高效智能排课系统.docx
《高效智能排课系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高效智能排课系统.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高效智能排课系统
高校智能排课的设计与实现
摘要1
引言1
1.绪论1
1.1课题背景1
1.2国内外研究的现状2
1.3课题设计的意义2
1.4设计方法2
2.系统需求分析3
2.1编程的环境的选择3
2.2系统功能需求分析3
2.3系统模块和流程图3
3.数据库设计与系统功能的设计7
3.1数据库的逻辑实现7
3.2数据库的创建7
3.3系统整体功能的设计8
3.4系统登陆界面的设计9
高校智能排课的设计与实现
摘要：
本论文的主要工作是设计并实现高效的智能排课系统。
使用计算机自动实现课程的查询、教师的查询以及教室的查询，并且能够自动生成课程表。
高校智能排课系统平台采用Windows7操作系统,数据库主要采用SQL Server 2005,并采用Java语言实现编程。
本系统运用管理员、教师、学生三级授权方式，快速的实现排课的功能，大大提高了排课的工作效率。
关键词：
SQL Server；Java;智能排课
引言
随着计算机科学技术的高速发展，计算机意境成为我们学习和工作中不可缺少的重要部分，它被应用于很多领域，它已经成为了人们生活中不可缺少的一部分，我们生活的各个方面都有它的存在。
这是因为计算机具有以下几个特点：
第一，计算机可以为人们的工作和生活提供方面；其次，使用计算机可以节省许多的纸质文件、节省了大量的存储空间；第三，计算机可以缩短人们的工作时间；第四，计算机可以对文档进行加密，让文件更安全等等。
就排课工作而言，我国各个高校使用传统手动排课的管理方法，就是一件很复杂的工作，这篇论文充分利用了计算机的特点，使用Java语言开发一个相对便利的高校排课系统。
1.绪论
1.1课题背景
排课管理系统是各个大学中不可缺少的重要组成部分，它的内容的优劣对于学校的学生、老师、决策者和管理者来说都是至关重要的。
智能排课管理系统必须能够做到为用户提供及时准确的课程信息、快捷的课程查询手段、快速的生成课程表的这三项基本功能。
然而，一直以来各个学校都使用着最为传统的人工管理方式进行排课，这种传统的人工排课方法不但但是效率低、保密性差的特点，并且很难进行修改。
再加上时间长了之后，会产生大量的课程文件和课程数据，如果人们要查找课程信息或者修改课程信息就需要查找大量的文件。
现代社会，计算机技术不断的在发展，也不断的在成熟，使用计算机进行智能排课，具有着人工排课无法相比较优点。
例如：
查询课程信息方便、存储课程容量大、保存时间长、费用低等优点。
这些优点不仅可以大大提高排课的效率，也是高校实行科学化管理、规范化管理的一个重要条件。
1.2国内外研究的现状
现在我国高校大部分采用人工排课方式，这种排课方式不仅仅增加了工作人员的工作量，而且容易出现错误，容易造成教室的重复占用，给学生、老师造成不便。
虽然高校智能排课的问题在很早的时候就被人提上研究日程，但是由于它具有数据规模比较大、管理复杂以及规律不断变化的特点，智能排课问题一直没有得到很大的发展，因而排课问题还在不断的研究中。
随着计算机软件技术的迅速的发展,林林总总的智能排课软件随之产生，但是由于各个大学的教学资源、教学条件、教学方式、课程需求、排课方式等方面存在不同形式上的差异，使得它很难用一个统一的智能软件完成的课程安排。
这就要求必须有新的智能排课软件的出现。
1.3课题设计的意义
目前，高校的排课过程，一般要经历选课、排课、编排教师、安排教室、通知学生等等一些过程。
很明显，进行排课的人员工作量会很大，而且他们的这个工作流程也十分的繁琐、复杂，最重要的是还非常容易出错，所以利用现代网络技术的发展，对应的高校智能排课系统的需求也变得很大了，传统的排课系统出现的排课冲突的现象一直都很普遍，所以本系统将开发一个新的高校智能排课的系统。
1.4设计方法
1）系统应该满足不同用户角色的基本需求
学生：
可以在线进行查询自己的课程信息、查询课表、以及任课教师、上课时间。
老师：
查询自己和其他老师的课程信息和查询课程表的功能。
管理员：
具有教师和学生的所有的查询课程的功能，同时管理所有课程资源的基本信息。
2）系统应满足用户智能排课的需求
学生登录：
可以在线进行选课和退课。
老师登录功能：
可以实现教师的选课和退课。
管理员能录功能：
可以实现对学生、教师、课程的课程安排和课程管理，确认学生的选课和退课信息。
2.系统需求分析
2.1编程的环境的选择
系统主要采用的是Java语言技术，Java是现在计算机编程语言中最常见到的，也是现代各商家主要开发的计算机语言的一种，它具有面向对象、分布式等的特点，并且还具有可移植性、安全性等多个特点，对于刚接触这个语言的人来说，Java学起来相对于其他的编程语言而言要简单很多，它不用花大量的时间去参见培训，就可以自己编写一些简单的程序，比较适合现在企业或个人的需要。
