排课流程图（精选10篇）
第五章 教师排课流程
意义：合理安排教师资源。充分高效的利用教师的代课时间，增加教师的带班量和课时收入，稳定教师队伍，降低人力成本。
流程：
1．确定班级数量：DEMO课结束以后，开课前一周与幼儿园再次确认以及更新《幼儿园报名收费信息表》，根据前期设班信息将学生进行分班，并按照每日增长情况预留名额，确定该幼儿园班级数量并确保开课后每班人数的合理性。最低不少于15人，最多不超过30人。不到15人或超过30人需向地区经理申请拆分班或是合并班。详见《设班流程》 2.确定开课、结课日期：开课日期可根据幼儿园时间安排以及招生课时间确定，一般招生课后1-2周开课，结课日期根据课次安排依次排序，如遇到国家法定假日课次顺延。3.确定上课时间：分8小时之内和8小时之外两种。商务尽量和园方协商安排在8小时之内，教师时间相对充裕，当然，也要看现有排课情况而定。教务随时为商务经理共享排班表，以便随时了解教师整体排课情况。详见《教师排班总表模版》
4.确定每周课次以及每次课时：根据公司商务合作模式，8小时之内上课，每周课次可安排2-5次，为了有效利用教师代课时间，商务与幼儿园尽量推荐每周2次或每周3次，或者每周5次。8小时之内上课每次课时一般分为30分钟，这样半天可以安排3个班级的课程。8小时之外上课一般每次课时是60分钟或90分钟，每周可安排一次或2次，为了更好的安排教师，8小时之外的课程尽量每周安排一次。
5.排教师：上课信息一一确定后，安排上课教师，根据幼儿园的的级别和招生总人数，选择不同级别的老师。在教师水平有差异的情况下，重点园和招生人多的园要安排最有经验的老师。
6.开课前至少提前3天由教务人员打印《教师上课通知单》，教师按照上课通知单的时间和幼儿园上课。通知单一式2份，教师和教务签字留底。教务并将电子版排班总表共享给每个教师，以及商务经理。更新即在线更新。见附件《教师上课通知单》
工具：
1.报名收费流程、设班流程.doc 2.教师排班总表模版.xls 3.教师上课通知单.doc
4.附件一：设班调整申请表（并班、拆分班以及其他情况）.xls
1、课表编排前准备
按照学校规定, 每位老师的额定工作量是每周12课时, 各个系主任确定每位老师本科的课时课型及教室要求、开设班数、每班容量。
在确定班级容量时, 要根据不同课的性质和面向对象设定。比如翻译专业的选修课《笔译实践》、《交传实践》, 面向对象是2010级翻译专业, 共有190名同学, 要求每位同学选一门课。每门课容量计算方法是190/2=95人, 然后再根据任课教师的要求拆班授课。
另外一种比较复杂的选修课是学院选修课。根据培养方案要求, 在第5-7学期每人要修满2门共4学分的学院选修课。其中第5学期开设7门课, 第6学期开设9门课, 第7学期开设2门课, 共18门学院选修课, 2010级学院共534名学生, 若每名学生选两门则选课人次为534×2=1068人次, 故每个科目的容量设定为534×2/18≈60人。但是这些容量的设置也不是一成不变的, 要根据上学期的实际选课的人数再确定本学期的课程容量。比如, 按照理想的状态, 第5学期开设7门选修课, 每班的容量是60人, 应选满420人次, 但是有的同学没有选课, 只选出350人次。则第6学期计算班级容量的方法是用剩余的选课人次处剩余选修课开课门数, 即 (534×2-350) / (9+2) =65.3, 则班级容量变为66人。
2、各系主任确定课时课型, 落实开课任务
各系主任根据教秘室出示的研究生课时课型确定每位老师本科生的课时。对于任课班级和上课时间有特殊要求的老师也需标出, 否则由排课老师自由分配。
3、正方教学管理系统中核对教学任务
在正方教学管理系统中核对要排课学期的教学任务, 查看是否包含所有的课程, 若出现缺课的情况, 则要联系教务部门添加上该课程, 以便后期在系统中安排教学任务。
4、正方教学管理系统中安排教学任务
各系上交课时课型并经教学副院长审核之后就可以在正方教学管理系统中安排教学任务。安排任务是特别注意单班上课和多班上课的情况, 安排完之后老师就可以通过自己的工号、密码进行查询, 知道自己需任教的课程了。
5、正式排课
课表编排是一项科学性、艺术性很强的教学组织工作, 其目的是要合理组织教学过程中的时间、空间、人力和物力, 充分发挥它们的作用, 以建立良好的教学秩序和教学环境, 提高教学质量。因此, 高校课表编排必须遵循一定的编排原则, 使课表具有合理性、科学性。
5.1 充分利用教学资源
目前我校一直在建设发展中, 好多普通教室改成了多媒体教室, 教师对应用多媒体设备教学的需求急剧扩大, 这些都给高校的排课工作造成了很大的困难。如果都将课程编排在教学效果比较好的上午, 就会造成多媒体使用率过高, 导致无法正常排课, 因此在编排课程中以不影响授课效果的前提下部分非语言类的课程就安排在下午上课, 解决多媒体课室拥挤的现象, 将学院教学资源使用达到最大化。
5.2 充分了解学生和教师的要求
对于英语类的课程学生都喜欢上午上课, 上午的精神状态好, 因此教学质量就好。同时还要了解影响课表编排的特殊情况, 比如目前高校中不少担任党政领导职务或“双肩挑”的教师, 在排课之前要了解他们的职务、工作安排, 保证其他工作安排不会与教学工作发生冲突。比如每周的周三是“无会日”, 校长的课程就要安排在周三, 避免与其他的工作安排冲突。
5.3 充分了解特殊教室的安排
由于学院有些课程是4个班合班上课, 每班25人, 总共100人。需要能容得下100名同学同时上课的大多媒体教室。学校总共4间大多媒体教室, 一般由教务处统一安排公共课和刑事政策课, 每次排课之前必须要向教务处了解大多媒体教室的使用时间, 避免与专业课程冲突。
5.4 优先原则
课程编排时按年级编排, 由于大三年级翻译专业的课程相对较多, 尤其是选修课较多, 排课时要先排翻译专业中的选修课, 然后其他的合班课, 最后再是单班的专业课。对于外聘老师中的对上课时间有特殊要求的老师也要提前安排, 否则会影响其他课程的排课。
6、核对课表
排课结束之后从正方教学管理系统中导出课表进行核对, 这时要花大量时间查漏补缺, 检查课表是否合理, 课程是否有遗漏, 各种排课资源是否有冲突, 发现有不准确的地方应该及时调整。经过反复检查课表几遍后, 将课表公布给全校每位任课教师和学生。在日常的教学过程中, 各级教学管理部门应严格审核教室借用, 教师停、调、补课的情况都应该填写申请表, 以保持课程表的稳定性与权威性。
7、结语
总之, 课程表编排的合理性和科学性直接关系到学校教学秩序的稳定和教学质量的提高, 编排者不但需要有认真, 仔细, 负责的工作态度, 而且对课程的了解也提出了新要求。作为编排者, 需要不断地学习, 不断地总结, 积累编排经验, 运用现代化编排课程系统, 科学、合理的编排课程表, 努力把教学管理水平提高到一个新的层次。
参考文献
[1]、任佳伟, 刘铁英.我校课程表编排可行性研究.长春医学, 2009, 7 (4) :48.
