高校排課系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)研究

摘 要：排課工作是高校教學(xué)管理工作中復(fù)雜且重要的組成部分。隨著社會的知識普及水平不斷提高，各大高校的招生規(guī)模也在不斷擴大，進而導(dǎo)致在校就讀學(xué)生人數(shù)持續(xù)上漲，教學(xué)管理工作難度系數(shù)加大。班級和課程的數(shù)量在大幅度提升的同時，教學(xué)資源和師資力量都變得越發(fā)緊缺，且各個組成單位的個性化要求也在不斷增加。因此，有針對性的對高校課程進行安排和合理設(shè)計是保障各校教學(xué)管理工作有序進行的重要措施。

關(guān)鍵詞：高校排課;系統(tǒng)設(shè)計;實際實現(xiàn)

傳統(tǒng)排課表的方式已不能滿足現(xiàn)今多人數(shù)、多個性化教學(xué)工作的安排，因此，對高校的排課系統(tǒng)進行合理設(shè)計和切實實現(xiàn)對于提高教學(xué)工作效率來說具有重要意義。在原有問題的基礎(chǔ)上對其不足和缺點進行有針對性的改造的智能化革新，是設(shè)計出更先進科學(xué)課表的重要前提條件。適當利用計算機算法，同時參考其他選擇性算法，再有根據(jù)的對課程安排進行合理規(guī)劃、設(shè)計和實現(xiàn)。就能在有效減少工作量的同時切實提高數(shù)據(jù)處理效率，并對高效排課系統(tǒng)進行優(yōu)化研究。

一、高校排課系統(tǒng)研究背景

隨著社會信息化的不斷發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)計算及其算法不斷發(fā)展完善，進而改善優(yōu)化全面化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展環(huán)境。特別是近幾年來無紙化辦公的倡導(dǎo)推行，大量辦公軟件和辦公電子文稿被應(yīng)用于現(xiàn)實生活，使得各行業(yè)各發(fā)展都趨向于信息化發(fā)展。以計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展來間接促進教育行業(yè)信息化發(fā)展，是有效利用現(xiàn)代技術(shù)改變傳統(tǒng)教育管理工作模式的重要舉措，也是教育管理工作發(fā)展的必然趨勢。在日常教學(xué)管理工作中，教學(xué)計劃規(guī)劃是最基本也是最重要的環(huán)節(jié)，但教學(xué)計劃合理有序安排還需要根據(jù)實際實施課本來進行整改，由此可見課程安排對教學(xué)工作管理的重要性。

二、高校排課系統(tǒng)研究意義

國家的長遠發(fā)展離不開人才的教育培養(yǎng)，教育是國家和社會發(fā)展一切生產(chǎn)力的根本。對于培養(yǎng)高素質(zhì)、高道德水平人才來說，其教育過程是漫長又嚴格的，每一個環(huán)節(jié)都需要細致把控，不容許有重大錯誤的出現(xiàn)。要想實際提高國民素質(zhì)和社會教育水平，教育是發(fā)揮作用的重要手段，尤其是高等教育。因此，我國社會整體提高受教水平和逐年擴大各個高校的招生規(guī)模，就是想用實際舉措幫助增加高等教育受教機會。高校的課程安排、專業(yè)設(shè)置都為此而不斷拓展自身深度和廣度，并有意識的增加課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高教學(xué)模式多樣性。對高校排課系統(tǒng)進行深入研究探討，是改進課程，變換教學(xué)場景的實際措施，學(xué)生能因此提高對所學(xué)專業(yè)的認識度和深刻了解其拓展涉獵范圍。

三、實際設(shè)計高校排課系統(tǒng)的相關(guān)措施

（1）課程數(shù)據(jù)庫設(shè)計。在對專業(yè)排課系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析后，有根據(jù)的建立相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體系，更能充分滿足各個不同身份人員的個性化要求。數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中包括教師、學(xué)生、教師、授課時間及授課學(xué)時等相關(guān)信息，以及其各個信息數(shù)據(jù)主體之間存在的聯(lián)系。所以，將這種邏輯關(guān)系轉(zhuǎn)化為實體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，更能切實觀察幾者之間的關(guān)聯(lián)程度。在其中，起關(guān)鍵信息提供作用的是班級信息、教師信息和教室安排信息，做好各者之間的實際數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)聯(lián)系圖，能有效幫助提高排出課表的實際應(yīng)用程度。課表作為課程數(shù)據(jù)庫的最終信息整合產(chǎn)物，它的存在對于高校排課系統(tǒng)來說具有重要實際意義。排課系統(tǒng)在對其產(chǎn)出結(jié)果進行記錄后，能夠有序的對其他信息主體進行合理安排，并為后續(xù)相應(yīng)課程安排連接工作提供相關(guān)信息，最大程度上提高系統(tǒng)工作效率。

