学校编码：10384 分类号 密级
学号：X2012230746 UDC
工
程
硕
士
学
位
论
文
基于图论的排课系统设计与实现
Design and Implementation of Course Scheduling System
Based on Graph Theory
皇甫淑君
指
导
教
师 ： 苏 劲 松
副 教 授
专
业
名
称 ： 软
件
工
程
论文提交日期：
2 0 1 5
年
4
月
论文答辩日期：
2 0 1 5
年
5
月
学位授予日期：
年
月
指
导
教
师：
答辩委员会主席：
2015
年
5
月
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厦门大学学位论文原创性声明
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果。本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果，均
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术活动规范（试行）
》。
另外，该学位论文为（
）课题（组）
的研究成果，获得（
）课题（组）经费或排课的资
助，在（
）排课完成。
（请在以上括号内填写课题或
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）
声明人（签名）：
年
月
日
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（
）
1.
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于
年
月
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（
√
）
2.
不保密，适用上述授权。
（请在以上相应括号内打。
√
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应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密
委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认
为公开学位论文，均适用上述授权。）
声明人（签名）
：
年
月
日
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摘要 I
摘
要
随着教育体制的改革和信息技术的发展，为高校的教育管理水平提升带来了 新的机遇。教务管理工作的水平很大程度上体现了学校教学管理水平, 而制定出 科学、高效的课表也是充分利用教学资源的重要表现。目前很多高校还是使用纸 质文件的办公处理方式，存在诸多问题。将现代信息技术运用到排课管理中, 可 以在很大程度上提升排课管理的效率，同时也可以减少人工操作的负担, 促进教 学资源的有效利用。因此，开发一个排课管理系统具有重要的现实意义。 本文基于上述背景，从解决高校排课难题出发，设计了一套基于 SSH 架构 的排课管理系统。本文工作主要包括三方面：首先，对高校排课的实际需求进行 了具体分析，主要工作包括需求描述，总体需求分析，功能需求分析及非功能需 求分析。其次，完成了系统设计工作，主要工作包括系统功能和系统数据库设计。 最后，完成了实现系统开发和测试工作。 目前，系统已经投入到高校的正常教学工作中。系统一切运行良好，提高了 教学人员的工作效率，具有较高的可靠性。该系统的开发使用对于高校信息化教 学管理具有重要意义。 关键词： 排课系统；SSH架构；图论厦门大学博硕士论文摘要库
Abstract
II
Abstract
With the reform of the education system and the development of information technology, it has brought many opportunities for the development of college education management. The level of teaching management reflects the level of school education management to a large extent,. What’s more, the development of scientific schedule is an important approach to make use of teaching resources. Many colleges and universities still use paper file handling which leads to many problems. There is no doubt that the efficiency of the course management can be greatly improved if we apply the modern information technology into the curriculum management. Besides, it can also reduce the burden of the manual operation, promoting the utilization of teaching resources. Therefore, developing a courses management system has important practical significance.
In this thesis, based on the above background, we design a set of courses arranging management systems based on SSH framework. The work of this paper includes three aspects mainly: first, we give a detailed analysis on the actual needs of university curriculum arrangement; the main work includes demand description, the overall requirements analysis, functional requirements and non-functional requirements analysis. Second, we complete the design the main work includes system function and database design. Finally, we complete the work of system implementation and system testing
At present, the system has been devoted to the normal teaching work. The all performances of system are well overall, and it has improved the efficiency of the teaching staff, so it can be said that the system has the high reliability. The development and using of the system have great significance for the information teaching management in colleges.
