Ik werd geactiveerd om mijn "oude school-projecten" eens te bekijken omdat mijn collega Jan Julius met Lammert (onze stagiair) sprak en even in zijn Google Docs zat te kijken naar de projecten waar hij voor school mee bezig is geweest. In deze tijd is dat inderdaad logisch, om je projecten, documentatie, code in de cloud te hebben, hetzij in je Dropbox, OneDrive, Google Docs. Maar "in mijn tijd", dat was 1997 tot 2001, werkte ik op school nog met diskettes (1.44 MB per stuk?) en in het laatste jaar heb ik nog een ZIP-drive gehad (350 MB?). Ik had wel een brander en heb dus spul op CD gebrand, maar als ik grotere bestanden heen-en-weer ging slepen dan was het "zippen" of "ARJ-en".
Zo kwam ik op een CD het rooster-project tegen. Delphi-code en een mapje "verslag" waar documentatie in staat. We gaan eens kijken of ik een reconstructie uit kan voeren:
In mijn herinnering was dit een 3e-jaars opdracht, maar dat is niet zo, de tijdsspanne was rond mei 1997 - juni 1997, dus een eerstejaars project. Je deed dit in groepjes van 4, mijn mede-strijders waren Vincent Damhuis, Vincent van Gelder en Remco Wolters. Je kon kiezen uit een studentenvolgsysteem of een roostersysteem. Wij hebben voor het roostersysteem gekozen.
Ik ga hier het programma behandelen, aan het einde kun je zien welk verslag wij gemaakt hebben en hoe we tot de opbouw gekomen zijn, oa. door het NIAM schema.
PROGRAMMA - van DELPHI (PASCAL) naar C#
Het is een MDI applicatie (scherm waar andere schermen in kunnen staan). Ik start met Visual Studio, Nieuw Project, Windows Forms App (.NET Framework).
Ik zit even te zoeken, ik dacht dat je bij Delphi een soort component moest toevoegen, maar dat hoeft in C# niet. Bij het Form wat je krijgt ga je naar eigenschappen en zet de eigenschap "IsMdiContainer" op True. Hierna een "MenuStrip" toevoegen.
Als ik hier al een tijdje mee bezig bent kom ik tot de conclusie dat dit niet "de manier" is. Ik ga het project zoals ik het hier heb, dus de Delphi-versie, in Github zetten. Want in het MainForm zit ongeveer 2.000 regels code, om die om te zetten naar C#, daar ben ik nogal wat tijd aan kwijt. En dat is niet het enige formulier (dus meer: meer coderegels). Er zit een database aan gekoppeld, die heb ik niet, dus die zou ik moeten "mocken". En omdat Delphi niet case-sensitive was (ik zie in code namelijk Name : string, maar later ook name (met een kleine n) gebruikt worden) en C# dat juist wel is.
Omdat ik wel een deel heb gedaan, heb ik kunnen constateren dat dit inderdaad een eerstejaars project van ons was. Want een een functie die aangeroepen wordt met een string, waar dan de eerste 5 karakters van gekozen worden en wordt gekeken of dat "Groep", "Docen", "Lokaa" bevat, nee, dat is nog niet zoals een "ervaren" programmeur zijn code maakt. Waarbij een zelfde TForm7 aangemaakt wordt, waarbij met een functie .Kwerie(...) die zelfde eerste 5 karakters mee gegeven worden. Variabelen die een array van strings zijn, 10.000 karakters. Het zelfde voor de variabele uren, waarbij het dan een array van integer waardes zijn, 10.000 stuks.
Laten we het erop houden dat dit project inzicht geeft in hoe studenten Hogere Informatica aan het einde van hun eerste jaar in Delphi, in 1997, een applicatie maakten om roosters te kunnen maken. Formulieren voor invoer van lokalen, docenten en klassen (groepen). Het jaar dat we zochten via Altavista en er net een nieuwe speler op de markt voor zoekmachines kwam: Google en wij daarover getipt werden door onze mede-student Gert de Jong. Onze kennis kwam uit de boeken en uit de hoorcolleges en werkcolleges die je bij de docenten volgde. Als je nu start heb je een ongelooflijke voorsprong. Online is heel veel informatie te vinden. De juiste zoekwoorden bij Google gebruiken, Stack Overflow raadplegen en "je komt er wel". Bij de code was ook een .GDB-bestand, dat was het database bestand, daarvoor gebruikten we Interbase. In een teksteditor kon ik een indruk krijgen van wat er in staat (een aantal roosters), deze post op Stack Overflow linkt naar een paar tools waarmee je (oude) Interbase-bestanden kunt bekijken: link.
