【正文】 為了滿足學(xué)生能夠 合理有序的上課，也就說讓學(xué)生有張有弛的去上課，完成教學(xué)任務(wù)，所以，必須對學(xué)生的上課次序問題進(jìn)行安排，在安排上課的次序時，要以年級為單位上課，一個年級排完課，在教學(xué)資源不沖突的情況下，再排另一級學(xué)生上課，因為不同級學(xué)生課程不同，所以，雖然不能完全避免教師沖突問題，但是卻很大程度上解決了一些教師的沖突問題，我們把學(xué)生按校區(qū)、學(xué)院、專業(yè)、年級在數(shù)據(jù)庫中分類，然后，按數(shù)據(jù)庫中這些數(shù)據(jù)的順序一次取一個專業(yè)，給他們分配上對應(yīng)的專業(yè)課課程，然后再分配對應(yīng)教室，再根據(jù)課程級別分配對應(yīng)級別的合理的上課時間，這樣分配下去，直到 教室（場地）、教師、學(xué)生、時間四者中出現(xiàn)一種不滿足情況，那么，在下一天也可以繼續(xù)排課，如果某課程 10 天（去掉星期天）完不成任務(wù)，可以考慮星期天上課，時間安排和其他教學(xué)資源安排同上所述。當(dāng)把以上一切都處理好后，才能安排為專業(yè)為單位，教室類型單一的課程科目排課。 ⑦ 根據(jù)課程科目授課地點的約束，把教室或場地總體上分為專用的和公用的，專用教室或場地不和其他課程科目沖突，所以只需要考慮學(xué)生問題就可以了，如果是同級多專業(yè)學(xué)生共同上課，那么這類課需優(yōu)先排課，這樣才能讓學(xué)生有時間各自獨立上以專業(yè)為單位的課，同樣，考慮科目類型時， 不是以專業(yè)為單位授課的課程科目，都需要優(yōu)先考慮為其排課。于是，調(diào)整和合理的分配教學(xué)資源，根據(jù)課程性質(zhì)把課程分優(yōu)先級排課，降低系統(tǒng)開銷，是首要問題。 這樣形成如下表的學(xué)校各機構(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，因為假設(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，很可能會因為要同時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 。 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，因為在這一路程范圍內(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 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。 獨立教學(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 。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，減少程序運行時間。 因為每個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。一個獨立教學(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。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)。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 。 正因為教學(xué)計劃表 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，那會浪費教師資源，所以分析教學(xué)計劃表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，因為教研室已經(jīng)為學(xué)生做好了計劃，那么，教學(xué)資源問題就剩下教室、教師的問題。 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 項加上 7，復(fù)制同樣內(nèi)容到該項，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， 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。 ⑤ 通過以上對數(shù)據(jù)的處理過程分析，得到如下數(shù)據(jù)流程圖： 開 課計 劃教 務(wù) 辦審 批開 課 信息班 級名 單教 師名 單教 室名 單教 務(wù) 辦調(diào) 整教 室 信息班 級 信息教 師 信息排 課計 劃教 務(wù) 辦調(diào) 整排 課信 息 圖 （三）數(shù)據(jù)庫設(shè)計 數(shù)據(jù)庫需分析表 根據(jù)以上數(shù)據(jù)流程圖的分析，排課系統(tǒng)需要以下基本信息： 表 1 classtoom （教 室（場地））表 數(shù)據(jù)項名稱 含義 說明 數(shù)據(jù)類型 長度 是否空 主鍵 classroomnumber 教室編號 唯一標(biāo)識一個教室 int 4 N Y college 教室所屬教學(xué)樓、機構(gòu) 教室在那個教學(xué)樓 /學(xué)院 char 10 N N numberlimit 教室人數(shù)限制 教室一次性容納上課人數(shù) int 4 N N schoolarea 教室所屬校區(qū) 教室是哪個校區(qū)的 char 10 N N classroomtype 教室類型 教室是什么類型的 char 10 N N remarks 備注 改進(jìn)系統(tǒng)可能會用到 char 10 Y N classroomtypenumber 表示教室類型 根據(jù)需要檢索對應(yīng)類型教室 int 4 N N 表 2 teaching plan （ 教學(xué)計劃）表 數(shù)據(jù)項名稱 含義 說明 數(shù)據(jù)類型 長度 是否空 主鍵 coursnumber 課程代碼 課程科目編號 int 4 N Y semester 學(xué)期 著名課程講授年度 char 10 N N coursehours 講授學(xué)時 講授時間 /學(xué)期 int 4 N N classroomtype 該科目需要的 教室類型 該科目需要什么類型的教室 char 10 N N credit 學(xué)分 科目學(xué)分 int 4 N N teachernumber 授課教師編號 給對應(yīng)專業(yè)講授該科目的教師編號 char 10 N N classnumber 班級編號 對應(yīng)教師教給哪些班講授該科目 char 10 N N 表 3 profession Information （ 專業(yè)信息 ） 表 數(shù)據(jù)項名稱 