基于SSM的高校排课系统的研究与应用中文摘要基于 SSM的高校排课系统的研究与应用
中文摘要
排课管理是高校教学管理中十分重要又相当复杂的工作，它涉及的范围广、限制条件多，属于多因素的组合规划问题，通过科学、合理的编排课表，对稳定教学秩序、提高教学质量具有重要作用。排课系统是一个提供教学计划、教学任务和排课等功能的管理平台，是高校数字化校园建设的重要组成部分。
本课题设计并实现了基于J2EE的Web轻量级开发框架SSM（Struts2、Spring、MyBatis）的高校排课系统。首先，描述了系统设计的相关理论及SSM开发框架的实现原理；然后，对系统的需求进行分析，包括业务流程分析、数据流程分析以及功能性需求和非功能性需求分析；其次，对系统进行总体设计，包括系统架构的设计、系统功能模块的设计和数据库的设计；最后，描述了系统主要功能模块的详细设计与实现。
本课题设计并实现的排课系统满足了排课工作的基本需求，达到了预期的效果。
基于 SSM框架的排课系统具有扩展性好、易维护等特点，将为同类高校排课系统的建设提供有效的参考。
关键词：排课系统，J2EE，SSM框架，数字化校园
Abstract Research and Design of Course Scheduling System Based on SSM
Research and Design of Course Scheduling
System Based on SSM
Abstract
Course arrangement is a very important and complex task of
university teachingmanagement; it involves a wide range of restrictions and belongs to the multi-factorportfolio planning problem. Arranging course scientifically and rationally has an importantrole to improvement the quality of teaching and
stabilizes the teaching order. Coursescheduling system provides us
with a management platform including functions ofteaching plan,
task management and course arrangement.
The purpose of the thesis is to design and implement a
university Course SchedulingSystem based on J2EE Web lightweight development framework SSM (Struts2, Spring,and MyBatis). Firstly, the thesis describes the theory of the system
design andimplementation principle of the SSM development framework. Secondly, it describes theoverall system design,
including the design of the system architecture, the design of thesystem function modules, and the design of the database. Lastly,
it describes the detaileddesign and implementation of the system's
main function modules.
The designed and implemented course scheduling system has
meet work needs andreaches the desired effect. The system based
on SSM framework has characteristics ofgood expansibility and
easy maintenance, its design and implementation provides a usefulreference for other similar Course Scheduling System.
Keywords: Course Scheduling System, J2EE, SSM framework, digital campus
目录
第一章绪论 (1)
1.1课题背景 (1)
1.2国内外研究现状 (2)
1.2.1国外研究现状 (2)
1.2.2国内研究现状 (3)
1.3课题内容 (4)
1.4课题意义 (5)
1.5本文组织结构 (5)
第二章相关知识和技术 (7)
2.1排课系统理论 (7)
2.1.1课表编排理念 (7)
2.1.2排课因素分析 (8)
2.1.3排课系统问题概述 (10)
2.1.4排课系统设计思想 (14)
2.2 SSM框架技术 (15)
2.2.1 J2EE平台 (15)
2.2.2 MVC模式 (17)
2.2.3 Struts2框架 (18)
2.2.4 MyBatis框架 (21)
2.2.5 Spring框架 (22)
2.2.6 SSM框架整合 (23)
2.3其他技术简介 (28)
2.3.1Ajax技术 (28)
2.3.2JQuery技术 (28)
2.3.3插件技术 (29)
2.4 本章小结 (30)
第三章系统的需求分析 (31)
3.1需求概述 (31)
3.2用户及用例 (32)
3.3业务及数据流分析 (35)
3.4功能性需求分析 (40)
3.5非功能性需求分析 (43)
3.6 本章小结 (43)
第四章系统的总体设计 (44)
4.1 系统架构设计 (44)
4.1.1 B/S体系结构 (44)
4.1.2技术架构设计 (45)
4.2 系统功能模块设计 (46)
4.2.1教学计划模块设计 (48)
4.2.2教学任务模块设计 (48)
4.2.3排课模块设计 (49)
4.2.4基本信息模块设计 (50)
4.3 数据库设计 (50)
4.3.1数据库设计原则 (50)
4.3.2数据模型设计 (52)
4.3.3主要表结构设计 (56)
4.4 本章小节 (61)
第五章系统的详细设计与实现 (62)
5.1 登陆模块设计与实现 (62)
5.1.1系统编程模式设计 (62)
5.1.2登陆功能设计与实现 (64)
5.1.3访问权限设计与实现 (65)
5.2计划管理模块设计与实现 (66)
5.2.1课程信息制定设计与实现 (67)
5.2.2原始计划制定设计与实现 (69)
5.2.3执行计划的设计实现 (71)
5.3教学任务模块设计与实现 (72)
5.3.1公共课任务设计实现 (72)
5.3.2普通课任务设计实现 (73)
5.4排课模块设计与实现 (73)
5.4.1排课界面的设计与实现 (73)
5.4.2冲突检测的设计与实现 (74)
5.4.3各界面间传递参数的实现 (78)
5.4.4合班分班的实现 (79)
5.5 基础信息的设计与实现 (82)
5.6 本章小结 (87)
第六章总结与展望 (88)
6.1 全文总结 (88)
6.2 展望 (89)
参考文献 (90)
致谢 (93)
基于SSM的高校排课系统的研究与应用第一章绪论
第一章绪论
1.1课题背景
在“教育信息化带动教育现代化”方针下，数字化校园建设已经由过去的以硬件建设为主，过度到了以深入推广信息为主，加速提高信息应用水平和效益的新阶段。数字化校园建设是指以数字化信息和网络为基础，实现高校里面的各项资源、管理和服务最大程度的数字化，并提供信息化的手段对这些数字化资源进行高效的使用[1]。利用计算机网络通讯技术，科学规范地把学校数字化设备资源进行整合和集成，以服务学校的管理、教学与科研工作成为当前国内的数字化校园建设之重点工作。
随着数字化校园建设的逐步深化，以及在管理应用系统方面的全面使用，高校对集成平台软件的关注度也在不断提升。由于高校众多部门在信息化建设的初期所受到的认识、技术等，形成了各自为政进行建设的局面，这导致最后出现了系统分散、信息交换不畅、成本高等问题。而集成平台软件的出现恰好可以弥补先前信息化建设中的不足，为高校的管理提供更大的便利。因此，集成平台软件日益受到高校的关注，成为高校数字化校园建设的必要考虑之一。
