學(xué)校走班制排選課系統(tǒng)設(shè)計(jì)與思考

周偉

2014年8月，中共中央政治局審議通過了《關(guān)于深化考試招生制度改革的實(shí)施意見》，意見強(qiáng)調(diào)“要通過深化改革，形成分類考試、綜合評(píng)價(jià)、多元錄取的考試招生模式……”上海市、浙江省被定為全國高考綜合改革首批試點(diǎn)。2014年12月，《關(guān)于普通高中學(xué)業(yè)水平考試的實(shí)施意見》中明確提出改革考試科目設(shè)置，考生總成績(jī)包括統(tǒng)一高考的語文、數(shù)學(xué)、外語3門科目成績(jī)和高中學(xué)業(yè)水平考試3門科目成績(jī)，其中，后者由考生在思想政治、歷史、地理、物理、化學(xué)、生物等科目中自主選擇。由此，高中學(xué)業(yè)水平考試“3+3”模式政策的形成，給學(xué)校管理、課堂教學(xué)等帶來了新的挑戰(zhàn)。

新高考改革下的學(xué)校教學(xué)管理面臨新挑戰(zhàn)

新高考改革的政策一經(jīng)推行，學(xué)生將面臨著“自主選科”“全科覆蓋”“不分文理”等新形勢(shì)，對(duì)于教學(xué)管理而言，這些改革內(nèi)容將不可避免地觸及和引發(fā)教學(xué)組織形式的調(diào)適與變革，教學(xué)組織更應(yīng)具有靈活性、適切性、多樣性和復(fù)合性等特點(diǎn)。

1.挑戰(zhàn)一：學(xué)校教學(xué)資源將面臨缺乏

為了消除文理分科帶來的學(xué)生偏科的弊端，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，自主選科應(yīng)運(yùn)而生。班級(jí)授課制是對(duì)編排成班的學(xué)生，根據(jù)固定的授課時(shí)間和授課順序進(jìn)行教學(xué)的制度。但是，學(xué)生自主選科之后，教學(xué)組織形式將從“班”變成“人”計(jì)。無論是“6選3”還是“7選3”，管理上將面臨著20多種或30多種的排列組合，將引發(fā)原先固定的教學(xué)模式和多元情況的矛盾，最直接的影響就是師資和教室等教學(xué)資源的缺乏。在上海市和浙江省的試點(diǎn)實(shí)施的過程中，以往冷門的生命科學(xué)、地理、歷史等科目，都在文理不分科的大背景下變得熱門起來，以致于一些學(xué)校地理等科目任課教師緊張。

2.挑戰(zhàn)二：學(xué)生個(gè)性化需求將長足增長

新的政策形勢(shì)下必須要突破傳統(tǒng)的班級(jí)授課制帶來的困難。為滿足教學(xué)管理上多樣化的需求，教學(xué)自主形式也要更加個(gè)性化、多樣化。每位在讀的學(xué)生都要有適合自己學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)情況的專屬學(xué)習(xí)課表等個(gè)性化需求，而不是以“班”的形式產(chǎn)生的課表，學(xué)生將不再局限于原先“班”的形式。

基于新高考改革的學(xué)校走班制排選課系統(tǒng)設(shè)計(jì)

新高考改革背景下，為了應(yīng)對(duì)多向選擇、教學(xué)資源尚且不足的情況，分層走班制成為面對(duì)新高考改革政策變動(dòng)的一種較為合適的教學(xué)組織形式，以分層走班制為基礎(chǔ)的排選課系統(tǒng)能緩解當(dāng)前形勢(shì)下的選擇與匹配問題。近些年，一些教育軟件公司紛紛推出基于走班制的排選課系統(tǒng)，筆者就浦東新區(qū)開展的“智慧校園”信息化建設(shè)項(xiàng)目中的排選課系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。

1.設(shè)計(jì)理念：分層走班制

走班制，是指教室固定，學(xué)生根據(jù)自己的能力水平和興趣等自主選擇上課班級(jí)。不同班級(jí)在同一時(shí)間開設(shè)不同學(xué)科或者不同難度層次的課程。這種教學(xué)方式極大地體現(xiàn)了學(xué)生的自主性和以生為本的管理理念。分層走班制的“分層”主要是從學(xué)生的學(xué)習(xí)能力水平出發(fā)，結(jié)合個(gè)人意愿和目標(biāo)需求，打破原有的行政平行班級(jí)，按上述層次進(jìn)行重新劃分?！胺謱印笔菍W(xué)生發(fā)展到一定階段的必然需求，學(xué)校應(yīng)順應(yīng)學(xué)生發(fā)展的需求，因材施教。而“走班”是實(shí)現(xiàn)“分層”的主要手段，兩者相互結(jié)合，才能發(fā)揮其作用。

