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摘要：排课问题是一个 -Complete问题，尤其针对高校的排课一直都没有很好的解决方法，但是此问题又是每个学校在每个学期都会碰到的必要行政作业。本文在相关理论的指导下，在分析以往一些排课软件的基础上，提出一个高校通用排课系统的设计方法，并对一些具体的问题给出相应解决方案。
关键词：高校；教务；排课；排课系统；专家排课
DESIGN OF AN INFORMATION SYSTEM FOR THE COLLEGE COURSES ARRAYING MANAGEMENT
Chen Hua-jun
(Dept. of Computer and Information Science, Southwest Forestry College, Kunming, Yu an, 650224, China)
A tract: Course arranging Problem is an -Complete Problem, there is no a good solution for this matter of the college. However, it is also a nece ary administration task for every school in every semester. This e ay, with the correlative theory’s guidance, on the basis of analyzing some courses-arraying software, proposes a design method of commonly used courses arraying information system in college, and solves some of the certain problems.
Key Words: college; teaching affair courses arranging; courses arrangement management system; expert courses-arraying
目 录
1前言 1
2研究内容和研究方法 1
2.1研究内容 1
2.2研究方法 1
2.2.1数据建模方法论 1
2.2.2 VISIO 2003概述 3
3系统概要设计 4
3.1需求规定 4
3.2性能需求 5
3.3设计要求 5
3.4技术架构 5
3.5安全性设计 6
3.6系统总体规划设计 7
3.7模块设计 7
3.8功能说明 8
3.9运行环境及建议配置 10
3.9.1软件配置 10
3.9.2硬件配置 10
4系统的详细设计 11
4.1系统的总体实施方案 11
4.2系统总体设计架构 13
4.3开发环境的选择 13
4.4数据库设计 14
4.4.1建立实体关系图 15
4.4.2定义属性表 17
4.5系统UML模型图 21
5排课算法 24
5.1流程逻辑 24
5.2排课专家算法 25
6用户界面设计 25
6.1简单易用和个性化需求 26
6.2集成式操作环境 26
6.3属性数据录入 26
6.4属性数据综合查询 27
6.5系统菜单功能 27
结论与展望 29
参考文献 30
致谢 31
1 前言
随着信息技术的飞速发展，各个行业的信息化势在必行。科技的进步大大地提高了生产率。作为高校，如何才能提高办学效率，更好地完成教学任务，跟上社会发展步伐，这是一个摆在教学工作者面前的一个迫切的问题。应用信息化来改造传统的教学管理模式是一个重要途径［13］。
近几年来，随着各高校办公自动化工作的推进，教务管理自动化也被摆上了日程。在教务工作中占有很大比重的一项就是每学期的课程表排定工作。由于教工、教室和设备的相对紧张，如何进行合理地安排和分配，从而充分利用教学资源是我们不得不面对的问题。而人工进行排课不仅任务重，效率低，而且易出错，难于维护，想要排出一张各方面都满意的课表非常困难。并且随着高校规模的扩大手工排课的难度和工作量呈几何级数增长［1］。
高校通用排课系统正是为了减轻教务人员工作量，实现教务工作自动化，解决排课这一老大难问题的教务办公软件。
2 研究内容和研究方法
2.1 研究内容
该系统是一个管理项目，旨在更好地管理高校的教学与资源整合，推动科技成果的推广转化，推进高校改革，提高高校的办学效率。在现有人力管理基础上，结合日渐成熟的当代计算机技术和各种辅助软件，对人力管理模式进行信息化改造，形成高效、便捷的计算机管理模式，是信息化改造传统产业的一个应用［1］。
2.2 研究方法
2.2.1 数据建模方法论
数据建模采用图形化方法来描述企业的信息需求和业务规则，也就是建立逻辑数据模型(以下简称逻辑模型)，其作用有两个，一是与用户进行沟通，明确需求；另一个作用是作为数据库物理设计的基础，以保证物理数据模型充分满足应用要求，并保证数据的一致性、完整性［8］。
本文介绍IDEF1X方法。IDEF1X是由美国空军开发的基于关系数据库理论的数据建模方法，用以实现关系数据库的逻辑数据结构。目前已广泛应用于政府、工业和商业领域，支持广泛企业应用。
IDEF1X模型的基本结构为：
实体(如人、地点、概念、事件等)用方框表示；
实体之间的关系(联系)，用方框之间的连线表示；
实体的属性，用方框内的属性名称来表示。
建立逻辑模型
逻辑模型的建立由用户需求驱动，建立逻辑模型的过程首先是分析信息需求、明确业务规则，它是人脑对现实世界进行抽象和加工的过程。范式理论是关系数据库逻辑设计的基础，目前一般采用第三范式，如果从所表达的含义看，一个符合第三范式的关系必须满足以下三个条件：
每个属性的值唯一，不具有多义性；
每个非主键的属性必须完全依赖于整个主键，而不能是主键的一部分；
关系模式中不存在传递依赖。
实施阶段：
第一阶段：项目规划
第二阶段：开发定义实体
第三阶段：定义关系
第四阶段：定义键
第五阶段：定义属性
建立物理模型
对一个给定的逻辑模型选取一个最适合应用环境的物理结构(即物理模型)的过程，称为数据库的物理设计。所谓数据库的物理结构主要是指数据库在物理设备上的存储结构和存取方法，它与除了考虑逻辑的完美性(如第三范式)外，还必须兼顾物理环境的要求和性能的优化，如机器的性能、事务的种类、数据库管理系统的功能等［8］。
逻辑模型转变为物理模型包括以下几个步骤：
实体名(Entity)转变为表名(Table)
属性名(Attribute)转换为列名(Column)，确定列的属性(Property)
明确分类关系在物理模型中的实现方法
实现业务规则
数据模型转变为SQL命令
物理模型必须对列的属性进行明确的定义，包括：列名，数据类型(与特定数据库管理系统有关)，长度，能否为空值，有效性规则，缺省值等。
物理模型确定以后，可以进一步确定数据的存放位置和存储空间的分配，最后生成定义数据库的SQL命令。
