【文章內(nèi)容簡介】 schoolarea 教室所在校區(qū) 教室在那個校區(qū)，校區(qū)名稱 char 10 N N collegeschool 教室所在教學(xué)樓 教室所在的對應(yīng)校區(qū)教學(xué)樓名稱 char 10 N N sameroomnumber 教室被使用標(biāo)識號 “1”表示教室使用中“ 0”表示空閑 int 1 N N 表 10 teacherinformation(教師信息 )表 數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱 含義 說明 數(shù)據(jù)類型 長度 是否空 主鍵 teachernumber 教師編號 唯 一標(biāo)識教師 int 4 N Y teachername 教師姓名 教師姓名 char 10 N N teachersex 教師性別 表示教師性別 char 4 N N sectionnumber 教師所屬部門代碼 標(biāo)識教師部門 int 4 N N title 職稱 教師職稱 char 10 N N remarks 備注 備注 char 10 N N 表 11 section （部門）表 數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱 含義 說明 數(shù)據(jù)類型 長度 是否空 主鍵 sectionnumber 教師所屬部門代碼 標(biāo)識教師部 門 int 4 N NY sectionname 教師所屬部門名稱 部門名稱 char 10 N N college 部門所在教學(xué)學(xué)樓名稱 char 10 N N schoolarea 教學(xué)樓所屬校區(qū) char 10 N N remarks 備注 備注 char 10 N N 表 12 courseclass (課程分班 )表 數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱 含義 說明 數(shù)據(jù)類型 長度 是否空 主鍵 courseumbertber 唯一標(biāo)識一個科目 課程科目代號 int 4 N Y classnumber 班級編 號 對應(yīng)科目班級編號 int 4 N N professionnumberall 專業(yè)編號 對應(yīng)班級包括的專業(yè)編號 nchar 50 N N remarks 備注 備注 char 10 N N 表 13. admin(用戶登陸 )表 數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱 含義 說明 數(shù)據(jù)類型 長度 是否空 主鍵 Qx 權(quán)限 普通教研室和教處權(quán)限的劃分 int 4 N N ID 帳號 用戶帳號 char 10 N Y czy 密碼 用戶密碼 char 10 N N （四）數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及 ER 模型圖 根據(jù)以上基本信 息及先前所做的需求分析，可以做出以下 ER 模型圖： 教室 使用 班級 開設(shè) 開課表教師教授 生成開課計(jì)劃生成排課表1 NN1 111N1N 圖 ER 模型圖 （ 五 ） 時間 數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中各表間的轉(zhuǎn)化 設(shè)計(jì)好數(shù)據(jù)庫，把各種信息根據(jù)上課科目授課學(xué)時數(shù)，有的科目有的時候每周兩節(jié)課有時，一周一節(jié)課，這樣考慮同一科目一周上兩節(jié)課的情況，又考慮同一科目一周上一節(jié)課的情況，無形中把同一科目排兩遍課，那么，排課的工作量就會增加一倍，增加排課難度和系統(tǒng)運(yùn)行時間，所以，我們把兩個星期認(rèn)為是排一次課，把兩個星期看成是一大周，這樣以后上課按照一大周一大周 的重復(fù)，根據(jù)：科目授課學(xué)時數(shù) /純授課時間＝每大周上課次數(shù)，來確定每大周上課次數(shù)。 