【正文】 課課時(shí)也越來(lái)越多以往在實(shí)驗(yàn)室管理中，都只能通過(guò)人工的方式編排。本實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)教學(xué)排課系統(tǒng)就是在這種需求下的產(chǎn)物。arranging。 國(guó)內(nèi)外的研究發(fā)展情況 排課是學(xué)校教學(xué)管理中一項(xiàng)重要而復(fù)雜的基本工作 ， 其實(shí)質(zhì)就是為學(xué)校所設(shè)置的課程安排一組適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)時(shí)間與空間，從而使整個(gè)教學(xué)能夠有計(jì)劃有秩序地進(jìn) 行，由于排課 約束 條件 復(fù)雜以及 內(nèi)容 不斷變化等特點(diǎn)，使得 排課 問(wèn)題成為令人感興趣的課題之一。因此，人們尋求有效算法的探索告一段落，而將更多的精力轉(zhuǎn)移到如何借助計(jì)算機(jī)這一現(xiàn)代化工具來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編排實(shí)際課程表這個(gè)問(wèn)題上。比較有代表性的有印度的 Uastapu 大學(xué)管理學(xué)院的 Arabinda Tripathy、加拿大 Montreal 大學(xué)的 Jean Aubin 和Jacques Ferland 等。 可見(jiàn) ， 排課系統(tǒng)再怎樣完善也很難滿足各個(gè)學(xué)校不同的教學(xué)體制的要求。隨著 Windows 將瀏覽器技術(shù)植入操作系統(tǒng)內(nèi)部，這種結(jié)構(gòu)已成為當(dāng)今應(yīng)用軟件的首選體系結(jié)構(gòu)。對(duì)于程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的選擇，選擇 JAVA、 C、 VB 語(yǔ)言來(lái)編寫排課算法 都可以 。如果說(shuō)傳統(tǒng)的過(guò)程式編程語(yǔ)言是以過(guò)程為中心以算法為驅(qū)動(dòng)的話，面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言則是以對(duì)象為中心以消息為驅(qū)動(dòng)。 多態(tài)性就是多種表現(xiàn)形式，具體來(lái)說(shuō)，可以用“一個(gè)對(duì)外接口，多個(gè)內(nèi)在實(shí)現(xiàn)方法”表示。這些子實(shí)體都具有汽車的特性，因此，汽車是它們的“父親”，而這些子實(shí)體則是汽車的“孩子”。但 JVM通常是在軟件上而不是在硬件上實(shí)現(xiàn)。 Java 的平臺(tái)無(wú)關(guān)性具有深遠(yuǎn)意義。對(duì)于前者，Java 提供了一個(gè)叫作 URL 的對(duì)象，利用這個(gè)對(duì)象，你可以打開(kāi)并訪問(wèn)具有相同 URL 地址上的對(duì)象，訪問(wèn)方式與訪問(wèn)本地文件系統(tǒng)相同。 Java 通過(guò)自己的安全機(jī)制防止了病毒程序的產(chǎn)生和下載程序?qū)Ρ镜叵到y(tǒng)的威脅破壞。若干個(gè)系統(tǒng)線程運(yùn)行負(fù)責(zé)必要的無(wú)用單元回收，系統(tǒng)維護(hù)等系統(tǒng)級(jí)操作；另一方面， Java 語(yǔ)言內(nèi)置多線程控制，可以大大簡(jiǎn)化多線程應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。重大的新功能 是 使用 資源調(diào)控器取得資源分配的控制權(quán) ； 使用 Performance Studio 針對(duì)企業(yè)中的 SQL Server 20xx 實(shí)例進(jìn)行故障排除、微調(diào)和監(jiān)視 ； 在 SQL Server Analysis Services [6]中使用擴(kuò)展性和性能增強(qiáng)功能來(lái)建立高性能的分析解決方案 ； 使用 SQL Server Reporting Services 中重新經(jīng)過(guò)工程處理的報(bào)表引擎，充分利用其即時(shí)的報(bào)表處理和更好的性能 ； 在 SQL Server Integration Services 中使用可擴(kuò)展的查找任務(wù)來(lái)提升抽取、轉(zhuǎn) 換和加載 (ETL) 的性能 ； 經(jīng)濟(jì)可行性 在高等院校中，培養(yǎng)學(xué)生的主要途徑是教學(xué)。為此，人們自然希望用先進(jìn)的管理手段完成 這些工作。所以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行排課最大的要領(lǐng)就是要掌握系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)思想，各種數(shù)據(jù)間的關(guān)系及工作先后順序等，就是要掌握各種課程的 要求如何通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，讓它領(lǐng)會(huì)人的意圖，達(dá)到預(yù)期的目的。 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(kāi)發(fā) 8 第 3 章 概要設(shè)計(jì) 概要設(shè)計(jì)的 目 的是通過(guò)本系統(tǒng)軟件 ，能幫助 人事管理 人員利用計(jì)算機(jī)，快速方便的對(duì)所屬 公司 的信息管理 ，近 行維護(hù)、輸入、輸出、查找的所需操作，使散亂的 人事 數(shù)據(jù)能夠具體化，直觀化、合理化。 實(shí)驗(yàn)室排課系統(tǒng) 用戶登錄子系統(tǒng) 學(xué)生選課子系統(tǒng) 排課管理子系統(tǒng) 學(xué)生 教師 查詢課程信息 查詢課程 管理員 選課和退課 課表查詢 選課確認(rèn) 進(jìn)入排課系統(tǒng) 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 學(xué)生選課操作流程：學(xué)生登錄驗(yàn)證成功后，進(jìn)入學(xué)生選課子系統(tǒng)，點(diǎn)擊相應(yīng)的課程號(hào)就可以直接選課。 