教务处排课系统建模
教务系统数据流程图绘制
教务系统数据流程图绘制
教务系统是学校管理教务工作的重要工具，通过对学生信息、课程安排、成绩
管理等数据的处理和管理，匡助学校高效地完成教学任务。为了更好地了解教务系统的数据流程，下面将详细介绍教务系统的数据流程图绘制。
一、学生管理流程
1. 学生注册流程
学生注册是教务系统的第一步，主要包括以下流程：
(1) 学生填写个人信息：学生进入教务系统，填写个人信息，包括姓名、性别、出生日期、籍贯等。
(2) 学生提交信息：学生填写完个人信息后，点击提交按钮，将个人信息提交
给教务系统。
(3) 系统验证信息：教务系统接收到学生提交的个人信息后，对信息进行验证，确保信息的准确性和完整性。
(4) 生成学生账号：系统验证通过后，为学生生成惟一的学生账号，并将账号
信息发送给学生。
(5) 学生登录系统：学生收到学生账号后，使用账号登录教务系统，完成注册
流程。
2. 学生选课流程
学生选课是教务系统的核心功能之一，主要包括以下流程：
(1) 查看课程信息：学生登录教务系统后，可以查看开设的课程信息，包括课
程名称、授课教师、上课时间等。
(2) 选择课程：学生根据自己的兴趣和学习计划，在教务系统中选择合适的课程。
(3) 提交选课申请：学生选择完课程后，点击提交按钮，将选课申请提交给教
务系统。
(4) 系统验证选课申请：教务系统接收到学生的选课申请后，对申请进行验证，确保学生已满足选课条件。
(5) 确认选课结果：教务系统根据学生的选课申请和课程容量等信息，生成选
课结果，并将结果通知学生。
(6) 学生查看选课结果：学生收到选课结果通知后，登录教务系统查看自己的
教务管理系统-用例图
用例图：教务处管理员：
学生：
教师：
时序图：【1】学生访问系统的时序图
【2】教师访问系统更新成绩时序图
【3】管理员管理系统时序图
协作图：【1】学生访问系统协作图
【2】教师访问系统更新成绩协作图
【3】管理员管理系统协作图
系统的状态图：
活动图：【1】学生活动图
【2】教师的活动图
【3】管理员活动图
雨滴穿石，不是靠蛮力，而是靠持之以恒。——拉蒂默
大学教务管理系统——UML模型
某大学教务管理系统UML模型
随着高校校园网的建设和Internet技术的引进，基于校园网和Internet的应用系统的开发正在蓬勃发展。教务管理师高校教学管理的一向重要工作，现代化的高校教务管理需要现代化的信息管理系统支持。新世纪背景下，高校教育体制进行了大规模的改革，招生人数逐年增加，教学计划不断更新。在高校日常管理中，教务管理无疑是核心工作，重中之重。其管理模式的科学化与规化，管理手段的信息化与自动化对于学校的总体发展产生深远的影响，由于管理容过多，繁琐，处理的过程也非常复杂，并且随着学校人员的增加，教务管理系统的信息量大幅上升，因此往往很难及时准确地掌握教务信息的运作状态这使得高校教务管理的工作量大幅度增加，另外，随着教育改革的不断深化，教学管理模式也在发生变化，例如实施学分制、学生自主选课等。这一切都有赖于计算机网络技术和数据库技术的支持，在这样的形势下建立和完善一个集成化的教务管理系统势在必行。
目前，国高校都开发了自己基于校园网的教务管理系统。由于其教务管理模式不尽相同，不同学校的实际教务管理情况各有自己的特点，因而各高校需要针对自己的教务管理模式和特点建立自己的教务管理系统。本设计是基于某高校的教务管理模式开发的基于校园网的教务管理系统。这样一个系统不仅可以降低工作量、提高办公效率，而且使分散的教务信息得到集中处理，对减轻教务工作负担、提高教务管理水平、实现教务管理的现代化具有重要意义。
1.建立系统用例模型
1.1确定系统模型的参与者
仔细分析教务管理系统问题描述。在UML中，角色代表位于系统之外和系统进行交互的一类对象，本系统中创建主要的角色有以下三类：
学生选课系统完整的UML建模
信息系统集成技术及应用
题目：UML系统分析设计、建模与实现学号：100430112022
姓名：杨家建
专业：计算机技术
指导教师：舒远仲
UM L系统分析设计与建模
以简单的学生选课系统进行详细的系统分析与建模。
（一）系统用例图
