高校排课系统的设计

摘 要： 构建高校排课系统，为用户提供一个方便快捷的排课应用平台，减少人工排课的繁琐工作过程，提高排课效率及用户满意度。本系统模拟退火算法，运用Java语言编写核心代码块，利用SQLServer2008进行数据库存储数据设计，完成了高校排课系统的设计与实现。该系统性能稳定，易于操作，可扩展性强。

关键词： 高校排课、模拟退火算法、Java、SQL Server

0 引言

随着信息技术的飞速发展，各个行业的信息化势在必行。科技的进步大大地提高了生产率。作为高校，如何才能提高办学效率，更好地完成教学任务，跟上社会发展步伐，这是一个摆在教学工作者面前的一个迫切的问题。高校通用排课系统正是为了减轻教务人员工作量，实现教务工作自动化，解决排课这一老大难问题的教务办公软件。

1 相关编程语言介绍

1.1 Java语言

Java是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言，具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性，广泛应用于个人PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网，同时拥有全球最大的开发者专业社群。本高校排课系统就是利用Java语言来实现其基本功能。

1.2 SQL语言

SQL全称是“结构化查询语言（Structured Query Language）”，是一种数据库查询语言，用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统。SQL语言结构简洁，功能强大，简单易学，得到了广泛应用。本高校排课系统就是利用SQLServer2008进行数据库存储数据设计。

2 高校排课系统的设计

2.1 系统功能

高校排课管理系统建立以学生为中心的全校集中的排课活动管理，从而规范排课管理业务处理方式，提高处理效率，为教师和学生提供优质服务，为服务创新提供坚实的基础，为管理决策提供全面的支持。

本系统包括基础信息录入子系统、自动排课子系统、查询子系统、报表输出子系统和用户管理子系统，各个子系统的主要功能为：

1）初始设置子系统。实现基础数据的增加、修改、删除功能以及对数据库中所有数据进行浏览的功能。这些基础数据包括教室、班级、教师、课程等基本信息，另外还包括编排课表所需要的参数信息、教学信息等附加信息。为了保证数据库的安全，系统中只为系统管理员和操作人员赋予了操作权限。

2）排课管理子系统。根据录入的基础信息进行有效科学地综合统计，分析各项数据，然后按照所设计的排课算法编排出科学合理的课程表。

① 自动排课模块：按照所设计的排课算法编排出科学合理的课程表；

② 课表查询模块：完成各种查询，包括按班级、教室、教师、课程等条件进

行查询；

③ 课程调整模块：排课算法编排出的课程表可能存在不合理的安排，可进行课程手工调整；

3）系统管理子系统。实现对用户管理，主要是进行密码修改操作。

2.2 系统处理流程

图1 业务流程图

2.3 关键技术

本系统采用了模拟退火排课算法，主要使用了MyEclipse

8.6作编译软件。模拟退火算法（Simulated Annealing，SA）最早由Kirkpatrick等应用于组合优化领域，它是基于Monte-Carlo迭代求解策略的一种随机寻优算法，其出发点是基于物理中固体物质的退火过程与一般组合优化问题之间的相似性。

模拟退火算法是通过赋予搜索过程一种时变且最终趋于零的概率突跳性，从而可有效避免陷入局部极小并最终趋于全局最优的串行结构的优化算法。

2.4 数据库设计

数据文件命名采用系统名++文件类型，比如系统名为PaiKe，则数据库文件命名为PaiKe.mdf，有的数据库文件有多个，比如SQLServer2008就有2个，一个是数据库文件，另一个是日志文件，那么他们的文件命名分别为PaiKe.mdf，PaiKe.log。排课管理系统是一项复杂的系统工程，其间需要大量的数据来支撑，从某种程度上来讲，排课管理系统的设计过程，其实也就是一个规范和完整的数据库设计过程。经过多年的发展，关系型数据库系统（RDBMS）是最成熟的一种数据库管理模式，也是当前最流行的数据库管理系统。故在此也采用该模式。

3 系统典型功能模块的设计与实现

限于文章的篇幅，我们只以文件上传模块为例来说明。

在高校排课系统中，文件上传模块将排课所需的文件上传到系统，并可以进行显示及删除管理等。

在表单元素中enctype属性指定了传递给服务器的表单数据集编码的内容类型，它的默认值是“application/x-www-form-urlencoded”，用于通常的数据提交格式，enctype属性有三个值：application/x-www-form-urlencoded，multipart

/Form-data，text/plain，它们都属于MIME类型。

上传二进制数据时需要multipart/form-data，并必须把表单属性method设为post，ACCEPT-CHARSET属性是表单处理器能够处理的编码字符集，若没有指定该属性，表单默认是UNKNOWN，可根据需要指定为iso-8859-1或utf-8，选择上传一个文本或者网页文件。点击“上传”按钮之后，表单就发送给了servlet文件，一起发送的还有上传的文件。

4 结束语

本文通过构建高校排课系统，实现排课管理信息化，减轻教务人员工作量，实现教务工作自动化。该设计功能完整，架构合理，贴近用户需求，成为解决排课这一老大难问题的教务办公软件。

参考文献：

[1]李盘林、李立健等，基于启发式知识研究生院课表编排系统，计算机学报，1992.11.

[2]张清绵、徐明等，智能教学组织管理与课程调度系统，大连理工大学学报，1991.Vo1.31.No.2.

[3]赵晓庆、熊章、方义，高校智能排课系统的设计与实现，计算机与现代化，2004.11.

[4]费雅洁、许泓宁，基于C/S的开放式智能排课系统的研制，沈阳电力高等专科学校学报，2000，3.

[5]张水平，《算法与复杂性》，西北工业大学出版社，2003，8.

[6]张海藩，《软件工程导论》，清华大学出版社，2003，11.

[7]施伯乐等，《数据库系统教程》，高等教育出版社，1999，12.