目標(biāo)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 實(shí)驗(yàn)室排課及教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)軟件結(jié)構(gòu)圖 圖 實(shí)驗(yàn)室排課及教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 功能 結(jié)構(gòu)圖 首先，產(chǎn)生的時(shí)間是在教師和所有上課的班級(jí)共 同的空閑時(shí)間集合中產(chǎn)生，并且盡量保證時(shí)間選擇上的均勻性，防止一周幾次課集中于某一段時(shí)間。amp。 String[] end = null。 int a = 0。 endInt[j] = (end[j])。 () == endInt[2]) { bool = false。 w 5。 i ()。 y 6。 for (int y = 0。 (nianji, nianji)。涉及到下面幾個(gè)術(shù)語(yǔ)： (1)實(shí)體：我們把客觀存在并且可以相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體。如職工的職工號(hào)，姓名，性別，出生日期，職稱等關(guān)鍵字，如果某個(gè)屬性或?qū)傩越M合的值能唯一地標(biāo)識(shí)出實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，可以選作關(guān)鍵字。 聯(lián)系歸結(jié)為三種類型： ①一對(duì)一聯(lián)系（ 1:1） 設(shè) A、 B 為兩個(gè)實(shí)體集。如一個(gè)學(xué)生可以選修多門課程，一門課程由多個(gè)學(xué)生選修，學(xué)生和課程間存在多對(duì)多的聯(lián)系。通常把表示 1 的實(shí)體放在上方 ,稱為父結(jié)點(diǎn)，把表示 N 的實(shí)體放在下面，稱為子結(jié)點(diǎn)。 層次模型和網(wǎng)狀模型從本質(zhì)上都是一樣的。下面按照對(duì)程序的操作順序、界面的源程序進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 若數(shù)據(jù)庫(kù)中找不到相應(yīng)的記錄， 登蘇大勇：基于 BS 模式的實(shí)驗(yàn)室排課系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā) 22 錄失敗，彈出用戶名或密碼不正確的提示框。 ()。 String pwd = (userpwd)。amp。amp。 (1)){ str = jsp/xuanke/。 (request,response)。 } catch (SQLException ex) { } } if (st != null) { try { ()。 ArrayList allkecheng = (xueshengid)。 (allkecheng,allkecheng)。 String banjiming = 。 } String renshu = (renshu)。 String xueshengid = (xueshengid)。 } XinxiluruBean xb = new XinxiluruBean()。 String zhuanyeming = 。 if((xingming) != null amp。 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 } String nianji = 。 String banjiluru = (banjiluru)。 int feiyong = (xueshengid)。 ArrayList login = (ArrayList)(login)。 return conn。 } ArrayList al = ()。amp。amp。 String str = 。 return false。 } if (isNaN()) { alert(學(xué)號(hào)必須是數(shù)字 !)。如果正確，會(huì)進(jìn)入相應(yīng)的頁(yè)面，進(jìn)行管理或查詢。 數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)即是表結(jié)構(gòu)和表關(guān)系的設(shè)計(jì)，這里同時(shí)給出表中 的 樣例數(shù)據(jù)。適合用表示一對(duì)多的聯(lián)系。 DBMS 所支持的數(shù)據(jù)模型分為四種：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ?。如一個(gè)公司只有一個(gè)總經(jīng)理，一個(gè)總經(jīng)理不能同時(shí)在其它公司再兼任總經(jīng)理，某公司的總經(jīng)理也可能暫缺。它是描述概念世界，建立概念模型的實(shí)用工具。如全體職工。 (request, response)。 } (allRow)。 } else { break。 int flag = 0。 if (b == 0) { break。 } else { b = ((3).toString()) / a + 1。 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(kāi)發(fā) 12 while (bool) { (, 1)。 end = (7).toString().split()。 for (int i = 0。 ArrayList banji = (zhuanye, nianji)。 排課的主要代碼如下： public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { Validate v = new Validate()。 課程管理子系統(tǒng)功能：管理員可以進(jìn)入排課系統(tǒng)，還可以進(jìn)行課表查詢、課程查詢、選課查詢 ， 但不具有學(xué)生擁有的選課功 能。即用不同身份登錄系統(tǒng)會(huì)擁有不同的權(quán)限。 采用友好、直觀的視窗界面，鼠標(biāo)、鍵盤兩種操作方式任意選擇，方便快捷。因而排課表時(shí)非常靈活，隨機(jī)性很強(qiáng)，沒(méi)有嚴(yán)格的工作步驟，隨情況而變，覺(jué)得怎么合理怎么做。