No es el muestreo lo que es difícil: puedes muestrear todas las clases seleccionadas o una proporción seleccionada al azar; y usted podría muestrear una proporción de las clases en cada departamento, basándose en el número de estudiantes o el número de clases.
El análisis se vería afectado por todas estas opciones, y seguramente querría usar software estadístico sofisticado (como SAS o R, pero hay otros programas) para manejarlo.
Un buen libro sobre muestreo es Sampling by Steven Thompson, que ofrece detalles considerables sobre todos estos.