高校排课系统的应用与研究

【摘 要】本文综合分析了目前国内外市场上现有排课系统的发展，探讨了研发更具实用价值的排课系统的理论及实践意义。介绍了该排课系统所涉及的相关程序设计语言、数据库管理系统以及前台开发工具，着重描述了该排课系统各部分具体性能、及其数据库的合理化建构思想等内容。

【关键词】排课系统动态网页技术；数据库

1.绪论

排课系统的研究背景及现状：

随着网络的日益发展完善，校园网在各大院校中得到了更广泛的应用。同时，教学管理系统朝着现代化、人性化方向发展的趋势已不可阻挡。网络和多媒体技术被全面的引入到各大院校的教学及教务管理工作之中，校园工作管理已经迈向一个现代化、信息化、自动化、人性化的新台阶。在这一前提下，对教学管理相关软件的开发与应用成为解决学校人力物力资源优化配置的最佳途径。

排课系统作为教学管理系统中地位重要，也是算法相当复杂的部分，已经成为国内外众多高校以及软件开放人员的研究课题，取得了许多这方面的理论成果和实现方法。但也存在着一些问题，如：出现教学资源冲突或利用率低下的情况，工作琐碎，工作量大，尤其是在给大学校园进行排课时出现的问题更多。在排课系统建构过程中，要考虑到许多细致繁琐的问题，比如教室资源时间安排、教师个人时间安排、学生课程时间安排；还有一些特殊的条件限制，如对计算机实验室、语音实验室、专业实验室等设施的合理安排。

2.排课系统相关技术与开发工具

2.1 ASP网络程序设计语言

Active Server Pages：“动态服务器网页”，一般简称为“ASP”，是微软公司推出的用以取代CGI（Common Gateway Interface）的动态服务器网页技术，由于ASP简单易学，又有微软的强大支持，所以目前ASP使用非常广泛，很多大型的站点都是用ASP开发的。ASP的特点为：a.任何开发工具皆可发展ASP；b.语言相容性高；c.隐密安全性高；d.易于操控数据库；e.面向对象学习容易。

2.2 SQL SERVER 2000数据库管理系统与T-SQL语言的应用

Microsoft SQL Server是由微软Microsoft出品，基于关系型数据库的大型数据库系统，它具有独立于硬件平台、对称的多处理器结构、抢占式多任务管理、完善的安全系统和容错功能，并具有易于维护的特点。

SQL Server 2000的推出，除了继承原先易学易用的特点外，同时也让该数据库系统的功能更加强大和更加完善。

SQL可以说是数据库语言行业都要遵守的最基本的标准，T-SQL是对SQL功能的增强。T-SQL（事务查询语句）是一个程序集合，它对现有的Sybase和Microsoft结构化查询语句进行了扩展，包括事务控制，异常和错误处理，行处理和声明的变量。Microsoft的SQL服务器和Sybase的服务器都支持T-SQL语句。T-SQL对使用SQL Server非常重要。与SQL Server通讯的所有应用程序都通过向服务器发送T-SQL语句来进行通讯，而与应用程序的用户界面无关。

2.3 前台开发工具Macromedia Dream-

weaver

Dreamweaver是由Macromedia公司推出的，用于网页开发和网站管理的专业化设计工具。它采用了多种新技术，具有设计和开发网站过程中需要的网站管理、网站设计、页面制作、多媒体制作和动画制作等丰富实用的功能。

Dreamweaver提供视觉化网页开发工具的生产力，同时不会降低HTML源代码的控制，它会尊重你在其他编辑器所做出的源代码，不会任意地改变它，并会给出错误提示，是用来编辑各种源代码的方便实用的工具。

3.排课系统功能描述

3.1 排课系统功能流程

管理员（普通用户）登陆——信息管理（普通信息的录入与修改）——系统自动排课、用户进行浏览——数据输出（课表索引查询）

3.2 系统功能描述

本系统是构建于校园网与因特网基础上的B/S模式运行开发平台。B/S是基于web的模式，是通过ASP技术，利用ADO对象来访问数据库的，其运行不需要安装专用的前端应用程序，只需通过浏览器即可访问并处理相应信息，操作简单。

用户分等级登陆账户后，即可进行流程式分类操作。管理员享有最高权限，可进行系统内一切操作，统筹教师信息、教室信息、班级信息、课程要求；用户在基本信息管理维护模块中输入教师、教室、课时、班级、年级、学年、学期、所需要安排的课程和特殊要求等信息后，系统在管理员的控制下自动排列课表，力求给出最合理的时间安排，教室安排，满足教师的特殊要求，避免场地、人员冲突；教师账户登陆后，可浏览排课结果、修改个人相关信息、分类搜索排课列表等。

