基于彈性學分制選課系統的構思與實現

摘要： 本文簡要介紹基于彈性學分制的選課系統構思與實現，論述高職院校選課系統的方法，闡述了實現此系統所沿用的技術，網上選課系統的基本設計思想，分析其采用的三層框架結構及其技術要點，介紹網上選課系統的實現方法，對系統的特點及其運行情況進行了闡述，對開發中如何實現進行了描述，實現了選課、查詢、修改、數據統計等功能。

關鍵詞： 選課 彈性學分制 構思

一、前言

隨著我國教育體制改革的不斷深入，高校不斷增多，特別是高職院校數量的不斷增加，招生規模不斷擴大，加上受國際教育體制的影響，國內教育體系正在探索適合我國國情的彈性學分制教學管理模式，目前部分高校、中職院校已開始實施。

目前高校以教學和科研為主，大部分采用學分制體制。所謂的“學分制”是指以學分計量學生學習量的教學管理制度。它是生產力發展、科學技術和社會進步的產物。艾略特①認為人的能力、素質等方面各有差異，不能籠統地按同一僵硬的模式進行培養，主張擴大課程科目，允許學生根據自己的志趣、特長、能力跨專業、跨年級選課，允許延長或縮短學制，從而為學生綜合素質的提高和復合型人才的培養創造條件。因此，學分制也被稱為彈性學分制，彈性學分制在學習時間、空間上有更多的彈性。

不難看出，學分制是以選課制為基礎，選課制是學分制的必要條件，因此，選課系統是學分制教務管理系統的核心。一方面，選課系統要能提供靈活的選課方式，全面實現在課程安排及課程層次上由學生自主選擇；另一方面，又要能根據各專業的課程設置要求，引導學生進行選課，以確保選課的數量和質量。

二、彈性學分制管理模式下，選課制的特點和要求。

在彈性學分制管理模式下，對選課制提出了相當高的要求，體現在以下幾方面：

（一）必須打破單一專業的培養模式，打破課程設置的年級和專業界限。

（二）擴大學生選課范圍，增加選修課程總量；

（三）增加學生選修課程的自由度，以實現自由選課；

（四）要求開設的選修課程結構合理，允許主輔課程兼選，調動學生的學習積極性；

（五）對學生選修課程成績未及格的要求采用重修制度。

三、基于網絡環境下，選課系統的設計與實現。

鑒于上述選課制的特點和要求，根據高職院校教學管理的特點，初步探討學生選課系統。

(一)系統架構

系統后臺數據處理平臺采用C/S（客戶機/服務器）體系結構，前端利用B/S體系結構，采用Internet /Intranet 和CGI(Common Gateway Interface)通用網關接口技術、ORECAL數據庫管理系統和DELPHI開發工具，以校園網為平臺，實現與各終端用戶的通訊。

系統后臺數據處理采用C/S架構主要為了提高數據的處理效率，節省系統資源。而前端采用B/S架構，主要方便學生通過Internet/Intranet完成選課，查詢選課情況和成績。學生在導師或班主任的指導下，在規定的時間段按照本專業的教學計劃和網絡公布的開課計劃進行選課。圖1示出選課系統的客戶端數據處理模塊結構示意圖。圖2示出選課系統的web端模塊示意圖。

首先，管理員在客戶端維護好學生信息和教師信息，設置需要開設的選課課程任務，包括任課教師、開設地點、上課的時間、周課時數、開課周數等信息；設置每條選課任務的條件，包括可選對象、禁選對象、是否可選、可選人數等；設置好學生通過WEB端開始選課和結束選課的時間。

其次，學生用自己的賬號（比如學號）和密碼登錄系統的WEB端，在開始選課欄目中進行預選課，選中學校開放的課程。在選課過程中采用公平算法和“模擬購物”的設計思想，使得選課結果與選課的先后次序無關。學生選課成功與否的概率與選課時間的早晚無關，如果該生所選課的上課時間不能與該生的課表沖突，該課程對該生沒有選修課的限制，且選課成功的概率大于0%，則預選課成功。

在整個系統里，學生可以隨時查詢全校選課情況，同樣，也可以查詢自己已選課情況，還可以對自己所有課程的成績進行查詢，這是因為學分制實行的是學分績點制。每學期末考試后，任課教師按學生的評定成績錄入選課成績。

學生必須達到規定的學分要求，學生才能畢業。學分績點和平均學分績點是區別學生學習質量差異和衡量學生總體平均差異的標準，可作為選拔優秀學生、評定獎學金等的重要參考依據。

學分績點的計算方法是：

某門課程的學分績點=課程的成績績點×課程的學分數。

平均學分績點=各門課程的績點總和÷各門課程的總學分。

以百分制計算成績的課程以60分為基數開始計算績點，高于60分按以下方法計算：

以五分制計算成績的課程，成績績點計算方法是：優秀的績點為4.5、良好的績點為3.5、中等的績點為2.5、及格的績點為1.5、不及格的績點為0。重修課程按重修后考核的實際成績計算學分，但績點為0。