[2]、吕兵.浅谈高校课程表编排工作.大众文艺, 2011:215.
[3]、王鹭飞.浅谈高校课程表编排.时代教育, 2011, 8:119.
[4]、许荣泉, 秦小屿.排课问题的研究与改进.软件导刊, 2010, 3 (9) :66.
[5]、周莲芳.课表编排在提升高校教学质量中的作用初探.课程、教材与教法2010, 6 (15) :37.
1，走班课程设置：历史与化学两科作为必选科目，可以任选其一或者两者都可选。
共可以组成16个组合：1.化学物理地理；2.化学物理生物；3.化学物理政治；4.化学物理历史；5.化学地理生物；6.化学地理政治；7.化学地理历史；8.化学生物政治；9.化学生物历史；10.历史物理地理；11.历史物理生物；12.历史物理政治；13.历史地理生物；
14.历史地理政治；15.历史生物政治；16.历史化学政治
2，选考和学考的课时比为4:1，晚自习不排学考，剩下的6科按每科2节晚自习安排，实现晚自习走班，三晚单排
3，选考分层，按单科成绩，前4个班为优生班。（满足单科分层的前提下，选考散客均为优生的趋同）
4，取消早上1.2节不排非高考学科的限制，以保证非高考学科的老师不增加。5，学科进度按周为单位保证一致。
6，学科教师氛围AB组进行不重叠排课，方便临时性的代课和调课。7，音体美计算机课有自己固定的上课场所（信息技术2间）8，排考系统要保证
一、排课的方法
（一）了解 1.学生的基本情况
2.教师的全部信息包括学生提升率及流失率
（二）观与察 1.教师的教学质量
2.与学生的配合程度（沟通、耐心、因材施教）3.教师与学校的配合程度；出勤情况、以及上课状态，4.他人的评价即口碑
二、排课的技巧
（一）见缝插针，有时间就沾满。
（二）对号入座，根据教师的性格和学生的性格，匹配教师。
（三）全职教师尽量不上早课。
（四）人性化排课（避免教师各校区往返，将时间浪费在路上）
三、排课的原则
（一）统筹全局、协调合作保证每个教师都有课上
（二）充分合理利用教学资源，以全职教师为主。
（三）不冲突
（四）保证教学质量
（五）公平，能者多劳，教学质量高的教师课会多一些。
河科大教„２０１１‟７４号 签发人：宋书中
关于印发《河南科技大学教学运行
管理细则》的通知
校属各单位：
《河南科技大学教学运行管理细则》已经2011年12月19日校长办公会议研究通过，现予印发，请遵照执行。
二○一一年十二月二十日
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河南科技大学教学运行管理细则
合理有序的教学运行是完成教学工作的重要保障。为确保教学质量稳定与教学过程有序，促使教学过程的科学化、规范化与管理标准化，特制定本细则。
第一条 排课原则
1．保证学生学习效率原则。根据课程类别与特点，通过课程表的科学编排，分散主干课程，以尽可能均衡学生的学习负担，保证教学效果。
2．充分利用教学资源原则。根据现有教学资源，利用时间、空间（教室、实验室）与教学属性（课堂与实验教学、课堂讨论、实践教学等）的调度功能，在保证教学运行工作需要的前提下，充分发挥现有教学资源的潜力，降低办学成本。
3．合理安排任课教师教学任务原则。为保证教学效果与教师的身体健康，尽可能分散任课教师的授课时间、相对固定任课教师的授课地点。
4．配合学校各项工作全面安排原则。在严格按照国家教育部相关文件规定的前提下，教学运行安排应尽可能配合全校公共活动。
第二条 配课
1．通识教育课程：大学英语分级教学原则上70人左右为一个基本单元；体育类室外课程根据教学要求及场地条件组织基本教学单元；其它通识教育课程原则上120人左右为一个基本单元。
2．学科平台课程及专业方向课程：艺术类、外语类及其他特殊类学科平台课程、专业方向课程原则上70人以下为一个基本单－2－
元；其它学科平台课程原则上70人以上为一个基本单元。
3．公共选修课：选课人数达到40人以上的允许开课。第三条 课表制定的控制程序及要求
（一）管理职责
1．教学院长负责本学院教学任务下达。2．学院教学秘书负责管理工作。
3．系（教研室、研究室）负责具体落实及协调任课教师。
（二）排课程序
1．学期第六-八周，教务处依据培养方案确定下学期开课计划、配课方案，并以教学任务书形式于第八周下发各学院。
2．教学任务书落实完毕（落实内容包括主讲教师姓名、职称、年龄、性别及其它需要特殊说明的事项，如多媒体使用等）经主管院长签字后于第九周内返回教务处教务科。
3．教务处教务科根据各学院教学任务情况，于十五周前排出下学期初排课表，发至各学院进行校对（校对内容包括课程先后顺序、周学时、起止周等是否正确）。
4．初排课表下发后一周内，任课教师提出对初排课表的微调意见，经学院审核后，于十六周内报教务处，教务处依据全校排课总体情况，明确给出可否调整意见，确定最终的正式课表。
5．学期末最后两周进行全校学生选课，并下发正式课表。第四条 正式课表下发后，教师应按时按地点授课。第五条 调（代）课
（一）调（代）课内容包括： 1．变动教学安排
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（1）更换主讲教师。
（2）改变教学时间、地点，变动理论课或实习、设计（论文）、大作业等教学环节的起止周次。
（3）教学运行过程中教师因病、因事或因公等临时不能授课。2．变动培养方案
（1）少量增加或减少某门课程的学时数及实践性教学环节的周数；
（2）增加、提前、推迟或取消某门课程或某一实践性教学环节。
（二）任课教师必须严格按课程表和教学进程表组织教学，以保证教学秩序的稳定。因特殊情况确需变动时，应按以下规定办理相关手续。
1．需临时改变授课时间、地点2学时以内的，由任课教师与学生协商后提出申请、经系（教研室、研究所）审核、主管院长审批，教务处教务科（实践教学科）审核后，报教务处备案。
2.需临时变更教学时间、地点2学时以上的；更换主讲教师、改变教学起止周次的，由任课教师与学生协商后提出申请、经系（教研室、研究所）审核、主管院长审批，教务处教务科（实践教学科）审核，教务处主管处长批准后，报教务处备案。
3.需改变授课时间10学时以上的；两门次以上课程交叉变更主讲教师、上课时间的，由任课教师提出申请、经系（教研室、研究所）审核、主管院长审批，教务处教务科（实践教学科）审核，教务处处长批准后，报教务处备案。
4.变更教学计划的，由任课教师提出申请、经系（教研室、－4－
研究所）审核、主管院长审批，教务处教学研究科审核，教务处主管处长批准后，报教务处备案。