含義 說明 數(shù)據(jù)類型 長度 是否空 主鍵 professionnumber 專業(yè)編號 唯一標(biāo)識一個專業(yè) int 4 N Y professionname 專業(yè)名稱 專業(yè)名稱 char 10 N N department 所在系名稱 對應(yīng)專業(yè)所在系 char 10 N N grade 年級 對應(yīng)專業(yè)學(xué)生入學(xué)時間 char 10 N N college 學(xué)院名稱 對應(yīng)專業(yè)、系所在教學(xué)樓 /機構(gòu) char 10 N N schoolearea 學(xué)院所在校區(qū) 學(xué)院所屬校區(qū) char 10 N N countn 專業(yè)人數(shù) 該年級該專業(yè)對應(yīng)的人數(shù) int 10 N N remarks 備注 系統(tǒng)升級和改進(jìn)時備用 char 10 N N 表 4 course （課程科目）表 不同類型的課程，對于一個專業(yè)來說，重要性不同，別的專業(yè)認(rèn)為是重要的課程科目，這個專業(yè)認(rèn)為是不重要得，所以 數(shù)據(jù)項名稱 含義 說明 數(shù)據(jù)類型 長度 是否空 主鍵 coursnumber 課程編號 唯一標(biāo)識一門課程 int 4 N Y coursename 課程名稱 課程科目名稱 char 10 N N coursetype 課程所屬課類 上課科目所屬課類 char 10 N N courseclass 課程級別 該科目是‘ A’、‘ B’級課 char 10 N N remarks 備注 備用字段 char 10 Y N 表 5 weektime (星期 — 時間 )表 不同性質(zhì)科目的課程要在合理的時間講授，可以提高學(xué)生對知識掌握的熟練成都，所以要為上課時間互分級別是必須的。 （三） 系統(tǒng)流程圖 根據(jù)系統(tǒng)要求，設(shè)計系統(tǒng)流程圖，如下圖： 基于 BDE 的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序 BORLANFD DATABASE ENGINE ODBC Socket ODBC 驅(qū)動程序 ODBC 數(shù)據(jù)源 SQL Links 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Oracle Sybase SQL Server DB2 Informix Paradox dBase 圖 排課系統(tǒng)系統(tǒng)流程圖 教室信息 信息處理程序 信息存儲數(shù)據(jù)庫 排課處理程序 課程調(diào)配數(shù)據(jù)庫 顯示課程表 表格生成程序 學(xué)院機構(gòu)相鄰關(guān)系程序 學(xué)院機構(gòu)相鄰關(guān)系數(shù)據(jù)庫 學(xué)生信息數(shù)據(jù)庫 教師信息數(shù)據(jù) 教室數(shù)據(jù) 學(xué)生信息 教師信息 學(xué)院信息 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序 第三章 整體設(shè)計 （一）系統(tǒng)功能模塊設(shè)計 本系統(tǒng)的主要功能是根據(jù)開課表的內(nèi)容結(jié)合班級表、教師表和教室表的信息生成排課結(jié)果，其功能模塊劃分如圖 : 圖 排課系模塊示意圖 高校排課系統(tǒng) 學(xué)生信息劃分模塊 學(xué)生公共課分班劃分 學(xué)生年級、校區(qū)、各學(xué)院距離、學(xué)院的劃分 學(xué)生課程科目信息、教學(xué)區(qū)域的劃分 課程排列模塊 學(xué)生課程 科目、課類對應(yīng) 分配學(xué)生科目對應(yīng)教室 形成課程表 分配對應(yīng)科目上課時間、地點 調(diào)整教師、教室和上課時間 從數(shù)據(jù)庫中取數(shù)據(jù)打印課程表 排課結(jié)果放入數(shù)據(jù)庫 （二）數(shù)據(jù)流程圖 數(shù)據(jù)流程圖（ Data Flow Diagram,簡稱 DFD）是新系統(tǒng)邏輯模型的主要組成部分，它可以反映出新系統(tǒng)的主要功能、系統(tǒng)與外部環(huán)境間的輸入輸出、系統(tǒng)內(nèi)部的處理、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)存儲等情況?；?BDE 的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)如下圖： ④ 圖 BDE 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu) [8] 數(shù)據(jù)庫的選擇： 因為本系統(tǒng)要使用多個數(shù)據(jù)庫，所以綜合多方面因素，我決定采用的應(yīng)用比較廣泛，操作容易的界面化數(shù)據(jù)庫是 Paradox dBase 數(shù)據(jù)庫。要使 Delphi 的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序可以訪問數(shù)據(jù)，通常必須在用戶端配置 BDE 和建立數(shù)據(jù)庫別名（ Alias）。它基于驅(qū)動程序的體系結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο蟮奶卣鳛樵L問各種數(shù)據(jù)庫提供了一致的接口。這樣用戶只需關(guān)心數(shù)據(jù)組件即可，不用去直接和 BDE 打交道。 不同的數(shù)據(jù)庫開發(fā)軟件對數(shù)據(jù)庫的操作是不一樣的，在 Delphi 中，數(shù)據(jù)庫應(yīng) 用程序可以通過 Borland 數(shù)據(jù)庫引擎 BDE (Borland DataBase Engine) 來操作數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。它使用了 Microsoft Windows 圖形用戶界面的許多先進(jìn)特性和設(shè)計思想，采用了彈性可重復(fù)利用的完整的面向?qū)ο蟪绦蛘Z言 (ObjectOriented Language)、當(dāng)今世界上最快的編輯器、最為領(lǐng)先的數(shù)據(jù)庫技術(shù)。 很多課程一門課要求多個教師在不同類型的教師中授課，需要對各類型的課程劃分等級 （ 三 ）系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 編程語言的采用：