3.3 排课系统详细设计与开发

3.3.1 用户登陆模块

3.3.1.1 管理员与教师用户的登入与注销

系统预设管理员与教师两种账户形式。管理员账号和密码由系统默认设置；教师帐号和密码由管理员授予（管理员负责分配或注销教师账户等工作），教师账户不得进行个人注销。

用户登陆系统之前，所有功能选项均为不可见状态；登陆之后用户可根据个人权限进行操作，管理员及教师用户都可进行密码修改。

3.3.1.2 用户权限

系统管理员享有系统内部最高权限，可对系统中所有用户与信息进行管理与维护，承担信息的配置与排课工作，可通过后台程序修改分配相应权限给普通用户，直接负责普通用户的注册与注销，保证系统的安全稳定、不会被任意修改入侵。

教师账户由管理员直接分配，其权限相对较低，登陆后可享有浏览界面、修改个人信息（如密码等）、查询课表设置等操作。教师账户由管理员直接由后台数据库进行设定，保证了系统的安全性与保密性。

系统对不同权限的限制，保证管理员对排课系统使用的最高权限，同时，使无权限人员不能通过注册直接进入系统内部，从而降低了外界对系统破坏的可能性。

3.3.2 信息管理维护模块

3.3.2.1 基本信息入库

该模块可实现信息的录入工作。班级信息、教师信息、教室信息、课程信息及排课过程中所要考虑的特殊要求（如教师排课时间安排、班级排课时间安排、教室场地限制等这些基本信息），用户可通过浏览器层面的操作，经由后台代码的支持，直接与SQL数据库取得连接，将这些信息整合入库。

用户可进入主页面不同的信息设置选项，通过“点击此处添加信息”，进入添加页面，输入数据，点击“确定”入库。

3.3.2.2 信息的修改维护

用户同样可通过浏览器层面的操作，对已经存入数据库的信息进行维护，修改或删除与用户权限相对应的信息（管理员权限，可修改所有相关信息；普通用户权限，不可修改班级、院系、教师、教室等信息设置，只能修改个人账户信息）。

3.3.2.3 数据处理模块

该模块是系统实现功能的核心部分，其功能是在用户将系统所要求的基本信息录入数据库之后，系统能够通过后台程序的综合分析自动生成考虑到各方因素的合理的课程表。

管理员用户在主页面登陆后，选择自动排课功能，即可进入排课页面，教师不具备排课权限。在基本信息设置选项下，对课表基本信息进行设定，点击提交，系统自动列出所需排的课程，输入每周学时、设置上课地点的特殊条件以及开课信息，全部设置完毕后，点击排课按钮，系统将自动排课。点击备份按钮后，将所排课表在数据库中进行完整备份，以便查询功能调用。

3.3.2.4 数据输出模块

查询模块是系统为用户提供的又一人性化性能。用户在浏览排课结果时，可通过此一功能，直接找到自己所要查找的课程表。用户可直接通过界面选项对班级、课程、院系、教师、教室等信息进行横向列表检索，也可通过键入教师或课程信息，进行纵向搜索查询，极大方便了用户的使用。

教师账户登陆后，只可进行搜索查询课表信息的操作，在课表查询页面中，键入课程号或者教师号，点击“查询”按钮，系统将立即把信息提交到后台，连通数据库，通过T-SQL语句，在已生成的数据库视图中搜索已排课表的信息，再将搜索结果以列表的形式返回到界面上，使教师能够通过图形化的界面表格直观的查看排好的课表。

此外，作为系统管理员的身份登陆，在课表查询界面中，还会出现已排课表、备份课表和导入课表三个选项，管理员可点击进入，以执行下一步更深层操作。

4.数据库的设计与建构

排课系统的数据库建构以优化组合、方便实用为原则，对各表的创立都考虑多方因素，争取做到最佳的搭配组合。

根据需求，可以得知该排课系统需要管理的数据包括：教室数据，课程数据，用户数据，教师数据，班级数据，以及限制条件数据，课程表数据等。

按照精简设计方法，可以把以上数据分别保存到如下几类表中：

a.教室场地表：记录教室场地信息，包括特殊场地要求；

b.班级课程表：记录分类课程、年级班级信息以及与其相对应的数据；

c.人员用户表：记录用户帐户信息、教师统计信息等与人员有关的数据；

d.排课统计表：记录排课前后的课程表数据，方便查找；

e.特殊条件表：记录排课过程中所要考虑的特殊限制条件，如场地限制等。

5.结论

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，实现信息化校园的建设。

本文推出的排课系统可以节省大量的人力物力资源，达到教学资源优化配置的目的，教师可以通过浏览器更直观地查找所需课程表信息，实现了教学办公人性化信息化。

参考文献：

[1]蔡翠平.网络程序设计基础[M].北京：清华大学出版社，北方交通大学出版社，2003.

[2]李劲，谢兆阳.SQL SERVER 2000数据库设计与系统管理[M].北京：清华大学出版社，2003.

[3]王璞.网页制作三剑客入门与提高[M].北京：清华大学出版社，2004.