【文章內(nèi)容簡介】 據(jù)庫系統(tǒng)的起點，它的分析結(jié)果是否準(zhǔn)確地反映了用戶的實際要求，將直接影響到后面各個階段的設(shè)計，并影響到設(shè)計結(jié)果是否合理和實用。它的基本任務(wù)是回答 “ 系統(tǒng)必 須做什么 ” 的問題。至此，本階段的主要任務(wù)有明確系統(tǒng)的開發(fā)目的，分析系統(tǒng)功能的具體要求，由此畫出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖，以及描述數(shù)據(jù)流圖的數(shù)據(jù)字典。 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)分析 網(wǎng)上排課系統(tǒng)主要提供了網(wǎng)上排課的平臺，其主要功能如下： ● 通過用戶注冊可以對用戶的基本情況和信息有一個初步的了解。 ● 基本信息管理：教師、教室、班級、課程、教學(xué)任務(wù)等數(shù)據(jù)的輸入、編輯功能 。 ● 數(shù)據(jù)處理：自動排課、課表修改、刪除功能 。 ● 數(shù)據(jù)輸出：查詢教師、教室、班級課程表，報表打印教師、教室、班級課程表 。 ● 通過安排課程 搜索導(dǎo)航，用戶可以直接進行所要學(xué)習(xí)安排課程的查找。當(dāng)你對所要查找的安排課程了解比較少時，你可以進行模糊查找，而你知道的比較詳細(xì)的話，可以進行精確查找。 用戶模型的介紹 對于每個學(xué)校來說，每到一個新學(xué)期的開始，首先要做的就是如何為該學(xué)期安排合理而又實用的課程表，而課程安排又涉及年級、班級、教師、課程、教室等方方面面的因素，如何合理地利用教室、教師等資源，如何解決好合班時班級間的時間沖突，給每個班排課時，如何避免時間、場地沖突等，排課時還要充分考慮到課程的均勻性（即課程安排盡可能均勻，如英語一周 3 節(jié)，若一 周上 5天的話盡可能每隔一天安排一節(jié)課）和教師授課的均勻性（如張教師一周 5 天共上 15 節(jié)，則盡可能安排每天 3 節(jié)課，且 3 節(jié)課不連續(xù)安排在如 123 或 234 節(jié)等）。 小型自動排課系統(tǒng)主要完成基本信息管理、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)輸出等功能，由于排課算法復(fù)雜，而對于海量的數(shù)據(jù)，算法要求更高，再加上本人能力和時間的限制，該系統(tǒng)更適用于數(shù)據(jù)信息量不是太大的排課，因此可以說只是一種試用模型 。 11 用戶模型則可以記錄所有不同用戶的特征以。設(shè)計用戶模型的目的就是為了給用戶提供自適應(yīng)的服務(wù)。本系統(tǒng)的用戶模型的特點是模型分為動態(tài)和靜態(tài)兩部分，兩部 分相互作用共同完成建構(gòu)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和動態(tài)導(dǎo)航的任務(wù)。用戶模型可分為以下四部分，如圖 所示： 個人信息 教室信息 排課信息用戶模型 圖 用戶模型 個人信息是用戶登錄系統(tǒng)的前提條件，通過對用戶個人信息的管理，使系統(tǒng)對用戶有個整體的了解，同時根據(jù)不同的用戶信息來顯示不同的安排課程學(xué)習(xí)內(nèi)容；教室信息的記錄，用來記錄教室的分配情況；排課記錄，它用來記錄排課情況，主要目的是為排課功能服務(wù)的。 系統(tǒng)導(dǎo)航功能模塊介紹 在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，以及對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)上排課系統(tǒng)的觀察，得出本系統(tǒng)的功能 模塊結(jié)構(gòu)圖，此模塊共分為三層結(jié)構(gòu)，各結(jié)構(gòu)之間緊密相連，共同建構(gòu)了自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)導(dǎo)航系統(tǒng)。