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本系统开发工具:Visual Studio 2005+SQL2000
本设计包含内容:源代码+可执行程序(计算机毕业设计)+计算机毕业论文+开题报告+答辩稿
高校的实验排课工作一直是实验教学管理中一项重要而复杂的工作,拥有大量的约束条件,根据不同的实际情况也有着复杂的特殊性,它需要花费排课人员大量的时间和精力。该系统充分利用现代计算机软硬件技术,改变了传统的手工排课方式,不仅提高了实验排课人员的工作效率,也大大提高了实验排课的科学性和可靠行。
该系统在研究市面上各种排课软件的基础上,根据我校实验教学的实际情况,采用目前较为流行的B/S(浏览器/服务器)结构和ASP.NET(Active Server Pages.NET,即基于.NET的动态服务器网页)动态网页技术,利用VS2005+SQL Server2000设计出一个小型的实验排课系统。该系统功能完善,易于操作、管理和维护,可扩充性好。文章介绍了建立该系统的技术方案,包括系统可行性和需求分析、系统功能设计及数据库设计,并给出了实现方法。
关键字:实验排课系统;B/S结构;ASP.NET;SQL Server2000
目 录
第1章 绪论 1
1.1排课问题提出及实现意义 1
1.2排课问题的研究历史和现状 1
1.3本课题研究内容和目标 2
第2章 系统开发工具及关键技术介绍 3
2.1 ASP.NET技术 3
2.2 SQL Server简介 4
2.3 B/S体系结构简介 4
2.4 ADO.NET简介 5
第3章 系统分析与需求 6
3.1.系统的一般描述 6
3.2系统可行性分析 6
3.2.1技术可行性 6
3.2.2经济可行性 7
3.2.3易操作性 7
3.3系统需求分析 8
3.3.1系统功能需求 8
3.3.2系统性能需求 9
3.4系统功能模块划分 10
第4章.系统设计 12
4.1系统设计原则与目标 12
4.2系统软件体系结构 12
4.3系统主要功能模块设计 13
4.3.1基本信息管理模块设计 13
4.3.2课表编排模块设计 14
4.3.3课表管理模块的设计 16
4.4数据库设计 16
4.4.1概念结构设计 16
4.4.2逻辑结构设计 18
4.4.3数据字典设计 19
第5章 系统实现 22
5.1系统运行环境 22
5.2系统具体实现 22
5.2.1登录界面的实现 22
5.2.2班级信息录入功能的实现 25
5.2.3课程信息录入功能的实现 25
5.2.4教师信息录入功能的实现 26
5.2.5实验室信息录入功能的实现 27
5.2.6课表自动编排的实现 28
5.2.7课表手动调节的实现 30
5.2.8课表查看管理的实现 30
结 论 33
参考文献 34
致 谢 35
随着信息化的到来,各行各业都经受着以互联网为核心的全球信息化浪潮的冲击,各种信息管理系统相继出现。实验教学管理系统——基于B/S结构的实验排课子系统就是其中一个。利用计算机来处理排课过程中教师,课程,班级,实验室四种资源,无疑节省了大量的时间和劳动力,给人们的生活带来了极大的方便。本章主要介绍排课问题提出及实现意义,排课问题的研究历史和现状及本系统所要研究的内容和目标。
课表编排是一个涉及到多种因素的典型的组合规划问题,它要保证在课程中安排教师,学生,教室不能产生冲突(所谓冲突,就是将需要上不同课程的两个或多个班级安排在了同一地点,同一时间,或为同一老师在同一时间安排了两门或多门课程等情况),并且要满足教师的要求和教室资源等约束条件。
目前,国内的部分高校仍然采用手工排课的方法。手工排课工作量大,排出来的课表不宜调节。随着我国教育体制改革的深入,学生人数的不断上升,课程设置不断向深度和广度发展,手工排课的缺点越来越突出。由于计算机具有运行速度快,处理能力强等特点,很自然的运用到这一领域中。用计算机进行排课能够快速的得到满足约束条件的可行结果,具有排课时间短,人力省和质量高的优点,不但能使教务人员从繁杂的排课任务中解脱出来,而且对于推进教学的发展也起到非常重要的作用。
排课是高校教学管理中一项重要而复杂的工作,起实质就是为学校所设置的课程安排一组适当的教学时间和空间,从而使整个教学能够有计划有秩序的进行。由于具有规模大,约束复杂及本质不断变化等特点,使得课表问题成为令人感兴趣的课题之一[18]。
20世纪50年代末,国外就有人开始研究课表编排问题。1962年,Cotlieb就曾提出一个课表问题的数学模型,并用匈牙利算法解决了三维线形运输问题。
