大學(xué)排課管理信息系統(tǒng)需求分析

版次：1.0管理信息系統(tǒng)需求分析設(shè)計(jì)文檔第2頁大學(xué)排課管理信息系統(tǒng)需求分析班級(jí)：學(xué)號(hào)：編寫人員：2011年11簽字頁版次：Ver1.0執(zhí)筆人：業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人：日期：項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：日期：項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：日期：項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：日期：目錄TOC\o"1-3"\h\u234421引言 4278781.1編寫目的 4267261.2適用對(duì)象及范圍 456661.3需求分析設(shè)計(jì)依據(jù) 4246172總體設(shè)計(jì) 5114102.1需求概述 569882.1.1可行性分析 563812.2系統(tǒng)功能及性能要求 6126842.2.1對(duì)功能的規(guī)定 698162.2.2對(duì)性能的規(guī)定 7292963組織結(jié)構(gòu)圖 870133.1系統(tǒng)管理功能集合 947973.2基本信息管理功能集合 9184943.3排課管理功能集合 9160083數(shù)據(jù)表 1068993.1課程信息數(shù)據(jù)表 10319453.2班級(jí)信息數(shù)據(jù)表 1049163.3教室信息數(shù)據(jù)表 10308793.4老師信息數(shù)據(jù)表 10309883.5課表信息數(shù)據(jù)表 1196403.6系統(tǒng)流程圖 1157244系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1282134.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 12289554.2系統(tǒng)活動(dòng)者 12282614.3設(shè)計(jì)原則 16134814.4排課細(xì)節(jié)及需求 16148244.5運(yùn)行設(shè)計(jì) 18109394.5.1系統(tǒng)登入功能 18318714.5.2基本信息管理功能 18267954.5.3數(shù)據(jù)處理功能 18218094.5.4數(shù)據(jù)輸出功能 18154024.5.5系統(tǒng)權(quán)限功能 186545系統(tǒng)功能說明 19314015.1功能分析 19145785.2系統(tǒng)功能特點(diǎn) 19125385.3系統(tǒng)功能介紹 20317856系統(tǒng)出錯(cuò)設(shè)計(jì)處理 21237936.1出錯(cuò)信息 2179506.2補(bǔ)救措施 21268906.3系統(tǒng)維護(hù)設(shè)計(jì) 211引言1.1編寫目的課程編排作為高等院校教務(wù)管理中的一項(xiàng)重要而且繁重的工作，從一般意義上講，其實(shí)質(zhì)就是對(duì)學(xué)校學(xué)期開設(shè)的每門課程合理地分配時(shí)間資源和教室資源的過程。其中涉及教師、教室、時(shí)間和學(xué)生等多種因素，人為要求也比較多.為合理的利用有效的教學(xué)資源，科學(xué)的安排學(xué)校的教學(xué)計(jì)劃，因此而做排課管理信息系統(tǒng)需求分析。