高校課程排課系統(tǒng)的信息化開發(fā)

高校課程排課系統(tǒng)的信息化開發(fā)

1、課程表的編排、教學(xué)運(yùn)行監(jiān)控的設(shè)計(jì)部分應(yīng)圍繞教學(xué)的課表進(jìn)行排課由于高校的教育和電腦化有其自身的特點(diǎn)和要求，因此很難使用大眾化系統(tǒng)來滿足所有個(gè)性化的需求。在整個(gè)教學(xué)管理中,排課是教學(xué)管理系統(tǒng)中最重要?最復(fù)雜的部分,其實(shí)質(zhì)就是指選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn),對教學(xué)任務(wù)書所規(guī)定的課程進(jìn)行合理編排,使全校課表在宏觀上具有科學(xué)性、合理性。在南海東軟學(xué)院,對于課程表,需實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上排課、顯示各類課表(教師課表、班級課表、學(xué)生本人的課表等)、教室調(diào)度等的教學(xué)運(yùn)行數(shù)據(jù)處理要求,其邏輯關(guān)系非常復(fù)雜,運(yùn)算量十分巨大,為此,我院組成了包括技術(shù)人員、需求和測試人員在內(nèi)的、多部門組成的開發(fā)團(tuán)隊(duì),自行設(shè)計(jì)和開發(fā)了以排課系統(tǒng)為核心的教學(xué)管理系統(tǒng)。本文對排課系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)思路及相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了簡單的介紹,希望對同類教學(xué)管理系統(tǒng)的開發(fā)有一定的啟發(fā)作用。2、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)評估2.1從三大機(jī)構(gòu)的課表、課表查詢等過程認(rèn)識,可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上排課根據(jù)學(xué)院教學(xué)管理的需求,排課系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)以下功能:根據(jù)開課計(jì)劃編制課程的教學(xué)班、教師和教室類型、起始周、結(jié)束周、每周上課節(jié)數(shù)等;即確定開課任務(wù);一門課程的一個(gè)教學(xué)班組成一條個(gè)開課任務(wù);實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上排課;即通過系統(tǒng)安排好每一條開課任務(wù)的教室和上課時(shí)間;查詢各類課表:可查詢教師課表(含各教學(xué)班的花名冊)、班級課表、學(xué)生本人的課表;教室調(diào)度:實(shí)現(xiàn)查詢各教室的使用情況、網(wǎng)上臨時(shí)申請教室等功能。2.2課表排課管理通過對排課系統(tǒng)的需求分析,可以了解到,本系統(tǒng)要求能在所設(shè)計(jì)的信息系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)課表編排和課表查詢的功能,所涉及的數(shù)據(jù)包括課程、教師、學(xué)生、上課地點(diǎn)(教室)四大塊原始數(shù)據(jù),其中課表編排就是根據(jù)所確定的開課任務(wù)為主線,為課程安排上課地點(diǎn)和上課時(shí)間,而系統(tǒng)的重要作用,是能夠自動(dòng)判斷學(xué)生、教師和教室之間沖突情況,以及排課完成等情況,排課人員通過系統(tǒng)的界面能輕松安排課表,同時(shí)實(shí)現(xiàn)各類課表(教師課表、班級課表和學(xué)生本人的課表)的實(shí)時(shí)查詢功能。2.3課程內(nèi)容設(shè)計(jì)排課問題的實(shí)質(zhì)是時(shí)間表問題,是涉及多種因素的組合優(yōu)化問題,其中的基本要素包括課程、教師、教室、班級、時(shí)間。圖1是根據(jù)南海東軟學(xué)院的教學(xué)管理體系繪制出的排課系統(tǒng)E-R圖。其中:(1)同一門課程要開一至數(shù)個(gè)教學(xué)班;同一個(gè)教學(xué)班的學(xué)生來自一至多個(gè)行政班。