探究高职院校计算机实训室排课系统设计

2022-09-11

在信息化深度推进教育教学改革的新时代, 高职院校大力提升信息化服务水平, 计算机实训室排课系统是当前值得研究推进建设的一项重要信息化改革。科学的计算机实训室排课系统能提高管理效率, 提升资源利用率, 提高计算机实训教学效果, 降低管理人员的工作难度。

一、高职院校排课系统的制约因素分析

高职院校良好排课系统的设计与应用, 有助于学校培养方案的良好落实, 有助于学校教学工作的正常运行, 有助于高职院校良好的教学秩序实现。从某种程度上来说, 高职院校排课系统会直接影响到学校的教学质量状况, 并能反映出学校的教学水平与教务管理水平。在排课中应当要站在全校全局的角度, 对班级、时间、教师、学生以及教室等多种因素进行整合分析。一个高质量、高效率的课表能在一个有限的时间与空间中实现教师、教室以及班级之间的统一协调运行, 排除一些约束条件的限制, 达到优良的实训教学效果。在实际排课中, 应当注意同一时间同一教师只能进行一门课程的教学, 而同一学生则是只能在同一时间进行一门课程的学习, 且同一时间同一教室也只能开展一门课程的教学活动。还有对排课合理性与满意性的分析, 同一个班级的课程时间需要进行合理分布, 保证课程教学的循序渐进, 为了达到很好地教学效果, 应当结合教师、教室等实际情况, 对排课系统进行积极优化。在实际排课中, 不仅要考虑到学生的学习效率, 教师的便利性, 也要考虑到实训室的软硬件客观条件, 确保教学设施能完全满足教学实训需要, 将最优良的设备用于最重要、最核心的课程教学, 充分发挥设备设施的教学服务作用, 确保整体的实训教学取得最好的教学效果。

二、计算机实训室排课系统的设计分析

(一) 高职院校计算机实训室排课系统的设计内容

高职院校计算机实训室排课系统的设计内容, 就是使用计算机实现课程表的自动编排, 基础数据的处理, 课表的自主填报、自助查询以及课表的自动输出等。其中, 基础数据的处理功能就是基于程序设计, 对教师、班级、教室、课程编码、教学计划等信息的采集与编排, 使用标准的信息代码来简化程序, 并能结合具体情况进行信息的增加、删除、修改等。对于课程的有效处理, 就是说课程表并不是随意的组合, 而是对实训室、时间、教师、班级三个因素的共同组合, 确保四者没有冲突, 为具体课程安排最佳的时间段。对课程排表的查询与打印的实现, 能从教师、班级、课程总表进行课程表的查询, 便于教职人员对课表信息进行查询。通过辅助功能的实现, 进行有效的调课、代课等工作的统计查询, 便于教师、教室、班级等多维度数据的统计, 也能为学校领导某些决策提供教学资源使用情况分析、教学运行情况分析的依据。

(二) 计算机实训室排课系统的设计目标

计算机实训室排课系统的设计目标就是让工作人员能在学校实际情况与约束条件下, 利用计算机的算法进行有效排课, 适度的调整课表。通过计算机实训室排课系统的设计, 能设计出最合理的排课算法, 设定出排课初始条件, 按照一定排课要求与特殊要求, 进行课程表的智能编排, 提供人工辅助微调功能。

在实际排课过程中若是出现冲突, 只需要利用鼠标进行班级与教师的课表调整, 这样的调整方式是十分简便的。在排课方案的制定中, 能分别针对不同班级、不同教师生成课表;针对排课不完全的状况, 可以通过显示没有排完课的课程, 提供有效的解决方案, 便于用户进行信息的修改或者是课表的手动调整。通过禁固排设置预先满足特殊要求的排课, 班级、教师与教学场地的三位一体进行固排禁排操作空间, 按照自己的意愿进行排课工作的完成。按照学期的校历、教学任务、教学资源等, 进行科学、合理地课程分配, 学习课表进行有效编排。教师教学的工作量能按照统计年月日进行有效设置, 排除日期统计教师教学工作量。

三、高职院校计算机实训室排课系统的设计实现

(一) 系统功能模块设计

高职院校计算机实训排课系统的设计实现, 充分满足实际排课系统的设计需求, 做好相应功能模块的设计工作。本身模块化设计是一个比较复杂的问题, 需要按照自上而下逐渐将软件系统划分成若干个子模块, 来实现问题的有效解决。每个子模块的完成功能, 能将全部模块按照一定方法组合起来, 构成一个统一的整体。计算机实训室排课系统设计的功能模块设计主要包括了系统登录模块、基本信息管理模块、排课模块等, 将系统划分成若干个模块, 能有效降低系统设计的复杂性, 提升系统的可读性与可维护性, 当然也要充分保证各子模块的独立性特征, 确保子模块的功能良好实现。像排课模块设计, 这一模块的主要功能是按照排课中遵循的规划为基本原则, 判断与检查基本信息冲突, 并进行有效解决。由于自动排课系统预排的课表方案设计中可能受到某种约束条件的限制, 造成其不合理的出现。学校的课程表基本上都要在系统自动生成的基础上, 再进行手工微调形成得, 这样的课表才能更加人性化、合理化、科学化。在排课系统的排课模块实现中, 需要在进入界面之后, 对班级禁固排、教师禁固排、场地禁固排、年级组禁固排、教研组禁固排等进行设置。在设置完成之后, 再进行自动排课的选择, 这样执行自动排出来的课表会存入数据库中的对应表中。

自动排课过程中, 程序将在后台详细记录排课中的过程信息进行分析, 全校自动排课完成之后, 教务人员需要查看排课日志的记录, 在掌握排课完成情况之后, 若是对本次自动排课结果的不满意分析, 进行全校自动排课的多次执行, 以此来达到预期效果。

(二) 排课系统的设计思路

在实际排课中, 需要将班级、教师的课程进行课表空间的合理定位, 结合星期值与节数值建立出一个二维空间, 通过二级数组的形式上来表达。在课表主要有班级课表与教师课表两种, 班级课表主要是以班级为单位, 教师课表是以教师为单位。其中, 以班级为单位的课表排课算法, 班级排课需要涉及到课程名、课时数、任课教师以及场地安排等重要数据信息, 且课程、教师以及教室都是有一定规则约束的, 排课的关键就在避免时间与空间限制的基础上, 确定具体课程在班级课表中的位置, 并满足学生、教师等主体的实际需求。在位置排斥与竞争优选中, 就需要进行排课冲突的调整, 建立出位置排斥表, 找出与实际情况相符合的条件, 避免班级、教师、教室的时间与空间冲突。按照竞争优选的规则, 能有效提升排课的效率, 并提升排课的成功率。实际用户的排课需求是比较复杂的, 在条件限制上能打破逻辑上的冲突, 按照实际课的实际要求进行课程的安排, 一般来说课表空间的下午位置数有四个。也就是说, 排课系统的实际应用, 应当将具体课程位置放在排斥表中, 对相应的限制条件进行排斥位置的标记, 继而提高安排位置的数量, 有效完成课程的安排。若是利用竞争优选规则, 供后续课程的安排选择的位置数目就会变少, 导致有的课程在维持排斥表上找不到可用的空间位置。可以使用重排的方式来为了解决资源冲突问题, 在实际排课中, 最优解可能只有一个, 而排课问题的解决也要尽可能的找出其最佳解决方案。在重排方式应用中, 有对班级级别的重排, 在全校范围的重排, 这些都是不可取的, 可以对所有课表进行清空, 并进行课表的重新建立来实现重排。