随着时代的进步，新技术层出不穷，人们对信息与数据的利用已进入自动化、网络化和社会化的阶段。某高校的信息化建设从最早期的“单机应用阶段”开始，经过“基础网络化阶段”和“应用普及阶段”，已进入“应用集成阶段”，并开始展开全面“应用集成阶段”和“面向服务集成阶段”。因此，该高校教务中的排课系统的技术改革也是势在必行。本课题正是在应用系统集成建设的过程中展开设计的，根据该校信息化建设的要求，将原来C/S结构的排课系统用B/S结构的技术实现，提高教务人员的工作效率，加强对学校基本信息的管理，为高校的信息统一化提供更大的便利。
排课系统的设计一直是高校教务管理系统中的难点，现在的市场上流行着很多的排课软件，例如：有所见即所得的PK60拖放式排课系统，也有以回溯算法作为主要算法的正信华课程安排管理系统，飞扬排课系统等，还有以遗传算法或蚁群算法等启发式算法为基础的各种排课系统[2][3]。这些排课系统对于排课的发展均有一定的帮助作用，但是由于大部分都是中小学的排课，设计比较简单，难以适用于高校教学。有
第一章绪论基于 SSM的高校排课系统的研究与应用
一些高校行业应用软件开发商，如正方软件、金智、青果等投入了相当大的精力和财
力研发了高校排课系统，但是很多高校实际买回来后利用率很低，许多功能不合适，造成了很大的浪费。本课题研究的系统是根据该校排课的实际情况，开发出能够应用于教学生活中的手动排课系统，使课表编排的质量大大提高。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外研究现状
20世纪 50年代中期，在计算机还只是放在实验室中的时候，国外就有科学家开始对课程表的问题进行了研究。1963年，一位加拿大的教授 Calvin Gotlieb在他的文章中提出了排课问题的数学模型[4]，这标志着排课问题的研究正式跨入了科学的殿堂，但是由于依据排课问题建立的数学模型非常复杂，排课影响的因素又在不断地增加，使得当时人们对于一定规模下的排课问题能否解决存在很大的疑惑。
1976年，S.Even[5]在他的论文中证明了排课问题是一个 NP完全问题（完全不确定多项式）[6]，证实了这一时空组合问题的学术地位和求解难度。这一证明的提出具有两点意义，第一是有力的说明了以前不能够很好的找到这类多约束条件下的资源分配问题可行解的原因，第二是由于NP完全问题在全球范围内尚未找到合适的多项式算法，所以直接用计算机直接解决排课问题的出路也被堵上了。
在接下来的二十年内，国外的排课问题的研究依然十分活跃，如印度Vastapur大学管理学院的 Arabinda Tripathy、加拿大 Montreal大学的 Jean Aubin 和 JacquesA.Ferland以及 Charles Leutent等[7][8]。Arabinda Tripathy的工作是以“人”为单位进行课表编排的，他运用拉格朗日松弛法和分支定界技术求解，这种方法的缺点是为了减少变量的个数，人为造成了科目间的冲突。A.Tripathy 还研究了研究生课表编排问题，采用多重课组的方法来处理冲突，即根据学生选课的矛盾情况，将人数多的课程在一星期内开多次。Jacques A.Ferland等人则把排课问题分成两个子问题，时间表问题和分组问题。在时间表问题中，根据学生注册情况、教师和教室的可利用情况形成一个主时间表。对于选课人数较多的大课，一个星期要分成几个时间段来上，分组问题就是将学生分给各时间段。两个问题相互关联，通过惩罚因子来构造启发式函数。另外
基于SSM的高校排课系统的研究与应用第一章绪论
一批学者还将模拟退火法应用到排课问题的研究中 [9][10][11][12]，模拟退火法是
Kirkpatrick等人于 1983年首先提出的[13]，它是从某一较高初温出发，伴随温度参数的不断下降，结合概率突跳特性在解空间中随机寻找目标函数的全局最优解，即在局部最优解能概率性地跳出并最终趋于全局最优。该思想在解决规模较大的问题时往往收敛速度较慢，如果参数选择不当，可使算法变得十分复杂，现在还在实验室模拟阶段，对于应用到排课中还有很多的问题需要挑战。
到了 21世纪，一些专家将排课问题与自然界中的某些现象相联系，研究出蚁群算法和遗传算法这两种启发式解决方法。蚁群算法将排课解决问题的过程模拟成蚂蚁需找食物的探索过程，要让蚂蚁找到食物可能需要计算所有可能的路径进行大小比较，所以算法本身比较复杂。遗传算法是将排课的解决问题模拟成生物界生物进化的过程，由于其超群的并行搜索能力，以及解决优化问题中表现出来的鲁棒性，在排课问题中取得了一些不错的成果。还有很多的算法被应用到排课系统中，例如贪心法、回溯法、图论、线性规划以及各种算法的混合在排课系统中的研究。
1.2.2国内研究现状
我国的排课问题的研究起于 20世纪 80年代，1984年，林漳希和林尧瑞在他们的论文中发表了该课题实验性的研究成果[14]，该成果对后续研究具有启发性作用。我国早期对排课的研究主要是临界资源分配算法，后来又以智能算法为理论对排课进行了研究，比如专家系统，迷你专家的推理方法和思维方式来处理现实中的问题。
90年代，由于排课系统的复杂性，排课系统主要出现在一些高校，例如大连理工大学1998年推出的智能教学组织管理与课程调度系统[15]，清华大学计算机与信息管理中心开发的综合教务系统排课系统TISER，还有南京工学院的UTSS系统等[16]。这些排课系统大多是模拟手工排课，应用界面友好，但通用性较差，而自动排课的效果更是差强人意，当人工输入条件到一定程度时，软件就可能出现死锁现象，后期人工调整的工作量并不比重新排课的工作量小，造成的时间、人力损失非常大。
21世纪以后，国内成型的排课系统如雨后春笋般的涌现出来。比较有代表性的中小学排课系统有正信华排课系统、无忧排课系统等商业软件。正信华排课系统以并行回溯算法作为核心算法，使用者将学校的基本信息和排课中涉及的约束条件进行设置，排课过程完全自动化，在初始排课完成后可以进行手动微调，具有速度快，准确
第一章绪论基于 SSM的高校排课系统的研究与应用
性高等特点。这些排课系统对于复杂约束下的资源分配问题支持不够，很难扩展到高校的排课教务中。比较有代表性的高校排课系统有奥龙综合教务管理系统、正方现代教学管理信息系统等，这些系统研究了各个高校的排课特点，具有一定的通用性，但是采购成本高，具体应用于某一个高校时，扩展性一般，多数功能使用复杂，设置繁琐，自动排课功能依然处于闲置的居多，排课模块有待进一步改进和发展。
通过近几年国内排课的研究现状可以看出，在不同的高校中，管理方式不同，排课约束也多种多样，学校的排课系统很难实现真正意义上的统一。随着高校教学管理、学生管理、资源管理等管理对象的增加，系统复杂度急剧上升，开发和成本越来越高，高校对软件产品的采购力度虽然不断加大，但应当充分利用自己的研发优势来开发其更适合自己的排课软件，而本课题的主要研究目的也在于此。
1.3课题内容
本课题使用基于J2EE的Web轻量级开发框架设计并实现了一个手动高校排课系统。该排课系统主要负责教学计划的管理、教学任务的生成、公共课排课以及普通课排课等。
本课题的具体内容包括如下：
（1）深入学习 Java Web开发技术。熟练掌握基础知识（Servlet、JavaBean、JSP等）、开发环境相关软件（JDK、MyEclipse和 Tomcat）和数据库等知识，在此基础上研究核心框架 Struts2、Spring、MyBatis等，为设计开发排课系统做好技术准备。
（2）调研分析排课管理工作流程，进行需求分析。通过与老师和教务人员之间的沟通，详细了解该学校排课工作的具体流程，给出排课管理的用户及用例。从业务流程、数据流程、功能性和非功能性需求四个方面对排课系统进行需求分析。
（3）根据需求对排课系统进行总体设计。某高校排课系统采用 B/S体系结构并选择了基于 J2EE的 SSM框架技术。该系统被划分为教学计划、教学任务、排课和基础信息管理等四大模块。结合相关数据库设计理论，介绍该系统所采用的数据库结构。
（4）具体实现某高校排课系统。采用基于 J2EE的 SSM框架技术，实现该系统的业务功能模块。采用jQuery、Ajax等技术，提高系统的实用性和可扩展性。将所选用的JqGrid、LigerUI等插件技术合理地应用到项目开发中，在实现系统功能的同
基于SSM的高校排课系统的研究与应用第一章绪论时也提供了良好的用户体验。
1.4课题意义
本课题设计并实现了某高校排课系统，目前系统已进入试运行阶段。该系统的实现满足了教务人员排课工作的需求，在功能和效率方面达到了预期的效果，在很大程度上促进了校园信息化的建设。具体来说有以下意义：