近40年来,人们对课表的计算机解决法做了很多尝试。其中,课表编排的整数规划模型将问题归结为一组0—1变量的解,但是其计算量非常大。此外,有些文献试图从图论的角度来求解课表编排问题,但是图的染色体问题也是NP完全问题,只有在极为简单的情况下才可以将课表编排转化为二部图匹配问题。进入20实际90年代以后,国外对课表问题的研究仍然十分活跃。比较有代表性的有印度的Vastapur大学管理学院Arabinda Tripathy,加拿大的Montreal大学的Jean Aubin和Jacques Ferland等。
在国内,对课表问题的研究开始于20实际80年代初期,具有代表性的有:南京工学院的UTSS(A University Timetable Scheduling System)系统,清华大学的TISER(Timetable Scheduler)系统,大连理工大学的智能教学组织管理和课程调度系统等。这些课表编排系统往往依赖于各个学校的教学体制,不宜进行大量推广。
实验排课系统是实验教学管理系统的一部分,它的出现,大大的简化了实验教学人员的排课的工作量。对每一个学校的实验教学而言,新学期开始,首当其冲的任务就是该学期实验课表的安排问题,而课表安排又涉及到班级,教师,实验室,时间等学校方方面面的因素,如何排出一个好且适用的课表,是一项复杂的系统工程,在当今信息技术及计算机网络技术高度发到的今天,充分利用和发挥计算机的优势,将大量复杂的判断和运算交给计算机来做,排课人按照教学计划设置好学校基本情况和排课要求,让计算机排出课表,之后做些适度手工调节。系统主要是解决实验课表的自动编排功能,根据实验教学计划和排课的种种条件,来帮助学校来完成实验课表的编排。本课题立足于我校实际的实验教学过程中的实验课程编排,在对排课业务进行分析后,以SQL Sever 2000做后台数据库,以VS2005做前台开发工具,主要实现“课表自动编排,手工调节,课表查询,课表打印”等功能。该系统应具有强大的数据库作为信息存储后台,简洁美观方便操作的系统前台,同时还应该具有以下优点:
(1)功能集成化,所有管理(添加,删除,修改等)都集中在一起;
(2)使用简单化,实验排课系统的各种操作简单,统一;
(3)查询综合化,可实现多种条件的查询;
(4)方便的打印功能,可实现对教师,班级,机房课表的立即打印。
通过该实验排课子系统,可以提高排课质量,把教务工作者从繁重的排课工作中解脱出来,而且课表中的信息一目了然,对于优化实验教学,指导学生进行实验,评估每位教师对实验教学的贡献,领导合理决策,都具有重要意义,必将大大推动实验教学的良性循环。
实验室排课一直是实验教学管理人员一项重要且复杂的基本工作,它涉及面广,限制条件多,其实质就是为学校所设置的实验课安排一组适当的教学时间和空间,从而使整个实验教学能够有计划,有秩序的进行下去。在实际中,排课具有很多的约束条件,其中包括实验室,班级,教师,课程,时间等多种因素[19],结构和过程也相当复杂。如果完全依靠人工手动来完成,则需要耗费大量的人力和时间。因此我们希望用计算机代替人工来完成实验课表的编排,从而大大提高排课工作的科学性和准确性,同时也提高工作效率,减轻实验室管理人员的负担。
该基于B/S的实验排课子系统主要提供一个实验课程的编排和查询平台,涉及到管理员,教师和学生三个部分的功能。
(1)管理员登录功能,根据权限进入管理员相应的页面的功能。
(2)基本数据的输入
在排课之前,需要输入大量的基本数据信息,其中包括班级信息,教师信息,实验室信息,课程信息,并且提供对这些信息的增,删,修改功能。基本数据的保存可以用数据库形式进行保存,有利于系统的集成。
(3)课表编排
课表的编排分为自动编排和手工调节两部分。
课表的编排不是任意的,它是一个时间,教师,班级,实验室,课程五者的组合规划问题,为达到最好的实验教学效果应遵循一定的要求。这些要求有以下几条:
1)同一班级在同一时间不能安排两门实验课;
2)同一教师在同一时间不能进行两门实验课的教学;
3)同一实验室在同一时间不能安排两门实验课;
4)同一时间安排的实验课程总数不能大于实验室总数;
5)同一教师或同一班级最好选择几个相对固定的实验室;
最后,管理人员可对计算机初排结果通过人工交互进行适当的调整。
(4)课表信息管理
排课结束以后,可对排课结果进行多种条件的查询,并可以输出不同形式的课表,包括班级课表,教师课表,实验室课表,并且可以对这些课表进行打印。
(1)教师登录功能,根据其权限进入教师相应的页面的功能。
(2)教师对自己课表的查询功能,教师可查询本学期自己所教实验课程的课表。
(3)教师对自己课表的打印功能,教师可打印本学期自己所教实验课程的课表。
(4)实验室课表的查询和打印功能。
(1)学生登录功能,根据其权限进入学生相应的页面的功能。
(2)学生对自己所在班级课表的查询功能。
(3)学生对自己所在班级课表的打印功能。
(4)实验室课表的查询和打印功能。
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