（二）系統結構

根據上述對選課具體情況的分析，處理這些問題時存在兩種流程，一是學生選課時與系統的交互流程；二是選課數據的后臺處理流程。對這兩個問題的處理，會直接影響選課時的數據擁塞或者學生選課時網絡速度慢，達不到高效、準確的目的。因此，解決這個問題的關鍵方法就是采用合理的系統結構。前面提到學生選課采用B/S三層結構，數據后臺處理采用C/S結構。把大量的數據分析、統計、報表留給后臺，避開學生選課的WEB頁面進行大量的數據處理，提高選課時的速度。而后臺采用C/S結構，獨立在客戶機上運行，使用數據的處理效率大大提高，同時節省服務器系統資源。通過這種方案，能夠快速開發出比傳統兩層結構效率高、安全性好的系統。其結構圖如圖3所示。

（三）系統實現

(1）語言選擇

三層軟件結構采用具有信息交互能力的動態網頁技術，諸如CGI、ASP、PHP、JSP、ASP.NET等，系統采用ASP.NET技術來實現網上選課。

ASP.Net是建立在微軟新一代.Net平臺架構上，利用普通語言運行時（Common Language Runtime）在服務器后端為用戶提供建立強大的企業級Web應用服務的編程框架。ASP.Net采用編譯（Compile）執行，具有更高的效率。實際上我們可以把ASP.Net的執行過程看作是編譯后的普通語言，運行時代碼充當一個前端瀏覽器和中間件同用戶交互的應用程序，它接受用戶的請求，輸出HTML流到客戶端顯示。除此之外，ASP.Net還可以利用.Net平臺架構的諸多優越性能，如類型安全，對XML，SOAP， WSDL等Internet標準的強健支持。ASP.Net可完全利用.Net架構的強大，安全，高效的平臺特性。ASP.Net是運行在服務器后端編譯后的普通語言運行時代碼，運行時早綁定（Early Binding），即時編譯，本地優化，緩存服務，零安裝配置，基于運行時代碼受管與驗證的安全機制等都為ASP.Net帶來卓越的性能。

此外，ASP.NET在面向對象性、數據庫連接、大型站點應用等方面都優于ASP程序，ASP.NET還提供更多的其他方面的新特性，例如：內置的對象緩存和頁面結果緩存；內置的XML支持，可用于XML數據集的簡單處理；服務器控制提供了更充分的交互式制等。

B/S結構的客戶端，采用快速開發工具DELPHI 7.0，大大提高運行效率、節約運行時間、生成的二進制代碼更為短小，其優越性是不言而喻的。其次DELPHI是基于PASCAL語言，PASCAL編譯器最著名的特點就是速度快，而DELPHI正是建立在這種編譯器的基礎之上的。事實上，它就是針對Windows的最快的高級語言本地代碼編譯器。以往速度很慢的C++編譯器在近年來取得了很大的進步，增加了鏈接和各種緩存策略，尤其是在Visual C++和C++ Builder 中。但即便如此，C++的編譯器還是比Delphi的慢了幾倍。

（2）軟件配置

整個系統的開發環境是這樣的，操作系統選用Windows 2003 ，Web服務器采用Windows 2003， 數據庫采用的是大型網絡數據庫Oracle。Windows 2003全面支持.net標準。其主要特點是提供動態連接池技術，其解決方案是在應用程序啟動時建立足夠的數據庫連接，并將這些連接組成一個連接池，由應用程序動態地對池中的連接進行申請、使用和釋放，這樣大大提高了系統的運行效率。網上選課系統并發選課人數多，涉及對數據庫的寫、更新操作多，因此，系統選擇Oracle數據庫。ORACLE數據庫具有兼容性好、可移植性好，以及在不同操作系統或網絡上的獨立性等特點。另外，其安全性、對數據的一致性和并發控制方面較好。

（3）系統特點

為了進一步提高系統的安全性，系統對各類操作人員進行分類，例如，對操作人員的操作權限分級，用戶登陸須經過身份認證和IP認證（指定網段內允許訪問）等手段來提高系統的安全性。

本系統適合學分制高職類院校，專業課程種類多、選修課程多、實踐課多、課程季節性強等特點。

四、結論

依據前述的設計思想編制的選課系統已在校園網的服務器上進行過一個學年的二次選課，系統運行穩定、速度快且效率較高、自適應性較強，完全符合學分制管理體制對選課系統的要求。實際運行時可以同時供800－1000臺工作站選課，操作界面友好，操作簡單。實踐證明，采用此軟件系統，可以大大減輕學分制下教務管理人員的工作強度，及時統計出各種需要的數據，有力地支持了學分制的順利實施。同時，也為進一步拓寬學生的知識結構，增強學生學習的積極性、主動性創造了條件。

注釋：

①托馬斯·斯特恩斯·艾略特（1888－1965），英國著名現代派詩人和文藝評論家。生于美國密蘇里州。1906年入哈佛大學學哲學，續到英國上牛津大學，后留英教書和當職員。1948年因“革新現代詩，功績卓著的先驅”，獲諾貝爾獎文學獎。

參考文獻：

［1］馬建斌，滕桂法等.基于Internet的網上選課系統的設計與實現第26卷增刊河北農業大學學報，2003年5月.

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［6］馬駿黨蘭學杜瑩.ASP.NET網頁設計與網站開發.人民郵電出版社，2007年9月，第1版.

［7］Thomas Kyte. Oracle 9i10g編程藝術深入數據庫體系結構.人民郵電出版社，2006年10月，第1版.