1.2適用對(duì)象及范圍本管理信息系統(tǒng)面向全校人員開發(fā)，對(duì)校方管理人員，教師，學(xué)生，后勤及相關(guān)服務(wù)部門均適用1.3需求分析設(shè)計(jì)依據(jù)高校通用排課系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)Access數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目案例導(dǎo)航基于模擬記憶搜索算法的智能排課系統(tǒng)ASP精解案例教程2總體設(shè)計(jì)2.1需求概述2.1.1可行性分析系統(tǒng)可行性研究是系統(tǒng)發(fā)展過程中的一項(xiàng)重要的工作，其目的就是訂出一套選擇標(biāo)準(zhǔn)和一套選擇程序及組成一個(gè)有效能的決策組織，如此，使用者便能依正確的順序解決相關(guān)的問題。下面將從操作可行性、技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性三個(gè)方面對(duì)排課系統(tǒng)進(jìn)行分析。（1）操作可行性對(duì)于新系統(tǒng)的實(shí)施運(yùn)作，由于組織人員都相當(dāng)配合，沒有任何抗拒心理，所以運(yùn)作方面沒有太大的困難。而由于作業(yè)流程和程序設(shè)計(jì)都很詳細(xì)規(guī)劃，所以方案的運(yùn)作都能按照作業(yè)程序來進(jìn)行。而軟硬件方面，由于現(xiàn)有的打印機(jī)極為普遍，所以沒有太大的問題。（2）技術(shù)可行性方案所需的硬件設(shè)備，組織內(nèi)可以提供；軟件技術(shù)方面，系統(tǒng)發(fā)展人員的能力足以勝任；而且在軟件技術(shù)方面，我們采用Access作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，因?yàn)檫@種技術(shù)已實(shí)用化，設(shè)計(jì)的頁面精美，功能強(qiáng)大。（3）經(jīng)濟(jì)可行性經(jīng)濟(jì)可行性是對(duì)將要開發(fā)的系統(tǒng)的成本效益進(jìn)行的量度，可以說是可行性分析中最重要的一個(gè)，以低成本追求高效率是我們的目標(biāo)。排課系統(tǒng)是通過計(jì)算機(jī)來自動(dòng)地解決各種教學(xué)資源如教室、教師的合理有效利用問題，避免教師、班級(jí)在上課時(shí)間、地點(diǎn)上的沖突，使排課時(shí)間分配均勻，這就大大的節(jié)省了時(shí)間，提高了工作效率，避免了人力，物力，財(cái)力的浪費(fèi)，因此本系統(tǒng)可行。2.2系統(tǒng)功能及性能要求2.2.1對(duì)功能的規(guī)定作為一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其各種功能也要求比較完善，本系統(tǒng)的主要功能有：（1）系統(tǒng)登入功能：在系統(tǒng)授權(quán)范圍內(nèi)，用戶選擇各自的用戶名，輸入密碼后登入系統(tǒng)；（2）基本信息管理：教師、教室、班級(jí)、課程、課程申請(qǐng)等數(shù)據(jù)的增、刪、改、查；（3）數(shù)據(jù)處理：自動(dòng)排課、教師、教室、班級(jí)、課程、課程申請(qǐng)等數(shù)據(jù)的輸入、編輯、修改、刪除等功能；（4）數(shù)據(jù)輸出：查詢教師、班級(jí)課程表，打印教師、班級(jí)課程表，查詢教師、班級(jí)、教室課程以及課程申請(qǐng)的基本信息；（5）系統(tǒng)設(shè)置：對(duì)用戶權(quán)限的設(shè)置和密碼的更改。管理員在此可修改各個(gè)用戶的密碼。在本系統(tǒng)中，普通用戶即教師和學(xué)生只能瀏覽、查詢和打印基本信息以及查詢課表和打印課表，不能添加、刪除、修改基本信息并且無權(quán)排課、調(diào)課和更改密碼。