的高校排課系統，管理水平差，學校課程不能得到合理分配。迫切需要提高現代化管理水平、 管理質量

4、和管理高校課程。 高校排課系統的初步現代化的開發和使用， 能夠大大提高學校管理者的工作效率， 節省成本提高經濟效益。 它把從事教務管理的人員從繁重的手工操作中解脫出來， 用更多精力從事創造性的管理活動和其它重要的活動中去， 從而達到節省人力、 物力， 財力的目標； 它能使決策、 計劃和其它管理活動更加科學、精確、靈活。本軟件主要是適用于高等學校教務部門的辦公軟件，運用此軟件，可以免去工作人員繁忙而枯燥的手工排課過程，直接通過計算機進行排課。業務范圍涉及到課程、上課班級/ 實驗班級 / 上機班級、任課指導老師/周次 / 節次、教學場地（教室，實驗室，機房等）等相關因素。二、 系統規劃（一）需求分

5、析智能排課排系統需要滿足來自三方面的需求， 這三個方面分別是學生、 教師和管理員。 學生的需求是查詢院系的課程情況及學生信息的修改； 教師對選課系統自動排課情況進行操作， 同時形成自動排課查看確認； 選課管理員的功能最為復雜，包括對學生、教師、選課進行管理和統計，及系統狀態的查看、維護并生成選課報表。 學生可以直接查看選課情況， 學生可以根據本人學號和密碼登錄系統， 還可以進行本人信息的查詢和維護部分。 一般情況下， 學生只應該查詢和維護本人的個人信息， 若查詢和維護其他學生的選課信息， 就要知道其他學生的學號和密碼。這些是很難得到的，特別是密碼，所以不但滿足了學生的要求，還保護了學生的個人隱

6、私。學校管理人員有修改自動課程編排系統的權限， 所以需對管理人員登陸本模塊進行更多的考慮。 在此系統中， 學校管理人員可以記錄學生登陸日志， 并打印生成相應的報表給用戶查看和確認院系管理人員功能的信息量大， 數據安全性和保密性要求最高。 本功能實現對排課信息、 教師信息、 總體情況信息的查詢和統計、 管理人員信息查看及維護。 設計不同用戶的操作權限和登陸方法， 對所有用戶開放的課程查詢和個人部分信息維護， 查看個人情況信息， 維護個人密碼。 根據排課情況對數據庫進行操作， 并生成報表根據選課情況， 維護管理員信息， 維 護教師信息，維護學生信息處理信息的完整性。本系統主要實現教師信息管理、 學

7、生信息管理、 課程信息管理和系信息管理，其中教師信息管理有教師姓名、教師工號、教師職稱、教師所屬系；學生信息管理有學生姓名、學生學號和學生所在系；課程信息管理有課程名稱、學分、上課地點、 已選人數、 課程性質、 開課系、 課程人數； 系信息管理有ID 和 Password。（ 1）學生信息模塊完成學生的登陸，然后根據各位同學所在的系不同，調出相應的課程模塊。其中學生登錄模塊的功能是驗證登錄人員確實是本院的學生， 學生啟動本系統后， 系統提示輸入學生學號碼和密碼， 驗證后進入主控操作界面。（ 2）教師信息模塊完成教師的登陸, 然后根據各位教師所在的系不同 , 教師所教的課程不同 , 調出要排課的

8、課程。其中教師登陸模塊的功能是驗證登錄人員確實是本院的教師， 教師啟動本系統后， 系統提示輸入教師工號和密碼， 驗證后進入主控操作界面。（ 3） 課程信息管理包括必修課程和選修課程, 學生必需先登陸才能進行對課程查詢。（二）可行性分析1 技術可行性該系統對軟、硬件系統要求較低，所需硬件設備，市場上銷售且價格較低，甚至可以使用原有的設備。 軟件上， 操作系統采用 Windows 系列操作系統、 Microsoft Visual Studio2005 作為前臺開發工具，它具有的“編輯后繼續運行（edit and continue） ”的特性，超越了舊的編輯一編譯一測試模式。它還引入了面向對象的程序

9、設計思想和“控件”概念，使得大量已經編好的 Visual Basic程序可以直接拿來使用。同時， Visual Basic又是最容易學 習與應用的程序語言之一。它的功能非常強大，已成為一種專業化的開發語言和環境。采用SQL Server 2005作為后臺數據庫平臺的管理系統，它在電子商務、數據倉庫和數據庫解決 方案等應用中起著核心作用，可為企業的數據管理提供強大的支持，對數據庫中的數據提供有效的管理，并采用有效的措施實現數據的完整性、數據的安全性以及數據的可靠易用性等等。這些軟件在高校排課系統開發中已被大量應用，技術上都比較成熟。因此在技術上是可行的。2經濟可行性當今學校內部沒有完善的高校排課

