淺議中職學(xué)校排課系統(tǒng)

吳柏雄

摘要：排課問題一直困擾著大部分中職學(xué)校，特別是班級(jí)較多而教學(xué)資源緊張的學(xué)校，每次排課都是困難重重。文中介紹了各類學(xué)校的排課特點(diǎn)和中職學(xué)校的三種排課方式，在實(shí)際工作中許多學(xué)校只能無奈地選擇手工排課，對(duì)于能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)化的排課系統(tǒng)是各類學(xué)校的共同期待。

關(guān)鍵詞:中職學(xué)校；排課特點(diǎn)；手工排課；自動(dòng)排課；教學(xué)資源

中圖分類號(hào)：TP301 .6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)15-3598-02

A Brief Discussion on Secondary Vocational Schools Course Scheduling System

WU Bai-xiong

(Jiangmen Traditional Chinese medicine school, Jiangmen 529000, China)

Abstract: Course scheduling problem has plagued most secondary vocational schools, particularly the class and more teaching resource school, each row of class is difficult. This paper introduces the types of schools course scheduling features and secondary school three class arrangement models, in practical work in many schools can only reluctantly choose the manual course arrangement, to be able to realize ful ly automated course scheduling system is all kinds of school look forward to.

Key words: Secondary Vocational School; course arrangement; the platoon class; the automatic row lesson; teaching resources

1排課系統(tǒng)概述

排課問題是NP中的時(shí)間表問題。該問題屬于特殊的加工調(diào)度問題，可描述成在有限資源的條件下，將事件安排到適合的時(shí)間段，其實(shí)質(zhì)就是為學(xué)校所安排的課程合理地分配時(shí)間資源、教室資源和教師資源，安排一組適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)時(shí)間與空間，使整個(gè)教學(xué)能夠有計(jì)劃有秩序地進(jìn)行[1]。

隨著我國教育事業(yè)的快速發(fā)展，學(xué)生人數(shù)的不斷增加，校舍不足，教學(xué)設(shè)備緊張，教學(xué)人手不夠等各種因素給正常教學(xué)來很大的壓力，尤其給排課帶來挑戰(zhàn)，在教師、實(shí)驗(yàn)室、教室等資源有限的前提下課程編排顯得更加繁重。計(jì)算機(jī)教務(wù)輔助系統(tǒng)的開發(fā)已經(jīng)引起了越來越多人的關(guān)注，各類學(xué)校的排課系統(tǒng)也得到了大量的推廣使用。由于各類學(xué)校的情況各有不同，排課系統(tǒng)的使用也各有區(qū)別，有些僅僅是起到計(jì)算機(jī)輔助排課的作用，甚至只是用計(jì)算機(jī)表格代替紙張進(jìn)行手工排課，也有些排課系統(tǒng)智能化程度很高，達(dá)到了全自動(dòng)化排課，而且課程表的質(zhì)量較高。

2各類學(xué)校排課特點(diǎn)

2.1中小學(xué)排課的特點(diǎn)

中小學(xué)的排課最為簡單，因?yàn)橹行W(xué)的課程最少，一般特點(diǎn)如下：

①小學(xué)課程以語文、數(shù)學(xué)為主，高年級(jí)增加英語，排課時(shí)就圍繞這三課進(jìn)行。實(shí)際上小學(xué)課程都很規(guī)范，利用舊的課程表就可以制作出新的課程表：例如三年級(jí)的課程表每年都一樣，不一樣的是上課的老師，只要更改老師的名字就可以做出新的課程表。

②中學(xué)的課程比小學(xué)多，排課的難度有所增加，但還是延續(xù)了小學(xué)的規(guī)范性：課程類別比較少，一般老師只負(fù)責(zé)兩三個(gè)班的一門課，不存在交叉上課問題，也可以利用舊課程表進(jìn)行修改使用。