2.2.2對(duì)性能的規(guī)定（1）教師和學(xué)生都不能發(fā)生課時(shí)沖突，即沒有教師要同時(shí)給兩個(gè)（或兩個(gè)以上的）班上課，也沒有一個(gè)班要同時(shí)上兩門（或兩門以上）不同的課程；（2）教師和學(xué)生合理的不排課時(shí)間要求一定要滿足；（3）要求排連堂的課一定要連堂；（4）主課（大學(xué)英語、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)語文等）課程排上午，副課（思想道德修養(yǎng)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)等）課程排下午，其它課程在上、下午隨機(jī)分布；（5）滿足教師教案的周期性，教師備一次課后應(yīng)在他授課的所有班上都講授一遍之后才進(jìn)入到下一階段的備課和授課；（6）盡量避免斷點(diǎn)，即不出現(xiàn)一天內(nèi)前、后節(jié)次有課，中間無課的現(xiàn)象；（7）文、理課（如高等數(shù)學(xué)和大學(xué)英語）相間，以使學(xué)生智力得到調(diào)整，提高學(xué)習(xí)效率；（8）同一門課一周內(nèi)在節(jié)次上要均勻分布；（9）排課前考慮老師的時(shí)間問題。張教師一周5天共上20節(jié)，則盡可能安排每天4節(jié)課且4節(jié)課不連續(xù)安排在如1234或5678節(jié)等；（10）排課時(shí)還要充分考慮到課程的均勻性問題。即課程安排盡可能均勻，英語一周3節(jié)，若一周上５天的課，盡量每隔一天安排一次課程；（11）對(duì)于數(shù)量巨大的信息，系統(tǒng)仍具有較快的響應(yīng)速度和較小的系統(tǒng)開支。3組織結(jié)構(gòu)圖教務(wù)排課系統(tǒng)教務(wù)排課系統(tǒng)排課管理基本信息管理系統(tǒng)管理排課管理基本信息管理系統(tǒng)管理基本信息設(shè)置手動(dòng)調(diào)節(jié)管理自動(dòng)排課管理手動(dòng)預(yù)排管理課程信息管理課程信息管理班級(jí)信息管理教室信息管理教師信息基本信息設(shè)置手動(dòng)調(diào)節(jié)管理自動(dòng)排課管理手動(dòng)預(yù)排管理課程信息管理課程信息管理班級(jí)信息管理教室信息管理教師信息管理系統(tǒng)幫助權(quán)限管理前面描述了教務(wù)排課系統(tǒng)的功能模塊劃分，但沒給出各模塊之間的關(guān)系。在本系統(tǒng)中，可以把模塊分為三個(gè)功能集合：3.1系統(tǒng)管理功能集合系統(tǒng)管理功能集合。該集合包括權(quán)限管理和系統(tǒng)幫助兩個(gè)模塊。當(dāng)使用者為管理員時(shí)可進(jìn)行權(quán)限管理功能，它能夠添加新的使用者，也可對(duì)已有的用戶進(jìn)行名稱、密碼的修改和刪除。系統(tǒng)幫助功能介紹了開發(fā)系統(tǒng)的相干信息。3.2基本信息管理功能集合基本信息管理功能集合。該集合包括教師信息管理、教室信息管理、班級(jí)信息管理、課程信息管理、課程申請(qǐng)管理五個(gè)模塊。在該集合內(nèi)可查看相應(yīng)的數(shù)據(jù)表，對(duì)于管理員級(jí)別的用戶可對(duì)以上表的內(nèi)容進(jìn)行添加、修改、刪除的功能。對(duì)于一般用戶，只能實(shí)現(xiàn)查看信息的基本功能。3.3排課管理功能集合排課管理功能集合。在基本信息設(shè)置模塊中，可查看當(dāng)前日期，又可設(shè)置限制排課的條件，如不加限制排課、不在晚上和星期六排課等。而一般用戶只能查看管理員設(shè)置的條件。在排課時(shí)，管理員先在課程信息管理中設(shè)置好要預(yù)先排課的課程，然后調(diào)節(jié)限制排課的條件，就可以使用自動(dòng)排課功能。用戶可在排好后的課表中查看課表，對(duì)于不滿意的課程安排可用手動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，而手動(dòng)排課也可針對(duì)實(shí)驗(yàn)課等靈活性的課程。