分層走班制的靈活性、適切性與復(fù)合性等特點(diǎn)使得促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化得到一定的發(fā)展空間。一方面，走班制通過人員流動(dòng)緩解了教學(xué)資源不足的情況；另一方面，很多學(xué)校并沒有走班模式的管理經(jīng)驗(yàn)，如果管理跟不上，就會(huì)影響教學(xué)秩序和教學(xué)效果。如何基于原來的管理模式穩(wěn)步推進(jìn)走班排課，踐行新高考改革的政策，成為走班排課實(shí)施的關(guān)鍵。

2.整體設(shè)計(jì)：基于學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)

一個(gè)好的排選課系統(tǒng)一定是基于學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)的，因此筆者認(rèn)為基于走班制的排選課系統(tǒng)應(yīng)該具有：走班教務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)、走班分班系統(tǒng)、走班排課系統(tǒng)、學(xué)生選課系統(tǒng)等功能。走班教務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)提供統(tǒng)一的教務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)教師、學(xué)生、教學(xué)班、課程的統(tǒng)一維護(hù)和管理，是實(shí)現(xiàn)新高考改革系統(tǒng)所有功能的基礎(chǔ)支撐平臺(tái)，學(xué)生選課系統(tǒng)、走班分班系統(tǒng)、走班排課系統(tǒng)，以應(yīng)對(duì)學(xué)校開展走班排課的需求，各功能模塊相互獨(dú)立，相互聯(lián)系，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支撐下，將各子系統(tǒng)相互銜接起來，實(shí)現(xiàn)完整的分層走班排選課需求。

3.功能模塊設(shè)計(jì)

（1）走班教務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)

走班教務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)是整個(gè)系統(tǒng)的基石。平臺(tái)收集并管理所有的教務(wù)基礎(chǔ)信息，包含學(xué)生、教師、課程、教室等相關(guān)信息，以實(shí)現(xiàn)平臺(tái)間的數(shù)據(jù)流通。

（2）學(xué)生選課系統(tǒng)

選課系統(tǒng)從學(xué)生“3+3”選課的意向調(diào)查著手，針對(duì)當(dāng)前新高考改革教學(xué)模式下學(xué)生自主選課存在的問題，以選課意向調(diào)查的方式，深層次、多方位地了解學(xué)生自主選課的意向，從而為學(xué)校管理部門做好學(xué)生選課有效指導(dǎo)工作，為教學(xué)管理部門做好課程的合理設(shè)置，為任課教師在教學(xué)中更多地了解學(xué)生的意向需求，提供參考。系統(tǒng)主要支持選課任務(wù)管理、學(xué)生填寫選課意向、選課意向統(tǒng)計(jì)、選課意向詳情、選課確認(rèn)單生成并導(dǎo)出等功能。

（3）走班分班系統(tǒng)

在設(shè)計(jì)走班分班系統(tǒng)時(shí)需要充分考慮人性化需求。如分行政班時(shí)，選課組合相似度較高的學(xué)生盡量分在一個(gè)班；曾經(jīng)在一個(gè)班的學(xué)生盡量分在一個(gè)班；也可按成績(jī)S型分班保證各班平均成績(jī)相近等?？傊?，設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮結(jié)果調(diào)整的靈活性，根據(jù)實(shí)際情況，在最后系統(tǒng)自動(dòng)分班結(jié)果的地方需要考慮提供手動(dòng)微調(diào)的功能。

管理員可自定義分班規(guī)則后由系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，所得分班的結(jié)果可通過人工調(diào)整進(jìn)行控制，充分滿足分班時(shí)的各種需求。主要包括預(yù)設(shè)規(guī)則、執(zhí)行分班、結(jié)果調(diào)整等過程。

（4）走班排課系統(tǒng)

針對(duì)最新出臺(tái)的高考改革方案，設(shè)計(jì)走班排課時(shí)需要解決“3+3”選課模式下出現(xiàn)的排課復(fù)雜度增加、教育資源合理分配、學(xué)生個(gè)性化課表等問題。設(shè)計(jì)時(shí)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)學(xué)生選課結(jié)果進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的排課工作，幫助學(xué)校大大降低時(shí)間和人力上的成本。如考慮一個(gè)學(xué)期內(nèi)可能出現(xiàn)多次排課任務(wù)，一次排課任務(wù)可能多次執(zhí)行，根據(jù)教學(xué)資源、限制規(guī)則等因素的改變而產(chǎn)生不同結(jié)果，所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)增加了由管理員在多項(xiàng)運(yùn)算結(jié)果中選取最終方案的功能。

