学生排课系统分析与设计

1研究背景

课程表就是一个学校日常教学工作与其她各项活动的指挥调度表。它不仅就是学生与教师上课的依据,对学校其她工作的统一安排也有直接影响。高校排课工作就是执行教学计划、实现学校培养目标的重要一环,就是学校教学教务管理工作中最基本而又非常重要的一项,它就是学校建立稳定的教学秩序的最根本的保证,就是学校贯彻教育方针、培养合格人才的具体体现,并对学生的学习效果与课堂的教学质量有直接的影响。它不仅可以从侧面反映出学校领导的办学思想,也能体现出学校教育教学管理的能力与水平。

课程表就是地方高校开展教学活动的指令性文件。在地方高校的传统排课方式下,课表编排主要就是靠手工完成的,排课人员需要花费大量的时间与精力,并且容易出错,同时手工操作也不能满足资源需求的经常变化。

当前地方高校普遍利用计算机进行自动排课,不但能使教务人员从繁杂的排课任务中解脱出来,提高教务管理工作效率,而且能改善教学管理质量,合理、高效地利用有限的教学资源,使学校的各种教学活动、教学管理及其它相关的工作能够有序、规范地进行,维持正常的教学秩序,同时对推动教务管理的信息化起到非常重要的作用。由此出现了众多的计算机排课软件。

但就是当前地方高校再采用计算机进行排课过程中,大多采用传统方法进行程序设计,把程序作为系统核心。系统中所使用的排课数据主要考虑了一般性排课原则,而对于不同学校的特点考虑不足,特别就是学生层次的关注度不够。并且数据与程序结合过于紧密,程序的修改维护有很大难度,不便于系统扩充与升级,因此限制了系统的通用性。而且在发生特殊情形下,只能依赖于人工调整,虽然有很多地方高校先后购买过多个排课软件,但都不能圆满地解决课表编排的问题,造成了大量的浪费。同时课表编排问题涉及教师、教室、学生、课程及教学时间等多种因素的组合规划,具有规模大、约束条件复杂以及不断变化等特点,根据上文的分析,缺乏人性化,没有对学校内的学生进行考虑就是问题存在的原因。

2排课系统分析

2、1 排课系统业务描述

排课就是每个学期都必须面临的一件繁重的日常教务工作,就是为下学期教学工作能顺利组织实施的一个前提条件。排课管理就是高校每个学期教学教务管理工作的一个主要内容,就是整个综合教学教务管理系统中必不可少的部分。排课也就是一项复杂而精细的工作,需要考虑的因素很多,涉及到方方面面,归纳起来主要有五方面相互作用、相互关联的因素,即课程、教师、时间、班级以及教室。如何把各要素科学、规范、高效地进行优化组合,以保证教学秩序的稳定,促进教学质量的提高,这就是每所高校都面临的课题。本论文以昆明理工大学排课为背景,对校院两级排课进行设计。

2、2排课业务流程

学院先制定各个专业的教学计划,根据教学计划的要求、实际招生人数、教师资源情况等,上报每学期要开设的课程,教务处审核学院上报的开课计划,审核通过后,根据学院上报的开课计划,将教室资源进行分配到各学院或者作为公用教室,由教务处对公共课程(包括公共英语、马列课、公共体育、计算机基础、高等数学等)进行分组分班处理,并对各公共课程教学班安排时间与教室,然后对各个专业的开课计划设置开始排课标志,由各学院在分配到各学院使用的教室资源中安排本学院专业课的上课时间与教室。其业务流程如下图所示:

2、3 排课原则

课程、时间、教师、班级、教室就是排课的五大基本要素, 排课实际上就是对这五个组成要素进行优化组合,使之符合教育、教学规律,符合学生身心发展。编排者必须对这五要素的信息有较全面的了解:

(1) 课程包括课程名称、课程性质(如:学科基础课、专业必修课、专业选修课、公共必修课、通识教育课、实验课、实践课等)、总学时、理论学时、实验( 实践) 学时、周学时以及课程的授课方式(如:多媒体教学、普通教学、双语教学等) 。

(2) 时间包括每个学期的教学周数、每周上课的天数、每天上课的节次等。

(3) 教师包校内教师与外聘教师,公共课与专业课教师,教师的所在院系、职称、学历、进修情况等。

(4) 班级:所在院系、年级、专业、班级人数。

(5) 各校区教室的楼房信息,如:所在校区、门牌号、所在楼层、教室容量、教室类型、所属部分情况。

3排课系统管理

图2-1 排课业务流程图

根据排课工作流程与排课原则,排课系统应具备教学资源管理、教室资源分配管理、教学计划管理、开课计划管理、设置排课标志管理、校级排课管理、院级排课管理、课程表管理、非排课时段分配管理、教室使用表管理等功能。

3、1 教学资源管理

所谓教学资源管理就就是从人力、物力两个方面入手对其相关信息进行规范化、统一化、系统化管理以保证教学工作得以顺利开展。其系统设计目标就是:

(1)、通过教室资源管理模块对全校所能提供的教学场所进行管理,包括对校区、教学楼、普通教室、实验室、多媒体教室、体育场等教学资源信息进行管理;