由于上課統(tǒng)一時間為 14 天，所以，可能會出現(xiàn)同一門課集中幾天上完，其他時間沒有課，這樣會失去教學(xué)意義，解決方法是，我們對個門科目順序排課，每個科目多次分配，也就是說，對于一門科目課程，一大周上多次，但是我們在排這門課目課程時，一次性把這門課派完，當(dāng)給一個科目排課時，當(dāng)這門課時間確定后，如果把這門課時間在 weeks 項(xiàng)加上 7，復(fù)制同樣內(nèi)容到該項(xiàng)，判斷上課次數(shù)是否和規(guī)定的上課次數(shù)是否相同，如果上課次數(shù)大于學(xué)校規(guī)定的上課次數(shù)，刪除該項(xiàng)， 如果上課次數(shù)不大于學(xué)校規(guī)定上課次數(shù)，那么把 weeks 項(xiàng)加上 2，找到教師和教室都符合上課條件的時間上課，如果上課條件不符合，可以向后推移一天或幾天（星期天除外），重新找符合上課條件的教室和原來上課的教師，這和就省去很多時間、教師等方面沖突的麻煩。 學(xué)校根據(jù)自己的教學(xué)資源情況，制訂教學(xué)計(jì)劃表，因?yàn)殚_課任務(wù)書是由各教研室根據(jù)自己校區(qū)的教學(xué)資源情況而，也就是說，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫被各專業(yè)自行維護(hù)更改，而不是統(tǒng)一由教務(wù)處更改，減少數(shù)據(jù)庫維護(hù)的難度和工作量，同時，由于這一部分由人工維護(hù)，大大減少了系統(tǒng)的開銷。 正因?yàn)榻虒W(xué)計(jì)劃表 是由人工而訂的，對某一門科目來說，對應(yīng)授課教師的教研室不可能不把教師和學(xué)生情況做以分析，不能出現(xiàn)某一科目上課人數(shù)相對少，但是授課教師人數(shù)相對多的情況，那會浪費(fèi)教師資源，所以分析教學(xué)計(jì)劃表teaching plan表，教師和學(xué)生的關(guān)系是恰好對應(yīng) ，沒有學(xué)生問題了，因?yàn)榻萄惺乙呀?jīng)為學(xué)生做好了計(jì)劃，那么，教學(xué)資源問題就剩下教室、教師的問題。雖然教師已經(jīng)由人工分配完畢，但是，卻需要教師上課的時間，如果教師相距授課地點(diǎn)很遠(yuǎn)，那么時間問題更為重要，關(guān)系有兩種：第一，就是教室不足，如果判斷教學(xué)資源緊張，會完不成教學(xué)任務(wù)， 就移動學(xué)生去臨近校區(qū)上課；如果教學(xué)資源不緊張，就需要等其他時間上課完成教學(xué)任務(wù)。第二，教師遠(yuǎn)距離上課問題，我們把教師、教室、學(xué)生等問題再以下討論 。 需要把 表轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)便于操作的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)教學(xué)計(jì)劃關(guān)系表，我們把其中的授課教師編號和學(xué)習(xí)該科目專業(yè)項(xiàng)設(shè)為‘ char’型，如果一課程科目需要多個不同類型的教室和多個相關(guān)科目的教師，就在該項(xiàng)中用符號分隔開，我們在對數(shù)據(jù)操作的時候，對‘ char’型數(shù)據(jù)雖然簡單，但是卻會造成數(shù)據(jù)混亂，每一次都要對數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，增加數(shù)據(jù)庫開銷，所以我們把‘ char’型數(shù)據(jù)的每一項(xiàng)從teaching plan （ 教學(xué)計(jì)劃）表中分離出來，對應(yīng)每條依次放入到 course plan blank(課程任務(wù) )表的各項(xiàng)中，我們在排課時對 course plan blank(課程任務(wù) )表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，分配上課時間、上課地點(diǎn)等等，當(dāng)對 course plan blank(課程任務(wù) )表的數(shù)據(jù)分配時間、教室完畢，再把 course plan blank(課程任務(wù) )表的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到 course form（ 課程）表 ， 對應(yīng)一個科目需要的所有教師和所有類型的教師全部分配到對應(yīng)的 teachernumber 和 professionnumber 項(xiàng)中，同時把course plan