10、系統，管理水平差，學校課程不能得到合理分配。迫切需要提高現代化管理水平、管理質量和管理高校課程。高校排課系統的初步現代化的開 發和使用，能夠大大提高學校管理者的工作效率，節省成本提高經濟效益。它把從事教務管理的人員從繁重的手工操作中解脫出來，用更多精力從事創造性的管理活動和其它重要的活動中去，從而達到節省人力、物力，財力的目標；它能使決策、計劃和其它管理活動更加科 學、精確、靈活。因此，開發一個專門針對高校排課系統，在經濟上也是可行的。3社會可行性當今高校課程較多，管理較難，進行手動調課比較費時費力，高校需要一個系統來代 替人工，在領導方面也十分重視。因此，在客觀上是可以實現的。3操作可行性本

11、系統靈活方便，快捷迅速，適應處理多項數據。采用友好、直觀的視窗界面，鼠標、鍵盤兩種操作方式任意選擇，方便快捷。界面統一規范，提示信息功能完整，稍一接觸就可以上手進行所有操作。三、系統分析（一）業務流程分析及業務流程圖圖例說明:表示外部實體表示處理過程的說明表不生成文檔表本庫表示信息的傳輸過程，線段上的文字是對傳遞信息的說明根據需求分析，我們分析出智能排課系統的業務流程圖如下:圖3-1總系統業務流程圖生成課表 -（二）數據流程圖 圖例說明： n表示外部實體表示處理過程名稱（名稱.表示存儲信息或文件帶有名稱的有向線段表示數據流圖3-3總系統數據流程圖教學計劃表課表信息孽本信息表K排課管理1* 打印

12、課表圖3-4排課管理子系統數據流程圖（三）數據字典1.數據項定義表3-1數據項名稱：管理員別名：UserName長度：16描述：管理員登陸的用戶名表3-2數據項名稱：密碼另1J 名：password長度：10描述：所有用戶的密碼表3-3數據項名稱：用戶另1J 名：UserName長度：16描述：一般用戶登陸的用戶名表3-4數據項名稱：用戶權限別名：Purview長度：10描述：用戶的使用權限2.數據流定義表3-5表3-6數據流名稱：班級信息表簡述：每個班的班級信息數據來源：班級信息表數據流向：數據庫內存儲的班級信息表（即基本信息表）數據流名稱：課程信息表簡述：每個班的所安排的課程信息數據來源：

13、班級信息表數據流向：數據庫內存儲的課程信息表（即基本信息表）表3-7數據流名稱：教師信息表簡述：每個教師的個人信息數據來源：教師信息表數據流向：數據庫內存儲的教師信息表（即基本信息表）表3-8 數據流名稱：教室信息表簡述：每個教室的信息數據來源：教室信息表數據流向：數據庫內存儲的教室信息表（基本信息表）表3-9數據流名稱：任課表簡述：每個教師所帶班級以及所帶課程的信息數據來源：任課表數據流向：數據庫內存儲的任課信息表（即教師計劃表）3 .處理過程描述表 3-10處理名稱基本信息管理輸入數據 輸出數據 處理邏輯班級信息，教師信息，教室信息，課程信息，時間信息，任課信息 是否入庫成功1 .各類基本

14、信息是否包含非法字符。2 .各類基本信息是否重復冗余。表 3-11處理名稱數據管理輸入數據 輸出數據 處理邏輯教師計劃信息，班級計劃信息，課程計劃信息 是否入庫成功1 .各類計劃信息是否包含非法字符。2 .各類計劃信息是否重復冗余。表 3-12處理名稱:排課管理輸入數據:班級信息，教師信息，教室信息，課程信息，時間信息，任課信息， 教師計劃信息，班級計劃信息，課程計劃信息輸出數據:是否排課成功處理邏輯:1 .各類信息是否包含非法字符。2 .各類信息是否能按算法依次排好課表。4 .數據存儲表 3-13數據存儲名稱：用戶表描述：存儲用戶基本信息組成：用戶名+密碼+用戶權限相關處理：添加，刪除，修改