(2)、提供教室资源的各种查询统计报表以满足不同管理人员对教室资源的利用; (3)、提供教室使用单位的分配功能,以保证对一些特殊用途教室的预先分配与预留;

(4)、通过对教室资源的管理,保证每个学期排课所用教室的信息准确;

(5)、通过教师资源管理模块对全校(主要就是教学人员)教师的信息进行统一管理,其数据主要由人事部门提供的本校教师以及各个学院聘请的外聘教师组成;

(6)、通过教师资源管理模块管理开课教师信息,为每个学期的开课以及教师安排提供一个准确的教师资源库;

(7)、为教学管理提供教师信息的各种统计查询功能。

3、2教室资源分配管理

对每个学期用于教学之用的教室、实验室等教室分配到各学院或者作为公用教室,在每个学期进行排课或者非排课时段教室分配之前,必修首先对该学期的教室资源进行分配,只能使用已经分配过的教室资源在当前学期进行时段安排。

3、3 教学计划管理

所谓教学计划管理就就是从专业设置、教学计划框架、课程设置、教学计划要求、毕业条件几个方面入手对其相关信息进行规范化、统一化、系统化管理以保证教学工作得以顺利开展。其系统设计目标就是: (1)、通过院系专业维护模块对全校所开设专业的专业信息进行管理,包括对专业的类别、开设学院、学制、所授学位等信息进行管理,为整个综合教学教务管理系统提供统一的专业基础信息;

(2)、通过教学计划管理模块为专业教学计划所涉及的各种信息提供整体管理方案,包括创建与维护教学计划的各种信息体(如课程设置、毕业学分要求、课程修读模式、培养目标等);

(3)、提供教学计划的整体复制功能(即在创建新的教学计划时允许全部继承某一份已有教学计划数据);

(4)、提供教学计划调整功能,以调整教学计划的执行年份以及控制课程有效性; (5)、为教学计划的管理提供一个“校—院”两级管理模式的操作机制,允许校级用户控制院级用户对本学院所设专业的教学计划进行管理的权限;

(6)、为院级用户提供方便的上报课程教学大纲的用户界面;

(7)、为教学计划数据的使用提供各种方便的统计查询以及数据转出功能。

3、4开课计划管理

所谓开课计划管理就就是以教学计划课程库为源头,结合各个学院师资力量以及上课学生情况,上报每个学期各个专业年级学生的开课计划课程表,以提供排课系统所需要的原始开课教学班。其系统设计目标就是: (1)通过学期信息管理模块设置每个学期的学期信息,包括学期时间范围、该学期允许的最大排课时段、该学期考试安排时间等信息的管理;同时,通过设置开课学期为全校上课开课计划提供统一控制;另外,通过设置一个当前学期来初始化教务系统中各个模块的学期信息;

(2)通过专业课开课计划管理模块为全校各个学院提供统一的、方便的开课计划编辑环境;

(3)通过素质课开课计划管理模块为各个学院自己开设本学院的素质课提供统一的操作平台;

(4)提供以专业年级为单位的开课计划整体上报机制,以方便开课计划以及课程表的管理;

(5)为开课计划的管理提供一个“校—院”两级管理模式的操作机制,允许校级用户控制院级用户对本学院所开设的课程计划进行管理的权限,使用用户所在部门来划分各个用户的数据处理范围;对于教学处有权限的用户可以管理全校的开课计划,而各个学院的用户只能管理本学院的开课计划;但都使用统一的操作界面;

(6)为院级用户提供方便的上报开课计划的用户界面,同时为以专业年级为单位的开课计划的审核上报提供便捷的操作方式;

(7)提供开课计划相关的各种信息的查询统计功能。

3、5 设置排课标志管理

主要包括“学院开始排课”、“学院排课结束”标志。对各专业已经审核通过的专业课开课计划成批地设置“学院开始排课”标志与各专业具体某一门公共课程(包括公共英语课、马列课、计算机、公共体育、高数课)单独设置“开始排课”标志,设置后,学院将不能修改开课计划,授课学院(部门)可以安排本学院(部门)所授课程(包括专业课、公共必修课、素质选修课)的上课时间与教室,教务处可以安排所有课程的上课时间与教室。设置“学院排课结束”标志后,学院将不能修改已安排的上课时间与教室。教务处可以修改上课时间与教室。

3、6校级排课管理

可对公共课程(包括公共英语课、马列课、计算机、公共体育、高等数学等)进行分组分班处理,并参照上学期的排课情况安排上课时间与教室,也可自动完成排课,可安排、调整全校所有课程的上课时间与教室。

3、7院级排课管理

各学院可对设置“学院开始排课”标志的专业课程,在已分配到的教室资源中进行安排上课时间与教室。有两种安排方式,一就是先安排时间,系统根据教学班的教学方式、预计开课人数来查询相对应类型与容量的教室进行安排;二就是先根据相应类型与容量教室的空闲时段来安排课程。

3、8 课程表管理

通过课程表管理模块来生成、查询、打印、导出全校各个专业年级的规范的课程表。

4、排课系统设计

4、1 总体功能设计