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摘要：计算机排课系统是计算机在学校管理工作中的一个非常重要的应用，它极大地提高了排课的效率，排课的准确性，为学校的管理工作顺利进行提供了有力的帮助。计算机排课系统的实现主要从数据准备入手，如何提供组织合理的数据至关重要，具体排课时的算法在逻辑上要做到严密、连贯，报表的格式应尽量满足用户需求。面向用户是计算机应用的基本原则，系统界面、系统操作、系统结果都应从用户的意志出发。
关键词： 数据库；数据表；功能模块；数据源；初始化；冲突处理；缓冲区；报表
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)21-30482-04
Computer System for Arranging Schedule
HUANG Qi
(Sino-South African Industrial Information Engineering,Yueyang 414000,China)
Abstract: Computer course scheduling is a computer in the school system in the management of a very important applications, it has greatly improved the efficiency of the course arrangement, the accuracy of course arrangement for the management of schools to provide a smooth and effective help. Computer System for the main course arrangement from the start with data preparation, how to provide a reasonable organization of data is essential, specific course arrangement, the algorithm in terms of logic to be tight, coherent, statements of the format should try to meet user demand. User-oriented computer applications is the basic principle, the system interface, operating system, the system should result from the will of users.
Key words: databases; data sheets; function modules; data sources; initialization; conflict management; buffer zones;statements
1 引言
笔者是一名从事计算机教学与管理多年的计算机教育工作者，所在单位是一所具有三十多年历史的国家级重点职业技术学院，在多年的管理工作中，先后参与过教学管理、学籍管理、工资管理等学校管理工作，利用计算机专业知识开发了工资管理系统、成绩分析系统、户籍管理系统、计算机排课系统等一系列教学管理软件，为学校的发展作出了一定的贡献。
学校的前身是一所部属技工学校，主要培养化工设备安装方面的中级技术工人，规模不大，学生约四五百人，十来个班级，早期排课工作都是由教务员手工编排。随着国家教育政策的调整，学校办学模式不断丰富，学校规模不断扩大，排课工作手工进行，效率低、难度大，几乎不再可行。随着计算机应用的普及，计算机进入学校日常管理工作中，各种应用软件也如雨后春笋，其中不泛各种排课系统。
根据学校教学管理的需要，结合多年从事教学管理工作的经验，笔者对计算机排课进行细致科学的分析，开发出计算机排课系统，并在实际应用中不断得到完善，下面就基于VFP6.0编程语言开发的计算机排课系统的实现进行阐述。
2 系统框架
说明：“ZJH”字段内容对应该专业教学计划的数据文件名，由系统生成，字段内容为“ZJC”字段各汉字的首字母 “ZDT”字段的后两位数字。
3.1.2 班级信息
从班级信息库BJKU.DBF中，我们将获取进行排课的班级的具体信息，设计该表格时，入学时间是判别是否排课的一个参考项目，系统将依据入学时间进行计算。具体实现上，设计一表单，该表单实现数据表BJKU.DBF的创建，表数据的增加、删除、插入等编辑操作。数据表结构及各字段名对应信息如下表所示：
说明：“XQ1”、“XQ2”字段内容为学期序号，如该课程在第3、4学期开设，考核形式为“考试”，则在XQ1中填入“34”，10以上的数字，则依次用大写字母“ABCD”等表示；字段X1、X2等表示学期，1、2表示第1学期、第2学期，字段内容表示课时数。
3.1.4 教师基本信息
对应表JSXX.DBF，设计表单对表进行数据插入、修改及删除等操作，表的具体内容如下表所示：
3.2 排课数据初始化
数据准备工作完成后，接下来的工作是排课数据初始化，为本次排课生成班级课程设置情况表（PKBJ.DBF）、教师排课情况表（JSPK.DBF）用来收集本次排课的基本数据，以及总课程表（ZKB.DBF），用来存放本次编排的课程表数据。
3.2.1 班级课程设置情况信息收集
班级课程设置情况信息收集，建立数据表（PKBJ.DBF），用来收集将要进行本次排课的班级，以及各班级本期所开设课程、及课程对应课时数等基本信息。数据表结构及各字段作用如下表所示：
说明：J11、J12、……、J53表示节次，如J21表示星期二第一节，逻辑型，如为“真”，表示该教师在该节次上已有排课，不能再排。
3.2.3 总课程表
总课程表（ZKB.DBF）用来存放排课的结果，表格包含项目如下表所示：
冲突是指在对某班进行排课时，编排课程的任课教师在该节课上已在其他班有任课安排。