15、，查詢表 3-14數據存儲名稱：班級信息表描述：存儲班級基本信息組成：班級編號+班級名稱+學生人數+所屬系關鍵字：班級編號相關處理：查詢，修改，添加，刪除表 3-15數據存儲名稱：教師信息表描述：存儲教師基本信息組成：教師編號+教師姓名+所帶課程關鍵字：教師編號相關處理：查詢，修改，添加，刪除表 3-16數據存儲名稱：教室信息表描述：存儲教室基本信息組成：教室編號+教室名稱+教室容量關鍵字：教室編號相關處理：查詢，修改，添加，刪除表 3-17數據存儲名稱：課程信息表描述：存儲課程基本信息組成：課程名稱+課程課時+任課教師 相關處理：查詢，修改，添加，刪除表 3-18數據存儲名稱：任課表描述：存

16、儲教師任課基本信息組成：課程名稱+教師編號+教師姓名+班級編號+每周節數 相關處理：查詢，修改，添加，刪除四、系統設計（一）系統總體設計1.系統總體規劃1、用戶管理子系統功能：用戶密碼的設置和修改，用戶權限的設置，用戶重新登陸；2、數據管理子系統功能：包括對教室、教師、班級、教學計劃和課表數據的保存、查詢、 更新、刪除；3、教學計劃管理子系統功能：某一確定的學期的教學工作計劃，對于班級而言，每門課程 的學時、開始周、結束周以及每門課程的任課教師，該子系統對教學計劃進行管理和完善;4、排課管理子系統功能：包括自動排課，手動排課兩個部分；5、課表查詢子系統功能：對于具體的班級、教師、教室進行課表查

17、詢6、課表的生成與打印：在對各項數據進行處理后，生成課表，并打印出來智能排課系統用戶管理可減課時否和排課先后指定教室總課時 單雙周和班課可用時段用戶的登錄和重新登錄密碼的設置及修改設置用戶權限（二）系統詳細設計1 .代碼設計代碼是以適當的符號來表達客觀實體的屬性及特征。又標識、統計檢索、對象描述的作用，一般根據唯一性原則、規范性原則、 可擴充性原則和簡明性原則來進行設計。 本系統中 該系統采用層次代碼設計方法。本系統中：1 .班級編號，采用 6位編碼：X X X X X X自由碼專業號院號2 .教師編號，采用 8位編碼：XX XX XXXX自由碼專業號院號3 .教室編號，采用5位編碼：XXXX

18、X自由碼教室號2、E-R 圖實體屬性班級：班級號， 班級名， 專業編號，專業名稱，學員編號，學院名稱老師：職工號，姓名，性別，所在學院編號，所授課程編號課程：課程編號，課程名稱，課程優先級教室：教室編號，教室名稱，容量，所在教學樓編號實體聯系部分情況：1、一個班級可以是在一個學期內學習每M門課程，一門課程也可以同時在我們學校的N個班級內開課；2、一個老師可以叫 M門課程的情況，同時一門課程有N個老師在教授課程；3、一個班級有 M個老師授課學習，一個老師也可能在N個班級中講課；4、一個班上課只能在1個教室，同時一個教室在一時刻只能在同一個班上課（大課及公選課沒有考慮進去）；5、一個老師上課在1個

19、教室，一個教室只能 1個老師在上課；6、一個時間點有 M個班級在上課，一個班級只能在1個時間點上課。3.數據庫設計以下是要創建的表表1 用戶表中文含義字段名稱數據類型長度是否為空備注用戶名UserNamevarchar16Not Null密碼Passwordvarchar10Not Null用戶權限Purviewvarchar10Not Null表2學院信息表中文含義字段名稱數據類型長度是否為空備注學院編號CollegeIDchar2Not Null學院名稱CollegeNamevarchar16Not Null表3 系信息表中文含義字段名稱數據類型長度是否為空備注系編號SystemIDcha

20、r4Not Null主鍵系名稱Systemnamevarchar16Not Null所屬學院CollegeIDchar2Not Null外鍵表4班級信息表中文含義字段名稱數據類型長度是否為空備注班級編號ClassIDrchar6Not Null主鍵班級名稱ClassNamevarchar16Not Null學生人數StudentNumberInt4Not Null所屬系SystemIDchar4Not Null表5教師信息表中文含義字段名稱數據類型長度是否為空備注教師編號TeacherIDchar8Not Null主鍵教師姓名TeacherNamevarchar16Not Null所帶課程Co