基于新高考改革的學(xué)校走班制排選課系統(tǒng)的情境思考

情境問題是走班排課在實(shí)施或初試過程中可能碰到的實(shí)際場(chǎng)景問題。為了提高系統(tǒng)的可用性，經(jīng)過本次項(xiàng)目的實(shí)踐，筆者總結(jié)了以下幾種實(shí)際情境，以供今后實(shí)施基于信息化平臺(tái)的分層走班制的學(xué)校作參考。

1.選課時(shí)需要考慮的情境

排選課系統(tǒng)的時(shí)間性指的是為了保證選課數(shù)據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)性，保證學(xué)生能夠根據(jù)自身情況選擇最適切的課程，應(yīng)當(dāng)在選課任務(wù)的時(shí)間間隔內(nèi)，導(dǎo)出選課結(jié)果。

學(xué)校選課的一般操作流程如下：（1）教務(wù)員根據(jù)學(xué)校的課程情況添加或刪除各年級(jí)學(xué)生的選課任務(wù)。（2）當(dāng)開啟選課任務(wù)時(shí)，學(xué)生可根據(jù)自身的興趣和擅長填寫修改選課意向。（3）關(guān)閉選課任務(wù)后，教務(wù)員應(yīng)進(jìn)行選課意向統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)年級(jí)各學(xué)科、各課程的選擇人數(shù)，以便后期分配教室、統(tǒng)計(jì)人數(shù)使用。（4）為了使學(xué)生選課更加合理，教務(wù)員、課程教師等也可以根據(jù)具體情況給予學(xué)生相應(yīng)的建議。（5）最終，對(duì)選課任務(wù)中的所有參與學(xué)生，生成統(tǒng)一格式的選課確認(rèn)單，確認(rèn)單中包含學(xué)生信息及其填寫的意向等信息，經(jīng)由學(xué)生或家長確認(rèn)，確保選課結(jié)果的嚴(yán)謹(jǐn)性。

由此可見，按照選課的流程來看是有時(shí)間性要求的，從選課開始到結(jié)束，從調(diào)整到確認(rèn)，學(xué)生必須按照規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行操作。但是，實(shí)際選課情況又是十分復(fù)雜多變的，平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)需要增加學(xué)?？刂七x課開啟或者關(guān)閉的功能。這樣既能解決對(duì)學(xué)生選課的時(shí)效性要求，又能很好地兼顧到學(xué)校實(shí)際管理的需求。

2.分班時(shí)要考慮的情境

排選課過程的分班過程中，主要對(duì)接的是班級(jí)情況和學(xué)生之間的需求。因而，會(huì)預(yù)先考慮原行政班、目標(biāo)班級(jí)個(gè)數(shù)、班額、學(xué)生成績(jī)等多種基本需求。在本項(xiàng)目的實(shí)施過程中，在設(shè)計(jì)分班算法時(shí)，盡量考慮這些實(shí)際的學(xué)情因子，讓系統(tǒng)做出的智能化分班更接近實(shí)際需求。如考慮到學(xué)生對(duì)分班的適應(yīng)性，會(huì)將習(xí)慣相近的學(xué)生分到同一個(gè)班中，同一學(xué)科組合的學(xué)生盡量分到同一個(gè)班級(jí)；學(xué)科組合中相同數(shù)多的學(xué)生分到同一個(gè)班級(jí)；曾經(jīng)在同一個(gè)班級(jí)的學(xué)生也盡量分在同一個(gè)新行政班。

當(dāng)然，系統(tǒng)智能分班結(jié)果只是個(gè)參考，最后的分班結(jié)果可由學(xué)校管理員進(jìn)行手動(dòng)修改調(diào)整，提高整個(gè)分班結(jié)果的可控性和合理性。

另外，分班系統(tǒng)應(yīng)考慮人數(shù)范圍的限制。分班系統(tǒng)進(jìn)行分班時(shí)可設(shè)置目標(biāo)班級(jí)個(gè)數(shù)，以及每個(gè)班級(jí)的人數(shù)范圍，其人數(shù)范圍應(yīng)該有一定限制：班級(jí)個(gè)數(shù)乘以人數(shù)范圍最大值應(yīng)該大于總?cè)藬?shù)，乘以最小值應(yīng)該小于總?cè)藬?shù)，否則無法進(jìn)行分班。

