周艷潔，張文斌，段志梅

（紅河學(xué)院 工學(xué)院，云南 蒙自 661100）

基于填補(bǔ)時段法的人機(jī)交互式排課進(jìn)程

周艷潔，張文斌，段志梅

（紅河學(xué)院 工學(xué)院，云南 蒙自 661100）

針對目前高校排課中存在的復(fù)雜性和多樣性等問題，本文對人機(jī)交互式排課中的排課條件進(jìn)行分析，然后采用填補(bǔ)時段法（即將使用時段從可用總時段中刪除）完成整個排課工作。此方法可以避開排課中的諸多因素干擾，減輕排課者排課的難度和重復(fù)性工作。該方法已經(jīng)多次成功應(yīng)用于排課實踐過程中，其所具有的簡捷性和合理行，是整合排課進(jìn)程、提高教師對排課滿意度的一種新型排課方式。

人機(jī)交互排課進(jìn)程；排課原理；排課流程

1 引言

排課是高校教務(wù)管理中一項重要而復(fù)雜的常規(guī)工作，其實質(zhì)是時間表問題(Time Table Problem,TTP)，即對時間、學(xué)生、教師、教室四維的合理布局和相互協(xié)調(diào)。從20世紀(jì)50年代開始，人們就對其有效解法問題進(jìn)行大量的研究，但均沒有得到滿意的結(jié)果[1]。

另外排課也是教師最為關(guān)心的問題。排課時若沒有周密的考慮，所排的課表可能缺乏合理性和人性化，這勢必影響到教師的工作情緒，甚至影響教學(xué)質(zhì)量。排課問題是典型的資源分配問題，它的特性是要尋找班級、課表、時間、教師及教室等變量的可行值，同時滿足變量之間的相關(guān)約束。排課中的約束可以分為硬性約束與軟性約束，一個可行的課表就是滿足所有硬性約束的課表，而軟性約束是基于教師對課程安排的一些喜好要求[2]。本文將對排課中需要實現(xiàn)可行性和合理性結(jié)果的各種條件數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后采用填補(bǔ)時段法來完成大規(guī)模課程的排課。該方法經(jīng)過多次實踐操作后，已成功應(yīng)用在人機(jī)交互式排課進(jìn)程中。

2 人機(jī)交互式排課原理

人機(jī)交互式排課原理，是由排課人安排所有預(yù)計開設(shè)課程的時間、地點、學(xué)生、教師、教室，以滿足時段條件互不發(fā)生沖突為排課最終目的，是實現(xiàn)人和系統(tǒng)之間排課工作協(xié)調(diào)組合的一種有效方式。排課原則：隨著高校辦學(xué)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，教師隊伍人數(shù)也不斷增加。由于在排課過程中，授課時間的沖突主要發(fā)生在同一個教學(xué)班，為了加快排課進(jìn)程，在遵循排課優(yōu)先級原則的基礎(chǔ)上[2]，排課時段隸屬于[周一 ，周五]，且排課可用時段為周一至周五學(xué)校允許排課時段：上午（1、2），（3、4）；下午（6、7）；（8、9）；晚上（10、11、12）；將開課計劃中各專業(yè)學(xué)生修讀的課程設(shè)計出所需時段后合理排出，同時滿足相關(guān)專業(yè)學(xué)生修讀共享的修讀時段。

基礎(chǔ)條件數(shù)據(jù)采集：

（1）給出各年級各專業(yè)自然班、教師、教室自編目錄，并按照目錄頁碼設(shè)定各年級、專業(yè)、自然班、教師、教室（含普通教室、多媒體教室、機(jī)房教室、實驗室教室）時段表。

（2）以上基礎(chǔ)條件數(shù)據(jù)時段表，格式設(shè)計如下：

表1 某多媒體教室使用時段表（填入時段法）

該表可以按照專業(yè)名稱上課安排時段進(jìn)行排課，為相應(yīng)課程安排普通教室、多媒體教室、機(jī)房教室、實驗室教室及可選時段（表中時段有一條下劃線的為第一批已排時段；有二條下劃線的為第二批已排時段；未標(biāo)識下劃線的時段為待排課程使用時段）。

