【正文】 年來，人們對(duì)課表問題的計(jì)算機(jī)解決 方 法做了許多嘗試。 此外，有些文獻(xiàn)試圖從圖論的角度來求解課表問題，但是圖的染色體問題也是 多項(xiàng)式復(fù)雜程度的非確定性問題 ，只有在極為簡(jiǎn)單的情況下才可以將課表編排轉(zhuǎn)化為二部圖匹配問題。目前，解決 排課 問題的方法有：模擬手工排課法、圖論法、拉格朗日松弛法、二次分配法等多種方法。這些系統(tǒng)大都是模擬手工排課過程，以 “ 班 ” 為單位，運(yùn)用啟發(fā)式函數(shù)來進(jìn)行編排的。 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 2 章 系統(tǒng)需求分析 項(xiàng)目背景 本學(xué)生實(shí)驗(yàn)排課管理系統(tǒng)是面向高校內(nèi)部管理人員使用，不對(duì)其他人員使用。主要利用了不斷成熟的 WWW 瀏覽器技術(shù)，結(jié)合多種 Script 語言 ， JSP 語言， 是一種全新的軟件系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)。顯然 B/S 結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序相對(duì)于傳統(tǒng)的 C/S 結(jié) 構(gòu)應(yīng)用程序是一個(gè)非常大的進(jìn)步，B/S 結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是分布性強(qiáng)、維護(hù)方便、開發(fā)簡(jiǎn)單且共享性強(qiáng)、總體擁有成本低。 可行性分析 技術(shù)可行性 設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室排課系統(tǒng)，僅需要一臺(tái)普通計(jì)算機(jī)即可，對(duì)機(jī)器本 身沒有太高的要求，一般當(dāng)前學(xué)?；騻€(gè)人 PC 機(jī)就 可 以 滿足要求。 本系統(tǒng)采用 JAVA 語言來進(jìn)行編寫， Java 是一種跨平臺(tái)，適合于分布式計(jì)算環(huán)境的面向?qū)ο缶幊陶Z言?，F(xiàn)實(shí)世界中任何實(shí)體都可以看作是對(duì)象。用公式表 示，過程式編程語言為：程序 =算法 +數(shù)據(jù)；面向?qū)ο缶幊陶Z言為：程序 =對(duì)象 +消息?？梢哉f，對(duì)象是支持封裝的手段，是封裝的基本單位。舉一個(gè)例子，計(jì)算機(jī)中的堆?？梢源鎯?chǔ)各種格式的數(shù)據(jù)，包括整型，浮點(diǎn)或字符。 繼承是指一個(gè)對(duì)象直接使用另一對(duì)象的屬性和方法。 Java 提供給用戶一系列類（ class）， Java 的類有層次結(jié)構(gòu)，子類可以繼承父類的屬性和方法。 C 和 C++具有一定程度的源代碼級(jí)平臺(tái)無關(guān)，表明用 C 或 C++寫的應(yīng)用程序不用修改只需重新編譯就可以在不同平臺(tái)上運(yùn)行。（目前， SUN 系統(tǒng)公司已經(jīng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了 Java 芯片，主要使用在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī) NC 上。任何一臺(tái)機(jī)器只要配備了 Java 解釋器，就可以運(yùn)行這個(gè)程序，而不管這種字節(jié)碼是在何種平臺(tái)上生成的（過程如圖 1 所示）。首先，它使得編程人員所夢(mèng)寐以求的 事情（開發(fā)一次軟件在任意平臺(tái)上運(yùn)行）變成事實(shí)，這將大大加快和促進(jìn)軟件產(chǎn)品的開發(fā)。 特點(diǎn)三：分步式 分布式包括數(shù)據(jù)分布和操作分 布。對(duì)于后者， Java 的 applet 小程序可以從服務(wù)器下載到客戶端，即部分計(jì)算在客戶端進(jìn)行，提高系統(tǒng)執(zhí)行效率。