1•首先根据需求分析可知：管理员维护课程信息，对其进行添加、修改、删
除等。学生可以在线查询课程信息，并进行选课，也可以在规定时间内更改选修 的课程。我们发现系统中的参与者有：管理员和学生，然后从参与者的角度就可 以发现系统的用例，并绘制出系统的用例图，如图 1所示：
图1学生选课系统用例图
2.对部分用例进行描述：
“添加课程”用例
1） 用例名：添加课程
2） 执行者：管理员
3） 目的：管理员通过系统界面进入，添加所要开设的课程，确认无误后将其信息保 存到数
据库中，以供学生选择。
4）过程描述:
5） 管理员选择进入管理界面，用例开设
修改课程
停开课程
A —
管理员
vvinclude>>
<>
添加课程
vvinclude>>
<>
删除课程
查询课程信息
6）系统提示输入管理密码
7）管理员输入密码
8）系统验证密码
9）A1:密码错误
10）进入管理界面，系统显示目前所建立的全部课程信息
11）管理员选择添加课程
12）系统提示输入新课程信息
13）管理员输入信息
14）系统验证是否和已有的课程冲突
15）A2 :有冲突
16）10 ）系统添加新课程，提示课程添加成功
17）11 ）系统重新进入管理界面，显示所有课程
18 ）12 ）用例结束
19 ）异常事件流处理：
20 ）A1 :密码错误：1）系统提示再次输入。2）用户确认后进入第5）步。
教务处排课系统建模定稿版
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 =
教务系统数据流程图绘制
教务系统数据流程图绘制
教务系统是现代高校管理的重要工具，它的数据流程图可以清晰地展示教务管理的各个环节和数据流动情况。下面是一份教务系统数据流程图的标准格式文本，详细描述了教务系统的数据流程和相关信息。
一、教务系统数据流程图概述
教务系统数据流程图主要包括以下几个模块：学生信息管理、课程管理、成绩管理、教师信息管理和排课管理。这些模块之间通过数据流进行信息传递和交互，实现教务管理的各个环节。
二、学生信息管理模块
1. 学生信息录入：学生信息管理员将学生的基本信息（如姓名、学号、性别、年龄等）录入系统中。
2. 学生信息查询：学生或者教务管理员可以通过系统查询学生的个人信息。
三、课程管理模块
1. 课程信息录入：教务管理员将课程的基本信息（如课程名称、课程代码、学分、授课教师等）录入系统中。
2. 课程信息查询：学生或者教务管理员可以通过系统查询课程的详细信息。
四、成绩管理模块
1. 成绩录入：教师通过教务系统录入学生的考试成绩。
2. 成绩查询：学生或者教务管理员可以通过系统查询学生的成绩信息。
五、教师信息管理模块
1. 教师信息录入：教务管理员将教师的基本信息（如姓名、工号、性别、职称等）录入系统中。
2. 教师信息查询：学生或者教务管理员可以通过系统查询教师的个人信息。
六、排课管理模块
1. 课程排课：教务管理员根据学生选课情况和教师的时间安排，制定课程的排课计划。
2. 排课查询：学生或者教务管理员可以通过系统查询课程的排课情况。
七、数据流和数据存储
1. 数据流：学生、教师和教务管理员可以通过系统进行数据流的输入和输出，实现信息的传递和交互。
高校教务管理系统数据库模型
高校教务管理系统数据库模型
一、需求分析
设计数据库，需求分析是关键；需求分析就是作文的提纲，而文章的正文就是我们接下来要设计的数据库；数据库以需求分析来进行总体布局、设计、建立。需求分析的质量决定你数据库的价值，所以这是数据库设计的核心，也是最耗时、最复杂的阶段。
对教务管理系统进行模块划分，分步进行设计和管理：
1、学生信息管理
该模块是教务工作人员进行对学生信息的管理，进行学生信息的添加、修改、删除。在进行信息的添加时，首先在新的窗口进行学生信息的录入，在保存的时候要进行学生学号是否有重复的检查，如果添加的学生编号有重复就要对用户进行提示。只有在不重复的情况下才能进行信息的添加。在进行信息的删除时，要首先打开提示窗口让用户确认是否要删除，只有在用户确认的情况下才能进行信息的删除。在进行信息的修改时，要根据用户选定的学生进行修改，即列出用户选定的学生的所有信息，在这个基础上进行学生信息的修改。