具體功能模塊如圖 所示。 12 網(wǎng)上排課系統(tǒng)教師管理課程管理班級管理時間段管理教室管理 課程安排 圖 教師管理介紹 教師管理是由添加教師信息和教師信息列表，每個短語連接一個子模塊，完成特定的功能，將一系列這樣的超鏈接排列于每個頁面的固定位置，以便隨時進入各個子模塊。還可以設(shè)置下拉式列表框。 教師管理幫助管理員進入系統(tǒng)后，對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有一個整體的認(rèn)識，清晰的模塊導(dǎo)航可以幫助學(xué)生容易的找到自己 所要了解的知識，因此模塊導(dǎo)航是本系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。模塊導(dǎo)航的超鏈接實現(xiàn)了界面與界面之間的跳轉(zhuǎn)，將各界面之間有效的聯(lián)系起來，為用戶提供了方便。部分模塊的簡單介紹如下： ⑴ 添加教師信息模塊：此模塊用于添加教師的相關(guān)信息，方便管理員維護。 ⑵ 教師信息列表模塊：教師信息列表模塊是一個靜態(tài)模塊，靜態(tài)的顯示教師的相關(guān)。 班級管理介紹 班級管理模塊擁有多種檢索功能，用戶可以根據(jù)安排課程名稱、安排課程內(nèi)容、安排課程作者以及編輯姓名進行檢索，并且 用戶還可以根據(jù)安排課程的分類（具體安排課程）進行檢索，同時還可以加入關(guān)鍵字，縮小檢索范圍，更確切的找到用戶想要了解的內(nèi)容。在檢索導(dǎo)航中，多種種類的限制使用戶在檢索時可以13 進行模糊搜索和精確搜索兩種搜索方案。當(dāng)用戶對所要查找的東西不太了解時，即可進行模糊搜索，相反如果用戶對所要查找的東西十分確定，即可進行精確搜索。檢索導(dǎo)航在系統(tǒng)中作為一種有效的途徑幫助用戶搜索各種安排課程。在每個頁面下都有個安排課程搜索，即：檢索導(dǎo)航，這樣方便用戶的使用，減少了返回某一特定頁面的麻煩。檢索導(dǎo)航在任何系統(tǒng)中都占了舉足輕重的地位，它 是系統(tǒng)不可缺少的功能模塊，使用戶可以更清楚的了解系統(tǒng)里所包含的內(nèi)容 課程管理介紹 課程管理模塊包括課程添加模塊和課程列表模塊。課程添加主要針對課程的詳細(xì)信息進行添加，易于管理員進行管理。課程列表模塊方便用戶瀏覽 教室管理介紹 教室管理包括教室添加和教室列表，教室添加主要是添加教室信息。教室列表主要分頁顯示教室信息。管理員可以在此對教室進行添加、修改和刪除等操作。 時間段管理介紹 時間段管理主要包括時間段的添加和時間段列表。其中時間段添加主要是添加時間段的功能。列表則 分頁顯示時間段的信息，管理員同時具有編輯，刪除等的權(quán)限。 系統(tǒng)根據(jù)測試得分與安排課程通過域值的比較自動更新安排課程理解程度字段內(nèi)容。然后，該字段值又用于更新安排課程的值。此外，為充分尊重用戶自我評價的權(quán)利，如用戶不想通過安排課程的測試但又自認(rèn)為已掌握該知識便可修改理解程度字段的值，但不可以修改測試得分的值，這樣一來既保證了數(shù)據(jù)的真實一致性，又確保了用戶模型的靈活性。這也是網(wǎng)上課件系統(tǒng)的一個優(yōu)點所在。 小結(jié) 本章主要分析系統(tǒng)的各個組成部分，并給出了具體的邏輯設(shè)計。用戶模型主要是簡單的介紹了用戶的特征與 智能學(xué)習(xí)狀態(tài)的相關(guān)關(guān)系。系統(tǒng)導(dǎo)航主要描述了各導(dǎo)航系統(tǒng)的用途，設(shè)計方法以及一些相應(yīng)的策略。該章主要是以全局的整體的角度描述整個系統(tǒng)的功能和框架，它所涉及的理論分析和設(shè)計為后面的算法設(shè)計和實現(xiàn)打下基礎(chǔ)。 