blank(課程任務(wù) )表中的 day 和 times 項(xiàng)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成規(guī)范的上課時間，放入到 course form（ 課程）表中，時間轉(zhuǎn)換對應(yīng)表如下： 表 14 星期關(guān)系轉(zhuǎn)換對應(yīng)表： course plan blank(課程任務(wù) )表中的‘ day’ course form（ 課程）表中的‘ week’ 1 星期一 2 星期二 3 星期三 4 星期四 5 星期五 6 星期日 7 星期日 8 星期一 9 星期二 10 星期三 11 星期四 12 星期 五 13 星期日 14 星期日 表 15 上課時間對應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系表： (根據(jù)本校自己情況設(shè)定 ) course plan blank(課程任務(wù) )表中的‘ times’ course form（ 課程）表中的‘ time’ 1 8： 00 9： 35 2 9： 1011： 25 3 11： 4513： 4 4 13： 3515： 10 5 15： 2517： 00 （ 六 ） 獨(dú)立教學(xué)區(qū)域的劃分 學(xué)生在正常兩節(jié)課休息時間在 15～ 30 分鐘 ,就不可能讓學(xué)生上完一節(jié)課，下節(jié)課到超出課間休息時 間所走的距離以外上課，為了避免麻煩，學(xué)校在給公共課分配班級上課的時候，以學(xué)院為單位分班，把同一個校區(qū)下同一個學(xué)院的同一年級分成一個班，或者根據(jù)人數(shù)平均分配成幾個班級上課（不是絕對平分，以專業(yè)為單位上課），這樣做有利于分配教室，學(xué)生可以到同一距離的地方上課，同時，相同的課不同的學(xué)院講解深度和廣度不同，適用范圍也不同，按學(xué)院分班上課，極大的避免了這些問題。為此，根據(jù)時間 為學(xué)生和教師劃分教學(xué)區(qū)域是必不可少的， 讓學(xué)生和教室合理的上課與休息和、工作和學(xué)習(xí)。 獨(dú)立教學(xué)區(qū)域，就是在這個距離范圍內(nèi)的各學(xué)院組 合一起，有獨(dú)立的 行政機(jī)構(gòu)和教學(xué)機(jī)構(gòu)，能夠獨(dú)立分配自己的教學(xué)資源 ,各獨(dú)立機(jī)構(gòu)共享這個范圍內(nèi)的教學(xué)資源。一個獨(dú)立教學(xué)區(qū)域就是一個校區(qū)，根據(jù)各校區(qū)間的距離關(guān)系劃分校區(qū)以便于在出現(xiàn)教學(xué)資源緊張的時候，能夠讓各校區(qū)合理的共享相鄰校區(qū)的教學(xué)資源。 ⑥ 獨(dú)立教學(xué)區(qū)域和校區(qū)的區(qū)別是，獨(dú)立的教學(xué)區(qū)域指的是教學(xué)資源的獨(dú)立分配，校區(qū)指的是地理位置的獨(dú)立， 一個指的距離范圍，一個是分布區(qū)域， 是兩個概念。 因?yàn)槊總€教師最多每天講授兩節(jié)課，如果一個教師的兩節(jié)課任務(wù)都在 B 級時間，那么教師就不會有午休時間，如果同一組學(xué)生，在 B 級時 間都有課，那么，他們也不會有午休時間，所以，為了合理安排教師和學(xué)生的休息，我們也要把學(xué)生專業(yè)和教師分別按不同方式排列，再跟據(jù)一定方法提取學(xué)生和教師信息，放入課表，可以避免這些問題。 以上考慮方法都是在一個校區(qū)范圍內(nèi)，考慮教師和教室等所有條件都充足的情況下，即理想條件下開始設(shè)計(jì)排課方案的，但是，這種情況只能在個別情況下存在，很多時候都會出現(xiàn)教師資源緊張或者教資資源不足甚至以上兩種情況同時存在的可能性，這就需要合理劃分各種教學(xué)資源。根據(jù)數(shù)據(jù)庫，由于需要考慮到?jīng)_突問題，所以應(yīng)當(dāng)正確的劃分獨(dú)立教學(xué)區(qū)域、課程類型、 場地類型、教師問題以及時間的合理利用，才有可能最大限度的避免沖突，減少程序運(yùn)行時間。劃分區(qū)域的前提是當(dāng)一個校區(qū)在任何時間都沒有對應(yīng)教學(xué)資源時才考慮，為了避免學(xué)生和教師路途奔波，應(yīng)當(dāng)最大限制的讓對應(yīng)劃分的獨(dú)立教學(xué)的學(xué)生在對應(yīng)劃分的獨(dú)立教學(xué)區(qū)域上課，對應(yīng)劃分的獨(dú)立教學(xué)區(qū)域的教師也應(yīng)當(dāng)在對應(yīng)劃分的獨(dú)立教學(xué)區(qū)域上課。 