3.排課時(shí)需要考慮的情境

排課系統(tǒng)是排選課系統(tǒng)最關(guān)鍵的一環(huán)。根據(jù)之前的選課結(jié)果、分班結(jié)果，結(jié)合實(shí)際課程教學(xué)中的諸多要求進(jìn)行智能排課，排課的結(jié)果是否合理、是否符合學(xué)校實(shí)際需求是排課系統(tǒng)的精髓，也是區(qū)別各排選課系統(tǒng)最重要指標(biāo)，對(duì)項(xiàng)目的成敗具有決定性作用。

為了實(shí)現(xiàn)上述要求，排課系統(tǒng)首先要導(dǎo)入相關(guān)數(shù)據(jù)，包括學(xué)生名單、教師及其任課數(shù)據(jù)、常規(guī)課和走班課的任課數(shù)據(jù)、教室資源的情況等多方面的信息，這些信息在教務(wù)平臺(tái)和選課系統(tǒng)中都已經(jīng)存在，只要做好接口就可以智能推送過來。

其次，排課系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)要做一些規(guī)則設(shè)置，提供相應(yīng)的分類和菜單，如不排課時(shí)間、走班課時(shí)間、連堂設(shè)置、合班課設(shè)置等，這些情況每所學(xué)校不一定都是一樣的，所以平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)要做好靈活性設(shè)置，盡量加強(qiáng)開放性，讓學(xué)校管理員自由度更高。具體情況如下：（1）不排課時(shí)間設(shè)置：排課系統(tǒng)中，目標(biāo)課表中的某些課時(shí)是不安排教學(xué)課程的，如班會(huì)、自修課等，因此需要預(yù)設(shè)不排課時(shí)間，從不同的維度出發(fā)，如學(xué)科、年級(jí)、班級(jí)、教室、教師等。（2）連堂設(shè)置：部分學(xué)科需要連堂設(shè)置，比如信息科技課等。但是連堂設(shè)置時(shí)要考慮某些節(jié)次是不能連堂的，如不能在第5-6節(jié)進(jìn)行連堂，中間隔著午休達(dá)不到連堂的效果。（3）教師排課需求：每名教師的個(gè)人情況不同，對(duì)于其課程的安排情況也有不同。所以，要充分考慮教師的實(shí)際情況，如一位教師每周任課分布情況以及每日任課分布情況，不能過于集中也不能過于分散，還要考慮一位教師的最大連上課時(shí)數(shù)限制等因素。還有一些實(shí)際情況也需要考慮，如一位教師可能同時(shí)任教多個(gè)班級(jí)，系統(tǒng)智能排課需要保證教師的周課表中，各個(gè)班級(jí)的課時(shí)總數(shù)相同，達(dá)到所教班級(jí)教學(xué)進(jìn)度的統(tǒng)一。

排課時(shí)需要考慮的因素很多，一般來說很難全部滿足，所以系統(tǒng)要采用多種算法并用的方式，根據(jù)權(quán)重來區(qū)分各個(gè)算法之間執(zhí)行的優(yōu)先級(jí)，通過不同算法之間的優(yōu)劣勢(shì)互補(bǔ)，來提高整體排課過程的正確率。

基于新高考改革的學(xué)校走班制排選課系統(tǒng)是基于學(xué)校、教師、學(xué)生等需求，以學(xué)校實(shí)際為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)和功能集成的平臺(tái)。但是，隨著改革的深入與學(xué)校實(shí)踐體驗(yàn)，本系統(tǒng)還是需要不斷優(yōu)化與完善的，如算法的優(yōu)化：分班排課系統(tǒng)的核心內(nèi)容是程序的算法，算法的邏輯和性能決定了整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量，由此對(duì)于系統(tǒng)算法的優(yōu)化工作是需要長期保持的。再如情境的變化：在實(shí)際應(yīng)用之后必然會(huì)增加一些情境或情境發(fā)生變化，因此未來的排課算法需要考慮這些因素的變化。另外，選課與學(xué)生職業(yè)規(guī)劃或高校專業(yè)關(guān)聯(lián)，在學(xué)生選課時(shí)能夠及時(shí)掌握當(dāng)前高校專業(yè)設(shè)置，對(duì)于指導(dǎo)學(xué)生職業(yè)規(guī)劃具有一定參考價(jià)值，這也將是高中走班制排選課系統(tǒng)今后優(yōu)化的主要方向之一。

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