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對(duì)教務(wù)系統(tǒng)中排課系統(tǒng)的思考
（作者未知） 2010/9/17
[摘要]本文結(jié)合我國(guó)高職院校教務(wù)排課系統(tǒng)的現(xiàn)狀，在深入分析普通高職院�，F(xiàn)有排課的流程、特點(diǎn)和難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出智能排課系統(tǒng)，使高校實(shí)現(xiàn)課表網(wǎng)絡(luò)化管理和查詢成為一件十分方便的事，信息化給傳統(tǒng)排課系統(tǒng)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，給創(chuàng)新提供無限條件和機(jī)遇。隨著現(xiàn)代化技術(shù)的廣泛運(yùn)用，電子文件的大量產(chǎn)生，充分利用信息技術(shù)和信息設(shè)備使排課的過程信息化是大勢(shì)所趨。
[關(guān)鍵詞]信息化排課系統(tǒng) 高職院校
一、引言
教務(wù)系統(tǒng)的排課問題是典型的多類資源組合優(yōu)化問題，它是針對(duì)有限的師資、教學(xué)場(chǎng)地及教學(xué)時(shí)間資源，為達(dá)成最佳教學(xué)目標(biāo)而進(jìn)行的綜合有效規(guī)劃，通俗地講即安排適當(dāng)?shù)慕淌�、教師在恰�?dāng)?shù)臅r(shí)間完成學(xué)校的全部教學(xué)任務(wù)。一般而言，在教師講授課程、班級(jí)及各門課程的課時(shí)數(shù)量確定的前提下，排課必須滿足下述基本要求：教學(xué)場(chǎng)地要滿足教學(xué)任務(wù)的條件需求；同一教學(xué)班級(jí)、教學(xué)場(chǎng)地及教師，在同一時(shí)間均只能進(jìn)行一次教學(xué)安排。此外，課程安排還必須遵從教育教學(xué)的客觀規(guī)律，使所有教學(xué)任務(wù)在盡可能科學(xué)的時(shí)間進(jìn)行。為此，還必須根據(jù)下列因素對(duì)課表做出優(yōu)化：各門課程安排在最適宜的授課時(shí)間；同一課程的教學(xué)時(shí)間間隔必須合理；各個(gè)班級(jí)、教師乃至學(xué)校整體的課程密度盡可能平均等。由于目前許多高校存在合班課、選修課及教學(xué)資源不足的現(xiàn)實(shí)，排課問題變得更為復(fù)雜。
如果課表依靠人工生成，那排課人員的工作量十分巨大，因此我們必須找到一種能自動(dòng)按規(guī)則和約束條件生成課表的方法。計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為特征的現(xiàn)代信息技術(shù)極大地促進(jìn)了高校的發(fā)展，現(xiàn)行的教育模式和方法面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。基于WEB的網(wǎng)絡(luò)課表作為一種新的教務(wù)管理形式具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的發(fā)展前景。它給使用者提供了極大的方便，教師和學(xué)生能通過網(wǎng)絡(luò)獲得最新信息。
二、高職院校排課流程
高職校的排課問題有如下特點(diǎn)：課程可以是小班教學(xué)也可以是不同專業(yè)合班；同一個(gè)教師可以講授多門不同的課程；每次授課節(jié)次為連續(xù)的2節(jié)或3節(jié)；學(xué)生上課的教室不固定，排課階段基本分為階段1：下發(fā)教學(xué)計(jì)劃。學(xué)校將教學(xué)計(jì)劃下發(fā)到各開課學(xué)院(系)，下發(fā)的數(shù)據(jù)是課程信息和計(jì)劃學(xué)生人數(shù)信息。階段2：落實(shí)教學(xué)任務(wù)。各學(xué)院(系)根據(jù)自身的資源情況和教師情況確定任課教師名單和開課情況等信息。此處的班級(jí)不是行政班，而是根據(jù)專業(yè)和課程等因素拆分出的學(xué)生集。階段2結(jié)束后，各學(xué)院向?qū)W校返回(課程，教師，班級(jí))信息。階段3：安排上課時(shí)間。這一階段包括校院兩級(jí)排課，但只安排課程的上課時(shí)間，不考慮地點(diǎn)問題。這一階段結(jié)束后，生成每個(gè)專業(yè)的推薦課表，推薦課表是以下信息的集合：(課程，教師班級(jí)，時(shí)間)。階段4：安排上課地點(diǎn)。由學(xué)校統(tǒng)一安排全部課程的授課地點(diǎn)。階段3和4分離的目的是充分合理利用教室資源。相對(duì)于其他約束條件，可用教室資源通�？梢哉J(rèn)為是足夠的。
三、排課的約束條件
排課過程需要滿足的約束條件包括兩個(gè)方面：
第一方面必須滿足的硬件約束條件
(1)教師不沖突，同一位教師在同一時(shí)間只能帶一門課程；
(2)課表不沖突，同一張課表在同一時(shí)間只能有一門課程；
(3)合班課程不沖突.合班班級(jí)必須同時(shí)參加合班課程；
(4)資源限制，教師可用時(shí)段有限；教室資源有限；
(5)學(xué)時(shí)要求，每門課必須達(dá)到規(guī)定的學(xué)時(shí)(學(xué)分)要求。
第二方面應(yīng)盡量予以滿足的軟約束條件，使課表更為人性化
(1)時(shí)段要求：根據(jù)課程特點(diǎn)和學(xué)時(shí)要求，不同課程的時(shí)段要求不同。例如基礎(chǔ)課、理論課、專業(yè)課盡量排上午，選修課盡量排下午；每次授課學(xué)時(shí)不超過3學(xué)時(shí)，若每周需排2次課，應(yīng)隔天。
(2)教師課表的連續(xù)性要求：大多數(shù)教師希望集中、連續(xù)授課，因此每天每個(gè)教師授課節(jié)次應(yīng)盡量緊湊，中間無空課時(shí)。
(3)班級(jí)課表的分散性要求：考慮到學(xué)生的接受度，學(xué)生的課表應(yīng)盡量平均分散在每周的五天。
根據(jù)排課經(jīng)驗(yàn)和高校的實(shí)際情況，我們對(duì)排課問題做以下假設(shè)和簡(jiǎn)化：
(1)教室資源足夠�？捎媒淌屹Y源通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于教師和可用時(shí)段，在排課算法設(shè)計(jì)中暫不考慮教室資源。
(2)將每天的13節(jié)課分為5個(gè)時(shí)段。
(3)不考慮學(xué)生課表的分散度要求。由于選課制度的實(shí)行，學(xué)生可以一定程度上自主調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)計(jì)劃和課表。因此，學(xué)生每周的課時(shí)數(shù)大致是均勻分散的。
(4)不考慮教師調(diào)整及合班調(diào)整情況。人工排課過程中，可以對(duì)階段2的個(gè)別不合理操作進(jìn)行調(diào)整，還可以互換兩個(gè)教師所帶的班級(jí)。
四、搭建信息平臺(tái)，整合排課環(huán)節(jié)
計(jì)算機(jī)排課系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)科學(xué)新技術(shù)功能模塊之一，系統(tǒng)要滿足以下幾（未完，下一頁）
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