Key Words：Course Scheduling System; SSH Framework; Graph Theory
目 录 III
目
录
摘
要
... I
ABSTRACT ... II
第一章
绪论
... 1
1.1 选题背景 ... 1 1.2 研究内容 ... 2 1.3 论文结构 ... 2第二章
关键技术介绍
... 4
2.1SSH架构 ... 4 2.2 图论四色原理 ... 6 2.3JAVA语言 ... 8 2.4数据库技术 ... 9 2.5本章小结 ... 10第三章
系统需求分析
... 11
3.1需求描述 ... 11 3.2功能需求分析 ... 11 3.2.1 排课功能模块... 12 3.2.2 系统管理模块... 13 3.2.3 信息管理模块... 17 3.3 非功能性需求分析 ... 19 3.3.1界面需求... 19 3.3.2性能需求... 19 3.4 本章小结 ... 20第四章
系统设计
... 21
4.1 框架设计 ... 21 4.2 功能设计 ... 23 4.2.1 登录功能... 23厦门大学博硕士论文摘要库
目录 IV 4.2.2 管理员信息管理... 27 4.2.3 学生信息管理... 30 4.2.4 图论排课... 33 4.3 数据库设计 ... 36 4.3.1 概念结构... 36 4.3.2 逻辑结构... 36 4.4 本章小结 ... 41
第五章
系统实现
... 42
5.1 功能实现 ... 42 5.1.1 登录功能... 42 5.1.2 管理员信息管理... 44 5.1.3 教师信息管理... 46 5.1.4 学生信息管理... 48 5.1.5 图论排课... 50 5.2 本章小结 ... 55第六章
系统测试
... 56
6.1 测试环境 ... 56 6.2 功能测试 ... 56 6.2.1测试用例... 56 6.2.2测试结果... 58 6.3 性能测试 ... 58 6.3.1用户场景... 58 6.3.2测试结果... 59 6.4 本章小结 ... 59第七章
总结与展望
... 61
7.1 总结 ... 61 7.2 展望 ... 61参考文献
... 63
厦门大学博硕士论文摘要库
目 录
V
致
谢
... 65
Contents VI
Contents
Chapter
Ⅰ
Introduction
... 1
1.1 Background... 1 1.2 Thesis Content ... 2 1.3 Outline ... 2Chapter
Ⅱ
Related Technology ... 4
2.1 SSH Framework ... 4
2.2 Graph Theory ... 6
2.3 Java Language ... 8
2.4 SQL ... 9
2.4 Summary ... 10
Chapter
Ⅲ
System
Requirement Analysis ... 11
3.1 Requirement Description ... 11
3.2 Functional Requirements Analysis ... 11
3.2.1 Courses Scheduling Management Module ... 12
3.2.2 System Management Module ... 13
3.2.3 Information Management Module ... 17
3.3 Non-Functional Requirements Analysis ... 19
3.3.1 Interface Requirements ... 19
3.3.2 Performance Requirements ... 19
3.4 Summary ... 20
Chapter
Ⅳ
System Design
... 21
4.1 Structure Design ... 21
4.2 Function Design ... 23
4.2.1 Login Function ... 23
4.2.2 Administrator Information Management ... 27
4.2.3 Student Information Management ... 30
4.2.4 Course Scheduling using Graph Theory ... 33
Contents VII 4.3 Database Design ... 36 4.3.1 Concept Structure ... 36 4.3.2 Logic Structure ... 36 4.4 Summary ... 41
Chapter
Ⅴ
System Implementation
... 42
5.1 Function Implementation ... 42
5.1.1 Login Function ... 42