（1）本系统具有较高的实际应用价值。各个院系的教务秘书可以根据自己的院系情况维护本院系所有开设的课程和本院所有的教师信息，针对每个入学时间制定每个专业的教学计划。在每个学期中，各个院系教务秘书可以通过排课系统自动生成下一个学期需要排课的课程，并进行排课，这有助于教务人员从复杂的任务中解放出来，提高教育管理的工作效率，合理和有效地利用有限的教学资源，使学校各种教学活动，教学管理等相关工作能够有序，规范地进行。
（2）本系统所采用的开发技术和设计方法可供同类排课系统参考。课程安排的规划涉及各种因素，确保在课程安排时，教师、学生、时间和教室不会产生冲突，同时还要考虑教师和教室资源的限制，这是一个非常复杂的关系。系统使用了一种基于J2EE开发平台的新型 Web轻量级开发框架—SSM框架，它是一个灵活度高、耦合度低的信息系统开发框架，可以为后续的 Java系统的开发提供较为容易的开发模式，也为后续的 Java学员提供了非常好的技术研究平台。
（3）本系统促进了学校教育信息化的发展。排课不仅涉及到学校的教学，还牵涉到学校的管理。排课系统产生的数据包含了诸多信息，其中有教师、学生的课表信息和相关教室的使用信息等，这些信息通过共享，可以服务于学校其它的信息管理系统，从而满足学校整体信息化建设的需要。
1.5本文组织结构
本文的组织结构如下：
第一章：介绍了课题背景、国内外研究现状、课题内容和课题意义。
第二章：介绍了项目开发相关的理论知识和技术。相关理论知识主要介绍了排课
第一章绪论基于 SSM的高校排课系统的研究与应用
系统的课表编排理论，开发技术主要讲解了 J2EE开发平台、MVC设计模式，以及开发框架和主要插件。
第三章：首先结合该校的实际排课工作的流程，给出排课系统的总体需求。然后根据排课的用户进行用例分析和业务流程的分析，并根据业务流进行数据流程的分析。最后对排课系统的功能性和非功能性需求进行分析。
第四章：首先从软件体系结构、技术架构设计、功能模块划分的角度对排课系统进行总体设计。然后根据数据库的设计原则进行数据模型的的设计和主要表结构的设计。
第五章：根据前面划分的功能模块进行详细设计与代码的实现，主要包括登陆模块、计划管理模块、教学任务模块、排课模块和基础信息维护模块。
第六章：对所做的工作进行总结，并对排课系统的未来进行展望。
基于 SSM的高校排课系统的研究与应用第二章相关知识和技术
第二章相关知识和技术
本章首先介绍排课系统的基本理论，然后对Struts2、Spring和MyBatis这三个框架以及相关知识进行了分析，并对三个框架的核心技术进行了研究，最后对排课系统前台的相关技术进行了阐述。
2.1排课系统理论
2.1.1课表编排理念
高校的课表编排工作是高校最基本而又非常重要的一项教学管理工作，它是学校建立稳定教学秩序的基本保证，是学校贯彻教育方针、培养合格人才的具体体现。课表是培养计划实施的具体手段，它背后隐藏的是高校课程决策者的课程理念。因此，当学校要编制自己的排课管理软件时，首先要明确自己的课程理念或指导思想，这是课表编排的灵魂。从课表的演变历史来看：课程机会的平等化、课程的弹性化、学科的综合化以及课程的人性化是目前高校课程理念的主要发展趋势，这与我国的课程改革是合拍的，也为我校的课程编制改革提供了方向。
1、课程的平等化
从高校教育的角度来说，课程的平等化就是要体现课程上的机会均等，保证每个学生都能学到适合的课程。我国课程表发展比较缓慢，很长时间处于“校校同课程，班班同课表”整齐划一的阶段，为保障和促进课程适应不同地区、学校、学生的要求，实行国家、地方和学校三级课程管理，突出了课程的选择性、灵活性和多样性，让每个学生能够根据自身的特点学到适合自己的课程。
2、课程的弹性化
从国际课程的整体发展趋势来看，课程弹性化是当今世界各国课程改革的新趋势。表现为：（1）提倡“自主餐式”的课程管理制度。这种制度实际上是大幅度地增加了选修课程，学生对于个人命运的关注，使其更敏感地选择那些能够实现自身价值的学习内容。（2）实行具有弹性的学分制。它规定了学生能够毕业、取得学位应修满的学分总数，也是解决课程结构不合理和课程内容狭窄的有效手段。（3）实行弹
第二章相关知识和技术基于 SSM的高校排课系统的研究与应用
性化的学制。比如，学生按照规定修满学分就可以提前毕业，而因故未能正常学习的学生也可以延迟毕业。
3、跨学科与综合化
“人文科学数学化，自然科学人文化”是很多人对跨学科的直观理解，随着现代科
技信息的加强，社会的进步，不同学科和不同领域的整体化是大势所趋。跨学科与综合化要求课程能为学生提供一些新的学科或者跨学科的知识，使学生能够扩大知识面，增强学生的适应能力和创新精神。例如，美国很多大学开设了综合性的课程，如
“科学、技术和社会”课程，是涉及政治、经济和社会的综合性课程，通过学习，使得
学生在不同的领域建立起共同的认识方法，便于学生对各个学科之间的联系有更多的了解。
4、课程安排的人性化
课程的人性化，就是高校一切的工作以师生为本，体现了“以人为本”的科学发展观，课程安排人员要了解教师和学生的各种需要，尽最大努力为教师和学生改善外部条件，激发教师和学生的主动性、积极性和创造力。一方面要考虑学生课程分布的均匀与平衡，包括某门课程的均匀与平衡，某专业课程的均匀与平衡，某些课程分时段的均匀与平衡，课程上、下午的均匀与平衡等。另一方面，要考虑教师授课时间的均衡，不要在一天或两天内安排较多的课程，以防教师过度疲劳，影响教学效果和教师健康。
2.1.2排课因素分析
排课问题需要考虑的因素几乎是全校性的，像能够单独完成某种任务的机器一样，学校是一个有机组合而成的整体，各个部门各司其职，密切协调合作，以保证日常正常教务工作的运转和教学任务的完成[19]。在课程表编制的过程中，必须对课程表编制的基本因素进行充分的考虑和把握。从排课过程可能引起潜在冲突的角度，可以将排课的因素逐项概括如下：学生身心特点、教师因素、课程因素、课时因素、教学资源因素。
1、学生身心特点
大脑皮层是人体机能活动的高极中枢，是人们进行思维活动的物质基础。大脑皮层对来自机体内外环境的各种刺激加以分析和综合，产生感觉、思维，并建立语言和
基于 SSM的高校排课系统的研究与应用第二章相关知识和技术
支配行动，以保证人类对自然和社会的改造与适应能力。当外界事物引起学生的兴趣时，其注意力集中在大脑皮层的相应区域而形成优势兴奋灶。这时，该区域反应能力最好，条件反射易形成，注意力较易集中，学习效率较高。若长时间的学习，皮层细胞的持续工作会消耗能量，使大脑处于疲劳状态，表现为思路混乱，反应迟钝，注意也不能集中，引起学生学习兴趣的降低，记忆力减退甚至视力减退。因此，课程应该安排在学生容易接受、效率高的时段。
2、教师因素
许多学校都在扩大招生规模，在校班级增长，教师的工作量也在增加，这种情况下尤其要考虑教师这一因素。对担任不同课程或不同计划不同要求的同一课程的教师，其课表最好不要连排，以保证留给教师较充分的准备时间，匆匆忙忙走上讲台也能把课讲得很精彩是让人难以置信的，而充足的精力和体力才是教学质量的保证。
在课程安排方面，要从实际情况出发，针对不同的教师给予适当的照顾。对于年轻教师，可以安排的集中一些，以便集中更多的时间进行进修与科研；对于年老的教师，课程要安排的分散一些，做到劳逸结合；对于怀孕或者哺乳期的女教师，尽量不排课或排在一天的中间时间段；对于有特殊情况的老师也应当尽量根据其要求安排他们的课程。
3、课程因素
课程的安排中，首先要文理搭配，相对而言，理论课程逻辑性强，以抽象思维为主，思维过程一环扣一环，需要大脑的高速运转，注意力高度集中，学习过程重理解，主要利用左脑的功能；人文艺术课程直感性强，以形象思维为主，学习内容直观、具体，易感受，学习过程重记忆，主要利用右脑功能。安排课表时若注意每天课程的文理搭配就能充分开发利用左右大脑的功能，提高学习效率。其次要动静结合，学科课程有理论课和实验课，理论课以理论学习为主，实验课主要培养学生的实际操作能力和技能训练，活动课则主要训练学生的体能，安排课程注意动静匹配，则使学生劳逸结合，减轻学生负担，提高学习乐趣。
4、课时因素
我国普通的课时一般为45分钟，而且一个学年甚至整个学期都一样，这在世界各国是不多见的，这是一种以时间为中心编制课程表的理念，是时间控制人，而不是
第二章相关知识和技术基于 SSM的高校排课系统的研究与应用
人支配时间，在课段式课程表的启示下，我们可以通过改变每节课的教学时间，以满足不同类型的学生的和教师的需要，进一步地打破固定的教学时间安排，按照不同的课程科目、内容以及不同的学生和教师，实行弹性教学时间安排，这样，我们就能够在课程改革、扩大学校办学自主权的背景下，为学校、教师和学生的自主需求，提供一个可供选择的方案。
5、教学资源因素
教室是教学必须具备的条件之一，教室的利用率问题是课表编排人员应首先注重的问题，也是学校领导较为关注的问题[21]。在排课中需要用到的教学资源，例如阶梯教室、普通教室、体育场地、设备、各种实验室、语音室、多媒体教室等，在排课中需要根据实际的情况做合理、科学的安排，以便提高教学资源的使用率。