5．理论课程调（代）课审批后由教务科、教学质量科备案；教学计划变更审批后由教学研究科备案；实验、实习、毕业设计（论文）等实践教学环节调（代）课审批后由实践教学科、教学质量科备案。
（三）调（代）课、补课授课时间、地点的相关协调由任课教师或学院教务员与教务科（实践教学科）协商办理；调（代）课一律按“调（代）课审批表”要求办理手续，并由申请者（单位）负责通知教学班学生。
（四）未按规定办理相应手续而擅自调（代）课者，按《河南科技大学教学事故认定与处理办法》规定处理。
（五）原则上教师调（代）课学时数累计不得超过该学期所任课程学时数的五分之一。
（六）各教学单位应严格控制调（代）课的审批，调（代）课情况作为考核学院教学工作的重要依据之一。
第六条 本规定自公布之日起执行，原《河南科技大学排课、调（代）课管理规定》（教发„2005‟16号）文件废止。本细则由教务处负责解释。
主题词：教学运行 管理细则 通知
河南科技大学校长办公室 2011年12月20日印发
这几年, 由于全国范围内各大高校的大规模扩招, 加上象教室的分类、各个专业课程的上课方式、学生水平以及社会发展等各个方面因素的影响, 高校课程表的编排工作相对于传统的排课方法有了很大的变化, 而许多高校的排课系统可能还是几年前的系统。系统本身就已经不能适应新环境了。当然也有许多新做的排课系统, 但这些新系统许多地方或多或少存在着不完善的地方, 需要进一步修改, 尤其是在排课的课程冲突问题上, 更是重中之重, 难中之难。
1 问题描述
排课问题是一个涉及多种因素的动态组合规划问题, 它要保证各种教学资源不产生冲突, 并且要满足教学资源各方面的约束条件。教学资源主要包括课程、教师、教室、时间。排课问题的求解过程就是对任何课程、班级、教师、教室安排出一个相同的空闲时间, 在安排时排课不能发生冲突, 同时遵守一些约束条件。所谓冲突就是将上不同课程的两个或多个班排成了同一时间或同一教室, 或在同一时间为一个教师安排了多门课程等等
一般的排课流程是:首先, 各院系将各自的新学期课程表、任课教师教师情况、班级课程安排情况的数据录入排课系统, 然后, 排课系统根据本学校的教室情况以及各种约束条件进行排课。
通常的必须的约束条件有:
(1) 同一班级的学生在同一时间不能安排两门课程。
(2) 同一教师在同一时间不能安排两门课程。
(3) 同一教室在同一时间不能安排两门课程。
(4) 同一时间安排的课程总数不能大于所能提供的教室总数。
(5) 课程只能安排在规定的时间内。
(6) 某门课程需要特殊教室譬如多媒体、语音室等。
(7) 某门课程只能排在某个时间或在某个时间不能排课。
这是系统必须满足的条件, 此外, 象如下一些约束条件如果能满足的话应该尽量满足, 但是优先级别比上面的约束条件低一级:
(1) 一门课程周学时不是很多时, 在同一天内不得重复。
(2) 体育课应安排在上午3～4节或者下午5～6节。
(3) 工程制图类的课程应安排在同一天。
(4) 体育场馆等公用场所允许同时多个班级上课, 但必须有数量限制。
(5) 必须考虑合班课的情况。
(6) 必须考虑单双周上课的情况。
(7) 某些教师的某些合理的特殊要求, 排课时应尽量满足。这里我提出的一个改进的地方是:
(1) 对教学任务中的课程进行排序。即首先优先安排约束条件高的、约束条件多的课程, 然后将周课时多的优先排序, 最后也可以再按照课程的重要性排序。
(2) 对教室进行排序。首先分类, 象多媒体、语音、普通教室等, 然后按照教室容量的大小从小到大进行排序, 即安排一个课程选教室时优先安排小教室。
(3) 对教师排序。即优先安排约束条件高的、多的, 带课多的教师。
(4) 对班级进行排序, 首先班级人数多的优先排序, 课程多的班级在前面优先排课。
在遵循以上一些约束条件的情况下, 我们的排课问题实质上是按照课程表上的教学任务, 选取排序好的课程任务, 安排教师表中排序好的相应的教师放在空闲的排好序的教室表的教室在某一个时间片给某一个班级上课。
我们可以这么定义课程结构和时间片:课程{课程编号, 课程名称, 教师, 教学班级, 上课时间片, 上课人数, 教室类别, 周学时, 课程类别}, 而时间片可以这么理解:将每周的上课天数, 每天上课节数规定好, 时间片即为上课的单元, 可以一节一个时间片, 也可以两节组合成一个时间片, 那么, 一周的上课时间就是这样的一个时间片的数组。排课任务也可以理解为教师任教的课程填充到设置好的时间片上。剩下的任务就是排课的具体操作了, 我们需要选取一个算法。
2 算法选择
有关排课的算法有很多种, 比较常用的有遗传算法、贪心算法、回溯算法等。选择一个合适的排课算法不仅可以缩短排课时间还可以增强课表适应度, 使其更人性化, 提高教学效果。
回溯算法也叫试探法, 它是一种系统地搜索问题的解的方法。回溯算法的基本思想是:从一条路往前走, 能进则进, 不能进则退回来, 换一条路再试。在实现的时候主要通过栈和队列来实现之。用它可以求出问题的所有解或任一解。概括地说, 回溯法是一个既带有系统性又带有跳跃性的搜索法, 在包含问题所有解的一颗状态空间树上, 按照深度优先的策略, 从根出发进行搜索, 搜索每到达状态空间树的一个节点, 总是先判断以该节点为根的子树是否肯定不包含问题的解, 如果肯定不包含, 则跳过对该子树的系统搜索, 一层一层地向它的祖先节点继续搜索, 直到遇到一个还有未被搜索过的子的节点, 才转向该节点的一个未曾搜索过的子节点继续搜索;否则, 进入子树, 继续按深度优先的策略进行搜索。回溯法在用来求问题的所有解时, 要回溯到根, 且根的所有子都已被搜索过才结束;而在用来求问题的任一解时, 只要搜索到问题的一个解就可结束。这点符合我们的要求, 我认为, 只要约束条件设置好, 几个关键的表能够排好序, 时间复杂度就不回太大, 而我们的目标也不一定非得求最优解。
另外, 广度优先回溯算法也是一种现在比较流行的排课算法, 也是回溯算法的一种改进型算法。这种算法比较适应于中小学开课门数比较少的情况下课程表的编排工作。
3 结束语
学校的规模还在继续扩大, 时代也在变化, 排课中必然会出现一些新的问题和新的约束条件, 而我们的排课技术也将不断成熟, 将来必然会有更多新的、成熟的算法出现, 供我们选择, 而多种算法相结合也许将是我们的最佳选择。
摘要：对排课问题中产生的一些问题进行特定的描述, 并提出了改进思路。根据排课问题的特点和需要, 选取回溯书算法作为排课问题实现的最终算法。
关键词：排课,冲突,约束条件,回溯算法
参考文献
[1]刘正新.高职高专院校自动排课系统的设计与实现[D].中国海洋大学, 2005.