5.1.2 Administrator Information Management ... 44
5.1.3 Teacher Information Management ... 46
5.1.4 Student Information Management ... 48
5.1.5 Course Scheduling using Graph Theory ... 50
5.2 Summary ... 55
Chapter
Ⅵ
System Test
ing ... 56
6.1 Testing Environment ... 56 6.2 Function Test ... 56 6.2.1 Test Case ... 56 6.2.2 Result ... 58 6.3 Performance Test ... 58 6.3.1 User Scenario ... 58 6.3.2 Result ... 59 6.4 Summary ... 59
Chapter
Ⅶ
Conclusions and Future Work ... 61
7.1 Conclusions ... 61
7.2 Future Work ... 61
References ... 63
Acknowledgements ... 65
第一章 绪论 1
第一章
绪论
1.1
选题背景
科学技术的不断发展，使信息技术具备了全球化和网络化的发展趋势，在构 成全球网络通讯环境的要素中，又以计算机、数据库、网络、多媒体、通讯等占 据主导位置。在倡导无纸化办公的今天，电子文档已经在日常工作和生活中被广 泛应用，各个行业的数字化发展已经成为必然趋势。当前，互联网已经实现了从 专业领域应用向民用领域发展的重大转变，公众对于网络的依赖性也越来越高。 网络购物、网络信息查询、网络交际等已经成为现代人生活中不可或缺的一部分。 而在高校教学管理领域也不例外，现代教育的发展与信息技术紧密相关，而信息 化教学的发展，已经完全改变了以往的教学模式，在教学管理中占据重要位置， 基于信息化技术的高校办公自动化成为了高校教学管理的必然趋势。 目前，国内多数高校仍然以手工排课或者半手工排课方式为主，高校教务负 责人经常需要为校内成千上午教师和学生进行排课，这一工作量非常巨大，而且 过程繁琐，需要投入大量的人力物力，但是排课效果却不尽如人意。同时，在排 课过程中也会发生一些疏漏或者错误，例如重复排课、课程安排不合理、信息疏 漏等。随着高校改革和高校扩招步伐的不断加快，排课问题已经成为高校教务管 理中的重点问题，这就迫切需要开发出一套基于信息化技术的排课管理系统，在 实现高效排课工作的同时，也能够解决传统排课管理过程中所存在的问题。 基于上述原因，使用计算机进入到教学管理系统成为高校教学管理的必然选 择。通过设计一套排课管理系统，不但能够快速显示各种条件下排课结果，同时 还会显示多种可行性方案，从而使工作人员的选择空间更为广阔，排课优化率明 显提高。另外，也可以把教务工作者从繁重而复杂的排课任务中解救出来。实现 信息话技术的排课管理系统可以很大程度上推进了教育教学的全面发展，对于高 校教学管理的信息化发展具有重要意义。厦门大学博硕士论文摘要库
基于SSH的排课系统的设计与实现 2
1.2
研究内容
本文从高校排课管理实际情况出发，从系统需求、系统分析、系统设计等方 面进行了全面的阐述和分析，设计并实现了一套高校排课管理排课系统。该系统 的主要功能是提高高校排课水平，进一步提升高校管理效率。通过该系统可以规 范高校员工操作，从而最大限度的减少排课审核过程中的人为因素，防止排课违 规的行为出现。同时，也可以提高高校管理效率。总体而言，本文的主要工作内 容包括四个方面： 1、介绍了排课系统在设计过程中所需应用的相关技术，包括图论四色原理、 SSH构架、Java技术和数据库技术； 2、进行了系统需求分析，具体包括总体分析、登录功能的需求分析、个人 信息管理功能的需求分析、图论排课的需求分析以及非功能性的需求分析进行了 系统分析； 3、完成了系统设计过程，包括总体分析、登录功能的设计、个人信息管理 功能的设计、图论排课的设计这几个方面。 4、完成了系统的实现和测试工作，实现过程包括登录功能的实现、个人信 息管理功能的实现、图论排课的实现这几个方面。 本文所设计开发的排课管理系统，具备如下的几个特点： 1、多用户多任务协调管理，尤其是对于复杂事务处理能力得到了大幅度的 提升，能够成功完成多教师在客户端请求服务器响应时所对应任务。 2、保证排课信息的一致性、完整性、安全性、准确性。 3、系统简单易操作。高校排课工作者不是计算机专家，因此提供给他们使 用的排课系统应当尽量的简单和易操作。 4、系统具有较强的跨平台可部署性，这使得本系统具有很好的通用性。1.3
论文结构
本文共分七章，结构安排如下： 第一章 绪论。介绍了本文的背景意义，对主要内容进行了概括，最后对论 文结构进行了说明。厦门大学博硕士论文摘要库
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