由于正常排课时，并未考虑解决排课冲突的问题，一般情况下会出现一些节次未进行编排的情况，这些未排节次可从课程设置情况表中已排节数（YJS字段）信息中获取，或从总课表中字段值为空判定。考虑篇幅，此处仅指出具体解决方案，编程时应多使用几种调整方法，以尽可能保证解决冲突。
调整方案一：在当天进行调整
调整方案三：调整A、B冲突课。如以上两种方案仍不能解决冲突，这时可调整A或B冲突课，调整方法同方案一和方案二，不再重复。但在实际编程时，算法较复杂，应画出详细流程图，提高编程效率。
3.5 手工调整课表
排课工作完成后，系统的主体工作基本完成，为方便用户需要，设置课表手工调整功能。调整课程由用户指定，在操作表单中将显示出指定班级的课程表，调整课程时可能会存在冲突，可由用户确定是否进行冲突处理来进行调整，方法同系统排课中的冲突处理方案。
算法：设计一缓冲区，用来存放其中一节课的信息（如B2），将D2拖放至“B2”，将E3拖放至“D2”，将缓冲区拖放至“E3”，拖放将触发事件，判断是否存在冲突及完成相关调课工作，如存在冲突，将由用户决定是否解决冲突，进行调课。
3.6 手工排课
手工排课工作，仅为方便用户设计，具体排课工作完全由用户自主完成。主要考虑到一些非正常排课工作，如短期培训班等，排课时系统判断是否存在冲突，如存在冲突则提示用户进行调整。设计一操作表单，在表单中首先要求用户进行课程信息设置，具体内容同数据初始化中的班级课程设置信息，完成后显示课程表，用户将所设课程拖放至指定节次进行编排。限篇幅在此不作详细论述。
3.7 课程报表输出
课程报表的输出是本系统的终极服务，课程表格形式应多样化以尽可能的满足用户需要。不同的对象，如班级、老师、部门领导、校长，所需求的课表形式不一样，因此设计时要求课表形式尽可能多样化。笔者根据多年的管理经验设计下列报表，并根据打印机及打印纸张设计不同的表格样式，限于篇幅仅选取其中的一种进行阐述。
根据报表形式，很难直接从现有某一个数据表中提取数据信息生成报表，为便于控制，创建一临时表（TMP.DBF），表格结构同总课程表（ZKB.DBF），完成下列工作：1)将总课程表（zkb.dbf）中的所有数据追加到临时表tmp.dbf中;2)将班级信息表（bjku.dbf）中的班主任姓名（BZW）添加到tmp.dbf中;3)添加教师信息，从第一条记录开始，在每个班的课程信息后插入一空记录，将课程设置信息表（pkbj.dbf）中对应课程的任课教师姓名加入至新记录中。完成报表输出的数据准备工作。
下面列举四种报表，基本能够满足用户需要，在具体输出时，可根据用户需要选定所需报表进行输出，系统将进行处理，输出对应的表格。具体实现上较为复杂，在此不作论述，读者可自行分析或与笔者联系。
1)总课表
3) 教师授课表
4 系统补充说明
笔者从事职业教育近二十年，对学校管理工作积累了一些经验，不同的学校在办学模式、管理方式上会存在一些差异，因此要使排课系统能尽量使用户满意，还应解决下面一些问题：
1)办学形式：笔者所在学校是一所职业学校，有技校、中专、高职等办学模式，此外还有普通中小学、高中、高等学校等办学形式。系统设计时，应综合不同的用户需求，使大多数用户都能根据自己的需要进行课表编排。
2)课程节数设置：不同形式的学校，授课方式有所不同，当前普通学校一般都一门课程上一个课时，笔者所在职业学校则是一门课程连续上两课时，因此编排课程前应先给定相关信息。
3)排课条件：实际情况中，某些教师的授课安排可能有些特殊的要求，可设置一专门的数据表存放这些信息，排课时优先考虑。
4)实习场地限制：某些课程可能经常要做实验，而实验室数量有限，在排课时考虑尽量将这些课程分散，避免冲突出现。
5)特殊课程的编排：在某些学校开设有一些公共课，这些课程编排的节次是固定的，如笔者所在学校星期一下午为“班会”课，排课时应首先将这些课程编排好，并且不能被调整。
关键词： 数据库；数据表；功能模块；数据源；初始化；冲突处理；缓冲区；报表
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)21-30482-04
Computer System for Arranging Schedule
HUANG Qi
(Sino-South African Industrial Information Engineering,Yueyang 414000,China)
Abstract: Computer course scheduling is a computer in the school system in the management of a very important applications, it has greatly improved the efficiency of the course arrangement, the accuracy of course arrangement for the management of schools to provide a smooth and effective help. Computer System for the main course arrangement from the start with data preparation, how to provide a reasonable organization of data is essential, specific course arrangement, the algorithm in terms of logic to be tight, coherent, statements of the format should try to meet user demand. User-oriented computer applications is the basic principle, the system interface, operating system, the system should result from the will of users.