14 3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 數(shù)據(jù)庫的需求分析 根據(jù)系統(tǒng)需求，可以列出以下數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： ● 用戶信息管理：包括用戶名稱、密碼、注冊時間、登錄次數(shù)、電子郵箱等； ● 用戶學(xué)習(xí)記錄：包括測試得分、學(xué)習(xí)狀態(tài)、理解程度等； ● 學(xué)習(xí)狀態(tài)：包括學(xué)習(xí)狀態(tài)、安排課程編號、用戶編號等； ● 安排課程：包括欄 目 ID、父欄目 ID、欄目鏈接、相關(guān)導(dǎo)航等； ● 課程知識：包括課程名稱、課程內(nèi)容、作者、關(guān)鍵字等； 后臺數(shù)據(jù)庫的配置 本系統(tǒng)的開發(fā)是在 windows xp 下開發(fā)的，開發(fā)數(shù)據(jù)庫使用的是 Access xp。具體配置步驟如下： ● 新建幾個空數(shù)據(jù)庫，分別取名為 。 ● 在 中建表 admin,anpai,anpailist,banji, jiaoshi， kecheng 數(shù)據(jù)庫表。 ● 完成數(shù)據(jù)初始化工作，將表中各字段與域值添加進去。 ● 由于考慮到程序移植后的路徑問題，所以本 系統(tǒng)利用 Server 對象的Mappath 方法，將虛擬路徑轉(zhuǎn)化為實際的物理路徑。從而進行數(shù)據(jù)庫的連接。這種連接方法的好處就是程序移植到別的服務(wù)器上后，不必在設(shè)置數(shù)據(jù)源，馬上就可以使用。 ● 具體的表結(jié)構(gòu)設(shè)計如下描述所示。 數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計 數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計如以下各表所示 [14]： 15 表 admin表（用戶信息管理表） 列名 意義描述 數(shù)據(jù)類型 大小 可否為空 默認(rèn)值 備注 id 用戶編號 自動編號 4 主鍵 name 用戶名稱 文本 10 pass 密碼 文本 16 creattime 創(chuàng)建時間 日期時間 10 注：用戶信息管理表記錄了管理員用戶的各種信息，用戶名稱和密碼是用戶登錄時的身份驗證機制，這不僅有利于管理員對用戶的管理，同時也利于用戶自己的管理與維護。 表 anpai表（安排表） 列名 意義描述 數(shù)據(jù)類型 大小 可否為空 默認(rèn)值 備注 id 編號 數(shù)字 4 主鍵 title 標(biāo)題 文本 4 content 內(nèi)容 文本 20 creattime 創(chuàng)建時間 日期時間 10 注：安排是關(guān)于安排課程的信息表。 表 anpailist(安排記錄表 ) 列名 意義描述 數(shù)據(jù)類型 大小 可否為空 默認(rèn)值 備注 id 編號 數(shù)字 4 主鍵 classid 班級編號 文本 10 kechengid 課程編號 數(shù)字 4 weekname 周 數(shù)字 4 shijianduanid 時間段編號 數(shù)字 4 bantype 班級類型 文本 10 weektype 周類型 文本 10 banjiid 班級編號 數(shù)字 4 teacherid 教師編號 數(shù)字 4 jiaoshiid 教室編號 數(shù)字 4 注：安排記錄表記錄了安排課程情況，這將成為用戶安排課程的前提依據(jù)。 表 banji表（班級信息表） 列名 意義描述 數(shù)據(jù)類型 大小 可否為空 默認(rèn)值 備注 16 id ID 自動編號 10 主鍵 title 標(biāo)題 數(shù)字 10 renshu 人數(shù) 文本 10 creattime 創(chuàng)建時間 日期時間 注：班級信息表記錄了班級的信息。 表 jiaoshi(教室信息表） 列名 意義描述 數(shù)據(jù)類型 大小 可否為空 默認(rèn)值 備注 id ID 數(shù) 字 10 主鍵 title 標(biāo)題 數(shù)字 10 type 類型 文本 20 renshu 人數(shù) 數(shù)字 10 creattime 創(chuàng)建時間 數(shù)字 10 注：教室信息表記錄教室的各項信息。 