[2]彭秀萍.排课系统的研究与实现[D].成都:电子科技大学, 2009.
计算机实验室自主排课系统的设计
刘毅，俞炘
（江苏大学计算机科学与通信工程学院，江苏镇江212013）
摘要：本文总结了目前计算机实验室自主排课系统的主要模式，针对当前各类移动终端的普及，为了进一步提高计算机实验室的服务水平和管理效率，利用目前最新的跨平台开发框架PhoneGap，结合使用HTML5等新技术，设计了一套移动计算机实验室自主排课系统，实现了计算机实验室自主排课从PC端到移动端的转移，系统使用的离线缓存机制，提高了系统的健壮性和用户体验。
关键词：实验室管理；排课系统；
跨平台；PhoneGap；HTML5
基金项目：江苏省普通高校研究生科研创新计划（CXZZ11_0575）；江苏省自然科学基金（BK20130529）；中国博士后科学基金（2013M541616）
作者简介：刘毅（1979-），男，江苏张家港人，硕士，实验师，研究方向：信息安全、嵌入式系统、人工智能。
一、引言
从运行方式的角度来看，目前高校计算机实验室的排课系统主要有两种：一种是将计算机上机课和教室课程混合在一起，由教务系统的排课系统通过智能算法统一来排。这种方式需要教务系统掌握计算机实验室的详细情况，包括机器数、操作系统、软件等。其优点是不需要人干预，完全自动实现排课。其缺点是不容易实现。首先计算机实验室的操作系统、软件每隔一段时间可能有更新，需要教务系统能够及时的同步相关信息，而目前大部分教务系统都是独立运行的，并没有与计算机实验室连接。
其次，对于自动排课来说，计算机实验课不同于普通的教室排课，不仅要保证时间、地点、人数的统一，而且对于不同课程所使用的软件也要分别对应，增加了系统自动排课的难度。因此，目前的智能排课系统很难做到能够完全满足智能排课需求。第二种是计算机实验课和教务系统分开排的情况，实验课的编排由任课教师自主到计算机实验室预约完成。这种方式的优点是技术上比较容易实现，同时对于教师、学生或者机房来说比较灵活。笔者所在的江苏大学计算中心便是这种方式，因此本文主要讨论第二种方式。
从系统实现的架构来看，自主式的计算机实验室排课系统主要有两种一种是C/S（Client/Server）架构，另一种是B/S（Browser/Server）架构。C/S架构的优点在于事务处理能力强、响应速度快；缺点在于系统部署、维护、升级需要在每台客户端进行，增加了难度和成本。B/S架构由于是基于网页浏览模式的，只
要有浏览器可以上网就可以使用，其优点是系统的部署、维护和升级只要在服务器端就可以完成，不需要在客户端操作。因此对于排课系统这种对实时性要求不高的系统来说，B/S架构比C/S架构具有更大的优势。
现有的排课系统绝大多数都是用于PC端的，只能运行在PC机上，即使是B/S架构的，通过浏览器访问系统也不能适应移动端如手机、平板电脑的屏幕大小。而随着无线通信技术及嵌入式技术的发展，通过智能手机、平板电脑上网越来越成为一种主流的上网方式。开发移动端的排课系统，让老师随时随地可以预约计算机实验课，学生可以随时随地查询计算机实验课表，将大大节省师生的时间，对于提高计算机实验管理的效率具有重要的意义。
本文将从上述思想出发，针对目前计算机实验排课系统的问题，运用最新的跨平台开发技术，设计一套可以在移动端如手机、平板电脑运行的自主排课
系统，以进一步提高计算机实验室的服务水平和管理效率。
二、移动应用开发
（一）移动应用开发简介
移动应用开发就是在移动设备（如智能手机、平板电脑等）上开发应用程序。由于目前不同的移动设备往往基于不同的操作系统平台，若要让应用程序在不同的移动设备上运行，就需要分别在相应的平台上开发不同版本的程序。目前主要的移动操作系统平台有：安卓（Android）、iOS、Windows Phone、黑莓（Black-Berry OS）等。在不同平台上，开发应用的编程语言或者开发环境都是不同的，对于开发者来说，这无疑大大增加了开发的难度和维护成本。如下表1是目前最流行的四种操作系统所使用的开发语言。
（二）跨平台开发及PhoneGap
一款移动应用软件为了在不同的移动终端上需要进行多次的开发，大大
增加了开发、运营、维护的成本。为了解决这一问题，跨平台开发技术应运而生。利用跨平台开发技术，开发者只要开发一次应用便可以让程序在不同的平台上运行，开发者不再需要为不同的移动终端平台重复开发，以大大降低开发成本和难度，缩短开发周期。根据实现方式的不同，现有的跨平台开发技术主要通过两种技术来实现，跨平台运行引擎技术和跨平台应用编译技术。跨平台运行引擎技术主要是通过安装在目标设备上的引擎来屏蔽终端底层操作系统差异来实现，开发者开发应用部署或编译打包后，用户下载到目标设备上由引擎解释执行；跨平台应用编译技术则通常采用一种标准开发语言开发应用，应用开发完成后由代码编译器针对不同目标终端平台分别进行编译，生成有针对性的可执行程序。
跨平台开发技术的优越性，也吸引了很多公司来开发跨平台开发工具。根据VisionMobile 2012年移动开发者跨平
台开发工具报告，现有的跨平台开发工具包括Flex、Titanium、AppMobi、PhoneGap、Mono-Touch/Droid等，其中被用的最多的是PhoneGap。