排课时尽量使同一门课程排在同一个教室，同一个班级的几门课程排在同一个教室或同一教学楼内，只有全面了解教学资源的实际情况后，排课时才可能根据课程性质及教学要求进行综合协调，使各种类型的教室达到最大的使用率，才能充分挖掘教学资源，提高办学效益[21]。
2.1.3排课系统问题概述
1、课程表结构
通常在排课系统中将“周”划分成若干个以“1课时”为单位的时间片集合，每周天数设为M，每天上课的节数设为 N，则形成了一个 M*N的矩阵。再将每一节分为左右两个部分，左边代表单周，右边代表双周，取 M=7，N=12，时间表如图 2-1所示。
这样的课程表可以满足不同体制学校的上课要求，可以一个空格作为排课单元，也
可以连续的一块区域作为排课单元，在课表编排上具有很大的灵活性。
每一个行政班级都有一张对应的课表，每天有十二节课，其中上午四节，下午至晚上八节，中间用分隔线分开，课表可以根据不同学校的具体情况做适当的调整。
基于 SSM的高校排课系统的研究与应用第二章相关知识和技术
图 2-1 周课表
2、基本排课术语
排课的过程是一个复杂的过程，在开发排课系统的过程中会遇到教务管理中经常使用的一些名词术语，现做如下介绍：
课程：所有参与排课的课程，也就是教学计划中所说的课程。
班级：所有参与排课的班级，一般指的是教学班级。
教师：所有参加排课的老师的集合。
时间片：指完成课程任务的一个最小单位所需要的时间。一周可以编排课程的每个节次为一个时间片，即时间片是个三元组([周次、星期几、节次])。
教学区域：一个大学可以有多个校区，每个校区有很多教学楼，每个教学楼可以是一个教学区域，几个非常接近的教学楼也可以看作一个教学区域。
场地：所有参与排课的教室、实验室、语音室、体育场等教学资源都称为场地。
时间片：根据时间长度，把课表分为若干个长度相等的时间单元，每一个单元成为一个时间片。
行政班级：简称为班级，新生入学时注册的班级即为行政班级。
教学班级：由在同一时间、同一地点及上同一门课的一个或多个行政班级组成，便于教学和组织学生课堂活动，多个行政班级不一定非是同一院系。例如，计算机系有两个班：12级计科 2班和 13级软工 3班合并起来上“面向对象方法论”的课程。
合班：多个行政班级可以合在一起上课，合班上课的学生对应排课中的教学班级。
第二章相关知识和技术基于 SSM的高校排课系统的研究与应用
分班：一个行政班级也可以拆分成多个教学班级进行上课，拆分的每一个班级即为一个教学班级。
课程类别：一般为通识教育课、学科基础课、专业必修课、专业选修课、任意选修课、实践教学课等。
学历层次：高等教育学历分专科、本科、硕士研究生和博士研究生四个层次；从学历系列上讲，主要包括专科、本科、第二学士学位班、研究生班（目前已停办）、硕士研究生和博士研究生六个方面。
教学计划：是课程设置的整体规划，它规定不同课程类型相互结构的方式，也规定了不同课程在管理学习方式的要求及其所占比例，同时，对学校的教学、生产劳动、课外活动等做出全面安排，具体规定了学校应设置的学科、课程开设的顺序及课时分配，并对学期、学年、假期进行划分。
原始教学计划：指专业年级所有的课程安排（可理解我我校的培养方案），
执行教学计划：指专业年级当前学期的课程安排。
教学任务：指各个班级当前学期的课程安排。
3、冲突及分类
因为排课问题是一个由多个约束条件限制的组合问题，因此，在排课的过程中，不可避免的出现这样那样的冲突，各类排课软件中基本的冲突主要有三类：
第一，在同一时间里同一个学生不能上两门不同的课程；
第二，在同一时间里同一个教师不能指定给两门课程上课；
第三，在同一时间里同一个教室不能被安排两门不同的课程。
经过以上的分析，我们可以将冲突分为以下几种：
（1）班级冲突。在安排课表的过程中，如果同一个学生被安排了两门或两门以上的课程，也就是一个教学班同时指定了两门或两门以上的课程，我们称为班级冲突。
在一个时间片里，一个教学班级只能安排一门课程。
（2）教师冲突。如果同一个教师同时被要求给两门或两门以上的课程授课，我们称为教师冲突。在同一个时间片里，一个教师只能给一门课程授课。
（3）教室冲突。如果同一个教室，同时安排了多门课程或多个教学班级上课，我们称为教室冲突。在一个时间片里，通常一个教室只能给一个教学班级使用。
基于 SSM的高校排课系统的研究与应用第二章相关知识和技术
在排课中，无论是手动排课，还是主动排课，都有同样的冲突问题，只是处理冲突的方式不同。在手动排课中，以教学班级为单位，可以使用比较普遍的鼠标拖拽的方式为教学班选择合适的时间单元，然后给时间单元安排选定的课程，再继续选择教师和教室，每一步都可以由程序判断选定的要素是否冲突，再由排课操作人员决定处理方式，比较灵活。而自动排课的冲突全部由程序独自完成，操作人员只需要点击“自动排课”方式，这种方式，排课人员根本无法知道程序到底是如何工作的。
4、课表编排
课表编排的目标就是为每一个行政班级生成每个学期的课程表，同时要求班级、教师和教室不得冲突。
课表编排冲突检测的过程，实际就是各种方案的筛选过程，这个过程较为复杂，无论使用手动排课还是自动排课都还存在很多不足，在进行相关的算法设计时，教室、教师、学生必须统一考虑，使用三重循环方式（如图 2-2），对这三个因素进行控制，由于这三个要素的重要程度相同，但在算法设计时不可能从处理时机上等同对待，而必须要有一个先后顺序，这种重要程度的并列与处理时机的排列使算法的复杂度大大增加。
图 2-2排课算法模型
第二章相关知识和技术基于 SSM的高校排课系统的研究与应用
课表编排完成后，每个班级开设的每门课程都和任一个教师、一个教室以及一个时间片联系起来，不会出现教师、教室和上课时间的冲突，并且可以满足学校、教师和学生的一些特殊要求。
2.1.4排课系统设计思想
目前排课系统主要使用的是自动排课和手动排课，他们各自实现思想如下：
（1）手动排课的设计思想
手动排课针对高校的实际情况以及高校的需要，在系统中采用的是基于周课程模板的交互式排课的思想。首先，根据学校的教学计划生成当前学期的教学任务。然后，根据每个学院的实际情况对当前教学任务进行手工维护以确定每个专业的教学任务，教师依据教学任务按照个人的特殊情况对上课时间进行申请，教务秘书依照申请以及其他约束交互排课生成模板，并且同时进行冲突的检测。最后，教务秘书为当前学期的所有模板指定相应的班级，这样形成最终的课程表。
对于相对灵活多变的课程表，周课程模板是一种比较普遍适用的模板，它把一个学期可能存在的多个课表存为不同的模板，教师使用教师课程表，学生使用学生课程表或教室课程表。针对某一课程地点和教师相对稳定的特点，在系统中采用了模板中存储的一周的教学安排与模板分离的设计，即系统中的模板和具体的教学任务分离的设计；同一门课程在某个学期可能分为多个教学班次开设，在教学任务中通过课程和班次两个信息字段唯一标识一个教学任务；同一个教学任务一周之内可能开设多次，系统中把教学任务以及相应的时间安排分离来解决这个问题。高校教师有不少外聘教师，系统采用了教师主动申请教学时间安排的方式来安排教师的教学时间。通过周课程模板的思想解决了已有排课软件对于教学任务重用以及过去课程表的查询问题；通过教师请求解决了系统中相对教师存在的弱约束[19]。
（2）自动排课的设计思想
随着人们对人工智能研究的深入，各种不同的智能算法被应用到排课问题的研究中。下面对一些算法做简单描述。
模拟退火算法（Simulate Anneal Arithmetic，SAA）是一种通用概率演算法，用来在一个大的搜寻空间内找寻命题的最优解。模拟退火的原理也和金属退火的原理近似：将热力学的理论套用到统计学上，将搜寻空间内每一点想象成空气内的分子，分
基于 SSM的高校排课系统的研究与应用第二章相关知识和技术
子的能量，就是它本身的动能，而搜寻空间内的每一点，也像空气分子一样带有“能量”，以表示该点对命题的合适程度。演算法先以搜寻空间内一个任意点作起始，每一步先选择一个“邻居”，然后再计算从现有位置到达“邻居”的概率。
贪心算法（又称贪婪算法）是指，在对问题求解时，总是做出在当前看来是最好的选择。也就是说，不从整体最优上加以考虑，他所做出的仅是在某种意义上的局部最优解。贪心算法不是对所有问题都能得到整体最优解，但对范围相当广泛的许多问题他能产生整体最优解或者是整体最优解的近似解。
回溯法(探索与回溯法)是一种选优搜索法，按选优条件向前搜索，以达到目标。
但当探索到某一步时，发现原先选择并不优或达不到目标，就退回一步重新选择，这种走不通就退回再走的技术为回溯法，而满足回溯条件的某个状态的点称为“回溯点”。
动态规划法，是系统分析中一种常用的方法。于 20世纪 50年代由贝尔曼（R.
