【正文】 學(xué)生使用系統(tǒng)的功能要求 （ 1） 每個(gè)在校學(xué)生都可以訪問該系統(tǒng)，學(xué)生畢業(yè)之后不可以在使用該系統(tǒng)。 （ 3） 學(xué)生可以對本學(xué)期每一天公共教室的使用情況進(jìn) 行查詢，方便上自習(xí)教室的查找。 （ 5） 學(xué)生可以對本學(xué) 期自己所修課程的考試信息進(jìn)行查看，前提是本門課程已經(jīng)安排了考試。 （ 7） 學(xué)生可以查看由教務(wù)人員發(fā)布的關(guān)于教室占用、教學(xué)樓開放或關(guān)閉等信息 和 教師發(fā)布的關(guān)于 課程補(bǔ)課教室或課程更改上課教室的信息。 （ 2）在職教師可以通過該系統(tǒng)查看和打印本學(xué)期的個(gè)人任課課表。 （ 4） 教師可以對自己占 用教室的歷史進(jìn)行查看，對于尚未發(fā)生的占用，教師可以取消該次占用。 （ 6）教師可以發(fā)布關(guān)于課程補(bǔ)課或課程更改上課教室的信息。 管理員使用系統(tǒng)的功能要求 （ 1） 該系統(tǒng)應(yīng)該存在至少一個(gè)管理人員，對教室及其相關(guān)信息進(jìn)行管理。管理員可以對本學(xué)期每間教室的課程表進(jìn)行查看與打印。 （ 5） 管理員可以申請教室的占用，并且可以對本學(xué)期所有 教室占用的信息進(jìn)行查看，對尚未發(fā)生的占用管理員有權(quán)刪除占用信息。 （ 7）管理員學(xué)期初可以清除畢業(yè)離校學(xué)生以及離職教師的登錄權(quán)限并且 可以刪除上學(xué)期與課程安排有關(guān)的信息。 （ 9）管理員可以發(fā)布與教室有關(guān)的占用信息。 （ 11）管理員可以備份以及恢復(fù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。 可行性分析 為了研究 設(shè)計(jì) 該系統(tǒng) 的方案 是否 可行，接下來從技術(shù)可行性、操作可行性、經(jīng)濟(jì)可行性和法律可行性四個(gè)角度對 開發(fā)該系統(tǒng)進(jìn)行可行性分析 [5]。經(jīng)過對排課算法的初步學(xué)習(xí)和調(diào)研，使用 PHP 語言可以在有限時(shí)間開發(fā)出一個(gè)具有實(shí)第 3章 需求分析 11 際意義可以滿足用戶要求的對課程進(jìn)行自動(dòng)安排的算法。 綜合以上考慮，對互聯(lián)網(wǎng)有基本的了解曾經(jīng)使用或訪問過類似網(wǎng)站的人都有能力對系統(tǒng)進(jìn)行操作，管理員對系統(tǒng)的操作可以在軟件開發(fā)結(jié)束之后通過與開發(fā)者的溝通進(jìn)行進(jìn)一步的了解。 （ 4）法律可行性分析 本軟件為自主創(chuàng)新的智力活動(dòng)， 所使用工具都是通過合法途徑獲得， 系統(tǒng)中不存在侵犯他人所有權(quán)的內(nèi)容存在，軟件的調(diào)研背景為本學(xué)校 ， 所有數(shù)據(jù)來源都屬于自己調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，產(chǎn)品的目標(biāo)為進(jìn)行課題研究 不屬于任何商業(yè)活動(dòng) ， 軟件所涉及內(nèi)容也與法律無任何沖突 ， 因此從法律角度講開發(fā)該軟件是可行的。課程安排過程需要滿足兩種需求 [6]，硬性需求和軟需求，其中硬性需求如下： （ 1）所有課程都必須被安排。 （ 3）同一個(gè)教師的不同課程不可以發(fā)生在同一個(gè)時(shí)間。 （ 5）一個(gè)教室的同一個(gè)時(shí)間不可以安排 兩門或兩門以上的課程。 軟性條件如下： （ 1）課程應(yīng)該均勻的安排在整個(gè)學(xué)期。 （ 3）一門課一天不可以出現(xiàn)兩次或兩次以上。 （ 5）對每個(gè)班級 和教師 而言 ，課程安排最好均勻分布在一周中。軟性要求是在對課程的安排滿足所有硬性條件的前提下最好可以滿足的需求，當(dāng)條件不允許時(shí)軟性要求可以適當(dāng)?shù)?放寬 。就管理系統(tǒng)而言還不得不考慮信息數(shù)據(jù)的完整性需求，因此接下來將從訪問權(quán)限的安全性系統(tǒng)的容錯(cuò)能力以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性進(jìn)行分析，確定系統(tǒng)安全性和完整性的需求。 