2、教师信息管理
教务工作人员通过此模块来管理教师信息，包括教师信息的添加、修改、删除等。
信息的添加时，需要验证教师的编号是否重复；删除和和修改学生信息，和学生信息管理模块相同。
3、院系管理
此模块是用来管理院系的信息，包括班级院系的添加，修改，删除等。在进行信息的添加时，需要进行班级的编号是否重复的检查，如院系编号重复则对用户进行提示，不重复则添加成功。院系管理模块的删除和修改和学生信息管理模块相同。
4、课程信息管理
教务工作人员通过该模块来管理课程的基本信息，包括课程信息的添加，修改，删除和班级课程的设置等，具体做法同前面的模块。
大学教务管理系统——UML模型
某大学教务管理系统UML模型
随着高校校园网的建设和Internet技术的引进，基于校园网和Internet的应用系统的开发正在蓬勃发展。教务管理师高校教学管理的一向重要工作，现代化的高校教务管理需要现代化的信息管理系统支持。新世纪背景下，高校教育体制进行了大规模的改革，招生人数逐年增加，教学计划不断更新。在高校日常管理中，教务管理无疑是核心工作，重中之重。其管理模式的科学化与规范化，管理手段的信息化与自动化对于学校的总体发展产生深远的影响，由于管理内容过多，繁琐，处理的过程也非常复杂，并且随着学校人员的增加，教务管理系统的信息量大幅上升，因此往往很难及时准确地掌握教务信息的运作状态这使得高校教务管理的工作量大幅度增加，另外，随着教育改革的不断深化，教学管理模式也在发生变化，例如实施学分制、学生自主选课等。这一切都有赖于计算机网络技术和数据库技术的支持，在这样的形势下建立和完善一个集成化的教务管理系统势在必行。
目前，国内高校都开发了自己基于校园网的教务管理系统。由于其教务管理模式不尽相同，不同学校的实际教务管理情况各有自己的特点，因而各高校需要针对自己的教务管理模式和特点建立自己的教务管理系统。本设计是基于某高校的教务管理模式开发的基于校园网的教务管理系统。这样一个系统不仅可以降低工作量、提高办公效率，而且使分散的教务信息得到集中处理，对减轻教务工作负担、提高教务管理水平、实现教务管理的现代化具有重要意义。
1.建立系统用例模型
1.1确定系统模型的参与者
仔细分析教务管理系统问题描述。在UML中，角色代表位于系统之外和系统进行交互的一类对象，本系统中创建主要的角色有以下三类：
学生选课系统完整的UML建模
。
U M L系统分析设计与建模
以简单的学生选课系统进行详细的系统分析与建模。
(一)系统用例图
1.首先根据需求分析可知：管理员维护课程信息，对其进行添加、修改、删除等。学生可以在线查询课程信息，并进行选课，也可以在规定时间内更改选修的课程。我们发现系统中的参与者有：管理员和学生，然后从参与者的角度就可以发现系统的用例，并绘制出系统的用例图，如图1所示：
图1 学生选课系统用例图停开课程
删除课程
2.对部分用例进行描述：
“添加课程”用例
1）用例名：添加课程
2）执行者：管理员
3）目的：管理员通过系统界面进入，添加所要开设的课程，确认无误后将其信息保存到数据库中，以供学生选择。
4）过程描述：
5）管理员选择进入管理界面，用例开设
6）系统提示输入管理密码
7）管理员输入密码
8）系统验证密码
9）A1:密码错误
10）进入管理界面，系统显示目前所建立的全部课程信息
11）管理员选择添加课程
12）系统提示输入新课程信息
13）管理员输入信息
14）系统验证是否和已有的课程冲突
15）A2：有冲突
16）10）系统添加新课程，提示课程添加成功
17）11）系统重新进入管理界面，显示所有课程
18）12）用例结束
19）异常事件流处理：
20）A1：密码错误：1）系统提示再次输入。2)用户确认后进入第5)步。21）A2：有冲突：1)系统提示冲突，显示冲突的课程信息。2）用户重新输入，验证无误后进入第10）步。
“选课”用例
1）用例名：选课
2）执行者：学生
3）目的：学生进入选课系统界面，浏览的课程，最后选择一门自己喜欢的课程并提交。
教务管理系统UML模型
§1.1建立用例图
建立如下四个用例图 （一）顶层用例图 （二）学生角色用例图 （三）教师角色用例图 （四）教务员角色用例图