Bellman）等人提出，是用来解决多阶段决策过程问题的一种最优化方法。动态规划的实质是分治思想和解决冗余，因此，动态规划是一种将问题实例分解为更小的、相似的子问题，并存储子问题的解而避免计算重复的子问题，以解决最优化问题的算法策略。
遗传算法是指一类借鉴生物界的进化规律（适者生存，优胜劣汰遗传机制）演化而来的随机化搜索方法。随着人工智能的发展，借鉴了生物界的进化思想和遗传学机理的遗传算法，有卓越的并行搜索能力，以及在求解优化问题中，即使参数异动也表现出高度鲁棒性，使其被广泛应用于各个求解优化组合结果领域。
2.2 SSM框架技术
2.2.1 J2EE平台
J2EE平台提供中间层集成框架，用来满足无需太多费用而又需要高可用性、高可靠性以及可扩展性应用的需求。通过提供统一的开发平台，J2EE降低了开发多层应用的费用和复杂性，同时提供对现有应用程序集成强有力支持，完全支持 Enterprise
第二章相关知识和技术基于 SSM的高校排课系统的研究与应用
JavaBeans，有良好的向导支持打包和部署应用，添加目录支持，增强了安全机制，提高了性能。
J2EE平台使用多层的分布式应用模型，应用逻辑按功能划分为组件，各个应用组件根据他们所在的层分布在不同的机器上。这样设计的初衷是为了解决两层模式(Client/Server)的弊端，传统模式中，客户端担当了过多的角色而显得臃肿，后期的程序难于升级、可伸展性也不理想，重用业务逻辑和界面逻辑非常困难，现在J2EE 的多层企业级应用模型将两层化模型中的不同层面切分成许多层。图 2-3是 J2EE 典型的四层结构。
图 2-3 J2EE的四层结构图
（1）客户层：J2EE应用程序可以是基于 Web方式的，也可以是基于传统方式的，客户层一般为静态 HTML网页、应用客户端程序、Applets或其他应用。
（2）表示层：表示层主要负责处理客户的页面，使用的技术主要包括JSP页面或Servlet，此外可能包含某些 JavaBean对象来处理用户输入，并把输入发送给运行在业务层上的 Enterprise Bean来进行处理，减轻了客户端的负担。
（3）业务层：业务层顾名思义就是用来处理业务了，它是整个应用的核心，主要是由运行在业务层上 Enterprise Bean进行处理，一方面接收来自数据层传入的数据，通过业务处理，把处理的结果返回给表示层。
第一章强智高校教务网络管理系统简介第一节软件发布说明 第二节系统特色 第三节系统组成 第四节硬件环境 第五节软件环境 第六节网络环境 第二章软件安装、卸载及运行 第一节外部环境的安装 第二节教务系统的安装 第三节教务系统的卸载 第四节教务系统的运行 第三章软件基本操作说明 第一节批量处理
第二节报表打印 第三节取消拦截弹出窗口 第四章教务系统基础数据初始化第一节分校信息 第二节院系信息 第三节专业信息 第四节教学功能区信息 第五节教学楼信息 第六节教室信息 第七节班级信息 第八节教研室信息 第九节课程信息 第十节学年学期信息 第五章学籍管理 第一节学生管理基本流程
第二节学生基本信息管理2.1 招生数据转入 2.2 编班编学号 第三节学籍注册管理 3.1 报到管理 3.2 注册管理 第四节奖励处分管理 第五节学籍异动 5.1 校内异动 5.2 校外异动 第六节其它辅助信息管理6.1 基本信息维护 6.2 简历信息维护 6.3 家庭信息维护 6.4 奖贷信息维护 6.5 毕业信息维护
第六章教师资源管理第一节基本信息管理 基本信息填报 基本信息审核 基本信息统计
第二节辅助信息管理职称变动 学历变动 工作变动 个人经历 学术交流 教师培训 转入任课统计 教学情况 奖励情况 项目管理 编译专著 论文发表 考核情况 双师评定 师德档案
证书管理 第七章教学计划管理第一节教学计划制定基本流程第二节教学计划制定 2.1 设置专业各学期周数分配2.2必修课程计划的录入 2.3实践教学环节课程的录入2.4选修课课程计划录入 2.5专业方向计划录入 第三节教学计划审核 第四节教学计划审批 第五节教学计划查询 第六节教学计划导出打印 第七节教学计划微调 第八节专业学分统计
教务处排课系统建模 摘要：为解决教务处排课系统选课问题，通过对问题的分析，设计解决问题的主要数据结构，再设计出算法程序，从时间、教师、周开课次数、冲突检测及解决等方面处理排课问题。 关键词：排课系统，数据结构，算法，冲突检测，建模。 每年开学时需要选课，有时排课系统会出现各种各样的问题，一部分是因为排课系统本身的算法问题。设计一个合理算法对于学生选课方便至关重要，以下是一个排课系统的介绍。 1.排课系统的基本要求： 1.必修课尽可能的排在上午；例如，数学、英语、专业课等安排在上午，而 体育、计算机、实验等安排在下午。 2.一个教师如果上午连续上四节课，尽可能的将四节课都安排在一个教室； 3.一周上多次的课程尽可能间隔至少一天，比如高数，如果一周上六节课， 则尽可能安排周1、3、5上午上课；因此同一节的课程一周最多上六节课，且只能在周一、周三、周五。 4.同一专业的课程不能有冲突。 2. 问题的描述： 根据排课的优先级，应该先将全校各个专业本学期的专业课安排好，再考虑教师的教学问题，即如果某一个教师某天上午或下午连续教四节课，确保后一节课的教室号与前一节相同。判断同一课程一周上几次，一次则可以在五天中无课程的时间中随机抽取一天安排课程，两次则可以分为周一和周 三、周二和周四、周三和周五三周时间来排课，三次则只能是周一、周三、 周五一种排课时间。 3.基本算法的描述： 设要安排的课程为{ C1 , C2 , ., Cn} ,课程总数为n , 而各门课程每周安排次数为{ N1 , N2 , ., Nn} ;每周教学日共5 天,即星期一～至星期五;每个教学日最多安排4 次课程教学,即1 ～ 2 节、3 ～4 节、5 ～ 6 节和7 ～8 节(以下分别称第1 、2 、3 、4 时间段) . 在这种假设下,显然每周的教学总时间段数为5 ×4 = 20 ,并存在以下约束关系: n ≤20 (1) N = 6n，i =1，Ni ≤20 (2) 自动排课问题是:设计适当的数据结构和算法, 以确定{ C1 , C2 , ……, Cn } 中每个课程的教学应占据的时间段,并且保证任何一个时间段仅由一门课程占据. 4. 主要数据结构
摘要：制定一个学校的排课计划是一项非常耗时且相当辛苦的工作，而且它还得由有学校排课工作经验或者这方面知识的人才能做好。在一所高校时一个课程表的制定是一个难题，因为在有关课程表的问题上有很多的限制条件得考虑，还有大量的数据空间被挖掘，即便你的输入数据量并不是实际意义上的大批量。 课程编排系统是一个学校不可缺少的部分,它的内容对于学校的决策者和管理者来说都至关重要,所以自动课程编排系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。但一直以来人们使用传统人工的方式管理文件档案，这种管理方式存在着许多缺点,如:效率低、保密性差,另外时间一长,将产生大量的文件和数据,这对于查找、更新和维护都带来了不少的困难。 随着科学技术的不断提高,计算机科学日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。 本系统经过测试，运行稳定，可投入使用。 关键字：排课管理，VB，数据库
Abstract：Formulates a school platoon class plan is an item consumes extremely when also the quite laborious work, moreover it also must by have the school row of class work experience or this aspect knowledge talented person can complete. When a university a class schedule formulation is a difficult problem, because has the very many limiting condition in the related class schedule question to result in the consideration, but also has the massive data space to excavate, even if your input data quantity is not in the practical significance mass. The curriculum arranges the system is a school essential part, Its content said regarding the school policy-maker and the superintendent all very important, Therefore the automatic curriculum arranges the system to be supposed to be able to provide the sufficient information and the quick inquiry method for the user. But the people have since always used the traditional artificial way management document file, this management way has many shortcomings, For example: The efficiency low, the secrecy is bad, Moreover the time one is long, Will produce the massive documents and the data, This regarding the search, the renewal and the maintenance has all brought many difficulties. Along with science and technology unceasing enhancement, The computer science is mature day after day, Its formidable function had profoundly known for the people, t entered the human society each domain and is playing the more and more vital role. This system after the test, the movement is stable, may put into the use. Key words: Curriculum management, VB, database
2008~2009学年度《WEB 程序设计》 课程设计 班级:05网络3班 学号:090205338 姓名:周秋艳 2008年12月17日