Code op Github: https://github.com/lordofcode/archive-hio-roosterproject
ORIGINELE VERSLAG (INGEKORT)
Probleemstelling
Het programma dient de gegevens van lokalen, leraren en klassen te kunnen verwerken en lerarenroosters, lokalenroosters en studentenroosters uit te kunnen printen.
Randvoorwaarden
- de roosters dienen 6 maal per jaar gemaakt te worden.
- roosters van vorig jaar moeten weer in te lezen zijn en aan te passen.
- er dient onderhouds-/gebruikersdocumentatie gemaakt te worden.
- het gegeven algoritme kan gebruikt worden, maar als wij een algoritme kunnen maken dat beter werkt, dan mogen we dat gebruiken.
Verwoording
2.1.1 Verwoording Vakken (invoer)
In periode 2 wordt het vak Databasesystemen met afkorting DBS1 met werkvorm ic 2 lesuren per week gegeven aan groep HI1 door Ton de Winter met afkorting WiT in lokaal V205, V208 of V212a.
In periode 2 wordt het vak Gestructureerde Analyse met afkorting GEAN met werkvorm hc 2 lesuren gegeven aan groep HI2a door Wouter van der Ploeg met afkorting PIW in lokaal V056 of V052.
2.1.2 Verwoording Docenten (invoer)
In periode 2 is de docent Dick Bruin met afkorting BrD de gehele week beschikbaar.
In periode 2 is de docent Albert Sikkema met afkorting SiA de gehele week beschikbaar behalve vrijdag.
2.1.3 Verwoording Lokalen (invoer)
In periode 2 is lokaal V205 beschikbaar op maandag het 1e tot en met het 5e lesuur.
In periode 2 is lokaal V052 de gehele week beschikbaar.
2.1.4 Verwoording Klasserooster (uitvoer)
Het rooster voor groep HI1c in periode 985 van de NHL fac. TEM heeft
de datum 18-MAR-98.
Groep HI1c heeft maandag het 1e uur het vak Analyse/Ontwerp/Real. 2,
waarvan de werkvorm dp is en de docent DyJ in lokaal v103.
Groep HI1c heeft maandag het 2e uur het vak Analyse/Ontwerp/Real. 2,
waarvan de werkvorm dp is en de docent DyJ in lokaal v103.
Groep HI1c heeft woensdag het 1e uur het vak Discrete Wiskunde,
waarvan de werkvorm wc is en de docent LiM in lokaal v313.
Groep HI1c heeft donderdag het 5e uur geen les.
2.1.5 Verwoording Docentrooster (uitvoer)
Het rooster voor JANSEN, J.M. in periode 985 van de NHL fac. TEM heeft de datum 18-MAR-98.
JANSEN, J.M. geeft maandag het 1e uur het vak Analyse/Ontwerp/Real. 2, waarvan de werkvorm dp is, aan de groep HI1c in lokaal v103.
JANSEN, J.M. geeft maandag het 7e uur het vak Functioneel Programmeren 2, waarvan de werkvorm dp is, aan de groep HI3a in lokaal v052.
2.1.6 Verwoording Lokalenrooster (uitvoer)
Het overzicht van lokaalbezetting in periode 985 van de NHL fac. TEM heeft de datum 18-MAR-98.
In lokaal v052 zit maandag het 1e uur geen groep.
In lokaal v052 zit maandag het 7e uur groep HI2c/HI2d.
Elementaire zinnen
2.2.1 Elementaire zinnen Vakken (invoer).
Het vak Databasesystemen heeft als afkorting DBS1.
“ Gestructureerde Analyse “ GEAN.
In periode 2 heeft groep HI1 het vak DBS1 met werkvorm ic 2 lesuren per week.
“ HI2a GEAN “ hc 2 “
De docent Ton de Winter heeft als afkorting WiT.
“ Wouter van der Ploeg “ PIW.
In periode 2 heeft groep HI1 het vak DBS1 van Ton de Winter.
“ HI2a GEAN Wouter van de Ploeg.