PhoneGap是Adobe公司的一款基于WEB的开源跨平台开发框架，通过PhoneGap框架提供的API开发者可以非常方便调用移动设备的核心功能，包括GPS、摄像头、重力感应、陀螺仪等功能。利用PhoneGap提供的开发平台，开发者使用HTML5、JavaScript和CSS就可以快速开发出跨平台的移动应用程序，并发布到AppleStore、Google Play等各个平台应用商店。目前PhoneGap已支持几乎所有主流移动操作系统包括Android、iOS、BlackBerry、WindowsPhone、Symbian等。
PhoneGap是作为一套优秀的跨平台开发框架，具有如下特点：（1）开源、免费。（2）支持主流多数移动平台，支持云端编译功能编译成各种平台下的应用。（3）基于HTML5标准的手机应用
框架，支持HTML5、CSS3、JavaScript等Web技术。（4）提供非常丰富的API，它们包括Accelerometer移动感应器、Camera摄像头、Notification等。（5）提供硬件访问控制，比起传统的Web程序，PhoneGap提供了一些列的JavaScript类，可以直接访问硬件，比如加速、相机、指南针、GPS、文件访问等。
三、系统设计
（一）系统体系结构及功能
本文设计的跨平台机房预约系统也是一种基于B/S结构的系统。根据用户角色的不同，系统包含了三个主要功能模块，分别是访客模块、教师模块和管理员模块，如图1所示，登录界面提供不同角色的选择引导用户进入相应模块。下面分别介绍这三大模块的主要功能。
1.访客模块。访客指的是那些仅仅想查看实验室排课情况、实验室公告或者计算机有关信息的人。访客不用登录系统，可以查看本学期的实验室预约情
况，实验室公告（如实验室否有考试等活动通知），实验室不同教室计算机的配置、软件等。访客的功能方便学生、教师等快速的了解实验室的状况。
2.教师模块。教师模块主要有五部分功能。①预约机房。教师可以根据机房状况（机房是否空闲、机器配置、所装软件）和课程情况预约相应机房。②班级管理。教师可以增加删除自己所带的班级。③课程管理。教师可以增加删除自己所带的课程。④个人信息管理。教师可以修改自己的密码、联系方式等个人信息。⑤统计查询。教师可以统计查询自己预约或历史上机情况，导出自己的课表。
3.管理员模块。管理员由计算机实验室的系统管理担任，管理员模块主要包括如下功能模块。①机房信息管理，包括计算机机房的数量、计算机的配置、计算机上所安装的软件等信息的更新维护。②人员信息，主要包括新注册用户的审核，教师密码的初始化等。③公告
管理，主要是有关公告通知的发布。④统计查询，主要是针对所有机房，机时、费用、人员等相关新的查询、统计和汇总，可以将结果导出到EXCEL表中，方便统计和报告，为实验室管理提供数据支撑。⑤系统设置模块。
（二）关键技术实现
本系统的实现使用最新的跨平台开发框架PhoneGap，前端页面使用HTML5、CSS3、Javascript，为了兼容现有的桌面版的排课系统，后台数据库没有变化还是使用现有的SQL Server 2008。
运行在移动终端的程序和PC端的程序最大的变化就是网络不稳定。一般情况下在程序运行过程中如果出现网络中断的情况，可能会导致程序界面锁死、程序崩溃等问题，因此如何保证在网络状况不佳的情况下能够保持系统的稳定运行，是无线应用APP开发的一个关键问题。
本系统使用了离线缓存机制，在网络正常时，将用户的个人排课信息读取并保存在本地缓存文件中，正常情况下程序直接通过网络实现数据库的增删改查操作。网络中断时，用户的增删改查操作先记录到本地缓存文件，等到网络通畅再与数据库进行同步。离线缓存机制如图2所示。
四、结语
在智能手机、平板电脑等移动设备日益流行的今天，各个系统在移动端的开发是目前软件开发的一个流行趋势。大学计算机实验室是培养学生实践能力的一个重要基地，开发移动计算机实验室排课系统，方便教师、学生的查询预约，可以提高计算机实验室的服务水平和管理效率。本文利用目前最新的跨平台框架PhoneGap开发了一套移动计算机实验室排课系统，实现了不同智能终端平台上的系统的运行，从而实现师生随时随地进行排课预约与查询等工作。
系统使用的离线缓存机制确保了终端程序能够在网络环境不理想的环境下系统的流畅运行，提高了系统的健壮性和用户的体验。此系统的不仅可用于计算机实验室，通过修改也可用于教室或别的类型的实验室。
参考文献：
[1]孟昭霞。高校实验室创新性管理[J].实验室研究与探索，2013，（06）。
[2]厉旭云，梅汝焕，叶治国，等。高校实验教学研究的发展及趋势[J].实验室研究与探索，2014，（03）。
【摘要】高校课程表是高校教学运行的重要组成部分,统筹兼顾合理化和“以人为本”的课程表编排,不仅可以稳定教学运行,还能调动和激发教师和学生的积极性。通过对课表编排各个环节的控制,使“以人为本”的思想贯彻始终。
【关键词】高校课程 课程编排 以人为本
高校的课程表是教学运行的基础,课程表的合理化是教学稳定运行的前提。深入学习科学发展观使我们了解,课程表不仅应该具备合理性,更要体现“以人为本”的思想。课表的编排工作大体可分为准备、编排、征求意见、调整、实施、反馈情况几个环节[1],“以人为本”应贯穿于排课中的各个环节。
1“以人为本”的课表编排基础―合理化和人性化排课前准备工作
课表编排是一项既复杂又精细的系统性工作,既要遵循科学的原则,又要合情合理,保证无差错、无矛盾[2]。因此做好准备工作,是实现课表“以人为本”的前提。
1.1 严格执行教学计划,是排课“以人为本”的基础
