教務管理信息系統(tǒng)的研究與發(fā)展

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摘要：在學校管理中教務管理是一個核心工作，其工作的復雜性、綜合性客觀上要求現(xiàn)代化管理手段。通過計算機教務管理系統(tǒng)實施學校教學工作的綜合管理，可以提升學校教學管理工作水平、促進學校管理進步。教務管理信息系統(tǒng)涵蓋了教務業(yè)務中的各個功能部件，從學籍、注冊、排課、選課、考試、成績、教學評價、教材等諸多方面形成一體化管理模式，全面支持廣域網(wǎng)絡辦公模式，可大大減少教務管理的手工勞動。在教務管理系統(tǒng)中排課模塊最為關鍵。由于傳統(tǒng)的手工排課非常復雜，這樣研究和確定一種高效地排課算法顯得尤為重要。

關鍵詞：教務管理系統(tǒng)；排課模塊；B／S架構；算法

中圖分類號：F287.5

文獻標識碼：A

文章編號：1672-3198(2009)09-0251-02

隨著現(xiàn)代信息技術的迅速發(fā)展，計算機成為人們生活和工作不可或缺的工具。尤其在互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展之后，當今社會已進入網(wǎng)絡時代，計算機網(wǎng)絡已成為社會和經(jīng)濟發(fā)展的強大動力。而利用先進的網(wǎng)絡技術手段提高學校的教學管理水平，對提高人才的綜合素質培養(yǎng)具有重大的影響和意義。

1系統(tǒng)開發(fā)背景

隨著高等院校的辦學規(guī)模不斷擴大，教學資源日益緊張。如何充分利用緊缺的教學資源，提高資源的使用率，處理成倍增長的信息量，已成為管理職能部門共同關心的焦點。特別是許多學校已啟動并加快了數(shù)字化校園建設的步伐，相繼建成了校園網(wǎng)，搭建了數(shù)字化校園的硬件平臺，在此基礎上應該快速高效地開發(fā)一套適用的教務管理系統(tǒng)及教務管理系統(tǒng)所應具備的體系結構和功能特性，這成為教務管理系統(tǒng)分析與設計的迫切需要和重點研究內容。

目前市面上有關高等院校教務管理信息系統(tǒng)的產(chǎn)品比較多，但由于各個院校的管理模式不同，通用系統(tǒng)適用性較差。而教務管理是整個學校的核心工作、重中之重，其管理模式的科學化與規(guī)范化、管理手段的信息化與自動化建設將對學校的總體發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。因此有必要結合學校的實際情況開發(fā)一套有自己特色的教務管理系統(tǒng)，以適應學校教學管理的創(chuàng)新特色，使得教師、學生、教學管理人員能夠方便地完成教學資源管理、學生學籍管理、成績管理、教學計劃的安排與執(zhí)行、智能排課、考務管理等工作，為教學管理分析和決策的提供有效輔助手段，為教學活動產(chǎn)生更好的促進作用。

2研究現(xiàn)狀與發(fā)展

利用計算機與信息技術來改進學校教務管理，可以使教學管理者從繁瑣的教務工作中解脫出來，提高了工作效率。從國內外學校的教務管理系統(tǒng)來看，其發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個階段：

一是以單機和獨立的業(yè)務系統(tǒng)為主體的教務管理信息系統(tǒng)發(fā)展階段。從20世紀80年代到90年代初期，計算機硬件的價格開始降低，為其在國內普及應用提供了條件。正是在這一時期，計算機走入了教育行業(yè)。但這時的教務管理信息系統(tǒng)幾乎都處于功能間的相互獨立狀態(tài)，大量的數(shù)據(jù)是以獨享方式存在的，沒有實現(xiàn)信息的整合。

二是以局域網(wǎng)和數(shù)據(jù)庫為基礎的網(wǎng)絡教務管理信息系統(tǒng)發(fā)展階段。從90年代中后期以來由于網(wǎng)絡的迅速崛起及網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的普遍應用，教務管理系統(tǒng)的建設以先進的教育思想和基于Web的教務計算理念為指導，以計算機及網(wǎng)絡技術、現(xiàn)代教育技術及信息技術為支撐，以開放式、交互式、共享式為原則，建設一個信息安全可靠、傳輸快速、分散處理、集中優(yōu)化、資源共享的教務管理環(huán)境。教務管理系統(tǒng)的設計開始注重數(shù)據(jù)共享，即開始考慮不同部門之間的數(shù)據(jù)交換問題。這使學校整體教務管理的效率得到了很大程度上的提高，重復工作也逐漸得以避免。