基于WEB的高校教师排课系统 一、用户需求分析（10分） 学校教务的管理作为高校教育信息化工作中的一项重要工作，如何构建一个具有开放性、实用性和灵活性的平台，是一个值得探讨的课题。其中，作为学校教务重点环节之一的排课系统也尤为重要。 先前，在统筹安排各班级上课的时间需要人工实现，而且经常会出现同时有多个班级要使用教室的冲突。既耗时又耗精力，随着计算机技术的不断发展，计算机技术在各领域的充分完美应用，以学校的教务管理为该系统的应用背景，开发一个教室智能排课系统。 此系统开发主要包括后台数据库的建立和前端应用程序的开发两个方面。系统采用Visual Basic 6.0开发工具和SQL Server 2000作为后台数据库开发的应用软件。该系统实现上机时间的安排，课程的安排，教室的安排，以及它们之间的不冲突和资源的高效利用；这更切合学院教学需要，降低了排课管理工作的工作量和节省了时间，同时课程安排完成后，学院可迅速获得课表情况信息，为教学工作带来方便。本系统界面友好，操作简单，使用方便。 二、系统总体设计（15分） 1.系统功能描述 1.1 基本信息管理：教师、教室、班级、课程、教学任务等数据的输入、编辑功能； 1.2 数据处理：自动排课、课表修改、删除功能；
1.3 数据输出：桌面查询教师、教室、班级课程表，报表打印教师、 教室、班级课程表； 1.4 帮助：指导用户使用该系统及其他相关说明。 2 系统功能设计 分析目前市场上流行的各种排课软件，它们都具有比较完善的功能，但在真正的排课算法上都会有些问题，因为排课算法最关键的问题是如何解决各式各样的冲突。在做需求分析的过程中，通过调查得知目前排课人员对排课算法的主要要求有： 2.1 怎样的合班组合能避免冲突？ 目前采取的方式是相同或相近的专业的班级组合。 2.2 什么地方有空能排课？ 对教室和班级而言是查空，对教师而言是有无排课需求。 2.3 有两个以上的空哪一个更好？ 是要考虑离散和平衡问题。 2.4 排课前如何考虑教师宏观利用问题？ 例如：多媒体大班课：大学英语、高等数学尽量排在上午， 思想道德修养、马克思主义哲学原理等尽量排在下午。 2.5 对于数量巨大的信息，系统仍具有较快的响应速度和较小的 系统开销。 三、系统功能模块分析（２５分） 详细分析各功能模块之间的关系，以及各功能模块下的子模块构成。
毕业设计 <<排课管理系统>> 院系______ 专业______ 班级______ 姓名______ 日期年月日
目录 摘要I ABSTRACT II 第一章引言 1 1.1 背景1 1.1.1教师管理系统 1 1.2开发教师管理系统的目的和原则 3 1.3开发环境介绍 3 1.3.1 开发平台 4 1.3.2数据库设计工具——ACCESS数据库管理系统 7 第二章系统设计 9 2.1 系统分析9 2.2 系统流程和操作方式设计11 第三章系统界面设计12 3.1系统界面设计以及代码分析12 第四章数据库的设计30 4.1数据库设计30 4.2 数据库概念和发展30 4.3系统测试与评价38
总结39 致谢40 参考文献41 摘要 20世纪以来，社会生产力迅速发展，科学技术突飞猛进，人们进行信息交流的深度与广度不断增加，信息量急剧增长，传统的信息处理与决策的手段已不能适应社会的需要，信息的重要性和信息处理问题的紧迫性空前提高了，面对着日益复杂和不断发展，变化的社会环境，特别是企业间日趋剧烈的竞争形势，一个人、一个企业要在现代社会中求生存，求发展，必须具备足够的信息和强有力的信息收集与处理手段。 对于一个学校来说，大量教师课程安排难于通过传统的方法进行管理；这就迫切需要利用计算机技术来帮助学校管理者来处理教师课程安排的日常管理,合理安排课程,防止课程冲突.排课管理系统可以很好的解决以上问题.排课管理系统是管理信息系统的一个典型用例. 管理信息系统是一个集信息技术、经济管理理论、统计学与运筹学、数据库技术为一体的综合性系统，是一个资金技术密集型、劳动密集型、智力密集型的项目。我国拥有广阔的市场和丰富的人才资源，有几十年的技术积累和经验积累，有一定的后发优势。管理信息系统的创新工作既不能妄自菲薄，更不能夜郎自大。要抓住当前网络经济兴起的有利时机，以实现我国信息技术和信息产业的跨越式发展，更好地发挥信息产业对国民经济增长的拉动作用。 开发学校排课管理系统的过程就是要实现数据处理方式由人工管理向计算机管理的转变，它在计算机技术和教师管理实践活动两者之间架设桥梁。 关键字:排课管理,管理信息系统,数据库,计算机管理
综合实验报告 题目：智能排课系统 学生姓名： 专业：信息管理与信息系统 班级：信管1002班 学号： 1002100206
一、概述 （一）开发背景 随着信息技术的飞速发展，各个行业的信息化势在必行。正所谓“科学技术是第一生产力”，科技的进步大大地提高了生产率。然而，在高校这个知识密集的地方，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。 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。 排课系统正是为了减轻教务人员的工作量，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。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。但是，由于技术、经验的有限和数据量过大，目前我们很难做出一个满足所有需要的排课系统。因为它不仅要考虑到教室冲突问题和教师冲突问题，还要考虑到分段课、单双周课时的资源利用问题；另外由于高校的教学特点，还要处理合班课、分班课、体育课与选修课等特殊课程。针对这些问题，在此专门对数据库设计作了一些探索，并于架构的选择和模块的划分上经过精心调整，在菜单的设计上也体现了人性化的操作。该设计贴近用户需求，功能完整，架构合理，并用大量的框图模型体现了系统的规划。 （二）项目的任务及意义 当今学校内部没有完善的高校排课系统，管理水平差，学校课程不能得到合理分配。迫切需要提高现代化管理水平、管理质量和管理高校课程。高校排课系统的初步现代化的开发和使用，能够大大提高学校管理者的工作效率，节省成本提高经济效益。它把从事教务管理的人员从繁重的手工操作中解脱出来，用更多精力从事创造性的管理活动和其它重要的活动中去，从而达到节省人力、物力，财力的目标；它能使决策、计划和其它管理活动更加科学、精确、灵活。 本软件主要是适用于高等学校教务部门的办公软件，运用此软件，可以免去工作人员繁忙而枯燥的手工排课过程，直接通过计算机进行排课。 业务范围涉及到课程、上课班级/实验班级/上机班级、任课指导老师/周次/节次、教学场地（教室，实验室，机房等）等相关因素。 二、系统规划 （一）需求分析 自动课程编排系统需要满足来自三方面的需求，这三个方面分别是学生、教师和管理员。学生的需求是查询院系的课程情况及学生信息的修改；教师对选课系统自动排课情况进行操作，同时形成自动排课查看确认；选课管理员的功能最为复杂，包括对学生、教师、选课进行管理和统计，及系统状态的查看、维护并生成选课报表。学生可以直接查看选课情况，学
模块化学校管理系统解决方案 一、模块化学校管理系统解决方案 目前，随着中国加入WTO，教育也走向国际化已经成为学校今后发展的方向和重点，学校信息化建设、管理和数字化教学水平也将是其中一个重要的衡量标准。《教育管理信息化标准》的颁布将为教育部门对教育数据进行总体的规划和组织，建立起统一的数据平台提供有力的技术保证；它将带动教育管理信息存储、访问、更新、传递方式的变革，进一步减轻学校人力资源和财政管理的负担。主要表现为： 1、由于缺乏统一的数据规范和接口，各个学校原有的管理软件之间难以实现互操作，系统之间的信息资源不能共享，同样的数据需要录入多次，同样的系统功能也需要重复开发，势必造成原有资源和财政的浪费。 2、“校校通”工程的实施，又对各个学校之间的教育管理信息系统的数据交换提出了挑战，统一的数据标准和接口规范成为学校与学校之间，学校与教育管理部门之间信息互通的关键。不同教育管理信息系统之间难以实现跨系统、跨平台的交流。 E-WARE模块式学校管理系统遵循根据教育部的EMIF规范，参照美国SIF互操作框架（School Interoperability Framework）的技术思路，真正实现了教育管理部门与学校（点不限）、学校与学校的区域化信息管理及信息共享与传输的实时数据交换功能，是国内目前为数不多的、最先进的学校管理系统。它是一个集高效、安全、交互一体化、基于局域网/互联网环境下的可管理、可扩充、可推广的学校信息化管理系统。对学校管理工作功能进行了提炼和概括，使学校管理工作日益规范化、制度化和科学化。它涵盖了学生管理、教师管理、教师管理、学校信息、内部业务、中考管理、电子报表、系统设置等主要功能模块，大大减少了管理者的手工劳动，是学校管理的得力助手。系统的功能模块式使本系统具有很大的灵活性和可扩展性，能够很好地满足今后学校的需求改变。 系统采用目前世界上最先进的计算机技术B/S体系结构，采用大型关系数据库技术，支持SQL Sever、Oracle数据库系统，运行在Windows操作系统平台上。系统的应用实现采用目前最先进的美国微软.NET软件开发技术，适合不同规模的和形式的学校使用，应用范围广泛。整个系统的安全保护措施被分解在每个应用环节，大大地保证了系统的安全性和可靠性。 由于使用浏览器提供了统一的登录界面，用户在完成身份登录就可以接受系统网中其他信息服务系统提供的服务。对于不同等级的安全要求，该系统也将提供相应的从简单的密码保护等安全措施。操作无需培训，教师、学生、家长、学校管理者都能参与进来。
基于SSM的高校排课系统的研究与应用中文摘要基于 SSM的高校排课系统的研究与应用 中文摘要 排课管理是高校教学管理中十分重要又相当复杂的工作，它涉及的范围广、限制条件多，属于多因素的组合规划问题，通过科学、合理的编排课表，对稳定教学秩序、提高教学质量具有重要作用。排课系统是一个提供教学计划、教学任务和排课等功能的管理平台，是高校数字化校园建设的重要组成部分。 本课题设计并实现了基于J2EE的Web轻量级开发框架SSM（Struts2、Spring、MyBatis）的高校排课系统。首先，描述了系统设计的相关理论及SSM开发框架的实现原理；然后，对系统的需求进行分析，包括业务流程分析、数据流程分析以及功能性需求和非功能性需求分析；其次，对系统进行总体设计，包括系统架构的设计、系统功能模块的设计和数据库的设计；最后，描述了系统主要功能模块的详细设计与实现。 本课题设计并实现的排课系统满足了排课工作的基本需求，达到了预期的效果。 基于 SSM框架的排课系统具有扩展性好、易维护等特点，将为同类高校排课系统的建设提供有效的参考。 关键词：排课系统，J2EE，SSM框架，数字化校园