3數(shù)據(jù)表3.1課程信息數(shù)據(jù)表其中課程代碼唯一標(biāo)識(shí)一門課程，課程類型用來確定課程優(yōu)先級(jí)，而課程性質(zhì)是課程所需教室條件的信息。3.2班級(jí)信息數(shù)據(jù)表其中申請(qǐng)代碼唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)申請(qǐng)記錄，是否合班，合班班級(jí)，是否分班分別針對(duì)合班課與分班課設(shè)置。3.3教室信息數(shù)據(jù)表其中教室代碼唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)教室，教室容量和性質(zhì)分別判斷是否與班級(jí)和課程性質(zhì)的相匹配。3.4老師信息數(shù)據(jù)表其中教師代碼唯一標(biāo)識(shí)一位教師，教師職稱和學(xué)位確定教師優(yōu)先級(jí)，住所判斷老師是否在校外居住，排課時(shí)給予一定的優(yōu)先級(jí)。3.5課表信息數(shù)據(jù)表在用戶使用系統(tǒng)的“保存課表”功能鍵時(shí)自動(dòng)生成。它實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清除、自動(dòng)添加，具有流動(dòng)性和可操作性。3.6系統(tǒng)流程圖調(diào)課排課庫存課表調(diào)課排課庫存課表教務(wù)處教師信息登記表教務(wù)處教師信息登記表教室信息登記表班級(jí)信息登記表課程信息登記表課程申請(qǐng)登記教師表教室表班級(jí)表課表課程表管理員教務(wù)處班級(jí)教務(wù)處班級(jí)庫存課表庫存課表排課排課調(diào)課調(diào)課4系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求要求實(shí)現(xiàn)教務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化管理，并且要求教務(wù)人員能從繁雜的工作中解脫出來，利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)的安排合理而又實(shí)用的課程表，考慮年級(jí)、班級(jí)、教師、課程、教室等方方面面的因素，合理地利用教室、教師等資源，解決好班級(jí)間的時(shí)間沖突，給每個(gè)班排課時(shí)，避免時(shí)間、場地沖突等，能夠充分考慮到課程的均勻性問題。4.2系統(tǒng)活動(dòng)者用戶（教務(wù)處），作為系統(tǒng)的最大使用者，可操作系統(tǒng)的全部功能，即使用系統(tǒng)對(duì)全校的班級(jí)進(jìn)行排課，可進(jìn)行基本的信息設(shè)置（教師信息設(shè)置，班級(jí)信息設(shè)置，教室信息設(shè)置，課程設(shè)置，課程申請(qǐng)），根據(jù)基本信息進(jìn)行自動(dòng)排課和手動(dòng)調(diào)課，并對(duì)教師的課表和班級(jí)的課表進(jìn)行查詢，還可對(duì)系統(tǒng)的權(quán)限進(jìn)行設(shè)置。用戶（教師和學(xué)生），作為系統(tǒng)的一般使用者，他們能進(jìn)行查詢和瀏覽，并能看到教師、班級(jí)、教室、課程、課程申請(qǐng)的基本信息。學(xué)生可以查詢自己班級(jí)的課表和自己關(guān)注的老師的課表；老師可以查詢自己的課表，也可查詢自己所教的班級(jí)的課表。用況說明：（1）用況名稱：主界面參與者：用戶（教務(wù)處、教師、學(xué)生）主要事件流：用戶在這里根據(jù)自己的需要選擇需要的操作，其中以教務(wù)處身份登入的就可選擇此界面上的所有功能操作，而以老師和學(xué)生身份登入的就只能瀏覽各個(gè)模塊的基本信息并可選擇高級(jí)查詢這個(gè)模塊。