课表的编排应以教学计划为依据,严格按照教学计划执行:包括学校校历,学年学期具体的教学任务,有关教学改革与教学组织管理的具体政策、法规、要求等,不得脱离总体目标。教学任务的落实应当以现行的教学计划为准,由各学院等教学单位按照学校的具体要求进行填报。各教学单位在填报教学任务时要根据本单位的实际情况尽可能安排最为合适的教师上课,对于需要合班的课程要进行合理的编班[3]。编排课程时严格保证课程的学时、性质与教学计划一致,不能任意更改,合理安排合班课程,实现最终培养目标。对于如因“国庆节”等假期公休、学生实践周、教师带实习,应该在排课前将此时段空出,避免调课,影响教学秩序稳定。
1.2 征求排课意见,实践课表“以人为本”
课表编排要做到以人为本,就要了解教师和学生的各种需要,并尽最大努力为学生和教师的各种需要改善外部条件,激发教师和学生的主动性、积极性和能动性[4]。因此,在课表编排前,向教师和学生征求排课要求,并对要求进行归类,对于一些有特殊困难的`教师和学生,统筹考虑课表编排。
2“以人为本”的课表编排
高校排课“以人为本”的“人”即指学生和教师。学生和教师是高校办学的主体,教师是教学和科研工作的主体,学生是学习过程的主体。课表编排作为教学管理的一项重要内容,其核心和动力是教师和学生,是教师和学生间的教与学,是教师和学生的创造性和能动性[3]。
2.1 把“以学生为根本”作为出发点
排课始终要本着“以学生为本”的原则,以“一切为了学生”为出发点。
(1)遵从学生的认知规律,合理安排课程时间
按照学生学习的注意力和大脑调节功能的生理及心理特点[5],在安排课程时注意课程的搭配,如难度大的课程和较容易的课程,理科和文科课程,基础课和专业课、理论课和实践课,要均衡疏密,合理分布。
(2)不同类别学生,采用侧重不同的课程编排
学生可以按照年级、学科等进行分类。按照类别编排课程,可以激发学生学习的主动性和积极性。不同年级的学生,编排的课程的侧重不同;不同学科的学生,应按照专业培养目标,调整课程的重心,编排课程。编排课表时,应将一天中最佳时段分给重点课程。
(3)课程编排应注意动静匹配,使学生能够减轻负担,劳逸结合,从而提高学习乐趣和学习效率[6]。
学科课程有理论课和实践课。理论课以理论学习为主,形式为“静”,实践类课程主要培养学生的实际操作能力和技能,形式为“动”。实践类的课程进度要与理论课应相互配合,因此在课程安排上,两类课程时间相互搭配,课程内容相互辅助,以此提高学生学习乐趣和学习效率。通常,实践类课程编排受到场地、实验室、教师资源的限制,因此在安排这些课程时,需要统筹考虑。
(4)服务学生,合理化课表空间安排
将“以学生为本”的思想落实编排课表的方方面面。在尽量保证每个班级上课教室相对稳定的前提下,可使班级数目少的课程流动,合班课程尽可能保持稳定,流动尽量保证在同一个楼层,避免因一天之内因频繁更换上课地点混淆教室,或下课时间换教室带来的教学楼内人多拥挤的现象。另外,单双周安排的课程,尽量保持在同一个教室里或同一楼层,避免学生因混淆单双周上课地点。
2.2 充分体现教师的教学主导地位
教师是教学行为的实施者,在“教”和“学”的过程中起着主导性的作用。
(1)保证教师在充沛的精神状态下完成教学任务
排课时应该考虑到教师的业务水平、教学特点、身体状况、所承担的教学任务和是否有特殊要求等。平均教师周工作量,避免因一天内课程过多超负荷工作,影响教师的教学效果和身体健康。教师是教学质量得以保证的关键,即使是老教师上课前也需要备课,从教师课表出发尽可能地给教师充分的备课时间[2]。
(2)统筹安排,兼顾合理化与人性化
课表的编排应当从实际出发,对部分教师的合理要求具体分析、区别对待。如对待怀孕、年长、路途较远、有社会兼职教师的合理要求,在不影响全局的情况下,应给予适当照顾。对局部合理而全局有困难的要求,应作好解释,排课时视具体情况而适当处理。排课期间或课表排定后部分教师确因教学需要调整的,在办理相关手续后也应给予调整[2]。
(3)调动教师积极性,提升教学水平
尽量保证同一教研室的任课教师有共同空闲时段,以方便任课教师集体备课、讨论、研究,进行教研室活动。尽量错开平行课程的上课时间,方便教师相互听课学习,汲取经验,提升教学水平。另外,对于有些教师因科研或进修学习需要而要求课时适当集中的,应酌情考虑解决。
3“以人为本”课表编排反馈机制
课表编排是为学校、教师、学生服务的,课表质量的高低必须由学校、教师、学生等方面给出的综合评价指标来反映。在制定综合评价指标时,要站在课表编排过程中所涉及的学校、教师,学生的角度思考和分析课表的诸多因素。如:采用学生问卷调查、计算教学场地利用率、教师的满意度[6]。针对反馈情况,进行分析,对于不合理之处予以及时调整。
4 结语
课表是学校一切教学活动的指挥棒,课表质量的高低决定了学校的教学质量水平;是学校教学管理实现“高标准,精细化”的基础[6]。以“以人为本”的思想指导课表编排,是时代和教育发展的要求,也是服务与管理相辅相成的体现。
参考文献
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[3] 鲁井兰.高校课表编排的原则与要点探析.科学教育论坛,,(1):87-89.
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[5] 孔风琴.关于高职院校排课的若干思考科教纵横.2009,(4):236.