每個(gè)用戶登錄后其訪問權(quán)限應(yīng)有時(shí)間限制，如果用戶長時(shí)間（其時(shí)間暫定為 10 分鐘）對系統(tǒng)操作無任何操作，再次訪問系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)給出相應(yīng)的提示后自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到登陸頁面要求用戶再次登錄。由于系統(tǒng) 用戶都屬于學(xué)校成員，因此系統(tǒng)中關(guān)于時(shí)間的 設(shè)定都是基于學(xué)周的，當(dāng)用戶對教室資源進(jìn)行占用或取消占用時(shí)，要對用戶所選時(shí)間與當(dāng)前時(shí)間進(jìn)行比對，用戶占用教室時(shí)選擇的占用時(shí)間應(yīng)該在當(dāng)前時(shí)間之后，用戶取消教室相關(guān)使用信息時(shí)，取消動(dòng)作發(fā)生的時(shí)間應(yīng)該在使用動(dòng)作落實(shí)之前。 （ 3）數(shù)據(jù)完整性 管理系統(tǒng)離不開對數(shù) 據(jù)的操作，因此對數(shù)據(jù)的完整性關(guān)系到系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正確，因此要求數(shù)據(jù)相互 聯(lián)系正確，數(shù)據(jù)記錄完整數(shù)據(jù)項(xiàng)，相同的數(shù)據(jù)在不同的表格中應(yīng) 該一致。 數(shù)據(jù)流 程 圖與功能劃分 由于學(xué)生以及教師使用該系統(tǒng)的操作相對簡單且功能劃分也相對明確，因此對于學(xué)生和教師功能模塊在此章暫不贅述，具體內(nèi)容將在下兩章講述。下面將通過數(shù)據(jù)流程圖對管理員模塊尤其是排課過程進(jìn)行功能 劃分，確定由系統(tǒng)完成的功能以及需要人進(jìn)行的操作。 （ 1）由于排課之前學(xué)校要對本學(xué)期所有應(yīng)該安排的課程進(jìn)行選定，因此系統(tǒng)應(yīng)生成最新教室資源的統(tǒng)計(jì)表，教務(wù)工作者在課程安排時(shí)要注意課程安排的總學(xué)時(shí)應(yīng)該不超過本學(xué)期教室時(shí)間資源總數(shù)的 80%，以免課程過多最終導(dǎo)致部分課程無法調(diào)度安排失敗。以上數(shù)據(jù)處理完成后將其與本學(xué)期教師變動(dòng)信息、本學(xué)期所有入學(xué)班級信息、本學(xué)期所有入學(xué)學(xué)生信息輸入至預(yù)先設(shè)定好格式的 Excel 表格中，之后將表格提交至系統(tǒng)管理員。在導(dǎo)入數(shù)據(jù)之前，管理員應(yīng)將上學(xué)期已失效的數(shù)據(jù)刪除并設(shè)置本學(xué)期 的起始截止時(shí)間，該功能由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) ，系統(tǒng)導(dǎo)入結(jié)束顯示導(dǎo)入失敗的信息，由管理員和教務(wù)人員配合對導(dǎo)入失敗的信息進(jìn)行核對（核對過程屬于人工操作），核對完成后再次將正確的數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫。 （ 5）教務(wù) 人員將安排信息提交至系統(tǒng)管理員，有管理員使用系統(tǒng)的手第 3章 需求分析 15 工排課功能對課程進(jìn)行空間安排，若不成功則返回步驟（ 4）直至全部課程安排成功。 名字：教學(xué)樓基本信息 描述：本校所有教學(xué)樓的信息 定義：教學(xué)樓基本信息 =教學(xué)樓 ID+教學(xué)樓所在校區(qū) +教學(xué)樓名稱 位置：保存至數(shù)據(jù)庫 名字：教室基本信息 描述：本校全部教室的基本信息 定義：教室基本信息 =教室 ID+所屬教學(xué)樓 ID+教室類型 +教室座位數(shù) 位置：保存至數(shù)據(jù)庫 名字：統(tǒng)計(jì)的教室數(shù)據(jù) 別名：教室統(tǒng)計(jì)一覽表 描述：對本校全部教室按校區(qū)類型和大小進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì) 定義：教室統(tǒng)計(jì)一覽表 =教室所在校區(qū) +教室類型 +教室大小 +該類教室總數(shù) 位置： 輸出至打印機(jī) 名字：課程及用戶信息 別名：教務(wù)處學(xué)期數(shù)據(jù)報(bào)表 