（2）用況名稱：教師設(shè)置參與者：用戶（教務(wù)處、教師、學(xué)生）主要事件流：教務(wù)處的管理人員對(duì)教師的基本情況如姓名、職稱、學(xué)位、住所等進(jìn)行編輯、添加、刪除、查詢等操作；教師和學(xué)生能夠?yàn)g覽和查詢基本信息。（3）用況名稱：班級(jí)設(shè)置參與者：用戶（教務(wù)處、教師、學(xué)生）主要事件流：教務(wù)處的管理人員對(duì)班級(jí)的基本情況如班級(jí)名稱、班級(jí)人數(shù)、專業(yè)、年級(jí)等進(jìn)行編輯、添加、刪除、查詢等操作；教師和學(xué)生能夠?yàn)g覽和查詢基本信息。（4）用況名稱：教室設(shè)置參與者：用戶（教務(wù)處、教師、學(xué)生）主要事件流：教務(wù)處的管理人員對(duì)教室的基本情況如教室名稱、教室容量、教室性質(zhì)等進(jìn)行編輯、添加、刪除、查詢等操作；教師和學(xué)生能夠?yàn)g覽和查詢基本信息。（5）用況名稱：課程設(shè)置參與者：用戶（教務(wù)處、教師、學(xué)生）主要事件流：教務(wù)處的管理人員對(duì)課程的基本情況如課程名稱、課程類別、考核方式、課程性質(zhì)等進(jìn)行編輯、添加、刪除、查詢等操作；教師和學(xué)生能夠?yàn)g覽和查詢基本信息。（6）用況名稱：課程申請(qǐng)?jiān)O(shè)置參與者：用戶（教務(wù)處、教師、學(xué)生）主要事件流：教務(wù)處的管理人員對(duì)課程的基本情況如課程名稱、教師姓名、班級(jí)名稱、周課數(shù)、學(xué)分、開始周、周數(shù)等進(jìn)行編輯、添加、刪除、查詢等操作；教師和學(xué)生能夠?yàn)g覽和查詢基本信息。（7）用況名稱：自動(dòng)排課參與者：用戶（教務(wù)處）主要事件流：教務(wù)處的管理人員在輸入教師信息、班級(jí)信息和教室信息、課程信息后系統(tǒng)就可根據(jù)算法和代碼自動(dòng)的安排各班和各老師的課程表，在自動(dòng)排課后，教務(wù)處的管理人員可調(diào)整課表的一些沖突問題如場地沖突、時(shí)間沖突等進(jìn)行改正，或是對(duì)某些老師由于特殊情況要課程調(diào)動(dòng)的課表進(jìn)行重新安排。（8）用況名稱：高級(jí)查詢參與者：用戶（教務(wù)處、教師、學(xué)生）主要事件流：系統(tǒng)的所有默認(rèn)用戶都可使用這個(gè)模塊查詢他們各自關(guān)注的課表信息并且打印課表。用戶輸入查詢的關(guān)鍵字（查詢班級(jí)課表的可以輸入班級(jí)名稱，查詢老師課表的可以輸入老師姓名），系統(tǒng)搜索所需的課表，顯示課表信息，用戶可對(duì)課表進(jìn)行打印。（9）用況名稱：系統(tǒng)權(quán)限參與者：用戶（教務(wù)處）主要事件流：系統(tǒng)管理員可對(duì)系統(tǒng)的權(quán)限進(jìn)行設(shè)置，用戶可對(duì)原有的密碼進(jìn)行修改。教務(wù)處在登入系統(tǒng)后可輸入舊密碼，再二次輸入新密碼進(jìn)行密碼的修改。4.3設(shè)計(jì)原則要設(shè)計(jì)出一個(gè)好的管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，除滿足系統(tǒng)所要求的功能外，還必須遵守下列原則：（1）基本表的個(gè)數(shù)越少越好。（2）主鍵的個(gè)數(shù)越少越好。鍵是表間連接的工具，主鍵越少，表間的連接就越簡單。（3）字段的個(gè)數(shù)越少越好。（4）所有基本表的設(shè)計(jì)均應(yīng)盡量符合第三范式。在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)中，如何處理多對(duì)多的關(guān)系和如何設(shè)計(jì)主鍵，是兩個(gè)有著較大難度、需要重點(diǎn)考慮的問題。