【正文】 考場安排系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 摘 要 隨著社會的不斷進(jìn)步，各個領(lǐng)域?qū)π畔⒒枨蟛粩嘣黾?，同時智能化水平也在不斷提升，高等教育的教務(wù)管理信息化要求也越來越高?！?考場安排系統(tǒng)”是根據(jù)的信息化需求進(jìn)行開發(fā)的。該系統(tǒng)采用了 VC++ 作為代碼編寫工具，并使用 ACCESS 數(shù)據(jù)庫來存儲和處理數(shù)據(jù)。通過對國內(nèi)外專家學(xué)者在考場安排系統(tǒng)中的研究成果的分析之后，我們總結(jié)出一些系統(tǒng)開發(fā)的思路，并根據(jù)高校的實際資源狀況進(jìn)行有效、合理的考場安排。 考場 關(guān)鍵詞 ： 考場安排，數(shù)據(jù)庫設(shè)計，手工考場安排，數(shù)據(jù)集合，半自動安 排 ZHEJIANG GONGSHANG UNIVERSITY NIGHT SCHOOL EXAMINATION ARRANGEMENTS SYSTEM SYSTEM DESIGN AND SYSTEM TO 2 IMPLEMENTATION ABSTRACT As society advances in all fields of information technology increasing demand while intelligent level has also been upgraded. Our Zhejiang Gongshang University Night School Examination Arrangements System is based on requirement of development of Night School information. The system used as a code VC++ preparation tools and the use of Access database to store and process data. Through examination arrangements for domestic and foreign experts and scholars in the research system analysis, we summed up the development of some systems thinking, and based on the actual night of Zhejiang Gongshang University and resources for effective and rational examination place. KEYWORDS： Examination Arrangements,Database Design,Manual Examination Arrangements,Data Pool,Semiautomatic Examination Arrangement 3 目 錄 第一章 引言 ????????????????????? 8 選題背景和選題意義 ??????????????? 8 選題背景 ?????????????????? 8 選題意義 ????????????????? 8 當(dāng)前考場安排系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 ???????????? 8 第二章 系統(tǒng)設(shè)計 ?????????????????? 10 系統(tǒng)功能分析 ?????????????????? 10 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計 ???????????????? 10 第三章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 ?????????????????? 10 3． 1 數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 ?????????????? 12 3． 2 數(shù)據(jù)庫需求分析 ????????????????? 13 3． 3 數(shù)據(jù)庫安全認(rèn)證以及基本數(shù)據(jù)操作 ????????? 15 第四章 各功能模塊建立 ???????????????? 16 用戶登入模塊 ?????????????????? 16 資料管理模塊 ?????????????????? 17 教室資料管理模塊 ????????????? ? 18 其他模塊 ????????????????? 18 考場安排模塊 ?????????????????? 20 手工考場安排 ??????????????? 20 半自動考場安排 ??????????????? 24 考場安排基本條件 ?????? 25 4 考場安排特殊條件 ?????? 26 第五章 系統(tǒng)實現(xiàn) ??????????????????? 27 系統(tǒng)功能實現(xiàn) ?????????????????? 27 系統(tǒng)環(huán)境配置 ?????????????????? 32 開 發(fā)工具介紹 ?????????????????? 33 系統(tǒng)測試 ???????????????????? 34 第六章 結(jié)論與展望 ?????????????????? 