③在中學(xué)排課有困難的是實(shí)驗(yàn)課和體育課等有場(chǎng)地需要的課程：隨著班數(shù)增加，有可能因?yàn)橘Y源緊張導(dǎo)致排課沖突。④中小學(xué)都是只有一張課程表：即每一周的課程表都相同，不需要考慮節(jié)日問題，有節(jié)日時(shí)即放假，需要補(bǔ)課時(shí)再調(diào)整。

2.2大學(xué)排課的特點(diǎn)

大學(xué)的排課最為復(fù)雜，因?yàn)橛胁煌愋偷拇髮W(xué)，專業(yè)多，課程多，一般特點(diǎn)如下：

①一般全校性的課程表就是公共課的安排，其它專業(yè)性課程由各院系安排。最大的特點(diǎn)是，所有課室都由學(xué)校安排，所有班級(jí)都沒有固定課室，沒有課的班級(jí)，學(xué)生自己找地方自習(xí)，不占用課室資源。

②大學(xué)排課困難最大的是選修課。不同專業(yè)、不同年級(jí)的學(xué)生可能選擇相同的選修課，各個(gè)選修課的人數(shù)不定，安排課室較為困難。

③在部分高職高專學(xué)校也可能存在實(shí)驗(yàn)課和體育場(chǎng)地資源緊張的問題：隨著班數(shù)增加，有可能造成排課沖突。

④有部分大學(xué)每一周的課程表都相同，有節(jié)日即放假，不需要補(bǔ)課。也有一些大學(xué)分階段排課，各個(gè)階段的課程表不一樣，增加排課的復(fù)雜性。

2.3中職學(xué)校排課的特點(diǎn)

中職學(xué)校的排課與高職學(xué)校較為相似，但也有其本身的特點(diǎn)，不同類型的中職學(xué)?；ゲ幌嗤?，同一類的學(xué)校課程基本相同，一般特點(diǎn)如下：

①教學(xué)資源緊張是中職學(xué)校的最大特點(diǎn)，除了一般的課室、實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地緊張之外，教師資源緊張也是中職學(xué)校的排課困難的一個(gè)共同特點(diǎn)，一些中職學(xué)校的教師每周的課時(shí)在20節(jié)課左右。

②中職學(xué)校各個(gè)班級(jí)都有固定的課室，但是中職學(xué)校的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課較多，場(chǎng)地的安排一般都比較緊張。

③有一些中職學(xué)校的由于教師不夠，安排兩個(gè)班甚至三個(gè)班合班上課，因此需要使用合班大課室，而合班較多時(shí)又會(huì)帶來相關(guān)的問題，隨著班數(shù)增加，不可避免造成排課沖突。

④也有部分中職學(xué)校每一周的課程表都相同，有節(jié)日即放假，不需要補(bǔ)課。但是大部分中職學(xué)校是分階段排課，有部分時(shí)間是整天或者整個(gè)星期的實(shí)訓(xùn)課，因此各個(gè)階段的課程表不一樣，也增加排課的復(fù)雜性。

3中職學(xué)校排課分析

一般中職學(xué)校上午4節(jié)、下午2節(jié)，每周30節(jié)課。由于中職學(xué)校的各類排課資源都較為緊張，可調(diào)整空間小，甚至有些課程根本沒有可調(diào)整的空間，例如某體育老師一周上20節(jié)課，而一般規(guī)定上午1、2節(jié)不上體育課，因此可以排課的時(shí)間全部排滿，排完課之后就不能調(diào)課。有些中職學(xué)校規(guī)定各門課程必須完成教學(xué)計(jì)劃的課時(shí)數(shù)，課程表的要求十分嚴(yán)格，一般的自習(xí)課較少，而且自習(xí)課不能安排在上午1、2節(jié)，因此這一類的中職學(xué)校的排課困難很大。

3.1手工排課

對(duì)于一些班級(jí)較少的中職學(xué)校，一支筆、一張紙就可以完成排課。隨著班級(jí)的增加，手工排課變得越來越困難，而利用計(jì)算機(jī)表格進(jìn)行輔助排課是必然的選擇。實(shí)際上，現(xiàn)在大部分中職學(xué)校都是使用這種計(jì)算機(jī)輔助排課的方法進(jìn)行排課處理，隨著班級(jí)的增加，這些學(xué)校都渴望使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)排課。