顶层用例图
学 生 角 色 用 例 图
教 师 角 色 用 例 图
教 务 员 角 色 用 例 图
§2 建立系统动态模型
2.1活动图 经过活动图的建模可以比较清楚地了
解整个进程过程的操作过程，本系统中 主要的活动图有如下几个：学生成绩查 询活动图、教务员修改学生资料活动图、 学生选课活动图以及教师成绩录入活动 图
学 生 成 绩 查 询 活 动 图
教 务 员 学 生 资 料 修 改 活 动 图
学 生 选 课 活 动 图
教 师 成 绩 录 入 活 动 图
§2建立动态模型
2.2顺序图 主要包括如下几个顺序图 ①教务学籍管理顺序图 ②学生注册顺序图 ③学生选课顺序图 ④教师成绩录入顺序图
教 务 学 籍 管 理 Fra Baidu bibliotek 序 图
学 生 注 册 顺 序 图
学 生 选 课 顺 序 图
教 师 成 绩 录 入 顺 序 图
§2建立动态模型
2.3协作图 主要包括如下几个协作图 ①教务学籍管理协作图 ②学生注册协作图 ③学生选课协作图 ④教师成绩录入协作图
教 务 学 生 学 籍 管 理 协 作 图
学 生 注 册 协 作 图
大学教务管理系统——UML模型
大学教务管理系统——U M L
模型(总11页)
本页仅作为文档封面，使用时可以删除
This document is for reference only-rar21year.March
某大学教务管理系统UML模型
随着高校校园网的建设和Internet技术的引进，基于校园网和Internet的应用系统的开发正在蓬勃发展。教务管理师高校教学管理的一向重要工作，现代化的高校教务管理需要现代化的信息管理系统支持。新世纪背景下，高校教育体制进行了大规模的改革，招生人数逐年增加，教学计划不断更新。在高校日常管理中，教务管理无疑是核心工作，重中之重。其管理模式的科学化与规范化，管理手段的信息化与自动化对于学校的总体发展产生深远的影响，由于管理内容过多，繁琐，处理的过程也非常复杂，并且随着学校人员的增加，教务管理系统的信息量大幅上升，因此往往很难及时准确地掌握教务信息的运作状态这使得高校教务管理的工作量大幅度增加，另外，随着教育改革的不断深化，教学管理模式也在发生变化，例如实施学分制、学生自主选课等。这一切都有赖于计算机网络技术和数据库技术的支持，在这样的形势下建立和完善一个集成化的教务管理系统势在必行。
目前，国内高校都开发了自己基于校园网的教务管理系统。由于其教务管理模式不尽相同，不同学校的实际教务管理情况各有自己的特点，因而各高校需要针对自己的教务管理模式和特点建立自己的教务管理系统。本设计是基于某高校的教务管理模式开发的基于校园网的教务管理系统。这样一个系统不仅可以降低工作量、提高办公效率，而且使分散的教务信息得到集中处理，对减轻教务工作负担、提高教务管理水平、实现教务管理的现代化具有重要意义。
VB课程设计大学排课系统
VB课程设计大学排课系统
1.设计目的
排课管理是高校每个学期教学教务管理工作的一个主要内容，是整个综合教学教务管理系统中必不可少的部分。排课也是一项复杂而精细的工作，归纳起来主要有五方面相互作用、相互关联的因素，即课程、教师、时间、班级以及教室。教务处根据教学计划的要求、实际招生人数、教师资源情况、每学期要开设的课程、开课计划，公共课程（包括公共英语、马列课、公共体育、计算机基础、高等数学等）进行分组处理，自动排课，以班为单位形成课程表，以教室为单位形成教室使用表，供教师、教学楼管理员使用。2.设计内容
本次课程设计中完成排课算法和课表查询的实现，排课包括手动排课、自动排课和手动调整，查询包括班级课表、教室课表以及教师课表的查询，手动排课是管理员可以自己选择课程名称、教师名称、班级编号、教室编号和上课时间，然后将排课信息存到数据库表中，自动排课是自动调用任课表中的课程、教师和每周节数、班级信息表中的班级编号、教室信息表中的教室编号以及时间表中的上课时间，然后根据算法自动进行排课。查询可以根据班级编号、教室编号、教师姓名查出手动排课和自动排课后的班级课程表、教室课程表和教师课程表，自动排课后的课程表支持预览打印。打印是通过程序调用Excel表格，显示出课程表