就主流的教務管理信息系統(tǒng)產(chǎn)品而言，除了產(chǎn)品名稱不同外，主要的功能模塊一般都包括：系統(tǒng)及權限管理、公共信息管理、學籍成績管理、教師管理、畢業(yè)管理、考務管理、教材管理、教學計劃管理、選課系統(tǒng)、排課系統(tǒng)、教務辦公等。從設計結構方面大部分教務管理系統(tǒng)采用了比較適于網(wǎng)絡方式并易于升級維護的B／s(瀏覽器／服務器，Brow-set／server)結構方式，用戶使用客戶端瀏覽器訪問系統(tǒng)。這種方式相對于C／s(客戶機／服務器，Client／Server)結構方式可以使開發(fā)和維護工作大大減輕，也使用戶的操作使用更加簡單。

目前，教務管理系統(tǒng)的開發(fā)平臺主要有：SUN公司的J2EE平臺和Microsoft公司的，NET平臺；數(shù)據(jù)庫平臺主要有：Oracle公司的Oracle 9i、IBM公司的DB2和Microsoft公司的sQL Server等。

在整個教務管理系統(tǒng)中自動排課的研究始終是一個重點。對于課表編排問題早在60年代末，國外就有人開始研究。1962年，Gotlieb曾提出一個課表問題的數(shù)學模型，此后人們又對課表問題的算法、解的存在性等問題作了很多探索，但大多數(shù)文獻中用到的數(shù)學模型都是Gotlieb的數(shù)學模型的簡化或補充。20世紀70年代中期，美國人s·Even等在論文中論證了課表問題是NP完全類問題，這就從理論的角度回答了排課在實踐中遇到困難的原因。s·Even的論證方式正式確立了排課問題的學術地位，把人們對課表編排復雜性的認識提高到理論的高度。

進入90年代，國外對排課問題的研究仍然非?；钴S。如印度Uastapur大學管理學院的Arabinda Tripathy、加拿大Montreal大學的Jean Aubin和J aequesA·Ferland以及Charles Fleutent等。Arahinda Tripathy的工作是針對以“人”為單位進行課表編排的。他運用拉格朗日松弛法和分支定界法求解，這種方法的缺點是為減少變量的個數(shù)，人為造成科目間的沖突。ATripathy還研究了研究生課表編排問題，他采用多重課組的方法來處理沖突(即根據(jù)學生選課的矛盾情況，將人數(shù)較多的課程在一星期內多次開課)。JaequesA，F(xiàn)erland等人則把排課問題分成兩個子問題：時間表問題和分組問題。在時間表問題中，根據(jù)學生注冊情況、教師和教室的可利用情況形成一個主時間表。對于選課人數(shù)較多的大課，一星期要分成幾個時間段來上，分組問題就是將學生分給各時間段。兩個問題相關聯(lián)，通過懲罰因子來構造啟發(fā)函數(shù)。他們研制的SAPHIR課程調度決策支持系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)處理、自動優(yōu)化、交互優(yōu)化等幾個模塊。該系統(tǒng)解決矛盾的主要方法也是采用多重課組，這與他們西方的教學管理體制是密不可分的。國外的研究表明，解決大規(guī)模的課表編排問題光靠數(shù)學方法是行不通的，而利用運籌學中分層規(guī)劃的思想將問題分解，將是一個有希望得到成功的辦法。

在國內，對排課問題的研究開始于80年代初期，排課系統(tǒng)中具有代表性的有：南京工學院的UTSS(A University Timetable Scheduling System)系統(tǒng)，清華大學的TISER(Timetable SchedulER)系統(tǒng)，大連理工大學的智能教學組織管理與課程調度，廣東工業(yè)大學計算機工程研發(fā)中心的高校教學管理系統(tǒng)中的排課系統(tǒng)等等，這些系統(tǒng)大多數(shù)都是模擬手工排課過程，以“班”為單位，運用啟發(fā)式函數(shù)來進行編排的。但是這些系統(tǒng)課表編排系統(tǒng)往往比較依賴于各個學校的教學體制，推廣時要做大量的修改工作。

目前，解決課表問題的方法有：模擬手工排課法，圖論方法，拉格朗日松弛法，二次分配法等多種方法。

3結語

隨著計算機技術和Internet的飛速發(fā)展及學校教學改革的深入，開發(fā)出適合本校的教務管理系統(tǒng)已經(jīng)勢在必行。而隨著排課技術的不斷成熟，多種算法相結合進行排課的優(yōu)勢得到了更多的認可。但是在教務管理信息化建設進程中，不論軟件、技術和設備如何先進，最終取得成效的關鍵在于教務管理人員的計算機信息技術水平，在于教務管理者掌握的專業(yè)基本知識和現(xiàn)代教育理論。因此，學校應加大對各級教學管理人員計算機信息技術的培訓力度，提高運用計算機信息技術進行教務管理的水平，以促進教務管理信息化的快速發(fā)展，提升管理層次和水平。