Het vak DBS1 met de werkvorm ic kan gegeven worden in lokaal V205.
“ DBS1 “ ic “ “ V208.
2.2.2 Elementaire zinnen Docenten (invoer).
In periode 2 is Dick Bruin beschikbaar de gehele week.
“ Albert Sikkema “ de gehele week.
“ Ton de Winter “ op dinsdagmiddag.
2.2.3 Elementaire zinnen Lokalen (invoer).
In periode 2 is lokaal V205 beschikbaar op dinsdag het 1e lesuur.
“ V205 dinsdag het 2e lesuur.
2.2.4 Elementaire zinnen Klasserooster (uitvoer)
Voor periode 985 is er op 18-MAR-98 een rooster gemaakt voor Groep HI1c.
“ 986 “ 6-MEI-98 “ “ HI1d.
Groep HI1c heeft maandag het 1e uur het vak Analyse/Ontwerp/Real. 2 van DyJ.
“ “ 2e “ “ “
HI1d “ 5e geen les.
Groep HI1c heeft maandag het 1e uur het vak Analyse/Ontwerp/Real. 2 in lokaal v103.
“ “ 2e “ “ “ “
HI1d “ 5e geen les.
Het vak Analyse/Ontwerp/Real. 2 heeft als werkvorm dp.
“ Programmeren “ wc.
2.2.5 Elementaire zinnen Docentrooster (uitvoer)
Voor periode 985 is er op datum 18-MAR-98 een rooster gemaakt voor JANSEN, J.M.
“ “ SANTEMA, P.J.
JANSEN, J.M. geeft maandag het 1e uur het vak Analyse/Ontwerp/Real. 2 aan groep HI1c.
“ 7e “ Functioneel Programmeren 2 “ HI3a.
JANSEN, J.M. geeft maandag het 1e uur het vak Analyse/Ontwerp/Real. 2 in lokaal v103.
“ 7e “ Functioneel Programmeren 2 “ v052.
JANSEN, J.M. geeft woensdag het 5e uur geen les.
Het vak Analyse/Ontwerp/Real. 2 heeft als werkvorm dp.
“ Programmeren “ wc.
2.2.6 Elementaire zinnen Lokalenrooster (uitvoer)
Voor periode 985 is er op datum 18-MAR-98 een overzicht van lokaalbezetting gemaakt.
In lokaal v052 zit maandag het 1e uur geen groep.
“ “ 7e groep HI2c/HI2d.
“ v210 “ 1e “ HI1c.
Lokaal v210 is maandag het 3e uur niet beschikbaar.