(2)同一門課程下的一個(gè)教學(xué)班組成一條開課任務(wù);(3)開課任務(wù)是將課程、教師和上課地點(diǎn)三大塊數(shù)據(jù)聯(lián)系起來的關(guān)鍵數(shù)據(jù)表,只有通過該表,才能將各課程的教學(xué)任務(wù)落實(shí)到具體的教師、確定所需的教室類型等;另外該開課任務(wù)需根據(jù)課程的學(xué)分等因素需安排的上課時(shí)間,如上課周數(shù)、每周上課節(jié)數(shù)等也是該開課任務(wù)的重要信息。3、教學(xué)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)3.1儲存排課過程的數(shù)據(jù)表為實(shí)現(xiàn)排課系統(tǒng)的各項(xiàng)需求,該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫共設(shè)計(jì)了兩種類別的數(shù)據(jù)表。第一類為基礎(chǔ)表,有院歷表、專業(yè)表、班級表、學(xué)生基本數(shù)據(jù)表、教師基本信息表、課程信息表等基礎(chǔ)數(shù)據(jù);第二類屬于功能表,有開課任務(wù)書、開課任務(wù)行政班關(guān)系表、總課程表、學(xué)生成績表、教室占用表等儲存排課過程的數(shù)據(jù)表。在功能表中最關(guān)鍵的表是開課任務(wù)書,而一條開課任務(wù)書中教學(xué)班與行政班級是一對多、行政班與學(xué)生也是一對多的對應(yīng)關(guān)系,為此,還設(shè)計(jì)了另外兩個(gè)表-開課任務(wù)行政班關(guān)系表和學(xué)生成績表,兩表通過開課任務(wù)書編號來進(jìn)行聯(lián)接;另外還有兩個(gè)表-課程總表和教室占用表用來專門存儲排課的過程數(shù)據(jù),課程總表存儲一條開課任務(wù)具體到每一周、每個(gè)時(shí)間段的教室安排,教室占用表存儲各個(gè)時(shí)間段(具體到每天)教室的使用數(shù)據(jù)。這樣,開課任務(wù)書(表1)、開課任務(wù)行政班關(guān)系表(表2)、學(xué)生成績表(表3)和課程總表四個(gè)表就已經(jīng)存儲了課表所包含的課程、教師、教室、班級及學(xué)生之間的一對一、一對多、多對多的復(fù)雜的邏輯關(guān)系,這種數(shù)據(jù)存儲方式也便于各類不同課表查詢功能的實(shí)現(xiàn);3.2本課程取消功能的實(shí)現(xiàn)3.2.1課程總表的排課流程排課,就是要為每一條開課任務(wù)書所涉及的課程編排上課時(shí)間和教室,一次排課就要根據(jù)開課任務(wù)書的起始周和結(jié)束周在課程總表中寫入(結(jié)束周-起始周+1)條記錄;同樣,刪除排課,則需要?jiǎng)h除課程總表中的原來已排好的(結(jié)束周-起始周+1)條記錄。同時(shí)在執(zhí)行排課操作時(shí)對該條任務(wù)書的排課情況、教師、教室沖突等進(jìn)行判斷,其流程如圖2所示。排課的具體操作界面如圖3所示。該界面顯示的是已編輯好的一條開課任務(wù),該開課任務(wù)除未確定具體的上課時(shí)間段和教室外,已確定好課程、教學(xué)班號、上課周數(shù)、每周上課節(jié)數(shù)、教師、教室類型等基礎(chǔ)信息,并通過系統(tǒng)的內(nèi)部判斷顯示了課表的每個(gè)具體時(shí)間點(diǎn)教師和學(xué)生是否有課的情況,選定具體的節(jié)次后,在“選擇教室”后面的下拉框中則會顯示符合教室類型要求的所有教室名稱,同時(shí)通過如圖2所示的系統(tǒng)判斷后,選中某一教室后即可完成排課操作。3.2.2查詢所授班級課表、學(xué)科課表等信息排完課程后,各類課表就能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的查詢信息,如教師課表(如圖4所示)等信息。班級課表、學(xué)生本人的課表,教師還可查詢所授教學(xué)班的花名冊等等信息。在期末登記成績時(shí),可以根據(jù)系統(tǒng)中花名冊的信息直接登錄成績,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)教學(xué)運(yùn)行過程的網(wǎng)絡(luò)化和信息化管理。3.2.3課表查詢功能(1)充分滿足了排課數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求,最大限度減少了數(shù)據(jù)的允余。(2)能滿足不同類型的課表查詢需求。(3)具備強(qiáng)大的教學(xué)信息化管理功能,涵蓋了教師及課程教學(xué)的安排和調(diào)度、教室長期和臨時(shí)的安排和