21、urseNamevarchar16Not Null外鍵表6教室信息表中文含義字段名稱數據類型長度是否為空備注教室編號ClassroomIDchar5Not Null主鍵教室姓名ClassroomNamevarchar16Not Null教室容量TotalNumberInt4Not Null表7 時間表中文含義字段名稱數據類型長度是否為空備注上課時間ClassTimevarchar30Not Null表8課程信息表中文含義字段名稱數據類型長度是否為空備注課程名稱CourseNamevarchar16Not Null主鍵課程課時CourseTimevarchar2Not Null任課教師Teach

22、erNamevarchar16Not Null表9任課表中文含義字段名稱數據類型長度是否為空備注課程名稱CourseNamevarchar16Not Null教師編號TeacherIDchar8Not Null教師姓名TeacherNamevarchar16Not Null班級編號ClassIDchar6Not Null1每周節數WeekNumberInt4Not Null表10 4非課表中文含義字段名稱數據類型長度是否為空備注課程名稱CourseNamevarchar16Not Null教師姓名TeacherNamevarchar16Not Null上課教室ClassroomNamevarc

23、har16Not Null班級編號ClassIDchar6Not Null上課時間ClassTimevarchar303.輸入輸出設計(1)輸入設計輸入設計的原則：最小量原則，輸入量越小，出錯機會越少，花費時間越少，數據一致行越好；簡單性原則，輸入的準備、輸入過程應盡量容易以減少錯誤的發生。早檢驗原則，對輸入數據的檢驗盡量接近原數據發生點，使錯誤能即使得到改正。少轉換原則，輸入數據盡量用去處理所需形式記錄，以免數據轉換介質時發生錯誤。本系統的輸入界面的圖例如下：圖4-1課程表的輸入設計圖4-2班級表的輸入設計圖4-3任課表的輸入設計圖4-4教師表的輸入設計輸入界面的設計我們不僅考慮到數據輸入窗

24、口的屏幕格式，而且考慮到如何使輸入數據的錯誤率盡可能的減小，為此，在程序中加入了對輸入數據的校驗和判斷等功能，如輸入數據的范圍，數據間的關聯等。同時，盡可能多的使用菜單方式、會話方式、一次輸入多次使用的方式來簡化用戶的輸入操作 .(2)輸出設計輸出設計主要包括以下幾方面的內容：確定輸出內容；選擇輸出設備與介質；確定輸出格式。在輸出界面的設計上，可以通過多種方式來實現，我們主要將數據以日常通用的格式呈現在屏幕上，方便用戶的查閱，以及管理員進行修改.本系統的輸出界面圖例如下：圖4-5班級課表的輸出設計情輸入班級墉號教師姓名重新叁找請輸入教師姓名課程名彷數帥姓苫上課數至1班級編號上課盯同|會計詡案驗

25、鐵加1U5U1OZ用TT畦計比實岐超201030102冏其力合計詡二我 J0S030102周-其壬氧+030102囿芝曲1圖4-7教師課表的輸出設計圖4-5教室課表的輸出設計五、系統實施系統實施是網站開發過程中最煩瑣、重要也是對系統質量有著直接的影響的階段，這 個階段的任務是實現系統設計階段的物理模型，按實施方案完成一個可以實際運行的系統。 以下是各模塊的實現過程：（一）系統開發環境與工具1 .vb簡介本系統采用的主要技術是 ASP,以下對此技術做一簡介。ASP即Active Server Pages,是一套微軟開發的服務器端腳本環境，內含于IIS3.0和4.0之中。通過ASP,我們可以結合H

26、TML 網頁、ASP指令、和ActiveX空間建立動態、交互且高效的 web服務器應用程序。與一般的程序不同，.asp程序無須編譯。ASP程序的控制部份，是使用 VBScript、 JScript等腳本語言來設計的，當執行 ASP程序時，腳本程序將一整套命令發送給腳本解 釋器（即腳本引擎），由腳本解釋器進行翻譯并將其轉換成服務器所能執行的命令。當然,同其他編程語言一樣，ASP程序的編寫也遵循一定的規則，如果你想使用你所喜愛的腳本語言編寫ASP程序，那么你的服務器上必須要有能解釋這種腳本語言的腳本解釋器。當你安裝ASP時，系統提供了兩種腳本語言：VBsrcipt和JScript ,而VBscri