35 致謝 ?????????????????????????? 36 參考文獻(xiàn) ???????????????????????? 37 附錄（核心代碼） ???????????????????? 38 5 考場安排系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 第一章 引言 1． 1 選題背景和選題意義 1． 1． 1 選題背景 隨著高校招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，高校在考場安排 方面的花費越來越大，因此如何更加有效、合理地安排考場并合理利用現(xiàn)有資源，進(jìn)一步提高現(xiàn)有資源的利用率已經(jīng)為各大高校的學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)所關(guān)注。由于近些年來各大高校的不斷擴(kuò)招，考場安排管理工作越來越復(fù)雜，給學(xué)校成教考務(wù)管理工作帶來了巨大的壓力。傳統(tǒng)的考場安排工作基本是由人工來完成，其工作工程和基礎(chǔ)主要依賴操作人員的經(jīng)驗，類似相關(guān)工作不僅比較煩瑣而且往往帶來的是花費巨大并且質(zhì)量不高的后果。 1． 1． 2 選題意義 考場安排系統(tǒng) 能夠在一定程度上解決在考場安排中人力、物力財力浪費以及資源的不合理調(diào)配，并且能夠適 應(yīng)數(shù)據(jù)的動態(tài)變化，做到真正意義上的一勞永逸?？紙霭才攀且粋€學(xué)校整個考務(wù)系統(tǒng)中相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)，如果由于考場安排編排表的制作周期延長而影響了正常的考試，那么將給學(xué)校的正常運做帶來難以估計的后果。所以從考場安排的周期來考慮的話，一個能夠快速制作，編排合理的考場安排系統(tǒng)就是一個優(yōu)秀的考場安排系統(tǒng)。 1． 2 當(dāng)前考場安排系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 國內(nèi)在考場安排系統(tǒng)的研究中基本上是根據(jù)特定條件進(jìn)行的，一般都是某個或者某些學(xué)校的特定情況，很少有可以通用的考場安排系統(tǒng)。因此對每個學(xué)校的不同情況都需要進(jìn)行一次系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā) 。 現(xiàn)在的排 課系統(tǒng)大都是模擬手工排課過程 ,以“班級”為單位 ,運用啟發(fā)式函數(shù)來進(jìn)行編排的。這種課表編排系統(tǒng)有優(yōu)勢也有劣勢，優(yōu)勢在于實現(xiàn)比較容易，但是劣勢在于往往他兼容性較差，只能適合某類學(xué)校甚至某個學(xué)校。 另外的一種應(yīng)用趨勢就是基于優(yōu)先級的自動編排算法 [17]，它是通過劃分等價類、計算6 優(yōu)先級等方法降低課程調(diào)度的算法復(fù)雜度 , 采用簡潔高效的快速排序和考場安排表匹配的方法 ,并引用操作系統(tǒng)中優(yōu)先級調(diào)度的算法 ,對每一次的排序和考場安排表匹配進(jìn)行優(yōu)化控制，并且它引入了信號量的概念對每次考場安排結(jié)果進(jìn)行驗證和評定 ,最后產(chǎn)生適合需求的編排表，從而可以以較快的速度獲得較為滿意的考場安排結(jié)果，這種算法具有較高的兼容性。因此這種編排思想的可參考性較高，應(yīng)用到我們的考場安排系統(tǒng)的機(jī)會也比較大。 采用網(wǎng)絡(luò)化的考場安排系統(tǒng)也是一個較新的研究方向，國內(nèi)已經(jīng)有了網(wǎng)絡(luò)化考場安排系統(tǒng)的成功案例，這種網(wǎng)絡(luò)化的考場安排系統(tǒng)是建立在學(xué)校校園網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，為解決教師不能隨時隨地查詢考場安排情況，以及根據(jù)實際需要調(diào)整教室和時間，當(dāng)遇到某個教師臨時重要事件不能及時參加監(jiān)考時可以及時更換合適的監(jiān)考教師。這種網(wǎng)絡(luò)化的考場安排系統(tǒng)在發(fā)生突發(fā)事件時顯得很有效，而且對于未來考 場安排發(fā)展可能會占據(jù)主流位置。 解決考場安排問題還有很多方法，比如說圖論方法，拉格朗日松弛法模擬退火法，二次分配型法等等。這些算法研究不僅僅依靠單純的數(shù)學(xué)方法來解決問題，而且還利用了運籌學(xué)中比如最短路徑算法、著色算法等等。所以根據(jù)現(xiàn)在研究的經(jīng)驗我們需要充分利用運籌學(xué)思想將整個問題細(xì)化，并逐步進(jìn)行解決，這樣才能夠做出完美的考場安排系統(tǒng)。 當(dāng)然對于一個考場安排系統(tǒng)來說最主要的是它的智能化程度，也就是系統(tǒng)對于考場安排的合理化程度。目前還沒有完全智能的考場安排系統(tǒng)，主要原因是因為不確定因素過多，而且考慮的情況也有千 千萬萬。而不確定因素又往往根據(jù)高校的特殊情況又會產(chǎn)生其他不確定因素。所以，對于一個考場安排系統(tǒng)的研究我覺得不僅僅應(yīng)該在算法上做深入的研究，還要對實際情況進(jìn)行深入分析，如果能夠充分考慮到考場安排時可能產(chǎn)生沖突的因素，那么這樣呈現(xiàn)在我們面前的將是一個好的考場安排系統(tǒng)。 