基于計算機的自動排課系統

吳錫雄

（廣東石油化工學院 廣東 揭陽 522000）

引言

在當今社會下，素質教育在學校不斷地深化，學校對學生的實踐能力越來越重視，學校的課程越來越多。在以前互聯網并不發達的時代中，排課就只能通過人工方式編排。但是，隨著各類學科范圍的不斷擴大，各個院系的學科科目逐漸增多，導致很多教師、課程管理員不能在短時間內制定合理高效的排課計劃，采用計算機為手段來完成之一繁重任務，使課表既符合科學規律，充分利用現有資源，最大限度發揮作用。

1 排課系統的設計方案

1.1 專業信息模塊

錄入專業信息，主要包括該專業所上的課程以及學時長，比如高數(98),線代(60)....代表高數98個學時，線代60個學時

1.2 教師信息模塊

主要包括錄入教師所能授課得的科目，以及在職狀態。標記離職即不為該教師安排新的課程，但是該教師之前的授課任務仍保留在數據庫中，以方便安排別的老師進行任務交接，教師復職后可以在系統中標記復職，教師離復職信息都會在保留在系統日志中。該部分的另外一個功能是查詢教師的上課任務

1.3 班級模塊

錄入該班級名稱，如果是多班一起上課，則表示為，如：電子17-1，電子17-2，然后錄入班級所屬專業名稱，點擊自動排課，即根據年級的上課任務自動排好一學期所有課程，實現課表合理，規律，使所有課程均勻分布在整個學期中，由于考慮到有的專業課較多，以及大學生課程不應該過于緊密，所以課表按單雙周的規律排布，保證大學生有較寬松的課外時間，排課完成后，可以查詢該班級的課表

1.4 功能教室模塊

錄入功能教室名稱，人數容納數量，位置，比如：數電實驗室東804，提交后，教師即可根據需要申請該教室的使用或者撤銷該教室的申請，同時會更新到教師任務表以及班級課表中

1.5 日志模塊

主要記錄教師離職復職信息以及其他保留信息

2 排課系統的功能算法

大學排課系統主要能實現兩個功能，第一個功能是根據上課任務以及每科目的學時，為全校所有班級自動分配教師，自動安排課表，保證課表合理。以單雙周作為課表的周期性，保證課表的規律性，使課表容易記憶。第二個功能是教室預約功能（比如階梯教室，實驗室等），免去傳統的教室管理員模式，使得教室使用更方便，該模塊支持申請多班級上課，申請后，相應教師的任課表會自動更新，以及班級的課表也會自動更新。整個排課系統，以JavaWeb做后臺，Mysql作為數據庫，layUI做前端界面，后臺使用了較新的服務器部署框架，Spring以及SpringMvc，數據庫使用了Mybatis框架，該框架有高效開發，且支持事務處理，還可以預防sql注入等網絡攻擊，優點較多。

第一個功能的實現使用了排課算法，數據庫關聯表，數據庫存儲過程。（1）排課算法：一天5節課，把一周看成25，根據上課任務的總數n，生成n個1到25之間的隨機數且不重復，由于一學期有17周，便以此類推到17周中，代表每周中，這些課時被占用，并且在排的過程中，每科目的學時會相應減少當減少到0時，就不再為該科目安排課程，排課一次后，遍歷數組，如果課時剩余數量還大于0，則取1到50的隨機數，將課表安排進第1和第2周中，以2周作為步長，以此類推到17周。（2）數據庫關聯表：有學生表，教師表，功能課室表，上課任務表，年級表，科目表。其中學生表與教師表之間是多對多的關系，以外鍵表相互關聯，年級表和科目表之間是多對多關聯。由于考慮到功能課室由教師申請，所以功能課室表與教師表關聯。（3）數據庫存儲過程：在這個系統中，由于表的結構比較復雜，且數據量較大，考慮到數據庫需要快速響應前端，需要減少與數據庫通信次數，降低帶寬占用量，所以采用了數據庫存儲過程。存儲過程由于一般的數據庫sql語句，在于其編譯且存儲在數據庫服務器上，多條sql語句可編譯為一個整體存放在數據庫服務器上，通過一條命令就能啟動數據庫存儲過程，相比于一般的多條sql語句組合，無形中減少傳輸的數據量，減少腳本語句的編譯量，降低了帶寬，提高了數據庫系統的響應速度。

第二個功能則是教師預約模塊，主要邏輯是，將每個功能教室的預約情況顯示在系統前端上，以課表的表格的形式，已被申請的課時顯示被占用，未被申請的課時顯示未占用，每位老師，可以訪問該前端頁面，在網頁上點擊未被占用的格子進行申請，申請需要寫入申請人，聯系電話，以及上課班級，系統會根據這些信息，自動更新數據庫，更新教師的任課表，以及更新班級的課表，如果其他教師想申請被占用的課時，可根據聯系電話聯系相應教師進行溝通，申請人可在網頁上撤銷申請。

3 總結

該自動排課系統具備了基本的查詢和修改功能，以JavaWeb做后臺，Mysql作為數據庫，layUI做前端界面，能輕松自如地通過計算機對課表進行增刪改查，既方便了師生對課表的使用，也很好地做到了有序管理整個學校以及學院的課表。