3 填補(bǔ)時段法在人機(jī)交互式排課過程中的應(yīng)用

3.1 排課流程中需要考慮優(yōu)先級的因素

（1）在排課前準(zhǔn)備排課必須用到的基礎(chǔ)條件數(shù)據(jù)時段（即基礎(chǔ)時段表設(shè)計）。

（2）不同專業(yè)修讀同門課程，首先考慮所排的上課時段得讓修讀專業(yè)所有學(xué)生共享，至少3選1個時段。

（3）開設(shè)的實驗課程，提供3-4個實驗時段（如5，6，7 或者 10，11，12 等）共享不同專業(yè)學(xué)生

（4）考慮有特殊需求教師的上課時段和地點（教師滿意度體現(xiàn)）

（5）方向課程開設(shè)的專業(yè)，時段共享同年級同專業(yè)；選修課程采取前9周后9周交叉排課的方式以整合教師資源和教室資源。

3.2 排課進(jìn)程（采用填入時段法）

排課進(jìn)程順序為：通識必修課、平臺課程、專業(yè)課程、通識選修課，在排課進(jìn)程中，需要將優(yōu)先級因素與學(xué)生、教師、教室資源（涵蓋普通教室、多媒體教室、機(jī)房教室、實驗室教室）同時進(jìn)行考慮，并采用填補(bǔ)時段法 （即將使用時段從可用總時段中刪除)在以專業(yè)學(xué)生作為排課首要條件考慮的基礎(chǔ)上，完成該專業(yè)下第一門課程的排課工作進(jìn)程直至排完N門不同課程的時段分配。

以課程《Java程序設(shè)計》為例，來說明填補(bǔ)時段法在人機(jī)交互式排課過程中的具體應(yīng)用，其排課流程圖如圖1所示：

圖1 排課流程

從圖1可以看出，排課流程圖的實施將復(fù)雜的排課過程變得簡捷，直觀的再現(xiàn)了排課工作的全過程，并且提高了人機(jī)交互式排課的進(jìn)程，極大地縮減排課工作的難度[3]。

4 結(jié)束語

教學(xué)管理中的常規(guī)排課經(jīng)驗，是在排課過程中不斷嘗試失敗、不斷完善和實踐積累中總結(jié)得出的。本文將排課填補(bǔ)時段法應(yīng)用于人機(jī)交互式排課中，以排課流程圖的方式避開了排課中的諸多因素干擾，讓人機(jī)交互式排課工作更為簡捷、合理。該方法經(jīng)過多次在排課實踐過程中的檢驗，基本實現(xiàn)了減輕排課者排課的難度和重復(fù)性工作的目的，同時提高了教師對排課的滿意度。人機(jī)交互式排課中填補(bǔ)時段法的應(yīng)用，對于教務(wù)工作規(guī)范化和教學(xué)工作常規(guī)化，都有著積極的影響，值得在本校內(nèi)其他二級學(xué)院和同類本科院校中推廣和借鑒。

[1]李振，王曉全，張子蛟，等.基于專家系統(tǒng)的交互式排課系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].鄭州大學(xué)學(xué)報:工學(xué)版，2010(4)：124-128.

[2]曾光清.基于優(yōu)先級的人性化排課算法研究[J].信息與電腦，2009，16（12）：127-128.

[3]周艷潔，張文斌，段志梅.基于流程圖模式的新型高校教學(xué)管理方法研究[J].新西部，2010（22）：149-150.

TP 30

A

1674-1103(2012)03-0016-02

2011-06-25

周艷潔(1974-)，女，云南蒙自人，云南省蒙自市紅河學(xué)院工學(xué)院館員，主要從事數(shù)學(xué)教育工作、教學(xué)管理。

[責(zé)任編輯：曹懷火]