首先， Java 是強(qiáng)類型的語言，要求顯式的方法聲明，這保證了編譯器可以發(fā)現(xiàn)方法調(diào)用錯(cuò)誤，保證程序更加可靠；其次， Java 不支持指針，這杜絕了內(nèi)存的非法訪問；第三， Java 的自動(dòng)單元收集防止了內(nèi)存丟失等動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配導(dǎo)致的問題；第四， Java 解釋器運(yùn)行時(shí)實(shí)施檢查，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)組和字符串訪問的越界，最后， Java 提供了異常處理 機(jī)制，程序員可以把一組錯(cuò)誤代碼放在一個(gè)地方，這樣可以簡(jiǎn)化錯(cuò)誤處理任務(wù)便于恢復(fù)。當(dāng) Java 字節(jié)碼進(jìn)入解釋器時(shí)，首先必須經(jīng)過字節(jié)碼蘇大勇：基于 BS 模式的實(shí)驗(yàn)室排課系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā) 6 校驗(yàn)器的檢查，然后， Java 解釋器將決定程序中類的內(nèi)存布局，隨后，類裝載器負(fù)責(zé)把來自網(wǎng)絡(luò)的類裝載到單獨(dú)的內(nèi)存區(qū)域，避免應(yīng)用程序之間相互干擾破壞。 C 和 C++采用單線程體系結(jié)構(gòu)，而 Java 卻提供了多線程支持。 Java 提供了一個(gè)類 Thread，由它負(fù)責(zé)啟動(dòng)運(yùn)行，終止線程 ，并可檢查線程狀態(tài)。必須注意地是， Java 的多線程支持在一定程度上受運(yùn)行時(shí)支持平臺(tái)的限制。在教學(xué)活動(dòng)中，有一系列管理工作。此外，還要填寫大量的表格。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，辦公室自動(dòng)化的先進(jìn)管理手段被引進(jìn)到教學(xué)調(diào)度工作中。但計(jì)算機(jī)就不同，它并不具備人的大腦那樣的發(fā)散思維能力。 分析了這些因素后，我們認(rèn)為有必要通過計(jì)算機(jī)開發(fā)排課系統(tǒng)，來滿足現(xiàn)今實(shí)驗(yàn)室排課的問題。 界面統(tǒng)一規(guī)范，提示信息功能完整，稍一接觸就可以上手進(jìn)行所有操作。 概要設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)需求分析得到的物理模型確定一個(gè)合理的軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，作為系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和準(zhǔn)備。 用戶登錄操作流程：首先用戶應(yīng)先輸入 賬 號(hào) （學(xué)號(hào)、教師號(hào)、管理員號(hào)） 和密碼，再選擇登錄的類型，如果相應(yīng)的 賬 號(hào)和密碼正確，則順利進(jìn)入系統(tǒng)，如果 賬 號(hào)或密碼不正確，則提示用戶登錄失敗。如果輸入課程號(hào) 或 教師號(hào)，可以進(jìn)行可選課程查詢，同時(shí)，自己的選課表會(huì)顯示出來，在選課版面還可以進(jìn)行密碼修改，退出系統(tǒng)。 管理員操作流程：管理員登錄驗(yàn)證成功，進(jìn)入系統(tǒng)，即可以進(jìn)行相應(yīng)的操作，如進(jìn)入排課系統(tǒng)，可以進(jìn)行排課 、 發(fā)布選課信息 、對(duì)學(xué)生的選課信息進(jìn)行確認(rèn)。 其次，對(duì)教師的選擇，一方面考慮到教師的時(shí)間限制（由教師確定一學(xué)期中第幾周，每周哪天哪節(jié)課沒空），另一方面，對(duì)教師設(shè)置排課級(jí)別，隨著排課時(shí)間的增多，級(jí)別值就增大，從而再次被選擇排課的幾率就減?。ù藭r(shí)要求同一門課程有多個(gè)教師講授）。 String zhuanye = (zhuanye)。 !(nianji).equals()) { nianji = ((nianji))。 ArrayList jiaoshi = ()。 int[] beginInt = new int[3]。 i ()。// 總共的教學(xué)周 int b = 0。 for (int j = 0。 } Calendar c = ()。 flag++。 } } if (flag % 5 == 0) { a = flag / 5。 } for (int n = 0。 w++) { if (xy[w][n] == 0) { xy[w][n] = ((0).toString())。 } } if (b == 0) 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 { break。 