學(xué)校排課系統(tǒng)軟件 搭建信息平臺
一、引言
學(xué)校排課系統(tǒng)軟件的排課問題是典型的多類資源組合優(yōu)化問題，它是針對有限的師資、教學(xué)場地及教學(xué)時間資源，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?班級及各門課程的課時數(shù)量確定的前提下，排課必須滿足下述基本要求：教學(xué)場地要滿足教學(xué)任務(wù)的條件需求；同一教學(xué)班級教學(xué)場地及教師，在同一時間均只能進(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)的時間進(jìn)行。
為此，還必須根據(jù)下列因素對課表做出優(yōu)化：各門課程安排在最適宜的授課時間；同一課程的教學(xué)時間間隔必須合理；各個班級、教師乃至學(xué)校整體的課程密度盡可能平均等。由于目前許多培訓(xùn)機構(gòu)教學(xué)資源不足的現(xiàn)實，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按規(guī)則和約束條件生成課表的方法。計算機和現(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)了培訓(xùn)機構(gòu)的發(fā)展。
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二、排課的約束條件
排課過程需要滿足的約束條件包括兩個方面：
第一方面必須滿足的硬件約束條件
教師不沖突：同一位教師在同一時間只能帶一門課程；
課表不沖突：同一張課表在同一時間只能有一門課程；
合班課程不沖突：合班班級必須同時參加合班課程；
資源限制：教師可用時段有限；教師資源有限；
學(xué)時要求：每門課必須達(dá)到規(guī)定的學(xué)時（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
時段要求：根據(jù)課程特點和學(xué)時要求，不同課程的時段要求不同。例如美術(shù)課，文化課盡量排上午，書法課，舞蹈課盡量排下午；每次授課學(xué)時不超過3學(xué)時，若每周需排2次課，應(yīng)隔天。
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，因此每天每個教師授課節(jié)次盡量緊湊，中間無空課時。
班級課表的分散性要求：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)驗和培訓(xùn)機構(gòu)的實際情況，我們對排課問題做一下假設(shè)和簡化：
教師資源足夠：可用教師資源通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于教師和可用時段，在排課算法設(shè)計中暫不考慮教師資源。
不考慮學(xué)生課表的分散度要求。由于選課制度的實行，學(xué)生可以一定程度上自主調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)計劃和課表。因此，學(xué)生每周的課時數(shù)大致是均勻分散的。
不考慮教師調(diào)整及合班調(diào)整情況。人工排課過程中，可以對階段2的個別不合理操作進(jìn)行調(diào)整，還可以互換兩個教師所帶的班級。
三、搭建信息平臺，整合排課環(huán)節(jié)
學(xué)校排課系統(tǒng)軟件作為網(wǎng)絡(luò)高新技術(shù)功能模塊之一，系統(tǒng)要滿足以下幾個基本條件：
操作簡單：排好的課表通過網(wǎng)頁形式可直接查詢和打??；
設(shè)置簡單：流程合理，界面清晰，管理人員可快速對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置及初始化；
功能實用：可以方便地對固定課、無課、公用公共場地、教師活動安排等進(jìn)行設(shè)置；
排課靈活：手工排課，自動排課可交替實施，課表調(diào)整自動判斷是否滿足已設(shè)條件等；
調(diào)課方便：在管理員的允許下，教師之間可以實現(xiàn)相互調(diào)課，優(yōu)化掃描結(jié)果；
多種方法信息輸出：通過IE直接預(yù)覽、打印輸出班級課表、教師課表和總課程表等；
數(shù)據(jù)安全：數(shù)據(jù)能自動定期備份，手工備份及恢復(fù)。
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