Ｉ数字技术 ｆ 设计开发 排课系统需求分析设 计 夏季 （沈阳市电子工业技工学校辽宁沈阳１１００４５） 摘要：排课问题即是课程表问题，它的生成过程需要考虑到教师、教学场地、学生、课程、时间等诸多因素，一个科学、可行的课程表必须是 无冲突的。使用计算机排课的一个重要目的就是提高排课效率，降低教务人员的排课难度 本文主要从功能要求入手对排课系统的设计进行需求 分析设计 关键词：排课问题课程表需求分析 中图分类号：ＴＰ３ｌｌ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—９４１６（２０１４）０２—０１３９—０２ １系统基本需求 可设置Ｄ的上限值为５。 时间单元：最小授课单位设置为两学时，即两小节为一个时间 所以排课系统应该具备教学计划的导入、课程表元素初始化设 或称为时间片）。每天分为三个大的时间段，上午（Ｐ１）、下午（Ｐ２） 置、课程表的优化生成、课程表信息查询、课程表信息打印导出等基 单元（Ｐ３）。Ｐ１包含两个时间单元ｌ（１、２节）和２（３、４节），Ｐ２包含两个 本功能。对课程表元素初始化参数设置考虑的是否全面、是否人性 和晚上（化将在很大层面上影响生成课程表的优化程度。 课程表的编排涉及到教师、教室、班级、学生、时间等方方面面 的因素，设计过程中需要反复调整来避免冲突。本排课系统针对大 部分院校的授课特点完成对学习周、时间单元、教学区域等课程表 中相关元素信息的统一属性设置，以使设计开发的排课系统能够具 有一定的普适性。下面列举出对课程表编排过程中需要考虑到的一 些重要因素。 学习周：每学期学习周总数将在已经实施的教学计划中体现。 单双周：有些课程单双周授课方式并不相同，这便需要在课程 属性中有所体现，以便于科学合理排课。按照教学计划设定学期周 数，并根据具体情况安排是否单双周授课。 授课天数上限值：每周上课天数为Ｄ天，Ｄ小于或等于７天。每学 期根据学校要求设置Ｄ的上限值。例如，当授课时间充足的情况下， 图３自动智能排课模块结构图 图１高等院校排课系统功能结构图 图４课程表查询管理模块结构图 Ｉ 用户镎理 ＩＪ Ｉ Ｉ ．．．』 系 统 密 码 铃 理 ！粗 取 ＆ 铃 图２初始化信息管理模块结构图 图５数据统计分析模块结构图 图６用户管理模块结构图 ｉ ， 、 １３９ ＼… ∞… ～～ 设计开发 时间单元３（５、６节）和４（７、８节），Ｐ３包含１个时间单元５（９、１０节）。 课程类型：课程可分为必修课和选修课两种。按照授课内容又 可分为公共基础课、专业基础课和专业课三种。一般来说，公共基础 课可安排同届或同专业合班上课，甚至可以跨专业合班上课。排课 过程中必修课的优先级要高于选修课，尽可能安排在上午和下午时 段，选修课尽可能考虑到需要面向的所有学生，安排统一时间，例如 可以安排在晚上时段，或分成两组授课供学生进行时段选择。 ．１ｆ 能排课模块：系统操作员输入排课所需信息并验证无误后，点击“排 课”按钮，系统将自动完成排课。（４）人工调整模块：根据需要，人工调 整不适合实际需要的课程表安排，最终生成可用课程表。 ３．３课程表查询管理模块 课程表查询管理模块的主要功能是能够以不同的方式查询课 程表，并根据不同需要进行打印输出。此模块包括４个功能子模块， 如图４所示。 教学区域：各教学楼之间距离一般较远，将邻近的教学场地视 （１）教师课表查询模块：可查询任一名教师的课程表，并能完成 ２）班级课表查询模块：可查询任一个班级的 为同一个教学区域，然后为其分配区域编码，例如：ｊｘｑＯ１教学区、 查询结果的打印输出。（ｊｘｑｏ２教学区等。每个教学时段学生、教师均在同一个教学区域进行 课程表，并能完成查询结果的打印输出。（３）教室课表查询模块：可 教学活动。 ２系统用户管理需求 排课系统应该结合各部门、各使用人员的具体需求进行权限设 置。一般来说，高等院校的排课系统使用人员主要由系统管理员、教 务处管理人员、各学院、各系管理人员、教师和学生组成。系统用户 根据自身权限将获得不同的服务。 