i++) { ArrayList all = new ArrayList()。 for (int x = 0。 y++) { if (xy[x][y + 1] != 0) { flag = xy[x][y]。 } } } for (int x = 0。 y 6。 (banjiRow)。 (paike, paike)。 } 排課解決辦法 在排課算法中，因?yàn)榻處熆梢陨险n時(shí)間由其系統(tǒng)確定，實(shí)驗(yàn)室可以用時(shí)間也于其它系統(tǒng)確定，那么我們只需要將老師和實(shí)驗(yàn)室對(duì)應(yīng)確定下來就可以了，在排課過程中，我們?yōu)榱私鉀Q沖突，每當(dāng)確定教師一門課的上課時(shí)間后，就從數(shù)據(jù)庫(kù)中將實(shí)驗(yàn)和教師的當(dāng)前時(shí)間做出標(biāo)記，再排就是未排的課程。實(shí)體可以是實(shí)際事物，也可以是抽象事件。注意區(qū)分 型 與 值 的概念。用作標(biāo)識(shí)的關(guān)鍵字，也稱為碼。 E－ R 圖包括三個(gè)要素： (1)實(shí)體（型）――用矩形框表示，框內(nèi)標(biāo)注實(shí)體名稱。若 A 中的每個(gè)實(shí)體至多和 B 中的一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，反過來，B 中的每個(gè)實(shí)體至多和 A 中的一個(gè) 實(shí)體有聯(lián)系，稱 A 對(duì) B 或 B 對(duì) A 是 1:1 聯(lián)系。 ②一對(duì)多聯(lián)系（ 1:n） 如果 A 實(shí)體集中的每個(gè)實(shí)體可以和 B 中的幾個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，而 B 中的每個(gè)實(shí)體至我和 A 中的一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，那么 A 對(duì) B 屬于 1:n 聯(lián)系。必須強(qiáng)調(diào)指出 ,有時(shí)聯(lián)系也有屬性 ,這類屬性不屬于任一實(shí)體只能屬于聯(lián)系。其中第四種數(shù)據(jù)模型目前并未成熟，因此傳統(tǒng)的說法有前三種數(shù)據(jù)模型。 (2)層次數(shù)據(jù)模型 用村形結(jié)構(gòu)表示實(shí)體及其之間的聯(lián)系的模型稱為層次模型。 (3)網(wǎng)狀模型 用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)表示實(shí)體及其之間的聯(lián)系的模型稱為網(wǎng)狀模型。存在的缺陷：難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)充，插入或刪除數(shù)據(jù)時(shí)，涉及到大量鏈接指針的調(diào)整。 表 41 教師基本信息表 (laoshi) 列名 數(shù)據(jù)類型 長(zhǎng)度 主鍵否 描述 laoshiid int 是 教師工號(hào) xingmng varchar 20 — 姓名 kechengid int — 課程代號(hào) 2)實(shí)驗(yàn)課程基本信息表 實(shí)驗(yàn)課程基本信息表 (kecheng)是用來記錄學(xué)生實(shí)驗(yàn)的課程的基本信息情況的表，表Course 的結(jié)構(gòu)如表 42 所示： 表 42 實(shí)驗(yàn)課程基本信息表 (kecheng) 列名 數(shù)據(jù)類型 長(zhǎng)度 主鍵否 描述 kechengid int 是 課程編號(hào) kechengming varchar 50 — 課程名稱 jiaoxuezhou varchar 10 — 教學(xué)周 keshi varchar 10 — 課時(shí) zhuangtai varchar 2 — 狀態(tài) zhuanyeid int 專業(yè) id nianji varchar 50 年級(jí) 3)實(shí)驗(yàn)室基本信息表 實(shí)驗(yàn)室基本信息表 (jiaoshi)是用來記錄學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的基本信息情況的表，表 Lab 的結(jié)構(gòu)如表 43 所示 ： 表 43 實(shí)驗(yàn)室基本信息表 (jiaoshi) 列名 數(shù)據(jù)類型 