Structuur
2.3.1 Structuur Invoer.
FeitType : Vakafkorting
FTF : Het <vak> heeft als afkorting <afkorting>
BegripType : Vak
FTF : Er is een vak met <vaknaam>
BTF : Vak <vaknaam>
NaamType : Vaknaam
NTF : <...>
BegripType : Afkorting
FTF : Er is een afkorting met <naam>
BTF : Afkorting <naam>
NaamType : Naam
NTF : <...>
FeitType : Vakperweek
FTF : In <periode> heeft <groep> het <vak> met <werkvorm>
<aantal> lesuren per week
BegripType : Periode
FTF : Er is een periode met <periodenummer>
BTF : Periode <periodenummer>
NaamType : Periodenummer
NTF : <...>
BegripType : Groep
FTF : Er is een groep met <naam>
BTF : Groep <naam>
BegripType : Werkvorm
FTF : Er is een werkvorm met <afkorting>
BTF : Werkvorm <afkorting>
FeitType : Docentafkorting
FTF : De <docent> heeft als afkorting <afkorting>
BegripType : Docent
FTF : Er is een docent met <naam>
BTF : Docent <naam>
FeitType : Vakgebied
FTF : In <periode> heeft <groep> het <vak> van <docent>
FeitType : Lokaalvorm
FTF : Het <vak> met <werkvorm> kan gegeven worden in <lokaal>
BegripType : Lokaal
FTF : Er is een lokaal met <nummer>
FeitType : Docentbeschikbaar
FTF : In <periode> is <docent> <dagaanduiding> aanwezig
BegripType : Dagaanduiding
FTF : Er is een dagaanduiding met <naam>
FeitType : Lokaalbeschikbaar
FTF : In <periode> is <lokaal> beschikbaar op <dagaanduiding>
2.3.2 Structuur Uitvoer.
FeitType : Rooster-klas
FTF : Voor <periode> is er op <datum> een rooster
gemaakt voor <groep>
BegripType : Periode
FTF : Er is een periode met <periodenummer>
BTF : Periode <periodenummer>
NaamType : Periodenummer
NTF : <...>
NaamType : Datum
NTF : <...>
Begriptype : Groep
FTF : Er is een groep met <groepnaam>
BTF : Groep <groepnaam>
NaamType : Groepnaam
NTF : <...>
FeitType : College
FTF : <groep> heeft <dagvanweek> het <uur> les van <docent>
NaamType : Dagvanweek
NTF : <...>
BegripType : Uur
FTF : Er is een uur <nummer>
BTF : Uur <nummer>
NaamType : Nummer
NTF : <...>
BegripType : Docent
FTF : Er is een docent <naam>
BTF : Docent <naam>
NaamType : Naam
NTF : <...>
FeitType : Lokaalindeling
FTF : <groep> heeft <dagvanweek> het <uur> les in <lokaal>
NaamType : Lokaal
NTF : <...>
FeitType : Vakindeling
FTF : <groep> heeft <dagvanweek> het <uur> <vak>
NaamType : Vak
NTF : <...>
FeitType : Werkvormindeling
FTF : <groep> heeft <dagvanweek> het <uur> <werkvorm>
NaamType : Werkvorm
NTF : <...>
FeitType : Rooster-docent
FTF : Voor <periode> is er op <datum> een rooster
gemaakt voor <docent>
FeitType: Lokaalbezetting
FTF: Het overzicht van lokaalbezetting voor <periode> is gemaakt op
<datum>
FeitType: Lokaal-beschikbaar
FTF: Op <dagvandeweek> op <uur> is <lokaal> <welofniet> beschikbaar
NaamType: Welofniet
NTF: <...>
Vervolgens komt een NIAM-schema wat ik hier verder niet uitwerk.
Databasestructuur
We zien hier een tekening met blokjes, daarboven pijlen (het sleutelveld of combinatie van velden welke de sleutel vormen). Ik geef hier voor het gemak even de tekstuele weergave waarbij (K) aangeeft dat het een sleutelveld is (K -> Key);
Uren: Periode (K), Groep (K), Vak (K), Werkvorm (K), Uren .
Vakafkorting: Vak (K), Vakafkorting.
Lokaal: Vak (K), Werkvorm (K), Lokaal (K).
LokaalNB (niet beschikbaar): Periode (K), Lokaal (K), Dagvanweek (K), Uur (K).
Les: Periode (K), Groep (K), Dagvanweek (K), Uur (K), Docent (K), Lokaal (K), Vak, Werkvorm, Nummer.
Docent: Groep (K), Vak (K), Werkvorm (K), Docent (K).
Docentafkorting: Docent (K), Docentafkorting.
DocentNB (niet beschikbaar): Periode (K), Docent (K), Dagvanweek (K), Uur (K).
Lokaalbezetting: Periode (K), Datum.
Roosterdocent: Periode (K), Datum, Docent (K).
Roosterklas: Periode (K), Datum, Groep (K).
Zo te zien is dit niet het definitieve verslag geweest, want ik tel 8 invoertabellen en niet 7.
Menu-analyse
3.1 De menubalk
De menubalk heeft de volgende menu’s:
• Bestand
• Invoer
• Uitvoer
• Help
3.2 Bestand-menu
Het menu Bestand is het eerste menu van de rooster planner. Dit menu bevat de volgende submenu’s:
• Nieuw
• Open (n.a.)
• Sluit
• Opslaan (n.a.)
• Opslaan als (n.a.)
• Exit
Met Nieuw worden alle zeven invoerschermen geopend. Deze schermen zijn gekoppeld met de database.
Door op Sluit te klikken worden alle openstaande schermen gesloten.
Met Exit word de Rooster planner gesloten.
3.3 Invoer-menu
Het volgende menu is het Invoer-menu. Hier wordt centraal de invoerschermen beheert. Alle zeven invoerschermen worden automatisch geopend als er op Nieuw wordt geklikt in het Bestand menu. De invoerschermen zijn individueel te openen of te selecteren via het invoer-menu.