定義：教務(wù)處學(xué)期數(shù)據(jù)報(bào)表 =教師表 +課程信息表 +班級信息表 +學(xué)生表 位置： Excel 文檔 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 名字：課程信息 描述：本學(xué)期所有學(xué)要安排的課程信息 定義：課程信息 =課程 ID+課程名 +課程起始學(xué)周 +課程結(jié)束學(xué)周 +課程全部課時(shí) +開課學(xué)院 +任課教師 ID+所需教室類型 +出席課程班級 位置：保存至數(shù)據(jù)庫 教務(wù)處學(xué)期數(shù)據(jù)表 名稱：課程安排信息 描述：系統(tǒng)對課程上課地點(diǎn)的安排結(jié)果 定義：課程安排信息 =安排編號 +上課教室編號 +上課星期 +上課課節(jié) +任課教師 ID 位置：保存至數(shù)據(jù)庫 名稱：課程時(shí)間安排信息 別名：手工課程安排時(shí)間表 描述：教務(wù)人員提供的用于課程手動(dòng)安排的課程時(shí)間信息 定義：課程時(shí)間安排信息 =課程 ID+教室校區(qū) +教室類型 +上課人數(shù) +課程起始學(xué)周 +課程結(jié)束學(xué)周 +上課星期 +上課課節(jié) 位置：保存至數(shù)據(jù)庫 名稱：用戶信息 描述：系統(tǒng)所 有用戶的信息 定義：用戶信息 =教師信息 +學(xué)生信息 +管理員信息 位置：保存至數(shù)據(jù)庫 教務(wù)處學(xué)期數(shù)據(jù)報(bào)表 名稱：教師信息 描述：本學(xué)期所有進(jìn)行授課的教師的基本信息 定義： 教師信息 =教師 ID+教師名稱 +教師所屬學(xué)院 +個(gè)人密碼 位置：保存至數(shù)據(jù)庫 教務(wù)處學(xué)期數(shù)據(jù)表 第 3章 需求分析 17 名稱：學(xué)生信息 描述：所有在校學(xué)生的基本信息 定義：學(xué)生信息 =學(xué)生 ID+學(xué)生姓名 +學(xué)生所在班級 ID+學(xué)生密碼 位置：保存至數(shù)據(jù)庫 教務(wù)處學(xué)期數(shù)據(jù)表 名稱：班級信息 描述：本校全部班級的信息 定義：班級信息 =班級 ID+班級入學(xué)年份 +班級所屬學(xué)院 +班級 所屬專業(yè) +班級編號 +班級學(xué)生人數(shù) 位置：保存至數(shù)據(jù)庫 教務(wù)處學(xué)期數(shù)據(jù)表 本章小結(jié) 本章 的需求分析 主要介紹了系統(tǒng)開發(fā)前進(jìn)行的準(zhǔn)備工作，系統(tǒng)需求分析做的好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)開發(fā)過程 的難易程度，因此本章從多個(gè)角度對系統(tǒng)進(jìn)行描述，第一節(jié)問題定義的內(nèi)容是開發(fā)者在和用戶進(jìn)行溝通后從用戶的角度確定系統(tǒng)開發(fā)主要該解決的問題；第二節(jié)可行性分析是綜合考慮各方面的客觀因素確定本系統(tǒng)是否可以去研究開發(fā)；第三節(jié)數(shù)據(jù)流程圖及功能劃分的內(nèi)容是在了解用戶的需求后，綜合考慮當(dāng)今技術(shù)背景，通過對整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的流動(dòng)對系統(tǒng)的邊界進(jìn)行明確的劃 分，確定了那些工作應(yīng)由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，那些內(nèi)容需要人配合系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；最后一節(jié)是對第三節(jié)的補(bǔ)充，以數(shù)據(jù)字典的形式解釋數(shù)據(jù)流程圖中出現(xiàn) 的主要的數(shù)據(jù)對象的內(nèi)容。對數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)步驟如下： 圖 41 教室管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫總體結(jié)構(gòu)圖 （ 1）確定使用中小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) MySQL 作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，并使用第 4章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 19 PHP 語言編寫 的 phpMyAdmin 作為數(shù)據(jù)庫可視化操作的工具。 （ 3）然后根據(jù)系統(tǒng)所需實(shí)現(xiàn)的功能分析各個(gè)主體應(yīng)該具有的屬性，并確定主體之間的聯(lián)系以及聯(lián)系的屬性。 （ 5）在每個(gè)表中定義主鍵，定義過程參照數(shù)據(jù)庫第三范式的要求。 （ 7）使用可視化操作工具 phpMyAdmin 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫以及數(shù)據(jù)庫表，聲明表中的主鍵和外鍵，并在表之間添加聯(lián)系，完成數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建。 數(shù)據(jù)庫表 接下來對數(shù)據(jù)庫中的每個(gè)表進(jìn)行介紹，字段之前標(biāo)注星號的是表的主鍵。 表 41 學(xué)院信息表 字段 類型 長度 備注名稱 *academy_id int 8 學(xué)院編號 academy_name varchar 20 學(xué)院名 academy_area varchar 5 學(xué)院所在校區(qū) 表 42為教學(xué)樓表，用于保存全校所有教學(xué)樓的信息。 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 表 43 班級信息表 字段 類型 長度 備注名稱 *c_id int 16 班級編號 c_academy int 8 班級所在學(xué)院 c_department int 8 班級所在專業(yè) c_class int 8 班級 c_year int 8 入學(xué)年份 c_students_num int 8 學(xué)生總數(shù) 表 4 45 分別為學(xué)生信息表和教師信息表，保存當(dāng)前在校學(xué)生和教師的信息。其中，subject_sweek以及 subject_eweek的含義分別為課程安排成功之后課程的開課以及結(jié)束學(xué)周； subject_axeam 用于標(biāo)記該門課程是否已經(jīng)安排開考試； subject_room_type 以及 subject_area 兩條屬性在課程導(dǎo)入時(shí)已經(jīng)定義，分別表示 希望課程被安排教室的類型和校區(qū)，屬于排課條件，排課結(jié)束第 4章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 21 之后兩條數(shù)據(jù)再無意義； suject_arr 也屬于課程安排輔助信息，用于表示課程是否已經(jīng)被安排教室。 表 47 課程安排信息表 字段 類型 長度 備注名稱 *course_id int 16 課 程安排編號 course_room_id int 16 上課教室編號 course_week int 16 上課星期 course_time int 16 上課課節(jié) course_subject_id int 16 所安排課程的編號 表 48為課程出席表，該表屬于課程與參與該課程授課班級之間聯(lián)系的表，為減少數(shù)據(jù) 的 冗余，將其作為一個(gè)獨(dú)立的表保存在數(shù)據(jù)庫中。 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 表 48 課程班級關(guān)系表 字段 類型 長度 備注 名稱 *a_subject_id int 16 課程編號 *a_class_id int 16 上課班級編號 表 49為教室信息表，用于保存本校全部的教室信息。 表 49 課程安排信息表 字段 類型 長度 備注名稱 *r_id int 16 課程安排編號 r_building_id int 16 上課教室編號 r_number int 16 上課星期 r_type varchar 16 上課課節(jié) r_seatnum int 16 所安排課程的編號 r_available set（ Y/N） 標(biāo)記教室是否可用 表 410 為通知信息表，用于保存本學(xué)期已發(fā)布的通知信息。該優(yōu)先級由于比較發(fā)布日期相同的通知顯示的先后順序。 教師之間的優(yōu)先級相同，這樣可以確保管理員發(fā)布的通知置頂。 表 411 教室占用信息表 字段 類型 長度 備注名稱 *o_id int 16 占用編號 o_room_id int 16 占用教室編號