计算机排课系统的设计
摘 要 对大学来说，对课程进行排课是非常重要的，这一项活动在学校的教育活动中占有很重要的地位，可以让教育的过程能够正常进行。由于许多高校招生正在慢慢的扩大，教学资源不足的问题就突出出来了，由于教学条件有限，又要面对大量的课程，利用计算机手段对课程进行排课就很重要了，这样可以最大限度的提高课程的需要，当然使用的课程排课管理软件就能有效保证课程的正常进行。
【关键词】计算机排课 系统 排课算法
课程在高校教学活动和管理中是非常重要的工作，是确保正常的教学秩序的前提和基础。在教学资源不足、学校又不断的扩招、教学的形式多种多样等这些的因素导致了排课涉及面不断地加大、制约的条件不断地增多，要是靠人力去进行大学的课程安排的话，这显然是一个不可能完成的任务。运用计算机软件辅助高校安排课程是目前大学常用的一种手段。
1 系统需求分析
（1）排课系统资源的设置与维护。基本的教学院、专业的管理和维护，有专业类、部门、设置专业的情况。课程设置和维护任务书，课程包含了教育部的课程号、课程的名称和这个课程所属的教研室或者教学院。管理和维护教师资源，其中主要有老师的身份证、老师的姓名、老师所属的系部或者教学院。管理和维护教室资源，其中有教室所在的教学楼、教室的号码、教室的大小、教室的类别，比如电脑教室、语音室等，或者只在白天课堂才允许使用的教室。
（2）教学进程设置。教学进程表的主要作用就是对本学期各专业的理论教学、实现实教学，考试等教学进度的一个反应。
（3）教学任务书设置与维护。在课程任务书被各个部门接收后，每一个教学院系的任务就是根据教师的开课情况进行填写任务书。教学任务表是对整个学期的教学的基本情况的一个反应，其中包括的内容要有：任课的教师名称、所开课程的名称、所教的专业以及班级、开课的时间，以及有没有教室的束缚等：例如是不是要用有多媒体的教室、对课程任务完成有助的一些情况、老师有没有指定某一个教室用来上课、对上课的时间点和段是否有特殊的需求、有没有单元课的要求。
（4）输出、打印功能。我们要按照实际需求对各种课程表进行打印。
（5）数据备份与数据恢复功能。对相关的数据一定要备份，对意外删除的数据要进行回复。使用电脑进行排课，要尽可能的做到高效率、课程的合理分配、教师科学的课程分布，课程调度运行得更快。此外，还要对系统的可延伸性有一定的要求，界面要显而易见、操作简便、能与专业多层次教学的特点相结合起来。
2 系统设计
（1）系统分层结构设计。对于模型的三层信息系统要在进行分析的基础上再进行设计，对比一般意义上的客户机/服务器体系结构，高校运用从事务层接口层中提取的三层结构，事务层逻辑可以在多个应用程序之间共享，从而有效地避免了来自不同的客户端的请求的时候时以及客户端请求相同的服务的情况下，不需要重复开发和浪费资源。
（2）系统功能模块。这个体系有几个功能的模块。
（3）排课算法的设计。经过反复的分析运行时间表的协调机制和资源信息的调节、约束、相互依存的关系，以及对目前的排课软件系统的特点进行了深入的研究，在调度算法的设计中，我们要运用计划自动和手动调节相结合的方式。这样方法的优势就是可以让人脑和电脑一起进行工作，也就意味着既有人工排课的灵活性、科学性、合理性，又有调度软件的智能性、方便性。进行调度算法的运行机制是让大规模的课程和教学资源在一个统一的范围内达到和谐。通过这一系列的运作，就让时间表能够最大化的通过课程设计，让课程以符合可用的时间表。这里所说的可用的时间表就意味着在所有的上课时间段内和上课的课时数从这些方面来设计出的一个表，这样对上课的时间安排不仅快捷而且还很方便。该算法设计一共有三个阶段。第一就是课程安排的预处理，对方案进行优化，让课程多的课程得到最先的考虑；第二就是对比上课的时间，让上课时间和每门课程的课时将与现有的时间表进行匹配，找出在课堂时间的最佳地点；第三场就是优化课堂资源，安排学校的每一间教室进行上课。这个在国内领先的对算法进行设计的办法有方便、灵活、高效的优势。不仅如此，就课程安排上来说，不仅合理科学而且还很人性化。
（4）数据库设计。对数据库进行的设计主要是用来排列数据还可以对资源进行自定义、建立模型。该系统的数据库的设计主要是：首先，设置和维护排课系统的资源。创建一系列的代码表：该表是对学校管理的教学院、专业表、类别表、课程表、教师表、教室表的一种反映。接着就是对教学的进度进行的设置。构建教学的进程表。然后就是对教学任务书的维护和设置。建立教学任务书和学校的课程表书。这个两个表之间是存在关系的，那就是一对多的关系，也就意味着一个任务书对应的是很多个教学上课的专业班级。最后就是对本学期的课程进行构建。上面的这些是调度系统的基本数据、查询课程的基本数据表，有一些中间数据还要进行印刷，只要在使用的时候对一些临时表进行生成就行了。
3 系统补充说明
（1）课程节数设置。学校的不同，教学的方法也就有所差异，目前普通高校一般都是一个课程上两节课（45分钟），要是有不同的课时数或者一个课时的时间有所差异的时候，要进行课程的给定信息的更改。
（2）排课条件。在现实中，一些教师的教学安排有的时候会有一些比较特殊的要求，这个时候为了应对这个问题我们就可以设置一个特殊数据库来安排以及存储这些特殊的信息。在对课程进行排列的时候要进行必要的考虑。
（3）实习场地限制。对于一些可能经常做实验的课程，在实验室的数量不足的情况下，在进行排课的时候要进行分散开来，从而杜绝在一个时间段内集中地出现。
（4）特殊课程的编排。一些学校还会提供一些公共的课程，对这些课程的排课节次是一定的，比如笔者在一所学校了解到该学校的周一下午是全校的“班会”课时间，这就要求在进行课程安排的时候要首先考虑到，而且不能随意的改变。
4 结束语
这套系统易于使用、性能相对来说比较稳定、有强大的容错能力，由该体系产生的课程速度快、精确、可靠，并能向学校的各个部门提供多种相关课程、教师、教室等报表。
参考文献
[1]张亚懂，叶克将.高校计算机排课系统的设计与实现[J].郑州轻工业学院学报（自然科学版），2013，16（3）：16-18.
[2]李阿方.山东信息职业技术学院计算机排课系统的设计与实现[D].中国海洋大学，2009.
[3]姚茂羣，陈林，张家等.计算机排课系统的设计与实现[J].福建电脑，2006，（6）：113-119.
作者单位
牡丹江市新东方电脑经销处 黑龙江省牡丹江市 157000