De hierarchie is als volgt:
• Docenten
• Afkorting
• Vakgebied
• Beschikbaarheid
• Vak
• Afkorting
• Uren
• Lokalen
• Type
• Beschikbaarheid
3.4 Uitvoer-menu
Het Uitvoer-menu beheert de uitvoerschermen. Er zijn drie uitvoerschermen die tezamen de roosters vormen:
• Docentenrooster
• Groepenrooster
• Lokalenrooster
Het menu-item roosteren dient om het roosteren te starten. Nadat er geroosterd is zijn de nieuwe roosters te bekijken via de drie bovengenoemde uitvoerschermen.
• Roosteren
3.5 Help-menu
Via het help-menu kan men informatie vinden over de werking van de rooster planner. Op het moment bevat dit menu alleen nog maar het menu-item:
• About
Hierin wordt enige summiere informatie gegeven over het programma en de makers.
Programma-analyse
4.1 Opbouw van het programma
Het programma is opgebouwd met behulp van een MDI-raamwerk. Het programma heeft een hoofdvenster waarin alle invoer en uitvoerschermen getoond worden. Er zijn zeven invoerschermen die overeenkomen met de zeven invoertabellen uit de database. Dit zijn de volgende invoerschermen:
• Docenten
• Vakken
• Vakgebied
• Beschikbaarheid lokalen
• Beschikbaarheid docenten
• uren
• Lokaaltype
Er zijn drie uitvoerschermen, namelijk van het rooster van de docent, het rooster van de groepen en het rooster van de lokalen.
4.2 Invoerschermen
In de invoerschermen kunnen de gegevens worden ingevoerd in de database die nodig zijn om een rooster samen te stellen.
4.2.1 Docenten
In dit invoerscherm is het mogelijk om de naam en de afkorting van de docenten in te voeren, te wijzigen of te verwijderen uit de database.
4.2.2 vakken
In dit invoerscherm is het mogelijk om de naam en de afkorting van de vakken in te voeren, te wijzigen of te verwijderen uit de database.
4.2.3 Vakgebied
In dit invoerscherm kan ingevoerd worden welk vak met een bepaalde werkvorm door een welke docent kan worden gegeven in een bepaalde periode.
4.2.4 Beschikbaarheidlokalen
In dit invoervenster kan de per periode de beschikbaarheid van elk lokaal ingevoerd worden
4.2.5 Beschikbaarheiddocenten
In dit invoerscherm kan van de docent per periode worden ingevoerd welke uren hij/zij beschikbaar is.
4.2.6 Uren
Hier kan worden per periode worden ingevoerd welke groep welk vak met werkvorm heeft en hoeveel uren per week.
4.2.7 Lokaaltype
Hier kan worden ingevoerd welk lokaal geschikt is voor welk vak met werkvorm.
4.3 Uitvoer
Er zijn drie uitvoerschermen voor de roosters. Deze komen in principe met elkaar overeen en bestaan uit een databasegrid. Het docentenrooster kan geselecteerd worden per docent, het groepenrooster per groep en het lokalenrooster per lokaal.
Ontwerp
5.1 Rooster algoritme
Om een rooster te generen wordt gebruikt gemaakt van backtracking. De volgorde van de stappen zijn als volgt:
| Check rooster | -> | start met: |
| <- | groep, vak, werkvorm | |
| ^ | | ||
| | ˅ | ||
| zoek docent: | ||
| groep, vak, werkvorm, docent | ||
| ^ | | ||
| | ˅ | ||
| Dag | <- | zoek uur: |
| -> | groep, vak, werkvorm, docent, dag, uur | |
| ^ | | ||
| | ˅ | ||
| zoek lokaal: | ||
| groep, vak, werkvorm, docent, dag, uur |
Het bovenstaande werkt op basis van backtracking.
Dus ik neem aan dat we niet zelf een (goed) algoritme hebben kunnen vinden of maken en daarom voor de standaard aangeleverde oplossing gekozen hebben.
Maar laat duidelijk zijn, backtracking is niet de optimale/snelste oplossing, want je maakt keuzes, gaat controleren of het kan, zo ja: ga door, zo nee: maak een andere keuze. Dus als de enige oplossing de laatste oplossing is, moet je eerst alle voorgaande mogelijke oplossingen proberen en valideren.
Ook een lekkere afsluiting van dit document: Positieve ervaringen: weinig, negatieve ervaringen: veel. Zonder toelichting. Oké....