4.4排課細(xì)節(jié)及需求排課細(xì)節(jié)需求大體上就是系統(tǒng)開發(fā)者需要進(jìn)一步和用戶進(jìn)行協(xié)商，甚至要進(jìn)入用戶的單位深入了解情況，使得開發(fā)出來的系統(tǒng)在任何一個(gè)環(huán)節(jié)都能滿足用戶的要求，甚至比用戶想象的更加完美。由于排課算法以及沖突檢測在細(xì)節(jié)上有很多限制，在設(shè)計(jì)之前我們做了詳細(xì)的討論和分析，得到排課系統(tǒng)有以下細(xì)節(jié)需求：（1）“公共基礎(chǔ)課和公選課優(yōu)先固定”，由于這兩種課一般由教務(wù)處制訂課程計(jì)劃，因此應(yīng)該在自動(dòng)排課之前將它們優(yōu)先固定。（2）“一師多課”沖突情況，即一位教師在同一時(shí)間內(nèi)排了一門以上的課。（3）“一室多課”沖突情況，即一個(gè)教室在同一時(shí)間內(nèi)排了一門以上的課。（4）“一班多課”沖突情況，即一個(gè)班級(jí)在同一時(shí)間內(nèi)排了一門以上的課。（5）“教室容量匹配”情況，即上課班級(jí)人數(shù)應(yīng)該與所在教室的人數(shù)匹配。（6）“合班和分班課程”情況，即在排課時(shí)要考慮像英語這樣的分班課和政治這樣的合班課如何排課。（7）“課程單雙周”情況，即某些總課時(shí)較少的課程，可以考慮在單周或雙周排課。（8）“同一課程間隔”情況，盡量讓同一課程在一周內(nèi)課時(shí)內(nèi)的排課分布均勻。（9）“課程優(yōu)先級(jí)”情況，盡量讓學(xué)分值高的和重要的課程排在黃金時(shí)間，課程優(yōu)先級(jí)低的排在其他時(shí)間。（10）“課程擴(kuò)充”情況，如果正常情況下無法滿足課程的需要，就要在晚上或者周六日進(jìn)行課時(shí)的擴(kuò)充。（11）“課程與教室匹配”情況，課程要求的條件必須與教室設(shè)備條件相匹配，是否需要多媒體授課等。4.5運(yùn)行設(shè)計(jì)4.5.1系統(tǒng)登入功能系統(tǒng)登入界面模塊，系統(tǒng)主功能界面模塊。4.5.2基本信息管理功能教師設(shè)置模塊，班級(jí)設(shè)置模4.5.3數(shù)據(jù)處理功能教師設(shè)置模塊，班級(jí)設(shè)置模塊，教室設(shè)置模塊，課程設(shè)置模塊，課程申請(qǐng)模塊，自動(dòng)排課模塊。4.5.4數(shù)據(jù)輸出功能高級(jí)查詢模塊，班級(jí)設(shè)置模塊，教師設(shè)置模塊，班級(jí)設(shè)置模塊，教室設(shè)置模塊，課程設(shè)置模塊，課程申請(qǐng)?jiān)O(shè)置模塊。4.5.5系統(tǒng)權(quán)限功能系統(tǒng)權(quán)限模塊。5系統(tǒng)功能說明5.1功能分析在查閱了一些關(guān)于排課設(shè)計(jì)的資料以及試用了幾種排課軟件之后，我認(rèn)為在本排課系統(tǒng)的需求及排課設(shè)計(jì)中需要做到以下幾個(gè)方面：（1）根據(jù)輸入的基本信息，進(jìn)行自動(dòng)排課，生成課表。在自動(dòng)排課完成后，將排課異常信息給予反饋。（2）手動(dòng)調(diào)節(jié)功能。完全依賴自動(dòng)排課排出的課表不能完全符合客觀需求，同時(shí)我們?cè)谒惴皟?yōu)先級(jí)確定的精確度方面的水平也有限，因此，應(yīng)該增加手動(dòng)調(diào)節(jié)功能，以進(jìn)一步確保排課的合理性。（3）沖突檢測方法。主要是針對(duì)自動(dòng)排課和手動(dòng)調(diào)節(jié)功能可能出現(xiàn)的沖突情況，完善手動(dòng)排課。（4）統(tǒng)一友好性。排課系統(tǒng)與使用