獨(dú)立教學(xué)區(qū)域具體分配方法如下： 前提是當(dāng)學(xué)生需要移動上課的時候 ,如果學(xué)生不需要移動 ,那么相鄰 上課教學(xué)樓 為本身 ,是 ’ E’ 級相鄰關(guān)系 。 如果學(xué)生不需要移動 ,那么相鄰上課教學(xué)樓為本身 ,是’ E’級相鄰關(guān)系。 當(dāng)兩個區(qū)域相距 1100 米以內(nèi)（約 10 分鐘路程），那么兩區(qū)域相鄰關(guān)系為較高級，在數(shù)據(jù)庫中用字母‘ A’表示，排課時，如果一個校區(qū)出現(xiàn)教學(xué)資源沖突，優(yōu)先考慮到相鄰關(guān)系為‘ A’的地方上課或者調(diào)用相應(yīng)學(xué)院所屬校區(qū)，調(diào)用相應(yīng)教學(xué)資源。 當(dāng)兩個區(qū)域相距 1100 米～ 15 公里左右時（大約 60 分鐘路程），為 ‘ B’ 級相鄰關(guān)系如果一個區(qū)域出現(xiàn)教學(xué)資源緊張時，可以考慮安排另一地區(qū)學(xué)生使用本區(qū)域資源，但是由于路程較遠(yuǎn)，所以，如果在這個路程范圍內(nèi)，學(xué)生去上課的時候，可以考慮讓這些學(xué)生在這個區(qū)域上其他科目的課程，用來添補(bǔ)由于路程問題給學(xué)生 帶來上課限制 。 當(dāng)兩個區(qū)域相距 15 公里～ 50 公里左右的時候（約 2 小時路程），為‘ C’級相鄰關(guān)系，如果教室或者教師等教學(xué)資源在前面的路程范圍內(nèi)，任何情況下都不能滿足學(xué)生上課的需求時，我們考慮讓學(xué)生在本區(qū)域的星期六和星期天上課，因?yàn)樵谶@一路程范圍內(nèi)，學(xué)生要坐很長時間的車去上課，如果考慮學(xué)生不能早起，晚上的趕車回本區(qū)域休息 ，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)，從這一距離范圍開始開始考慮只允許教師移動。 當(dāng)兩個區(qū)域相距 50 公里以上時，為‘ D’級相鄰關(guān)系，學(xué)生不可能到該地方上課，不需要考慮，但是，我們需要討論教師問題， 50 公里以上的 路程，花費(fèi)時間最少 2 個小時，也就是說，很有可能一個滿足相應(yīng)條件的教師到該地方授課當(dāng)天趕不回自己對應(yīng)的劃分教學(xué)區(qū)域上課，而且第二天教師來不及或匆忙趕回自己所屬區(qū)域開始其他授課任務(wù)，更何況教師的吃飯、住宿等事情，這些問題經(jīng)濟(jì)上的花費(fèi)由學(xué)校承擔(dān)，與其花費(fèi)這么大，而且效果不好，教師人困馬乏，不如用這筆花費(fèi)去重新聘請一名教師，會極大的解決教師資源緊張的壓力。 這樣形成如下表的學(xué)校各機(jī)構(gòu)以及學(xué)院相鄰關(guān)系表： relate college1 college2 ?? collegen college1 E C D college2 B E B ?? E collegen D A E （七）、距離問題與移動代價關(guān)系的討論 真正考慮實(shí)際問題的時候，我們不能把任何一門科目都拿過來，立即分配上課時間和上課點(diǎn)，因?yàn)榧僭O(shè)一門課程需要多個教師講授，或者一門課程需要用到多個類型的教室，這樣的課程如果在排課過程中放在后邊排課，很可能會因?yàn)橐瑫r滿足這些條件的限制而使科目無法排課，即使這兩個條件滿足，學(xué)生和教師又沒有協(xié)調(diào)好，為排課帶來很多麻煩，這是課程本身的問題，也是我們必須解決的問題 。 課程類型分類和課程優(yōu)先排列 級別劃分 根據(jù)課程科目需要的教師以及教室類型兩者者的對應(yīng)關(guān)系，可以分為：一科目對應(yīng)一種類型的教師，由固定教師授課、一科目對應(yīng)多類型教室，由唯一固定教師授課、一科目對應(yīng)多類型教師，由不同教師授課、一科目對應(yīng)固定一種類型教師，但是需要多個授課教師講授該科目，如果把非教師、教室、科目一一對應(yīng)的科目按正常課程排課，由于教學(xué)資源沖突，很可能這些課程會由