27、pt則被作為系統默認的腳本語言。你也可以根據自己的喜好改變系統默認的腳本語言。2 .系統運行的硬件環境本系統是采用單片機形式進行系統設計的（即服務器與客戶端是同一臺計算機），它的主要硬件環境如下：操作系統：Windows7/windows xp數據庫：SQL server 2008開發工具：vb（二）程序流程圖結束（三）實施結果圖5-1排課程序流程圖圖5-2自動排課結果圖5-3手動調課結果1回兇蝌本稱汁苜機 計苴機 什苴機 甲帶電費 恿修僉討克恒區百拉歷史中通什茸機電有工標標材林丹丹丹泉1QLCIOEOOF郎rpnimTm皿Ttic?02010 J二幫 303o2oioef儂oeoitwCG0

28、1D1二贊 1口5UJU1UE二教 JOSCG0102Z¥fJ0803020二班 203010102小雌|1oioaiUIKDCThcu010303Tficigceoiai一老Heim020102骯航夏欣欣B軍隹篇林丹航和師外我 H吳教堂"討番號周一第臼周二簫二，周一第二 周一第網;周一弟因周一第三冏一第三 周一荒叱周一霜二3 周一第Eb 周一第一：;周一第二周一芾二了周一第一周二至二; 周二笫三尸 E 丁查著課表情況手動謂四或功后，落統提示： I調課成,點擊查看課表， 則會顯示課表總體情況圖5-3手動調課結果2（四）系統測試在所有管理信息系統的開發和實施過程中，系統測試是

29、保證系統得以順利運 行的關鍵性一步，它是提高軟件質量和可靠性的有效手段。1 .測試方法系統測試用例設計方法分為白盒法和黑盒法。白盒法測試也稱邏輯驅動測試或稱邏輯覆蓋測試。使用白盒法需閱讀程序內 部的邏輯，并以此為基礎設計測試用例。黑盒法也稱數據驅動或輸入/輸出驅動法。測試者把程序看成一個黑盒，即 完全不考慮程序內部結構和內部特性。測試者尋找使程序按規范運行的情況導出 測試數據。也可以說黑盒法是根據程序的功能說明來設計測試用例。該智能排課系統采用黑盒法測試用例測試。2 .測試環境Windows7XR Microsoft Visual Basic6.03 .測試用例及測試結果表11手動調課用例編號

30、01測試項描述手動調課預置條件已經進入手動調課界面用 例輸入步驟測試輸入預期結果測試結果01調課成功填入所輸入的 信息填寫提示排課成 功提示排課成功課程名稱 教師名稱 上課教室 班級編號 上課時間歷史胡夏二教 105010102屆iL用人P點擊確定02填入所輸入的填寫課程名稱教師名稱英語楊娜一教 101010102提示該班級 該時段該教提示該班級該 時段該教室已教室、時間沖突信息工詠秋至 班級編號 上課時間 點擊確定室已有課，請 重新填寫有課，請重新 填寫表12自動排課用例編號02測試項描述自動排課預置條件已經進入自動排課界面用 例輸入步驟測試輸入預期結果測試結果01排課完成點擊開始點擊開始提

31、示排課完成提示排課完成表13班級課表查詢用例編號03測試項描述班級課表查詢預置條件已經進入班級課表查詢界面用 例輸入步驟測試輸入預期結果測試結果01查詢成功輸入班級編號輸入010102查得并顯示010102班級課程表查得并顯示010102班級課程表02輸入班級編號輸入0806提示該班級課表提示該班級課該班級課表不存在不存在表不存在表14教師課表查詢用例編號04測試項描述教師課表查詢預置條件已經進入教師課表查詢界囿用 例輸入步驟測試輸入預期結果測試結果01查詢成功輸入教師姓名輸入胡夏查得并顯示胡夏 課程表查得并顯示胡 夏課程表02該教師課表不存在輸入教師姓名輸入張三無查詢結果無查詢結果表15教室

32、課表查詢用例編號05測試項描述教室課表查詢預置條件已經進入教室課表查詢界囿用 例輸入步驟測試輸入預期結果測試結果01查詢成功輸入上課教室名稱輸入二教105查得并顯示教室二教105課程表查得并顯示教室二教105課 程表02該教室課表不存在輸入上課教室名稱輸入三教111無查詢結果無查詢結果六、心得體會系統完工，我做的算是比較晚的，其中最大的感受就是，技術其實并不最難， 難的是做需求，是對業務的理解。就拿這個系統來說，如果把需求做好了，敲代 碼的話，不會用幾天吧！排課系統，不是一個很大的系統。不過在做這個系統中學會了配置數據庫、 連接數據庫。在安裝數據庫連接數據庫中出現了很多問題，正式這些問題的出現， 才使得自己對數據庫有了進一步的了解。 有時候只