随着科学技术的不断提高, 计算机科学日渐成熟, 其强大的功能已为人们深刻认识, 它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。作为计算机应用的一部分, 使用计算机对选课信息进行管理, 有着手工管理所无法比拟的优点。例如:检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。这些优点能够极大地提高人事劳资管理的效率, 也是企业的科学化、正规化管理, 与世界接轨的重要条件。在高等学校的教务管理工作中, 课程表的编排是一项十分复杂、棘手的工作。在排课过程中, 除了满足大量的制约条件以外, 还必须解决许多冲突与矛盾, 例如:两位教师不能同一时间在同一班级上课、一位教师不能在同一时间上两门课等等。利用计算机辅助进行课表编排工作, 既提高了排课工作的科学性, 又可大大减轻管理人员的工作强度, 提高工作效率, 从而使学校教务管理现代化迈上了一个新台阶。我国不少高校都实行了学分制, 它的核心是允许学生自由选课, 即把学习的自主权交给学生。在这里, 自动排课时的制约因素比较复杂, 工作量也很大, 而且往往需要在较短的时间内完成。运用计算机辅助选课, 即能实时地对大量选课数据进行检验和统计, 十分方便地输出选课结果, 同时也避免了人工处理时容易产生的错误。现在广大高校的工作都借助计算机来辅助完成。我们希望通过算法的比较和确定、数据库的建立, 来设计一套符合广大高校实际情况的多功能排课系统。
1 问题阐述
目前广大高校所设置的课程大致分为两类:一类是根据各个专业指定的学生培养方案和教学大纲要求, 对每个年级安排的必修课、专业选修课等;另一类是根据专业性质设定或面向全校的公共选修、辅修课。前一类课程由各个学院以及专业进行安排管理, 课程相对固定;而后者需要根据全校学生的选择结果进行统计, 对人数过少的课程不予开课, 对人数过多的课程合理配比学生和老师。对于排课问题需要满足很多的约束条件, 以进行最合理的安排。对于这些约束条件, 将必须满足的约束条件称为硬约束条件, 尽量满足的约束条件称为软约束条件。下面将阐述一些非常常见, 并且在设计需要注意的约束条件。
硬约束条件: (1) 同一老师的课程不能安排在同一时间; (2) 每个专业的不同课程应该间隔安排; (3) 教室必须满足课程的需求, 例如容纳人数足够, 是否能够提供多媒体; (4) 同一时间每个班不能有两门课程。
软约束条件: (1) 上课班级的人数要最大程度的接近教室的容量; (2) 体育课安排在每天上午的最后和下午的刚开始; (3) 年龄稍长的教室, 每天不要安排大量的课程; (4) 难度较大的课程尽量安排在学生精力充沛的时候; (5) 减少学生在不同教学楼、不同楼层之间的转换。
2 系统设定
根据上面对问题阐述, 再结合我们对系统的易用性以及多功能理解, 对系统的总体结构做如下的设计。
2.1 登陆界面
用户通过登陆界面输入帐号密码进入系统。对于系统的安全性提高, 可以后期加入看门狗功能, 用于保证排课系统不被不法人员破解登陆。
(1) 学生信息模块完成学生的登陆, 然后根据各位同学所在的系不同, 调出相应的课程模块。其中学生登录模块的功能是验证登录人员确实是本院的学生, 学生启动本系统后, 系统提示输入学生学号码和密码, 验证后进入主控操作界面。
(2) 教师信息模块完成教师的登陆, 然后根据各位教师所在的系不同, 教师所教的课程不同, 调出要排课的课程。其中教师登陆模块的功能是验证登录人员确实是本院的教师, 教师启动本系统后, 系统提示输入教师工号和密码, 验证后进入主控操作界面。
2.2 系统模块
本模块可以安排一个星期五天的课程, 主要通过界面实现对初始化和各种数据的录入, 主要包括课程、教师、教室、专业、班级、教学安排等, 并且可以对各种数据进行细化。教师可以根据实际情况制定课程表, 并可安排任课老师的安排, 课程的安排方便课程查询时需要, 以便及时发现错误能及时修改。
2.3 资源管理
主要是对各种数据资源进行分类管理, 方便用户操作。
2.4 排课模块
(1) 掌握学校所有的课程和教师的信息。包括每门课程的时间、班级以及任课老师的姓名等。
(2) 针对不同的人员授予不同的权限。提供灵活的浏览、查询功能。可以查看某个系、某个班级所有课程的信息。
(3) 可以对一个或多个班级进入课程管理与排课表管理, 可以不限次的生成该班级课程表。
(4) 可以对课程进行变动管理。既可以手工排课, 又可以实现自动排序功能。
(5) 帮助系统维护可以实现操作日志、重新登录、打印设置, 包括统计各种报表及打印、退出等操作。
(6) 提供一种或多种课程表输出功能, 并使用活动的模板输出功能, 输出样式可以由用户自定义。
2.5 课表管理
可以根据专业、班级、教师、教室等方面对课表进行查询、打印等工作。并且可以生成某一时段的课表, 已方便教室的临时借用。
3 算法选定
若以班级为最小单位, 则排课过程其实就是从五个独立的集合, 即教师、教室、班级、课程、时间中各选出一个元素进行组合成一个个体, 在满足许多实际的约束条件下, 使得最后所有的两个个体之间不发生冲突。
目前, 解决排课问题的方法有:遗传算法、贪心算法、蚁群算法、回溯算法、FP-Grow th关联规则算法等[1]。遗传算法的基本思想是基于达尔文的“物竞天择, 适者生存”原理, 将问题的所有可能解映射为生物学上的染色体, 不同解对应染色体的等位基因不同, 多个染色体构成一个解的集合即种群, 经过初始化种群、选择、变异、形成下一个种群步骤, 通过控制迭代次数或种群的适应值控制最终收敛的解。遗传算法具有思路简单、编程容易实现、对排课的多因素协调问题具有很好的适用性、算法的收敛性较好等优点从而为解决排课问题提供一个很好的途径, 更重要的是遗传算法由于解通过迭代和进化得到可以避免“组合爆炸”现象。
4 数据库建立
我们将整个排课系统五个要素, 每个要素在数据库中都有个code字段, 以便初始化种群和组合成染色体和已知染色体检索出相关字段信息。数据库使用的是My SQL 5.0, 建立的表格有classset、courseset、teacherset、timeset、roomset、chromosomeset。图1中每个矩形代表一个表格, 其矩形周围的圆角矩形对应于表格中一个字段, 中间的圆角矩形是其主码, 整个数据库达到了3NF, 表格建立时必须遵循courseset最先建立, chromosomeset的行数是在程序运行中动态增长的。
5 排课系统实现
图2是整个系统的操作流程。管理员通过登陆界面进入系统, 通过添加参数或者导入表格两种方式中的一种, 将有关的数据 (如课程、班级、教室、教师等) 导入系统。再通过相应设置和管理后进行排课。对于某些临时冲突在排课后进行相应的手动调整。最后打印课表或导出Excel表格。
6 程序设计
系统采用MFC类库, 利用Visual C++6.0开发, 类结构骨架图如图3。
7 最终效果