3.2半自動(dòng)排課

應(yīng)用EXCEL中的數(shù)據(jù)引用、函數(shù)和條件格式等功能，實(shí)現(xiàn)課程編排的高效率、避免重排錯(cuò)誤、解決數(shù)據(jù)的自動(dòng)更新問題，在排課的過程中會(huì)自動(dòng)提示重課、資源沖突等錯(cuò)誤，較好地解決了通常手工排課中存在的問題，可以構(gòu)建出滿足具有不同特性學(xué)校需要的半自動(dòng)排課系統(tǒng)[2]。

這種半自動(dòng)的排課方法，雖然有一定的局限性，起碼比手工排課好很多，當(dāng)然有全自動(dòng)排課就更好。

3.3自動(dòng)排課

一般中職學(xué)校有兩類教學(xué)要求，一種是寬松的學(xué)期教學(xué)，各門課程沒有嚴(yán)格的課時(shí)數(shù)，每周的課程相同，或者設(shè)置成單雙周；另一種是嚴(yán)格的課時(shí)教學(xué)，各門課程有嚴(yán)格的課時(shí)數(shù)任務(wù)，每周的課程很多時(shí)候不一樣。

一般中職學(xué)校采用分治、貪心和優(yōu)先級(jí)相結(jié)合的算法是可以做到計(jì)算機(jī)自動(dòng)排課的[3]。對(duì)于教學(xué)要求寬松、資源充足的學(xué)校，可以做到不需要手工調(diào)整達(dá)到自動(dòng)排課。對(duì)于資源緊張的情況，適當(dāng)做一些手工調(diào)整也可以完成自動(dòng)排課。對(duì)于教學(xué)要求嚴(yán)格而資源緊張的學(xué)校，手工調(diào)整是必不可少的，甚至有可能無法完成自動(dòng)排課，但至少比手工排課要好。

對(duì)于一些自動(dòng)排課軟件，由于算法設(shè)計(jì)的缺陷，不能提供很好的靈活性，在學(xué)校教學(xué)資源緊張的情況下，實(shí)際上變成了手工排課的輔助工具。因此針對(duì)不同學(xué)校的要求，設(shè)計(jì)有針對(duì)性的算法策略，提高排課智能化，減少手工操作，是排課系統(tǒng)發(fā)展的方向。

4中職學(xué)校排課系統(tǒng)展望

中小學(xué)的課程基本都相同，排課要求也一樣，排課難度不高，一般的排課軟件都能滿足中小學(xué)的排課需求，相應(yīng)的排課軟件也容易得到。大學(xué)的情況千差萬別，排課要求各有不同，但是各個(gè)大學(xué)都有一定的技術(shù)力量，基本上可以自行開發(fā)適合本學(xué)校情況的排課系統(tǒng)。對(duì)于中職學(xué)校來說情況較為復(fù)雜，一般的排課軟件不適合本校情況，而自行開發(fā)，技術(shù)力量又不夠。長期以來中職學(xué)校的排課都是手工操作或半手工操作，買回來的軟件也僅僅是計(jì)算機(jī)輔助排課，而不是計(jì)算機(jī)自動(dòng)排課，并不能徹底解決排課困難的問題。

今后可以考慮同一類型的中職學(xué)校通力合作，開發(fā)出適合這一類學(xué)校使用的排課系統(tǒng)，也期望能夠有通用性的中職學(xué)校排課系統(tǒng)的推廣使用。

參考文獻(xiàn):

[1]張國杰.淺析排課問題及其約束條件[J].山東行政學(xué)院山東省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào),2010(6):130-132.

[2]岑英敢.中職校半自動(dòng)排課系統(tǒng)構(gòu)建研究[J].商業(yè)文化:下半月，2011,8:218-220.

[3]張曉輝.中職學(xué)校計(jì)算機(jī)排課系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D].石家莊：河北科技大學(xué)，2011.