郭富

[摘 要]近年來，我國的經(jīng)濟(jì)獲得了長足發(fā)展，社會(huì)生活也日漸繁榮，在這樣的背景之下，我國的相關(guān)部門逐漸加強(qiáng)了對于教育事業(yè)的發(fā)展。在這一過程中，如何進(jìn)行中小學(xué)課程的排表作業(yè)，成為了我國中小學(xué)學(xué)校在實(shí)際的教學(xué)管理過程中需要處理的相關(guān)問題之一。本文基于此，分析探討我國的中小學(xué)學(xué)校如何合理的安排時(shí)間、教師、課程、班級這四大要素之間的關(guān)系，繼而由此帶動(dòng)我國中小學(xué)課堂教學(xué)的有序開展。

[關(guān)鍵詞]中小學(xué)；輔助排課系統(tǒng)；設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

現(xiàn)階段，在我國的中小學(xué)教學(xué)的過程中，相關(guān)部門為了更好的推動(dòng)相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)的有序進(jìn)展，并推動(dòng)教學(xué)管理效率的提高，相關(guān)部門在實(shí)際的管理過程中逐漸加強(qiáng)了對于中小學(xué)課程的編排。在這一過程中，通過相關(guān)部門的不懈努力以及相關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得我國的中小學(xué)在實(shí)際的課程編排過程中逐漸加強(qiáng)了對于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的使用，并在此基礎(chǔ)之上通過復(fù)雜的判斷以及多種運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)了智能化課表編排系統(tǒng)的構(gòu)建。本文基于此，分析探討中小學(xué)輔助排課系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

一、排課準(zhǔn)則及排課算法

1.排課系統(tǒng)的準(zhǔn)則。在進(jìn)行中小學(xué)課程課表安排的過程中，為了檢驗(yàn)相關(guān)的排課系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)用過程中是否成功，需要相關(guān)管理人員加強(qiáng)對于排課結(jié)果的管理以及檢驗(yàn)。在這一過程中，需要相關(guān)的技術(shù)人員確保排課結(jié)果符合下述幾個(gè)方面的準(zhǔn)則。

（1）是否滿足“約束條件”（“硬條件”）。事實(shí)上，是否滿足“約束條件”是對排課系統(tǒng)的運(yùn)行判斷是否成功的重要標(biāo)志之一。所謂的“約束條件”指的是排課系統(tǒng)在運(yùn)作的過程中必須遵循的條件，事實(shí)上，若該系統(tǒng)在運(yùn)行過程中違背了“約束條件”，其最終導(dǎo)致的排課結(jié)果的錯(cuò)誤性，繼而導(dǎo)致教學(xué)環(huán)節(jié)出現(xiàn)較多的失誤以及沖突。

在這一過程中，“約束條件”的具體內(nèi)涵分為兩個(gè)環(huán)節(jié)：一是教師不能沖突；二是班級不能沖突。所謂的教師不能沖突指的是通過排課系統(tǒng)排課的過程中，同一名教師不能在同一時(shí)間段內(nèi)任教多個(gè)班的課程（合班課除外）。而班級不能沖突，指的則是經(jīng)過排課系統(tǒng)排課的過程中，同一個(gè)班級同一時(shí)間段內(nèi)不能接受多為教師的任課教學(xué)。

（2）是否滿足“優(yōu)化條件”（“軟條件”）。所謂的“優(yōu)化條件”在實(shí)際的運(yùn)行過程中又被稱之為“軟條件”。其內(nèi)涵指的是在進(jìn)行排課系統(tǒng)進(jìn)行排課作業(yè)的過程中，相關(guān)系統(tǒng)在滿足“約束條件”基礎(chǔ)之上，可以實(shí)現(xiàn)也可以不實(shí)現(xiàn)的，彈性較大的條件。

目前，在排課系統(tǒng)運(yùn)行的過程中主要的優(yōu)化條件約有四大類，分別是：對于同一班級的某門課程，需要確保在一周內(nèi)上課的時(shí)間進(jìn)行均勻分散的安排。二是語數(shù)外等主科的安排時(shí)間傾向安排在上午，而其他副科的上課時(shí)間則安排在次要時(shí)間段。三是需要合理安排任課教師的課程，確保合理分布任課較多的教師的一周工作量。四是要優(yōu)先處理占用公共資源以及學(xué)時(shí)較多的課程，諸如微機(jī)課、體育課等。

事實(shí)上，“優(yōu)化條件”作為判斷排課系統(tǒng)是否成功的標(biāo)志在于，其能夠在滿足所有的“約束條件”的同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)“軟條件”，即“優(yōu)化條件”。這種狀況的出現(xiàn)才能夠證明相關(guān)的排課軟件的成功。

2.優(yōu)化排課算法的實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上，我國的中小學(xué)教務(wù)管理部門在進(jìn)行課程安排管理的過程中，加強(qiáng)了對于排課系統(tǒng)算法的設(shè)計(jì)以及實(shí)施。目前，由于在相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)建的過程中相關(guān)部門需要加強(qiáng)對于。教師、班級、時(shí)間、課程、甚至是教室等諸多信息對象的科學(xué)、合理的安排，繼而導(dǎo)致相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)存在一定的復(fù)雜性。事實(shí)上，在構(gòu)建排課系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)的過程中，其主要目的在于以此為基礎(chǔ)推動(dòng)我國中小學(xué)教學(xué)資源的合理、高效、科學(xué)的安排，繼而在此基礎(chǔ)上推動(dòng)校園教學(xué)環(huán)節(jié)的有效進(jìn)展?；诖?，就使得相關(guān)算法在設(shè)計(jì)的過程中需要加強(qiáng)對于時(shí)間、教師、教室等做多沖突項(xiàng)目的解決?，F(xiàn)階段，通過對于我國中小學(xué)課程設(shè)置方面的了解以及相關(guān)排課方法掌握之后，筆者總結(jié)出了一套完備的在排課算法。該算法在實(shí)際的運(yùn)用過程中能夠有效的推動(dòng)各類沖突的解決，繼而實(shí)現(xiàn)課程安排的合理性以及安全性。關(guān)于相關(guān)算法的構(gòu)建方式，筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié)，具體內(nèi)容如下。