第二章 系統(tǒng)設(shè)計 2． 1 系統(tǒng)功能分析 本系統(tǒng)需要實現(xiàn)用戶登入、考場編排以及信息錄入等，所以主要模塊包括：用戶登入、資料管理和考場安排等模塊。其中包含的主要功能有： 7 ? 用戶登入，授權(quán)用戶通過輸入用戶名和密碼進(jìn)入本系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)操 作。 ? 資料管理，包括教室資料、班級資料、監(jiān)考教師資料、專業(yè)課程等四項基本信息的添加、修改、刪除的操作。 ? 考場安排手動生成，通過手工固定班級課程手動安排具有固定記錄數(shù)的考場安排系統(tǒng)。 ? 考場安排半自動生成，通過電腦隨機(jī)分配教室和教師來達(dá)到考場的半自動安排。 以上所列功能是考場安排系統(tǒng)所必需的功能，實現(xiàn)以上這些功能之后我們就可以根據(jù)需要添加輔助功能。 2． 2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計 對于“考場安排系統(tǒng)”來說，最重要的當(dāng)然是考場安排這個環(huán)節(jié)，所以考場安排模塊是必不可少的。對于數(shù)據(jù)量小的情況我們采取手動安排考場，當(dāng)數(shù)據(jù)量 大的情況下我們考慮半自動考場安排，也就是先電腦自動進(jìn)行編排之后再人工手動進(jìn)行修改，所以這樣我們就有必要建立兩個考場安排模式：手動生成考場安排表和半自動生成考場安排表。 實現(xiàn)這兩個功能我們需要數(shù)據(jù)來支持，由于我們采用的是 ACCESS 數(shù)據(jù)庫，所以表名稱可以用中文來描述，這樣顯得比較直觀。根據(jù)考場安排所涉及的屬性我們將某些屬性集合在一起，并獨立在四張表中，即：教室表、教師表、班級表、專業(yè)課程表，其中班級表和專業(yè)課程表又可以做一個視圖，用來存放班級和專業(yè)課程的數(shù)據(jù)集合。當(dāng)確定了表之后我們就需要考慮建立提供信息錄入的 界面，并且需要提供增加、修改、刪除等功能。 為了保證系統(tǒng)的安全性我們還需要考慮加入身份認(rèn)證功能，這是系統(tǒng)安全所必需的。 當(dāng)然系統(tǒng)還需要美工，雖然這些不是系統(tǒng)的重點，但是一個能夠吸引人眼球的系統(tǒng)能夠讓人有種舒適的感覺，使用者的心情會用的舒服。所以我們在系統(tǒng)的設(shè)計中穿插幾張帶有輕松元素的圖片，增加了界面的美觀程度。 系統(tǒng)設(shè)計時我們考慮實現(xiàn)一個查詢功能，可以根據(jù)班級查詢該班級的課程考試安排情況，根據(jù)考試時間和教室的編號來用于教學(xué)樓的考場安排情況，以便能夠讓自修的同學(xué)知道哪些教室安排考場，并到空的教室自修等。還可以 添加打印功能來提供考場安排表的打印。 對于大的模塊設(shè)計框架基本搭建完畢。我們現(xiàn)在所要考慮的是系統(tǒng)的智能化以及考場編排表的制作周期、合理化程度。對于一個考場安排系統(tǒng)來說智能化水平看的是考場安排這個模塊，所以我們在考場安排時班級課程首先生成，這樣就能對所要安排的系統(tǒng)的記錄數(shù)固定下來，并且可適當(dāng)利用隨即數(shù)來增加課表編排的可換性。對于周期問題的改善主要還是依賴8 于算法對客觀不確定因素的可確定能力，也就是對不確定因素做一些限制，而除了這些限制條件以外都是系統(tǒng)可接受的，那么通過諸如隨即數(shù)或者其他方法就可以進(jìn)行有限制地選擇 ，這樣保證了沖突發(fā)生的概率不會過大。對系統(tǒng)不確定因素的分析是整個系統(tǒng)合理性的主要焦點。 第三章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 3． 1 數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 利用實體 關(guān)系模型（ ER 模型）可以表示數(shù)據(jù)庫表之間的關(guān)聯(lián)，圖 是考場安排系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫表之間的 ER圖。從 ER圖中我們可以看出 數(shù)據(jù)庫的 各 個 模塊 之 間 沒有直接的 參數(shù)聯(lián)系 以及庫的 交叉關(guān)聯(lián)，從而 使數(shù)據(jù)庫其他數(shù)據(jù)能夠獨立運行，并且在某一數(shù)據(jù)變動的情況下不會影響其他數(shù)據(jù)的正常運行。通過 ER圖我們可以很直觀的看出考場安排表中的班 級名稱和課程名稱來源于班級表和專業(yè)課程表的關(guān)聯(lián)，而他們之間關(guān)聯(lián)之后能夠?qū)紙霭才疟淼挠涗洈?shù)做出限制，也就是說班級名稱和課程名稱構(gòu)成了考場安排表的主鍵。在這個 ER9 圖中監(jiān)考教師表被使用兩次，用于調(diào)用教師一和教師二，但是在 ER圖里我們把他們放在同一表內(nèi)。 3． 2 數(shù)據(jù)庫需求分析 根據(jù)數(shù)據(jù)前面介紹的對數(shù)據(jù)的要求，我們可以列出考場安排系統(tǒng)中所需的數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)