Key words: databases; data sheets; function modules; data sources; initialization; conflict management; buffer zones;statements
1 引言
笔者是一名从事计算机教学与管理多年的计算机教育工作者，所在单位是一所具有三十多年历史的国家级重点职业技术学院，在多年的管理工作中，先后参与过教学管理、学籍管理、工资管理等学校管理工作，利用计算机专业知识开发了工资管理系统、成绩分析系统、户籍管理系统、计算机排课系统等一系列教学管理软件，为学校的发展作出了一定的贡献。
学校的前身是一所部属技工学校，主要培养化工设备安装方面的中级技术工人，规模不大，学生约四五百人，十来个班级，早期排课工作都是由教务员手工编排。随着国家教育政策的调整，学校办学模式不断丰富，学校规模不断扩大，排课工作手工进行，效率低、难度大，几乎不再可行。随着计算机应用的普及，计算机进入学校日常管理工作中，各种应用软件也如雨后春笋，其中不泛各种排课系统。
根据学校教学管理的需要，结合多年从事教学管理工作的经验，笔者对计算机排课进行细致科学的分析，开发出计算机排课系统，并在实际应用中不断得到完善，下面就基于VFP6.0编程语言开发的计算机排课系统的实现进行阐述。
2 系统框架
说明：“ZJH”字段内容对应该专业教学计划的数据文件名，由系统生成，字段内容为“ZJC”字段各汉字的首字母 “ZDT”字段的后两位数字。
3.1.2 班级信息
从班级信息库BJKU.DBF中，我们将获取进行排课的班级的具体信息，设计该表格时，入学时间是判别是否排课的一个参考项目，系统将依据入学时间进行计算。具体实现上，设计一表单，该表单实现数据表BJKU.DBF的创建，表数据的增加、删除、插入等编辑操作。数据表结构及各字段名对应信息如下表所示：
说明：“XQ1”、“XQ2”字段内容为学期序号，如该课程在第3、4学期开设，考核形式为“考试”，则在XQ1中填入“34”，10以上的数字，则依次用大写字母“ABCD”等表示；字段X1、X2等表示学期，1、2表示第1学期、第2学期，字段内容表示课时数。
3.1.4 教师基本信息
对应表JSXX.DBF，设计表单对表进行数据插入、修改及删除等操作，表的具体内容如下表所示：
3.2 排课数据初始化
数据准备工作完成后，接下来的工作是排课数据初始化，为本次排课生成班级课程设置情况表（PKBJ.DBF）、教师排课情况表（JSPK.DBF）用来收集本次排课的基本数据，以及总课程表（ZKB.DBF），用来存放本次编排的课程表数据。
3.2.1 班级课程设置情况信息收集
班级课程设置情况信息收集，建立数据表（PKBJ.DBF），用来收集将要进行本次排课的班级，以及各班级本期所开设课程、及课程对应课时数等基本信息。数据表结构及各字段作用如下表所示：
说明：J11、J12、……、J53表示节次，如J21表示星期二第一节，逻辑型，如为“真”，表示该教师在该节次上已有排课，不能再排。
3.2.3 总课程表
总课程表（ZKB.DBF）用来存放排课的结果，表格包含项目如下表所示：
冲突是指在对某班进行排课时，编排课程的任课教师在该节课上已在其他班有任课安排。
由于正常排课时，并未考虑解决排课冲突的问题，一般情况下会出现一些节次未进行编排的情况，这些未排节次可从课程设置情况表中已排节数（YJS字段）信息中获取，或从总课表中字段值为空判定。考虑篇幅，此处仅指出具体解决方案，编程时应多使用几种调整方法，以尽可能保证解决冲突。