（1）構(gòu)造時(shí)間模式庫。所謂的時(shí)間模式指的是以教務(wù)人員的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，構(gòu)造出了符合各種時(shí)數(shù)不同的課程的時(shí)間組合方式。例如，若某門課程的周學(xué)時(shí)數(shù)為4，那么其時(shí)間組合方式為“11”“22”“32”“41”。事實(shí)上，這些組合方式分別代表的是該課程在實(shí)際的實(shí)行過程中的時(shí)間分別是：一周上4次，分別為周一的第1節(jié)、周二的第2節(jié)、周三的第2節(jié)和周四的第1節(jié)，如表1所示。

（2）建立時(shí)間數(shù)組。在構(gòu)建時(shí)間數(shù)組的過程中，需要事先加強(qiáng)對于班級教師的空閑時(shí)間表的建立。繼而以此為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對于班級、教師的可排課時(shí)間的表示，并以此為基礎(chǔ)，分別為他們建立一維數(shù)組。事實(shí)上，由于中小學(xué)的班級都為固定的，因?yàn)樵谶@一過程中，需要將教室這一因素排除在外。舉例：某位教師的初始可排課時(shí)間數(shù)組為（1111111 1111111 1111111 1111111 1111111）。在相關(guān)的時(shí)間數(shù)組中共有五組數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)分別代表五天的工作日，此外，一組數(shù)據(jù)中的7個(gè)字符優(yōu)分別表示一天中的七個(gè)時(shí)間單元。筆者將相關(guān)的初始值設(shè)置為1，表示該教師一周中的每一時(shí)間段內(nèi)的空閑時(shí)間。但是一旦某位教師的時(shí)間被分配之后，相對應(yīng)的字符為0。

二、進(jìn)行沖突檢測

事實(shí)上，在借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)進(jìn)行相關(guān)課程的安排過程中，往往會(huì)因?yàn)闀r(shí)間狀況的限制，而導(dǎo)致相關(guān)的課程沖突出現(xiàn)。在這樣的背景之下，為了推動(dòng)相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)的有序開展，需要相關(guān)部門以及人員加強(qiáng)對于排課過程中的沖突進(jìn)行消除和解決。

在這一過程中，相關(guān)的沖突檢測主要被分為四種：一是在特定的時(shí)間段內(nèi)，相關(guān)課程的任教老師是否已經(jīng)進(jìn)行了課程安排。二是在特定的時(shí)間段內(nèi)，相關(guān)的班級是否已經(jīng)進(jìn)行了課程的安排。三是通過排課系統(tǒng)進(jìn)行課程安排的過程中，其是否滿足相關(guān)的約束條件。三是某課程的周課時(shí)數(shù)在實(shí)際的安排過程中是否全部完成。

在自動(dòng)排課的過程中，需要使用上述沖突檢測方法進(jìn)監(jiān)測，并利用不同顏色來表示課程安排是否存在沖突。但是在進(jìn)行手動(dòng)排課的過程中，一般情況下只使用第1、4兩種沖突檢測方法。在這一過程中，需要相關(guān)的管理人員對課程的一周課時(shí)數(shù)是否排滿進(jìn)行相關(guān)的了解，其次就是對該課程對應(yīng)的授課教師是否該時(shí)段在別的班級有課進(jìn)行判斷，在這一過程中若彈出相關(guān)的警告提示，需要禁止此次的手動(dòng)排課作業(yè)。

三、結(jié)語

目前，我國的中小學(xué)學(xué)校在進(jìn)行教學(xué)管理的過程中，為了推動(dòng)課程教學(xué)的有序推進(jìn)，需要相關(guān)部門加強(qiáng)對于相關(guān)課程的合理、高效、科學(xué)的安排?；诖耍褪沟孟嚓P(guān)部門以及人員加強(qiáng)了對于排課系統(tǒng)的構(gòu)建。本文主要分析了中小學(xué)學(xué)校在進(jìn)行排課系統(tǒng)構(gòu)建過程中所遵循的排課準(zhǔn)則及排課算法，并就相關(guān)算法的檢測進(jìn)行了分析。筆者認(rèn)為隨著相關(guān)算法、技術(shù)的發(fā)展以及相關(guān)部門的重視，我國的中小學(xué)課程安排一定會(huì)朝著科學(xué)化的方向發(fā)展，繼而以此推動(dòng)相關(guān)教學(xué)任務(wù)的開展。

參考文獻(xiàn)：

[1]賀榮.中小學(xué)輔助排課系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2013，（6）：62-63.

[2]宋萬里.基于S2SH的實(shí)訓(xùn)室排課系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].信息與電腦（理論版），2013，（3）：55-56.

[3]王寧.基于過程管理的高職排課輔助系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J].寧德師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，（2）：169-173.

[4]薛陽.基于JAVA的沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院排課輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].吉林大學(xué)，2013.

[5]李麗，郭蕓俊.實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課輔助排課系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電腦知識與技術(shù)，2014，（5）：965-969.

[6]姜謙.中小學(xué)排課系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].華南理工大學(xué)，2010.