3.需求描述
图1 系统功能结构图
查询老师信息
修改老师信息
图2 系统用例图
3.1参与者
学生：查询学生课表，在查询课表时首先应该登录，所以课表查
询用例要包含登陆用例。
教师：查询教师课表，在查询课表时首先也应该登录。
院管理员：可以编辑信息，查询课表信息。
大学教务管理系统——UML模型
某大学教务管理系统UML模型
随着高校校园网的建设和Internet技术的引进，基于校园网和Internet的应用系统的开发正在蓬勃发展。教务管理师高校教学管理的一向重要工作，现代化的高校教务管理需要现代化的信息管理系统支持。新世纪背景下，高校教育体制进行了大规模的改革，招生人数逐年增加，教学计划不断更新。在高校日常管理中，教务管理无疑是核心工作，重中之重。其管理模式的科学化与规范化，管理手段的信息化与自动化对于学校的总体发展产生深远的影响，由于管理内容过多，繁琐，处理的过程也非常复杂，并且随着学校人员的增加，教务管理系统的信息量大幅上升，因此往往很难及时准确地掌握教务信息的运作状态这使得高校教务管理的工作量大幅度增加，另外，随着教育改革的不断深化，教学管理模式也在发生变化，例如实施学分制、学生自主选课等。这一切都有赖于计算机网络技术和数据库技术的支持，在这样的形势下建立和完善一个集成化的教务管理系统势在必行。
目前，国内高校都开发了自己基于校园网的教务管理系统。由于其教务管理模式不尽相同，不同学校的实际教务管理情况各有自己的特点，因而各高校需要针对自己的教务管理模式和特点建立自己的教务管理系统。本设计是基于某高校的教务管理模式开发的基于校园网的教务管理系统。这样一个系统不仅可以降低工作量、提高办公效率，而且使分散的教务信息得到集中处理，对减轻教务工作负担、提高教务管理水平、实现教务管理的现代化具有重要意义。
1.建立系统用例模型
确定系统模型的参与者
仔细分析教务管理系统问题描述。在UML中，角色代表位于系统之外和系统进行交互的一类对象，本系统中创建主要的角色有以下三类：
教务系统数据流程图绘制
教务系统数据流程图绘制
教务系统是学校管理教务工作的重要工具，它通过对学生信息、课程安排、教师管理等方面的管理，实现了教学管理的自动化和信息化。数据流程图是一种图形化的工具，用于描述系统中数据的流动和处理过程。在教务系统中，数据流程图可以帮助我们清晰地了解各个模块之间的数据流动和处理逻辑，从而更好地进行系统设计和优化。
教务系统数据流程图绘制的标准格式如下：
1. 教务系统总体数据流程图
教务系统总体数据流程图主要描述了教务系统的整体架构和数据流动的主要路径。以下是一个示例：
[教务系统总体数据流程图示例]
在该示例中，教务系统的主要模块包括学生管理、课程管理、教师管理和成绩管理。学生信息从学生管理模块输入，经过课程安排模块和教师管理模块的处理，最终生成成绩并存储到成绩管理模块中。
2. 学生管理模块数据流程图
学生管理模块是教务系统中的重要模块，主要用于管理学生的基本信息、选课情况等。以下是一个示例：
[学生管理模块数据流程图示例]
在该示例中，学生信息的输入可以来自学生本人或者学校的学生信息系统。学生信息经过学生信息录入和验证的处理后，存储到学生信息数据库中。同时，学生可以通过学生信息查询功能查询自己的信息。
3. 课程管理模块数据流程图
课程管理模块是教务系统中用于管理课程信息的模块，包括课程的新增、修改、删除等功能。以下是一个示例：
[课程管理模块数据流程图示例]
在该示例中，课程信息的输入可以来自教务处或者教师的申请。课程信息经过
课程信息录入和验证的处理后，存储到课程信息数据库中。同时，教师可以通过课程信息查询功能查询课程的详细信息。
数学建模排课系统
监制: 数学建模协会
计算机上机课安排
摘要
本模型用于较为方便的排课，其步骤主要分三个部分。
第一部分主要解决那些学生空课特别少的特殊班级，由于此种班级可供选择的空课时间不多，故而最为优先的进行考虑。这一部主要靠人工完成。