（2）適當引用相關(guān)算法對其設(shè)計進行實現(xiàn)。在眾多計算機網(wǎng)絡(luò)算法中，被應(yīng)用的最廣泛的是遺傳算法。遺傳算法是模擬生物進化而產(chǎn)生的算法，其算法特點是有效根據(jù)自然界優(yōu)勝劣汰、適者生存的法則進行數(shù)據(jù)篩選。所以，其智能化計算體現(xiàn)在能夠系統(tǒng)解算出局部或者整體中的最優(yōu)答案。首先，在選擇問題解決范圍時，應(yīng)有根據(jù)的選擇初始種群，再與可行解進行有機結(jié)合，有效縮小范圍。遺傳算法中的生物交叉原理，也能很好的適用于高校課程安排選擇中。以生物進化為例，以初始種群為選擇大范圍，然后通過分析個體之間的基因交叉、染色體變換和環(huán)境變異等可能影響因素，對新生物種做出是否其適應(yīng)生存的判斷。生物需要逐代進化才能發(fā)展形成穩(wěn)定物種，類比于課程安排中來，就是需要對不同學(xué)科進行逐一細致排列，才能最終生成適應(yīng)于各項單元個體個性化要求的成果。

（3）相關(guān)軟件設(shè)計開發(fā)。高校排課的復(fù)雜程度與其涉及內(nèi)容廣泛有關(guān)，所以，若是能將軟件設(shè)計開發(fā)中的數(shù)據(jù)處理功能應(yīng)用與排課系統(tǒng)設(shè)計中，就能高效提高教學(xué)管理工作效率和工作安排質(zhì)量。高效排課系統(tǒng)設(shè)計中有機運用了多種網(wǎng)絡(luò)智能算法，其發(fā)展豐富度不言而喻。以基礎(chǔ)算法作為高校排課系統(tǒng)發(fā)展的基礎(chǔ)，再在此基礎(chǔ)上對排課系統(tǒng)中可能出現(xiàn)不適應(yīng)情況進行個別案例分析，以求最終排出課表的實用性最強，適用范圍最廣。有關(guān)單位或部門實時抓住高校排課系統(tǒng)的有關(guān)難點問題進行針對性突破，并切實開發(fā)和設(shè)計相關(guān)軟件對其進行優(yōu)化，能多方面幫助解決排課系統(tǒng)中存在的問題。

（4）相關(guān)數(shù)據(jù)的清理、轉(zhuǎn)換和加載。對于高校排課系統(tǒng)來說，其所需要處理的數(shù)據(jù)涵蓋范圍廣、總量大、復(fù)雜程度高。所以有針對性的對其系統(tǒng)處理內(nèi)容進行適當清理、刪改、轉(zhuǎn)換或加載，能有效幫助提高數(shù)據(jù)處理準確性和減少系統(tǒng)工作量。系統(tǒng)處理工作中還存在數(shù)據(jù)關(guān)系模型轉(zhuǎn)換，主要發(fā)生于彼此之間存在一定聯(lián)系的信息主體之間。

四、總結(jié)

對于高校排課系統(tǒng)的設(shè)計和具體實現(xiàn)，我們應(yīng)從實際應(yīng)用層面出發(fā)，對其理論數(shù)據(jù)庫進行研究探討，并有針對性的提出相應(yīng)解決、改善方案。排課系統(tǒng)研發(fā)和運行過程中存在的問題，需要我們不斷進行智能化算法引入去深入研究和解決，最終得出符合實際應(yīng)用的課表安排。

參考文獻：

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課題：本論文為院級課題“巴音學(xué)院排課管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)”的階段性研究成果之一（課題編號：bykj2019n-6）

作者簡介：劉光盛（1982-），山東德州人，碩士，講師，研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。