Abstract Research and Design of Course Scheduling System Based on SSM Research and Design of Course Scheduling System Based on SSM Abstract Course arrangement is a very important and complex task of university teachingmanagement; it involves a wide range of restrictions and belongs to the multi-factorportfolio planning problem. Arranging course scientifically and rationally has an importantrole to improvement the quality of teaching and stabilizes the teaching order. Coursescheduling system provides us with a management platform including functions ofteaching plan, task management and course arrangement. The purpose of the thesis is to design and implement a university Course SchedulingSystem based on J2EE Web lightweight development framework SSM (Struts2, Spring,and MyBatis). Firstly, the thesis describes the theory of the system design andimplementation principle of the SSM development framework. Secondly, it describes theoverall system design, including the design of the system architecture, the design of thesystem function modules, and the design of the database. Lastly, it describes the detaileddesign and implementation of the system's main function modules. The designed and implemented course scheduling system has meet work needs andreaches the desired effect. The system based on SSM framework has characteristics ofgood expansibility and easy maintenance, its design and implementation provides a usefulreference for other similar Course Scheduling System. Keywords: Course Scheduling System, J2EE, SSM framework, digital campus
教务处排课系统建模 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
教务处排课系统建模 摘要：为解决教务处排课系统选课问题，通过对问题的分析，设计解决问题的主要数据结构，再设计出算法程序，从时间、教师、周开课次数、冲突检测及解决等方面处理排课问题。 关键词：排课系统，数据结构，算法，冲突检测，建模。 每年开学时需要选课，有时排课系统会出现各种各样的问题，一部分是因为排课系统本身的算法问题。设计一个合理算法对于学生选课方便至关重要，以下是一个排课系统的介绍。 1.排课系统的基本要求： 1.必修课尽可能的排在上午；例如，数学、英语、专业课等安排在上午，而体育、计 算机、实验等安排在下午。 2.一个教师如果上午连续上四节课，尽可能的将四节课都安排在一个教室； 3.一周上多次的课程尽可能间隔至少一天，比如高数，如果一周上六节课，则尽可能 安排周1、3、5上午上课；因此同一节的课程一周最多上六节课，且只能在周一、周 三、周五。 4.同一专业的课程不能有冲突。 2. 问题的描述：
根据排课的优先级，应该先将全校各个专业本学期的专业课安排好，再考虑教师的教学问题，即如果某一个教师某天上午或下午连续教四节课，确保后一节课的教室号与前一节相同。判断同一课程一周上几次，一次则可以在五天中无课程的时间中随机抽取一天安排课程，两次则可以分为周一和周三、周二和周四、周三和周五三周时间来排课，三次则只能是周一、周三、周五一种排课时间。 3.基本算法的描述： 设要安排的课程为{ C1 , C2 , ., Cn} ,课程总数为n , 而各门课程每周安排次数为{ N1 , N2 , ., Nn} ;每周教学日共5 天,即星期一～至星期五;每个教学日最多安排4 次课程教学,即1 ～ 2 节、3 ～ 4 节、5 ～ 6 节和7 ～ 8 节(以下分别称第1 、2 、3 、4 时间段) . 在这种假设下,显然每周的教学总时间段数为5 ×4 = 20 ,并存在以下约束关系: n ≤20 (1) N = 6n， i =1， Ni ≤20 (2) 自动排课问题是:设计适当的数据结构和算法, 以确定{ C1 , C2 , ……, Cn } 中每个课程的教学应占据的时间段,并且保证任何一个时间段仅由一门课程占据. 4. 主要数据结构 对于每一门课程,分配2 个字节的“时间段分配字”(无符号整数) :{ T1 , T2 , ., Tn} . 其中任何一个时间段分配字(假设为Ti ) 都具有如下格式:
自动排课系统 摘要：制定一个学校的排课计划是一项非常耗时且相当辛苦的工作，而且它还得由有学校排课工作经验或者这方面知识的人才能做好。在一所高校时一个课程表的制定是一个难题，因为在有关课程表的问题上有很多的限制条件得考虑，还有大量的数据空间被挖掘，即便你的输入数据量并不是实际意义上的大批量。 课程编排系统是一个学校不可缺少的部分,它的内容对于学校的决策者和管理者来说都至关重要,所以自动课程编排系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。但一直以来人们使用传统人工的方式管理文件档案，这种管理方式存在着许多缺点,如:效率低、保密性差,另外时间一长,将产生大量的文件和数据,这对于查找、更新和维护都带来了不少的困难。 随着科学技术的不断提高,计算机科学日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。 本系统经过测试，运行稳定，可投入使用。 关键字：排课管理，VB，数据库
Abstract：Formulates a school platoon class plan is an item consumes extremely when also the quite laborious work, moreover it also must by have the school row of class work experience or this aspect knowledge talented person can complete. When a university a class schedule formulation is a difficult problem, because has the very many limiting condition in the related class schedule question to result in the consideration, but also has the massive data space to excavate, even if your input data quantity is not in the practical significance mass. The curriculum arranges the system is a school essential part, Its content said regarding the school policy-maker and the superintendent all very important, Therefore the automatic curriculum arranges the system to be supposed to be able to provide the sufficient information and the quick inquiry method for the user. But the people have since always used the traditional artificial way management document file, this management way has many shortcomings, For example: The efficiency low, the secrecy is bad, Moreover the time one is long, Will produce the massive documents and the data, This regarding the search, the renewal and the maintenance has all brought many difficulties. Along with science and technology unceasing enhancement, The computer science is mature day after day, Its formidable function had profoundly known for the people, t entered the human society each domain and is playing the more and more vital role. This system after the test, the movement is stable, may put into the use. Key words: Curriculum management, VB, database
word文档整理分享 中小学辅助排课系统的设计与实现 贺荣 摘要：编排课表是中小学教学管理中一项重要而又复杂的工作。它通过合理地安排时间、教师、课程、班级四大要素之间的关系，使全校各个班级一周内的每节课，都有合适的教师及课程与之对应。 针对我校自身的校务情况，在研究过当前一些优秀的排课算法的基础上，我研究出一套基本可行的排课程序。它可先根据教务人员输入的约束条件进行设置，通过逐步筛选细化，将特定的课自动安排在最合适的时间段中安排到最优级的班级中。如果自动排课尚有不成功的地方，会在课表显示区将该课程以红色显示进行警告。通过这种直观的辅助手段，教务人员再配合进一步手动调整，最终调整出满意的课表。 关键词：排课系统自动手动辅助 参考资料