在這些教學(xué)調(diào)度工作中，既有大量繁瑣的數(shù)據(jù)整理工作，更有嚴(yán)謹(jǐn)思維的腦力勞動(dòng)。利用 Java 的多線程編程接口，開(kāi)發(fā)人員可以方便得寫出支持多線程的應(yīng)用程序，提高程序執(zhí)行效率。 特點(diǎn)五：多線程 線程是操作系統(tǒng)的一種新概念，它又被稱作輕量進(jìn)程，是比傳統(tǒng)進(jìn)程更小的可并發(fā)執(zhí)行的單位。 Java 雖然源于C++，但它消除了許多 C++不可靠因素，可以防止許多編程錯(cuò)誤。目前，已有數(shù)家公司開(kāi)始使用這種新型的計(jì)算模式構(gòu)筑自己的企業(yè)信息系統(tǒng)。 Java 編程人員在編寫完軟件后，通過(guò) Java 編譯器將 Java 源程序編譯為 JVM的字節(jié)代碼。平臺(tái)無(wú)關(guān)有兩種：源代碼級(jí)和目標(biāo)代碼級(jí)。運(yùn)算符重載（ operatoroverload）一直被認(rèn)為是一種優(yōu)秀的多態(tài)機(jī)制體現(xiàn)，但由于考慮到它會(huì)使程序變得難以理解，所以 Java 最后 還是把它取消了。所謂封裝，就是用一個(gè)自主式框架把對(duì)象的數(shù)據(jù)和方法聯(lián)在一起形成一個(gè)整體。 特點(diǎn)一：面向?qū)ο? 面向?qū)ο笃鋵?shí)是現(xiàn)實(shí)世界模型的自然延伸。所以，現(xiàn)在的排課系統(tǒng)應(yīng)該根據(jù)所要排課的學(xué)校的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能滿足不同的需要。它是隨著 Inter技術(shù)的興起，對(duì) C/S 結(jié) 構(gòu)的一種變化和改進(jìn)。 在國(guó)內(nèi)，對(duì)課表問(wèn)題的研究始于 20 世紀(jì) 80 年代初期，具有代表性的有： 南京工學(xué)院的 UTSS(A University Timetable Scheduling System)系統(tǒng)，清華大學(xué)的 TISER(Timetable Scheduler)系統(tǒng)，大連理工大學(xué)的智能教學(xué)組織管理與課程調(diào)度系統(tǒng)等。 Junginger 將課表問(wèn)題簡(jiǎn)化為三維運(yùn)輸問(wèn)題，而 Tripathy 則把課表問(wèn)題視作整數(shù)線性編程問(wèn)題并提出了大學(xué)課表的數(shù)學(xué)模型。 1975 年， Even 等人在美國(guó) STAMJ， COMPUT 上發(fā)表的 “On the plexity of timetable and multimodity flow problem”證明了課表問(wèn)題是一個(gè)多項(xiàng)式復(fù)雜程度的非確定性問(wèn)題。 而實(shí)驗(yàn)排課又是其中的重要環(huán)節(jié)，如何合理安排教學(xué)資源，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率，充分發(fā)揮教師的作用是實(shí)驗(yàn)管理的重要任務(wù)。 本系統(tǒng)采用基于 B/S 架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，前端采用 Microsoft Inter Explorer 瀏覽器進(jìn)行訪問(wèn)，后臺(tái)采用 Tomcat+JSP 開(kāi)發(fā) Web 應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)庫(kù)使用 SQL Sever 20xx。使用傳統(tǒng)人工的方式管理排課存在著許多缺點(diǎn)，而使用計(jì)算機(jī)對(duì)人事信息進(jìn)行管理，有著手工管理所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)能夠極大地提高人事信息管理的效率，也是企業(yè)走向科學(xué)化、正規(guī)化管理，與世界接軌的重要條件。 實(shí)驗(yàn)室排課及教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)室排課及教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜程序，經(jīng)過(guò)詳細(xì)的系統(tǒng)調(diào)查，開(kāi)發(fā)出的操作簡(jiǎn)單、實(shí)用的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室排課及教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。B / S mode。 20 世紀(jì) 50 年代末 60 年代初，國(guó)外就有人開(kāi)始對(duì)課程表問(wèn)題進(jìn)行了研究。 近 40 年來(lái)，人們對(duì)課表問(wèn)題的計(jì)算機(jī)解決 方 法做了許多嘗試。目前，解決 排課 問(wèn)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。 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。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(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單且共享性強(qiáng)、總體擁有成本低。 本系統(tǒng)采用 JAVA 語(yǔ)言來(lái)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(yǔ)言。用公式表 示，過(guò)程式編程語(yǔ)言為：程序 =算法 +數(shù)據(jù)；面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言為：程序 =對(duì)象 +消息。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。 Java 提供給用戶一系列類（