長(zhǎng)度 主鍵否 描述 jiaoshiid Int 8 是 實(shí)驗(yàn)室編號(hào) jiaoshi varchar 20 教室 renshu varchar 10 人數(shù) 4)用戶登錄信息表 用戶登錄信息表是用來記錄學(xué)生、教師、設(shè)備管理員等人員 登陸學(xué)生實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的基本情況表，表 login 的結(jié)構(gòu)如表 44 所示 ： 表 44 用戶登錄信息表 (login) 5)實(shí)驗(yàn)室上課時(shí)間信息表 實(shí)驗(yàn)室上課時(shí)間信息表是用來記錄學(xué)生各門課程的上課的時(shí)間、上課的人數(shù)等信息的表，表 kechengtime 的結(jié) 構(gòu)如表 45 所示： 列名 數(shù)據(jù)類型 長(zhǎng)度 主鍵否 描述 username varchar 20 — 登陸帳號(hào) mima Varchar 10 — 登陸密碼 quanxian Varchar 2 — 權(quán)限 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 表 45 實(shí)驗(yàn) 室上課時(shí)間信息表 (kechengtime) 列名 數(shù)據(jù)類型 長(zhǎng)度 主鍵否 描述 kechengid int 是 課程編號(hào) begintime varchar 30 — 課程開始時(shí)間 endtime varchar 30 — 課程結(jié)束時(shí)間 6)學(xué)生 信息表 學(xué)生 信息表是用來記錄 學(xué)生 的情況信息，表 xuesheng 的結(jié)構(gòu)如表 46 所示 ： 表 46 學(xué)生信息表 (xuesheng) 列名 數(shù)據(jù)類型 長(zhǎng)度 主鍵否 描述 xueshengid int 是 學(xué)生編號(hào) xingming varchar 20 — 姓名 banjiid int — 班級(jí)編號(hào) 7) 學(xué)生課程信息表 學(xué)生課程信息 表是用來記錄 學(xué)生 的上課時(shí)間安排等情況信息，表 xueshengkecheng 的結(jié)構(gòu)如表 47 所示 ： 表 47 學(xué)生課程表 (xueshengkecheng) 列名 數(shù)據(jù)類型 長(zhǎng)度 主鍵否 描述 Xueshengkechengid int 是 學(xué)生課程編號(hào) xueshengid int 學(xué)生編號(hào) kechengid Int 課程編號(hào) xuefen int 學(xué)分 feiyong Int 費(fèi)用 8)專業(yè) 信息表 專業(yè) 信息表是用來記錄 專業(yè) 的基本信息情況的表，表如 下所示 表 48 專業(yè)信息表 (zhuanye) 列名 數(shù)據(jù)類型 長(zhǎng)度 主鍵否 描述 zhuanyeid Int 是 專業(yè)編號(hào) zhuanye varchar 50 — 專業(yè) 9)選課 信息表 選課 信息表是用來記錄 學(xué)生選課 的基本信息情況的表 表 49 選課信息表 (xuanke) 列名 數(shù)據(jù)類型 長(zhǎng)度 主鍵否 描述 xuankeid Int 是 選課編號(hào) xueshengid Int — 學(xué)生編號(hào) kechengid Int 課程編號(hào) zhuangtai int 狀態(tài) 10)系別 信息表 系別 信息表是用來記錄 學(xué)生系別 的基本信息情況的表 表 410 系別信息表 (xibie) 列名 數(shù)據(jù)類型 長(zhǎng)度 主鍵否 描述 xibieid Int 是 系別編號(hào) xibie varchar 50 — 系別 11)班級(jí) 信息表 班級(jí) 信息表是用來記錄 班級(jí) 的基本信息情況的表 表 411 班級(jí)信息表 (banji) 蘇大勇：基于 BS 模式的實(shí)驗(yàn)室排課系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā) 20 列名 數(shù)據(jù)類型 長(zhǎng)度 主鍵否 描述 banjiid Int 是 專業(yè)編號(hào) banji varchar 50 — 管理員密碼 nianji varchar 10 年級(jí) xibieid int 系別編號(hào)