一、排课系统的开发背景 随着教育事业的不断发展，学校对教师课程安排的复杂度不断增加，如何将一个学校各个学科每天的课程安排与教室资源的分配合理化是摆在每一个教务工作人员面前的一个难题。传统的人工排课方式不仅工作繁琐，工作量大，而且还很容易出现错误。因此，计算机软件技术应用于学校的课程安排是发展的必然。充分发挥计算机自身的优势，将大量复杂的判断与运算交给计算机做，是真正意义上的人脑的“减负”。教师设置好学校基本情况及排课要求，让计算机自动排出课程表，适度调课后的课表就能满意地应用于新的学期。 早在上世纪60年代末，Grotlieb.C.C教授就对课程表问题进行了形式化描述[1]。排课表这样的时间表问题(TTP: T ime-Table-P rob lem ) , 是典型的组合优化和不确定性的调度问题[ 2, 3 ] , 并且已被证明是NP完全问题，有其自身固有的数学模型，即课表问题存在解，并且能找到解[4]。排课表问题的难度在于:它是一个多元受限的问题(受限于课程、时间、班级、教师、教室排课五要素) , 如果必须满足所有的约束条件(而这些条件通常是相互矛盾的) , 则极有可能找不到完整解[ 5 ]; 这也是为什么迄今为止还几乎没有完全自动生成课表系统的软件应用于实际，因为多数的排课效果好的软件还需后期手动辅助排课进行完善，而那些完全自动生成的排课软件，通常会以降低约束条件的满足程度为代价（比如不能均匀分布课程、主副科安排时间段不很合理等）。 目前, 解决课表问题的方法有: 模拟手工排课法[ 6,7 ] , 图论方法, 拉格朗日松弛法, 二次分配型法等多种方法[ 8, 9 ]。在以往的教学管理中，课表编排在许多学校只能通过人工或人工模拟的方式生成。但是，伴随着各类学科范围的不断扩大，各学科科目逐渐增多，以至于众多的教师和学生、庞大的课时、复杂的班级信息令学校的教务安排人员无法高效、合理地制定出相应的排课计划。这就促使我们的教务安排人员必须采用一些辅助的手段来帮助自己。因此，计算机辅助排课成了现代排课的需要，相应的排课算法成了人们探讨的主要问题。目前常见的排课算法有贪心算法、遗传算法、回溯算法等[10]。研究并使用一种好的算法不仅可以缩短排课时间，提高排课效率，更可以让使用者得心应手，提高教学效果。
青岛农业大学 毕业论文(设计)开题报告 题目：青岛农业大学排课系统的设计与实现 姓名： 学院：理学与信息科学学院 专业：计算机科学与技术 班级： 学号： 指导教师： 2013 年 3 月 18 日
说明 一、有关说明 毕业论文(设计)题目确定后，学生应尽快征求导师意见，讨论题意与整个毕业论文(或设计)的工作计划，然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲，主要由以下几个部分构成： 1.研究(或设计)的目的与意义。应说明此项研究(或设计)在生产实践上或对某些技术进行改革带来的经济、生态与社会效益。有的课题过去曾进行过，但缺乏研究，现在可以在理论上做些探讨，说明其对科学发展的意义。 2.国内外同类研究(或同类设计)的概况综述。在广泛查阅有关文献后，对该类课题研究(或设计)已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述，只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述，并提出自己对一些问题的看法。 3.课题研究(或设计)的内容。要具体写出将在哪些方面开展研究，要重点突出。研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的，并要考虑与其它同学的互助、合作。 4.研究(或设计)方法。科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法，是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。因此，在开始实践前，学生必须熟悉研究(或设计)方法，以避免蛮干造成返工，或得不到成果，甚至于写不出毕业论文或完不成设计任务。 5.实施计划。要在研究提纲中按研究(或设计)内容落实具体时间与地点，有计划地进行工作。 二、注意事项 1.开题报告的撰写完成，意味着毕业论文(设计)工作已经开始，学生已对整个毕业论文(设计)工作有了周密的思考，是完成毕业论文(设计)关键的环节。在开题报告的编写中指导教师只可提示，不可包办代替。 2.无开题报告者，不准申请答辩。 3.本表要用计算机填写，签字要手写，一式三份，本人、导师、所在学院(要原件)各一份。 4．学生可根据内容的多少调整表格的大小。
高校实验课排课系统的设计与研究 【摘要】为了充分利用实验室资源，提高实验室工作效率，本文设计了一个高校实验室排课系统。该系统利用Visual Basic作为开发语言，集高校实验课教学安排、实验课排课、实验室预约管理和实验课课表查询等功能为一体。系统实现了将专任教师、教授课程、上课地点这三个因素与上课时间的匹配问题，极大地优化了高校实验室资源分配。中国论文网/8/view-12933355.htm 【关键词】实验室；排课系统；Visual Basic 1 研究背景及现状 排课是高校实现教学任务顺利进行的前提。目前大学生数量与日剧增，高
校开设课程更加多元化，排课的难度变得越来远大。实验中心作为高校教学环境中重要的一环，其排课也面临着诸多问题[1]。传统手动排课多采用实验员制作表格的方式，专任教师到实验员处预约实验课程时间及地点，由实验员统一调度分配。当确定好实验课上课地点时，再由实验员通知专任教师。这种方法工作量巨大，繁琐，而且无法对整个实验中心的教室资源做整体分配，造成资源浪费。人工排课出现错误的几率极大，一旦出错，将导致实验教学任务无法顺利进行，无法维持正常的教学秩序，造成教学事故，影响教学质量[2]。 目前，已存在一些排课系统，如基于贪婪算法的排课系统[3]，基于遗传算法的排课系统，人工智能排课系统[4]。这些排课系统都是针对高校基础课程的排课系统。实验课与理论课相比，具有实验课时少，上课时间零散，需按照实验项目授课等特殊性，因此，目前针对基础课的排课系统并不适用于实验课排
课。 本文针对实验课课程的特殊性，设计了一个排课系统。该系统将专任教师、教授课程、上课地点这三个因素与上课时间相匹配，充分地利用了实验室资源，实现了资源分配的最优化，极大地提高了实验室工作效率，调高了实验教学质量。 2 实验课排课系统的设计与实现 2.1 实验课排课系统的功能分析 高校实验课排课管理分为高校教务处、二级学院和实验中心三个层次。高校教务处负责下发每个学期的实验教学任务，二级学院负责审核和实验教学任务，实验中心负责实验课排课的具体安排和调度。根据高校实验课排课的管理模式，该排课系统主要分为以下几个模块：系统管理模块、教学任务准备模块、实验课程排课模块、实验室预约管理模块、实验课表查询模块、实验课工作量统计模块和冲突预警模块。各模块功能如下：
《高校教务管理系统》 需求调研报告 目录 1引言 (1) 1.1编写目的 (1) 1.2背景说明 (1) 1.3系统目标 (1) 2需求描述 (2) 2.1教学资源维护 (4) 2.1.1学年校历编排 (4) 2.1.2 组织结构维护 (4) 2.1.3 教室资源维护 (4) 2.2学籍维护 (5) 2.2.1 学生基本信息维护 (6) 2.2.2 成绩信息 (6) 2.2.3考勤信息维护 (7) 2.3教学计划维护 (8) 2.4开课/排课维护 (9) 2.4.1 开课管理： (9) 2.4.2 排课管理： (9) 2.5选课管理 (13) 2.5.1 学生网上选课平台（B/S结构） (13) 2.5.2 教务员管理平台（C/S结构）： (15) 2.6考务管理维护（暂定） (16) 2.7成绩管理维护 (16) 2.7.1 系统用途 (17) 2.7.2 系统特点 (17) 2.8教师管理维护 (18) 2.8.1 目的： (18) 2.8.2 管理内容： (19) 2.9毕业设计管理和毕业审核（暂定） (19) 2.9.1 系统用途 (19) 2.9.2 功能需求描述 (20) 2.9.3 功能描述 (21) 3性能需求 (24) 3.1网络平台要求 (24) 3.1.1 网络环境下的多用户系统。 (24) 3.1.2 数据的完整性，准确性。 (24) 3.1.3数据安全性。 (24)
3.2用户平台要求 (24) 4行为描述 (25) 5参考文献 (25) 6总结 (26)
1引言 1.1编写目的 教务管理是大学的主要日常管理工作之一，涉及到校、系、师、生的诸多方面，随着教学体制的不断改革，尤其是学分制、选课制的展开和深入，教务日常管理工作日趋繁重、复杂。如 何把教务工作信息化，模块化，便捷化是现代高校发展的重点，所以迫切需要研制开发一种综合教务管理软件，建成一个完整 统一、技术先进、高效稳定、安全可靠的教学信息管理系统。 1.2背景说明 ●待开发系统名称：教务管理系统 ●开发者： ●用户：高校教务人员，在校学生，教师 1.3系统目标 开发此教务管理系统软件，使教务人员及操作者进行教务管理，方便操作者随时添加、查询、修改，使工作人员从繁琐 的填表，查表工作中解放出来；使供需双方都获得满意的结果； 促进报表、统计数字的规范化；提高工作效率；降低教务管理 维护费用，提高行政工作效率，改善服务质量，为学校领导决 策提供支持，该软件的设计目标尽量达到人力与设备的节省,
中小学学校管理系统
中小学学校管理系统 一、系统简介......................................................... - 1 - 二、系统架构......................................................... - 3 - 三、系统功能......................................................... - 3 - 3.1教职工管理................................................... - 3 - 3.2教室管理..................................................... - 4 - 3.3班级管理..................................................... - 4 - 3.4学生管理..................................................... - 5 - 3.5学期管理..................................................... - 5 - 3.6课程管理..................................................... - 6 - 3.7成绩管理..................................................... - 6 - 3.8排课管理..................................................... - 7 - 3.9个人桌面..................................................... - 7 - 3.10学校行政.................................................... - 8 - 3.11控制面板.................................................... - 9 - 3.12辅助办公................................................... - 10 - 四、系统产生报表.................................................... - 11 -