第二部分也就是本模型的核心部分，用于初步解决余下班级的排课问题。首先将老师和学生的课表转化成相应的0-1分布的形式，然后利用所确定的优先级别，对课表中学生空课状态（记为X1），老师在原任课天内空课情况（记为X2）根据不同时段的空课情况赋予不同的值，以及实验室每个时段的上机占有情况（X3），即可通过参数的大小反应各个空课处优先被安排的程度，然后将老师的课表矩阵与其所教班级的课表矩阵相加，使得学生上午优先、教师指导自己班学生最大化及实验室占有情况同时考虑，找出Y（Y= （X1+ X2 +X3）*e）最大值处的坐标，即为该班级上机实践应该安排在课表中的位置。而将0-1分布的矩阵转化为带有优先级别的矩阵通过Matlab很容易的实现，两个矩阵的相加也可以通过Matlab实现。
这一模块将在智能化排课的过程中用到两次。第一次，把老师任课天内可以指导自己所教班级最大限度的排满。然后通过C程序选出需要加天的老师，及具体哪天，使得被选择的那天为所有可选天中，最大化指导学生的那天。关键代码将在附录二中给出。而后再对于还没有排课的班级进行下一轮的排课，这时只需可虑老师所附加来校的那一天。这样就保证老师尽可能多的指导自己所教班级，教师来学校的意义最大化。
以上的两轮排序，较为简便并且智能的实现了课表的基本确定。
正方教务管理系统中的智能排课模块
正方教务管理系统中的智能排课模块
一、计划任务的录入
教学计划表和教学任务表是排课工作的基础数据表，排课系统的运行高度依赖教学任务表，因此教学任务表的数据需要完整准确且无冗余。
教学任务录入路径如下图
单击计划任务安排弹出教学任务录入窗体
在左上角选择学年、学期，（年级、校区可不选），单击课程代码右边的
按钮弹出课程选择窗体
任务是以课程为索引录入的，在开课学院、开课系等选择框中输入条件，查看课程列表，双击需要安排任务的课程，会在任务录入窗体的右上部分“未落实记录数”下属列表中出现该门课程需要录入任务的各个专业，如下图
选中需要安排的一条任务，单击（或右键选择新建教学班），弹出任务录入操作窗体
输入框是浅黄色为是必填项，字体是灰色的为不可修改项。对于排课而言，关键条目包括：班级名称、教师职工号（教师姓名、选课课号、上课编号）、周学时、总学时、讲课学时、实验学时、起止周、教室要求。
班级的录入：在班级名称的下拉菜单中选择班级、需要合班的再次点开下拉菜单选择另一个班级，需要跨专业合班的点击右侧的按钮，弹出合班选择窗体
双击各个需要合班的班级条目，会在已选择的班级下属列表框中显示选中信息，点击选定，完成合班选择。
教师的录入：在教师职工号框中输入职工号后回车，或者点击右侧的按钮，弹出教师选择窗体
可以选择部门、科室查询教师列表，也可以在姓名框中输入姓名，点击查询，支持模糊搜索，选中条目后点击确定（或者双击条目）。选择教师后选课课号、上课编号会自动填入。
周学时的录入：进入任务安排操作窗体时周学时、起止周、各种学时会根据专业计划中的信息自动填入，但安排任务是常需要根据具体情况做出修改。周学时字段长为7，中间由短线连接。如2.0-4.0，前面的2.0表示理论周学时，后面的4.0表示实验周学时，即每周理论课上两节，实验课上四节（每节1学时）。周学时的合法格式应为整数或半整数，如2.5-3.5，2.0-12.，0.0-4.0
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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: Ti 的数据类型C为:unsigned int 。Ti 的最高位是该课程目前是否是有效的标志,0 表示有效,1 表示无效(如停课等) ;其它各位称为课程分配位, 每个课程分配位占连续的3 个位(bit) ,表示某教学日(星期一～星期五) 安排该课程的时间段的值,0 表示当日未安排,1 ～ 4 表示所安排的相应的时间段(超过4 的值无效) .在这种设计下, 有效的时间段分配字的值应小于32 768 (十六进制8000) , 而大于等于32 768 的时间段分配字对应于那些当前无效的课程(既使课程分配位已设置好也如此) , 因此很容易实现停课/ 开课处理. 5.排课算法
在上述假设下,自动排课算法的目标就是确定{ C1 , C2 , ., Cn} 所对应的{ T1 , T2 , ., Tn} .
