計算機實驗室排課系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-10-01 20:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 計算機實驗室排課系 統(tǒng)統(tǒng) 學 生 登 錄 管理員登錄 計算機實驗室排課系 統(tǒng)統(tǒng)教 師 登 錄 忻州師院計算機系本科學士學位論文 7 圖 實驗室排課系統(tǒng)后臺功能圖 基本信息管理模塊設(shè)計 基本信息管理提供對排課基本信息的錄入，修改，刪除等功能，這些信息包括班級信息，課程信息，實驗室信息，教師信息，該模塊 結(jié)構(gòu)圖 如圖 所示。 圖 基本信息管理結(jié)構(gòu)圖 登 錄 輸入排課班級 班級信息 教師信息 實驗室信 息 實驗課程 信 息 完成 管理員 輸入實驗課程 輸入實驗室 輸入排課教師 實驗室排課系統(tǒng)后臺管理 基本信息管理 課表編排 課表管理 班級信息管理 課程信息管理 實驗室信息管理 教師信息管理 自動排課 手工調(diào)節(jié) 班級課表查看與打印 教師課表查看與打印 實驗室課表查看與打印 計算機實驗室排課系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 8 第一步：輸入要進行排課的班級信息，實現(xiàn)班級信息的初始化。 第二步：輸入要編排的實驗課程信息。 第三步：輸入教師信息。教師可以教授 N 個班的 N 門課程。 第四步：輸入實驗 室信息，完成實驗室信息的初始化。 至此，排課基本信息的輸入已經(jīng)完成。 課表編排模塊設(shè)計 課表編排模塊是本系統(tǒng)的核心部分，就排課問題而言，其本質(zhì)是教室，教師，班級，課程和時間 5 個要素在各自具備一定限制條件的情況下，尋求一種教師，班級和課程在時間和空間上合理分布的復雜的資源分配問題。該模塊分為自動排課和手工調(diào)節(jié)兩部分。它根據(jù)輸入的基本排課信息（包括班級信息，課程信息，教師信息，實驗室信息），按照排課算法來實現(xiàn)對課表的自動編排，對于初排出來的實驗課表，如有沖突，或排課人員根據(jù)自己的經(jīng)驗認為某門實驗課程 排在某個特定時間效果可能更好，都可以進行手工調(diào)節(jié)，以形成最后的無沖突又符合人的主觀能動性的實驗課表 [04]。 本系統(tǒng)的排課算法根據(jù)我校的實際情況而設(shè)計， 在退火遺傳算法的基礎(chǔ)上，加以改進， 在一定程度上解決了我校的實驗課程編排。 模擬退火遺傳算法思想是： 以遺傳算法運算流程為主體流程，把模擬退火機制融入其中，用以進一步調(diào)整優(yōu)化群體 。 模擬退火遺傳算法 如下： 進化代數(shù)計數(shù)器初始化： t← 0；隨機產(chǎn)生初始群體 P(t)；評價群體 P(t)的適應(yīng)度；群體復制操作： P1(t)← Selection[P(t)]；個體交叉操作： P2(t)← Crossover[P1(t)]；個體變異操作： P3(t)← Mutation[P2(t)]；個體模擬退火操作： P4(t)← Simulated Annealing [P3(t)]；評價群體 P4 (t)的適應(yīng)度；下一輪遺傳過程： P(t+1)← Reproduction [P(t)∪ P4(t)]； 終止條件判斷 。 若不滿足終止條件，則 t←t+1 ，轉(zhuǎn)到第四步繼續(xù)遺傳進化過程，否則，輸出當前最優(yōu)個體，算法結(jié)束 。 本系統(tǒng)的排課算法流程圖如圖 所示 。 忻州師院計算機系本科學士學位論文 9 Y N 圖 實驗室排課算法的流程圖 課表管理模塊的設(shè)計 在完成了課表的編排之后，特意設(shè)計此模塊來對課表進行統(tǒng)一的管理。該模塊主要功能是實現(xiàn)教師課表，班級課表和實驗室課表的查詢和打印。該模塊設(shè)計思路為：在頁面中設(shè)計三個相應(yīng)的下拉框，從這三個下拉框中選定相應(yīng)的項目后，N N N 開始 記錄是否為空 查找實驗課程記錄 intDay=1,intDay 表示星期 班級，教師，實驗室在星期intDay 內(nèi)是否 沒有排課 把星期 intDay 作為該課的上課時間 S=1,S 表示上課節(jié)次 S=S+1 判斷 S 是否小于 6 intDay=intDay+1 判斷 intDay 是否小于 6 讀取下條記錄 結(jié)束 Y Y Y 計算機實驗室排課系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 10 便可以進入相應(yīng)的課表頁面，從而可查看和打印相應(yīng)的課表 [05]。在經(jīng)過課表的自動排課和手工調(diào)節(jié)之后，已形成最終既無沖突 又符合人為意愿的實驗課表。要實現(xiàn)班級課表的查詢，只需調(diào)用最終實驗課表中字段為班級名稱的記錄即可，同樣要查詢教師課表和實驗室課表，只需調(diào)用最終課表中字段分別為教師編號和實驗室名稱的記錄即可 [06]。在對各課表查看了之后，還可對課表進行打印。 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 數(shù)據(jù)流圖 數(shù)據(jù)流圖，簡稱 DFD，用于表示系統(tǒng)邏輯模型的一種工具。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖頂層圖如圖 所示。 圖 系統(tǒng)頂層數(shù)據(jù)流圖 根據(jù)數(shù)據(jù)流圖，設(shè)計 實驗室排課系統(tǒng) ER 圖如圖 所示 。 圖 實驗室排課系統(tǒng) ER 圖 地點聯(lián)系 教授 地點聯(lián)系 上課 實驗室名稱 ID ID 姓 名 班級 ID 課程 ID 教師編號 課程名稱 課 時 周課 時 ID ID 班級 實驗課程 教師 實驗室 班級名稱 M M 1 1 N N N M 管理員 實驗室排課系統(tǒng) 教師信息管理 自動 排課 實驗室信系管理 輸入各類基本信息 教師表 排課表 實驗室表 忻州師院計算機系本科學士學位論文 11 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)概念模型，按照概念模型向邏輯結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的相關(guān)規(guī)則并結(jié)合規(guī)范化理論設(shè)計數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)如表 、表 、表 、表 、表 、表 、表 所示。 根據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求，本系統(tǒng)歸納出 7 個數(shù)據(jù)表格，分別為班級信息表，實驗 科目 信息表，教師信息表，實驗室信息表，學生信息表，課表，管理員信息表。各表的組成，字段名及 表格之間的關(guān)系。 表 班級信息表 字段名稱 數(shù)據(jù)類型 長度 主鍵 允許空 身份 整型 4 是 否 班級名稱 字符型 30 是 表 課程科目信息表 允許空 字段名稱 數(shù)據(jù)類型 長度 主鍵 否 身份 整型 4 是 是 課程名稱 字符型 50 是 課時 整型 4 是 一周課時 整型 2 表 教師信息表 字段名稱 數(shù)據(jù)類型 長度 主鍵 允許空 身份 整型 4 是 否 班級身份 整型 4 是 科目身份 整型 4 是 教師編號 字符型 15 是 姓名 字符型 10 是 密碼 字符型 15 是 表 實驗室信息表 字段名稱 數(shù)據(jù)類型 長度 主鍵
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