调整方案一：在当天进行调整
调整方案三：调整A、B冲突课。如以上两种方案仍不能解决冲突，这时可调整A或B冲突课，调整方法同方案一和方案二，不再重复。但在实际编程时，算法较复杂，应画出详细流程图，提高编程效率。
3.5 手工调整课表
排课工作完成后，系统的主体工作基本完成，为方便用户需要，设置课表手工调整功能。调整课程由用户指定，在操作表单中将显示出指定班级的课程表，调整课程时可能会存在冲突，可由用户确定是否进行冲突处理来进行调整，方法同系统排课中的冲突处理方案。
算法：设计一缓冲区，用来存放其中一节课的信息（如B2），将D2拖放至“B2”，将E3拖放至“D2”，将缓冲区拖放至“E3”，拖放将触发事件，判断是否存在冲突及完成相关调课工作，如存在冲突，将由用户决定是否解决冲突，进行调课。
3.6 手工排课
手工排课工作，仅为方便用户设计，具体排课工作完全由用户自主完成。主要考虑到一些非正常排课工作，如短期培训班等，排课时系统判断是否存在冲突，如存在冲突则提示用户进行调整。设计一操作表单，在表单中首先要求用户进行课程信息设置，具体内容同数据初始化中的班级课程设置信息，完成后显示课程表，用户将所设课程拖放至指定节次进行编排。限篇幅在此不作详细论述。
3.7 课程报表输出
课程报表的输出是本系统的终极服务，课程表格形式应多样化以尽可能的满足用户需要。不同的对象，如班级、老师、部门领导、校长，所需求的课表形式不一样，因此设计时要求课表形式尽可能多样化。笔者根据多年的管理经验设计下列报表，并根据打印机及打印纸张设计不同的表格样式，限于篇幅仅选取其中的一种进行阐述。
根据报表形式，很难直接从现有某一个数据表中提取数据信息生成报表，为便于控制，创建一临时表（TMP.DBF），表格结构同总课程表（ZKB.DBF），完成下列工作：1)将总课程表（zkb.dbf）中的所有数据追加到临时表tmp.dbf中;2)将班级信息表（bjku.dbf）中的班主任姓名（BZW）添加到tmp.dbf中;3)添加教师信息，从第一条记录开始，在每个班的课程信息后插入一空记录，将课程设置信息表（pkbj.dbf）中对应课程的任课教师姓名加入至新记录中。完成报表输出的数据准备工作。
下面列举四种报表，基本能够满足用户需要，在具体输出时，可根据用户需要选定所需报表进行输出，系统将进行处理，输出对应的表格。具体实现上较为复杂，在此不作论述，读者可自行分析或与笔者联系。
1)总课表
3) 教师授课表
4 系统补充说明
笔者从事职业教育近二十年，对学校管理工作积累了一些经验，不同的学校在办学模式、管理方式上会存在一些差异，因此要使排课系统能尽量使用户满意，还应解决下面一些问题：
1)办学形式：笔者所在学校是一所职业学校，有技校、中专、高职等办学模式，此外还有普通中小学、高中、高等学校等办学形式。系统设计时，应综合不同的用户需求，使大多数用户都能根据自己的需要进行课表编排。
2)课程节数设置：不同形式的学校，授课方式有所不同，当前普通学校一般都一门课程上一个课时，笔者所在职业学校则是一门课程连续上两课时，因此编排课程前应先给定相关信息。
3)排课条件：实际情况中，某些教师的授课安排可能有些特殊的要求，可设置一专门的数据表存放这些信息，排课时优先考虑。
4)实习场地限制：某些课程可能经常要做实验，而实验室数量有限，在排课时考虑尽量将这些课程分散，避免冲突出现。
5)特殊课程的编排：在某些学校开设有一些公共课，这些课程编排的节次是固定的，如笔者所在学校星期一下午为“班会”课，排课时应首先将这些课程编排好，并且不能被调整。