从安排的可能性上看,共有20 !/ (20 - N) !种排法。如果有4 门课,每门课一周上2 次,则N = 8 ,这8 次课可能的安排方法就会有20 !/ (20 - 8) ! = 5 079 110 400 ,即50 多亿种. 如果毫无原则地在其中选择一种方案,将会耗费巨大量的时间. 所以排课的前提是必须有一个确定的排课原则。采用轮转分配法作为排课原则:从星期一第1 时间段开始按{ C1 , C2 , ., Cn} 中所列顺序安排完各门课程之后(每门课安排 1 次) ,再按该顺序继续向后面的时间段进行安排,直到所有课程的开课次数符合{ N1 , N2 , ., Nn} 中给定的值为止. 在算法描述中将用{ C[1 ] , C[2 ] , ., C[ n ]} 表示{ C1 , C2 , ., Cn} , 对{ N1 , N2 , ., Nn}和{ T1 , T2 , ., Tn} 也采用同样的表示法.
算法1 排课算法
输入{ C1 , C2 , ., Cn} 、{ N1 , N2 , ., Nn} .
输出{ T1 , T2 , ., Tn} .
①初始化:
星期值week = 1
时间段值segment = 1
{ T [1 ] , T [2 ] , ., T [ n ]} 中各时间段分配字清零
②新一轮扫描课程:
置继续处理标志flag = 0
对课程索引值c-index = 1 ,2 , ., n 进行以下操作:
如果N[c-index ] > 0 ,则做以下操作:
把segment 的值写入T[c-index ]的第(week - 1) 3 3～week 3 3 - 1 位中N[c-index ]的值减1
如果N[c-index ] > 0 ,则置flag = 1
如果week = 5 并且segment = 4
则:置flag = 1 并转③
否则:如果segment = 4
则:置segment = 1 且week 增1
否则:segment 增1
检测是否已全部安排完毕:
如果flag = 1
则:转②
否则:转③
③检测是否成功:
如果flag = 1
则:开课次数过多
否则:课程安排成功
④算法结束
6.冲突检测算法
有时在自动排课完毕后,需要人工调整某些课程的安排时间,如把第i 门课程在人工干预下改成星期数为week 、时间段为segment 的位置,则根据上述数据结构需做如下运算:
T [ i ] = T [ i ] &(～(7 << (week - 1) * 3) ) + (segment << (week - 1)*3) ,
其中&、～和n 分别为按位与、按位取反和按位左移运算符(下同) .问题是如何判断是否已有其它课程安排在同一个时间段上. 设人工调整的时间段分配
字为T[1 ] ,则该问题描述为:判断时间段分配字T [1 ] 与{ T[2 ] , T [3 ] , ., T [ n ]} 中的某个分配字是否存在相同课程分配位上的相等的非零时间段值, 或者说{ T [2 ] , T [3 ] , .,T[ n ]} 中是否存在与T [1 ] 冲突的时间段分配字. 为简化起见,在以下算法描述中假设所有时间段分配字的最高位为0.
算法2 冲突检测算法
输入T1 和{ T2 , ., Tn} .
输出与T1 冲突的{ T2 , ., Tn} 中的时间段分配字.
①对c-index = 2 ,3 , ., n 做以下操作:
初始化屏蔽字mask = 7
对星期值week = 1 ,2 ,3 ,4 ,5 做以下操作:
如果T[1] & mask 等于T[c-index] & mask ,而且二者不等于0 则: T[ 1 ]与T[c-index ]相冲突,转①
mask 左移3 位(或乘8)
②算法结束
7.总结：
通过以上算法及数据结构，将其编写为程序，可以对教务处的排课系统进行数据处理，从而可以解决出现的一部分问题。