Java的编程有些部分类似C++和C#，所以学习过C++的人将很快掌握Java的基本语言。
2.2系统功能需求分析
高校智能排课系统的主要目标是实现智能排课这一中心任务，包括用户登录、课程查询、课程表的生成、选课和退课、课程信息管理等这几个中心模块，这几个中心模块中又包括具体的内容。
智能排课系统总体功能图如图1所示。
图1智能排课系统总体功能图
2.3系统模块和流程图
2.2.1学生功能模块
1）考生用例图
学生用户的主要功能模块基本分为五个主模块，分别为学生登录、课程查询、课程信息查询（又分为按老师查询、按课程查询）、选课和退课、课程表查询。
课程信息查询模块可以看到详细的课程信息，包括：
课程开始时间、课程结束时间、任课老师、课程名、课节、星期、班级、年级、教室等。
选课和退课模块可以完成选课、退课、修改自己登录密码以及注销用户的功能。
具体考生用例图如图2所示。
图2学生用例图
2）需求说明
学生用户用自己学号和密码进行登录系统，然后选择查询课程，可以看到课程名称、课程开始时间、结束时间时间、授课老师等信息，学生也可以看到课程表的详细情况。
在选课和退课的模块中可以实现学生自己的信息管理，可以修改自己的登录密码；并根据自己的需要实现选课功能，等待管理员的选课信息确认，管理员确认之后就完成了选课的操作；如果学生想要退课，必须等管理员确认选课之后才能实现，否则不能退课。
3）顶层数据流图：
如图3所示
图3学生功能顶层数据流程图
2.2.2教师功能模块
1）教师用例图
教师主要功能模块主要分为五个模块，分别为：
教师登陆、课程查询、课程信息查询、教师的选课和退课、课程表查询。
具体教师用例图如图4所示。
图4教师用例图
3）顶层流程图
图5教师顶层流程图
2.2.3管理员功能模块
1）用例图
管理员的功能是三个角色中最强的，他除了单独具有用户管理和课程管理功能外，还具有教师和学生的所有功能。
管理员的主要功能模块主要分为五大的基本功能模块：
排课管理、学生选课和退课的管理、以及课程的查询、课表的查询和用户基本信息录入。
其中排课管理又包括教师信息的录入和修改、课程信息的录入、修改以及删除、还有课程安排（包括课程的开始时间和结束时间）和课程的管理（又分为智能排课和排课结果）。
具体管理员用例图如图6所示。
图6管理员用例图
2）顶层流程图
由于管理员功能很多和教师、学生功能很多相同，在下面的流程图中教师部分和学生部分的功能被省去。
管理员的顶层数据流图，如下图7所示。
图7管理员顶层流程图
3.数据库设计与系统功能的设计
3.1数据库的逻辑实现
本系统是一个高校智能排课系统，在这个系统中主要是以一个班级为基本单位，利用班级与课程来进行排课。
班级与课程的关系是一对多，一个班级里面可以对应多个系别、多个年级、多个课程。
班级与课程信息之间存在的关系，也是一对多，一个班级可以对应很多不同的课程，但是一个课程只能对应一个班级。
3.2数据库的创建
数据库是本系统设计的一块重要部分，在众多的数据库中，SQLserver数据库是操作最简单，使用最为广泛的数据库软件之一，它在有着使用方便、对操作员要求低等特点。
在这个系统中，我选择了使用最常用的SQLserver数据库管理系统，来设计和实现高校智能管理系统。
数据库表结构如下所示。
表1用户登陆
字段
数据类型
字段大小
必填字段
允许为空
用户名
Varchar
50
是
否
密码
Varchar
50
是
否
权限
Varchar
50
是
否
表2课程名
字段
数据类型
字段大小
必填字段
允许为空
课程名
Varchar
4
是
否
课程号
Int
50
是
否
表3课程信息表
字段
数据类型
字段大小
必填字段
允许为空
课程名
Varchar
50
是
否
课程号
Int
4
是
否
课节数
Int
4
是
是
每周课数
Varchar
10
是
否
需要周数
Varchar
10
是
否
教室
Varchar
20
是
否
年级
Varchar
50
是
否
任课老师
Varchar
50
否
否
3.3系统整体功能的设计
高校智能排查询课程课管理系统的总共分为三个用户，用户模块满足的具体功能为：
学生用户界面分为：
查询课程信息、进行选课和退课、查询课程表。
教师用户界面包括：
教师信息、查询课程表、以及教师选课和退课这四个功能模块。
管理员用户界面分为：
查询、修改、删除、增加课程信息以及确认学生选课和退课信息。
系统整体流程图如下图：
图8系统整体流程图
3.4系统登陆界面的设计
由于本系统页面设计比较简单，用户运行本系统后进入登陆界面，如实用户没有登陆，则没有权限也无法进入系统内部的其他页面；用户在填写完相应的用户名、密码后则要选择用户类别，否则是无法进入的；用户提交信息后，系统开始验证信息，若信息正确则允许进入；若不正确则提示用户或密码错误继续留在登陆界面。
登录流程图如下图9所示：
图9用户登录流程图
升级会员 