表 kecheng（ 課程表） 列名 意義描述 數(shù)據(jù)類型 大小 可否為空 默認(rèn)值 備注 id 編號 數(shù)字 4 主鍵 title 標(biāo)題 文本 10 content 內(nèi)容 文本 50 creattime 創(chuàng)建時間 文本 50 注：課程表記錄了課程的相關(guān)信息。 表 shijianduan（ 時間段信息表） 列名 意義描述 數(shù)據(jù)類型 大小 可否為空 默認(rèn)值 備注 id 編號 數(shù)字 4 主鍵 title 標(biāo)題 文本 20 content 內(nèi)容 文本 50 creattime 創(chuàng)建時間 文本 10 注：時間段信息表是為了保存各個時間段而設(shè)置的。 表 jiaoshi（教師信息 表） 列名 意義描述 數(shù)據(jù)類型 大小 可否為空 默認(rèn)值 備注 id 編號 數(shù)字 4 主鍵 title 標(biāo)題 文本 20 17 content 內(nèi)容 文本 50 creattime 創(chuàng)建時間 文本 10 注：教師信息表是保存了教師的姓名，專業(yè)等相關(guān)信息。 ER 模型 為了把用戶的數(shù)據(jù)要求清晰明確地表達出來，通常要建立一個概念性的數(shù)據(jù)模型（也稱為信息模型）。概念性數(shù)據(jù)模型是一種面向問題的數(shù)據(jù)模型，是按照用戶的觀點來對數(shù)據(jù)和信息建模。它描述了從用戶角度看到的數(shù)據(jù)，它反映了用戶的現(xiàn)實環(huán)境，且與在軟件系統(tǒng)中的實現(xiàn)方法無關(guān)。 最常用的表示概念性數(shù)據(jù)模型的方法，是實體 — 聯(lián)系方法（ Entity—Relationship Approach） [16]。這種方法用 ER圖描述現(xiàn)實世界中的實體，而不涉及這些實體在系統(tǒng)中的實現(xiàn)方法。用這種方法表示的概念性數(shù)據(jù)模型又稱為 ER模型。 ER 模型中包含“實體”，“聯(lián)系”和“屬性” [15]。在本系統(tǒng)中，用戶信息與學(xué)習(xí)狀態(tài)信息、學(xué)習(xí)記錄信息之間是一對一聯(lián)系（ 1： 1），而用戶信息與安排課程信息，安排課程信息與教學(xué)策略信息之間的關(guān)系是一對多聯(lián)系（ 1： N）如圖、 所示。在本系統(tǒng)數(shù)據(jù)表中用到的主鍵有： 用戶信息管理表中的 UserID 字段（用戶編號）； 安排課程表中的 classID 字段（欄目編號）； 課程知識表的 articleid 字段（課程編號）； 其他表中的主鍵均為 UserID 字段（用戶編號）； 用戶課程安排 班級從屬用戶編號密碼用戶昵稱注冊時間安排內(nèi)容安排名稱編號 班級編號創(chuàng)建時間班級人數(shù)班級名稱11 1 圖 一對一聯(lián)系的 ER圖 參照完整性是保證在主鍵（被參照表中）和外鍵之間的關(guān)系總是得到維護。對兩個相關(guān)聯(lián)的表（主表和從表）進行操作數(shù)據(jù)的插入和刪除的時候，通過參照18 完整性保證它們之間的數(shù)據(jù)的一致性。 用戶自定義完整性，不同的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)根據(jù)起數(shù)據(jù)應(yīng)用環(huán)境的不同，往往還需要一些特殊的約束條件。它反應(yīng)某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。對于用戶自定義完整性可以通過 數(shù)據(jù)庫設(shè)計，也可以通過程序代碼來實現(xiàn)。由于程序設(shè)計的靈活性和便捷性，在整個系統(tǒng)的調(diào)試過程中對于不完善的地方只需對代碼進行修改而不用更改數(shù)據(jù)庫，因此在系統(tǒng)中采用了程序代碼來實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫用戶自定義完整