系统管理员：所有用户中权限最大（权限值为１），能够进入排课 系统所有界面，使用排课系统全部功能。 教务处管理人员：权限值为２，具有系统管理员的部分功能。主 要功能是：排课参数设置、自动排课及课程表人工调整、课程表结果 查询打印、数据分析等。 各学院（各系）管理人员：权限值为３，具有系统管理员的部分功 能。主要功能是学院（各系）对教学计划的导人、课程表结果查询打 印、数据分析等。 教师：权限值为４，仅具有查看自己授课信息的权限。 学生：权限值为５，具有查看自己班级课程表安排的权限，还具 有查看公共选修课课程安排的权限。 ３系统主要功能需求 整个排课系统根据功能需求可划分成五个功能模块，具体内容 如图１所示。 ３．１初始化信息管理模块 初始化信息管理模块的主要功能是完成排课过程所需要的初 始信息录入及数据信息管理维护等方面的工作。此模块包括７个功 能子模块，如图２所示。 （１）行政班级信息管理模块：可完成班级编码、班级名称、班级 人数、所属学院、系、专业等信息的录入、修改、删除等功能。（２）教学 区域信息管理模块：可完成教室编码、教室名称、教室类型、所属教 学区域等信息的录入、修改、删除等功能。（３）教师资源信息管理模 块：可完成教师编码、教师姓名、所授课程等信息的录入、修改、删除 等功能。（４）课程信息导入模块：可完成每学期各学院（系）教学计划 的导入、修改、删除等功能。（５）数据信息管理模块：包括数据备份、数 据恢复、数据库清空等功能。（６）排课初始信息设置模块：学期周数、 每周上课天数上限值等初始信息设置。（７）退出系统模块：完成规定 操作后，用于结束现有操作。 ３．２自动智能排课模块 自动智能排课模块的主要功能是系统获取足够的参数信息后， 进行自动排课，再根据具体情况进行人工调整，最后输出排课结果。 此模块包括４个功能子模块，如图３所示。 （１）系统参数设置模块：设置自适应参数、种群规模大小等。（２） 预先排课模块：对具有特殊要求的情况，进行预先排课。（３）自动智 ； ｉ １４０ 查询任一个教室（包括实训室）的课程表，并能完成查询结果的打印 输出。（４）公共选修课查询模块：可查询任一门公共选修课的课程 表，并能完成查询结果的打印输出。 ３ ４数据统计分析模块 数据统计分析模块的主要功能是对排课系统中的一些数据进 行分析和统计，目的是为了更好地指导排课系统进行科学、合理排 课，同时也为学校的一些工作提供基础数据。此模块包括３个功能子 模块，如图５所示。 （１）教室场地利用率统计模块：统计各教室、实训室的日常使用 情况，为学校硬件配套设施的更新提供基础数据。（２）教师工作量统 计模块：统计每学期每位教师的工作量，为各学院（系）下一学期教 学安排以及教务课时费发放提供基础数据。（３）班级教学任务统计 模块：统计各行政班级已完成的教学任务，为教学计划的实施验收 提供基础数据。 ３．５用户管理模块 用户管理模块的主要功能是设置不同用户权限。此模块包括两 个功能子模块，如图６所示。 （１）系统管理员管理模块：可以修改当前管理员的密码，添加、 修改、删除用户功能。（２）密码重设模块：可以修改学院（各系）、教师、 学生等用户密码 ４系统总体界面需求 在本排课系统的设计过程中，界面设计主要从以下几方面需求 进行考虑： 界面简单友好。用户能够很方便的处理各种应用问题。 使用术语标准，并保持一致化。用户可以轻松读懂应用流程并 进行熟练操作。 拥有完整的帮助说明文档。用户可根据帮助文档在最短的时间 里了解系统的性能和使用概况。 参考文献 ［１］姜谦．中小学排课系统的研究与设计．南京理工大学硕士学位论 文。２Ｏｌ０．１０－３５． ［２］成伟．基于遗传算法的排课系统的设计与实现．湖南大学硕士学 位论文，２Ｏ１ １．８—１ ７． ［３］张华．智能排课算法的研究及实现．山东大学硕士学位论文，２０１０． ３５－４３． ［４］杨珊珊．基于遗传算法的成教排课系统的研究和设计．河南 理工大学硕士学位论文，２０ｌ １．１ ３—１ ５． ［５］山东信息职业技术学院计算机排课系统的设计与实现．中国海浑 大学硕士学位论文，２０ｌＯ．６—１８．