本系统利用了遗传算法, 通过C++语言和Visual C++6.0软件的利用, 最终实现了多功能排课系统的实现。本系统对系统要求低, 操作简便, 人机交互性好, 并且能够规避上述的一些约束条件, 快速生成所需课表。但该系统还有许多不尽如人意的地方, 比如联机文档比较少, 用户界面不够美观, 出错处理不完善等多方面问题。这些都有待进一步改善。
8 结论
本系统通过遗传算法有效的解决了系统内部各个资源的冲突问题, 合理的利用了各种资源, 达到了我们创新性研究目的。本系统目前还存在不固定部分班级-课程-教师而导致算法搜索空间过大的的问题, 主要是因为目前许多大学排课问题班级-课程-教师是内定的而这样可以很快地使遗传算法收敛到最优解。需要在后期进行进一步的理论探索和论证, 以解决此类问题。并且对于系统安全保护, 添加相应的外部硬件, 该模块通过USB借口与电脑连接, 用来激活排课系统。这样可以进一步提高整个系统的安全性。
摘要：课程编排系统是一个学校不可缺少的部分, 它的内容对于学校的决策者和管理者来说都至关重要, 所以自动课程编排系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。现在广大高校的工作都借助计算机来辅助完成。我们希望通过算法的比较和确定、数据库的建立, 来设计一套符合广大高校实际情况的多功能排课系统。
关键词：多功能排课系统,高校,数据库
参考文献
1 高校排课系统需求分析
排课系统的主要目的就是使用先进的信息技术来实现高校课表相关基础数据的处理、课表的自动编排以及课表的查询等功能, 高校排课系统主要包括如下的需求:
1.1 高校排课相关基础数据处理
高校排课过程设计教学、时间、课程、教师、学生、教师、班级、院系等许多相关的基础数据, 高校排课系统应该对这些基础数据进行有效的管理, 能够灵活有效的对这些基础数据进行增删改以及查询操作。
1.2 约束条件的输入
由于实际的一些因素限制, 某些课程、班级或者教师会对课程安排的时间有一些较为特殊的要求, 在排课之前, 必须要将这些课程安排的约束条件输入系统。
1.3 排课处理
排课处理是高校排课系统的重点, 从排课实现的流程来看可以分成如下的三个步骤:
第一个步骤:预处理
对于一些关键或者特殊的课程, 可以在自动排课之前, 进行手动确定该课程的上课地点和上课时间, 从而提高排课质量, 这些预先排课的课程也必须参与到高校排课系统的冲突检测中。
第二个步骤:自动排课
在进行将特殊的课程进行预先排课之后, 将剩下的未进行排课的课程按照某一种特定的规则以及算法安排这些课程的上课地点和上课时间, 并在排课之后进行冲突检测。
第三个步骤:手动排课
在自动排课之后, 根据班级、课程或者教师某些特殊的要求, 对自动排课的结果通过人工进行局部的完善, 比如, 更给上课的时间或者上课的地点, 并且保证手动排课的结果能够通过冲突检测。
课程表的编排是由一个教室、时间、班级以及教师四个因素所组成的组合规划问题, 为了能够取得最好的教学效果, 在高校的课程编排过程中, 必须要考虑如下的几个要求:
1) 对同一课程、或同一教师、或同一班级应该选择较为固定的上课地点;
2) 如果课程在一周内有多次课, 那么每堂课之间要有一定的间隔;
3) 有特殊要求的课程、班级和教师要根据具体情况特殊处理。
第四个步骤:排课结果的查询和打印
高校排课系统应该提供良好的查询和打印接口, 包括教室课程表查询、班级课程表查询、学院课程表查询、教师课程表查询以及临时课程表查询, 以供学生和教师对排课结果进行查询, 并将结果以表格的形式打印出来。
2 高校排课系统设计与实现
2.1 数据库设计
数据库结构的数据是在前面高校排课系统需求分析的基础上进行的, 能够充分体现排课系统中教师、学生、教室以及时间等主体, 以及这些主体之间的关系, 从而为这些主体的逻辑模型转换提供方便。高校排课系统数据库设计的ER图如图1所示。
其中系统中几个较为重要数据表的物理结构如下所示:
1) 班级信息表。高校中每一个班都会有唯一的代号来表明, 一般情况下一个班级的代号由六位数字表示, 其中前面两位表示入学的年代, 而中间两位数字代表学院的编号, 最后两位代表班级编号。班级信息表能够为排课信息表提供班级方面的信息, 如表1所示。
2) 教室信息表。对学校中的每个用于教学用的教室进行编号, 为高校排课系统提供学校教室方面的基本信息, 如表2所示。
3) 教师信息表。教师信息表是对高校中教师信息进行管理的数据表, 教师信息表为高校排课系统提供教师方面的基本信息, 如表3所示。
4) 排课记录表。排课记录表是高校排课系统中最为重要的一个数据表, 存储了排课系统处理之后的结果, 提供课程方面的相关信息, 如表4所示。
2.2 遗传算法设计与实现
遗传算法是模拟生物进化, 根据生物界的优胜劣汰和遗传机制所演化出来的一种智能算法。首先, 选择问题可行解结合中的自己作为整个算法的初始种群, 然后根据生物界优胜劣汰和适者生存的原理来挑选整个可行解子集中的个体, 然后通过个体之间的基因交叉以及变异来生成新的种群, 并逐代进行进化, 在最后种群中的最优秀的个体就是问题的近似解。遗传算法使用了群体搜索的技术, 通过对染色体 (种群中的可行解) 中的基因进行作用, 以及对染色体 (种群中的可行解) 进行评价, 可以通过对已经掌握的信息进行分析来指导最优解的搜索。
交叉和变异是遗传算法的核心, 在高校排课系统的实现中, 主要使用了单点变异以及单点较差的简单遗传算法。
2.2.1 复制操作
在高校排课系统中Op Copy (GMS*gms, int index, int value, int p Value) 函数实现了遗传算法中的复制。在复制过程中使用了优势群体优先的策略, 及将群集中较为优秀的染色体直接传递给下一代, 并且当出现染色体不足的情况时, 使用群体中最优秀的染色体来替代。
2.2.2 变异操作
在高校排课系统遗传算法中的变异使用Op Change (GMS*gms, KY*class, Room room) 函数, 其操作的主要步骤如下:
从教室集合中随机的抽选一个教室, 并且生成两个随机的时间段, 然后将这两个时间段进行交换, 并检测排课的冲突, 如果变化之后出现冲突, 那么证明此次变异失败, 只能回到集群原始的位置。
2.2.3 可行解的求解和遗传
在系统中使用value Caculate (GMS*gms, KY class, Room room, int**result) 来实现遗传算法中可行解的求解以及可行解的遗传操作。在这个函数中首先计算出染色体的特征值, 然后根据这个特征值, 对染色体进行复制、变异以及交叉操作, 并将最后的记过通过result结构传递出来。
3 结束语
排课系统是大学教务管理系统中一个非常重要, 同时也是非常复杂的一个工作, 良好的排课系统能够充分发挥大学的各种教学资源优势, 并且保证教学计划的顺利进行。但是排课系统通常受到课程、时间、校区、教室、班级以及教师等因素的影响, 情况非常复杂。本文采用遗传算法作为高校排课系统的核心算法, 对排课问题做出了一些有益的尝试, 也希望能够为排课系统的研究做出自己微薄的贡献。
参考文献
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