基于EXCEL的護(hù)理實(shí)驗(yàn)課程自動(dòng)排課系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳久麗

摘要：實(shí)驗(yàn)室是高校進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)和科學(xué)研究的重要基地，隨著高校信息技術(shù)的進(jìn)步和實(shí)驗(yàn)室規(guī)模一步步地變大，如何緊跟時(shí)代步伐、更好地提升實(shí)驗(yàn)室信息化管理水平成為新的挑戰(zhàn)。實(shí)驗(yàn)課程的安排作為實(shí)驗(yàn)室管理中的重要環(huán)節(jié)，針對(duì)目前高校實(shí)驗(yàn)室排課程序繁雜、技術(shù)落后、效率低下等問(wèn)題，提出基于Microsoft Excel開(kāi)發(fā)平臺(tái)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課自動(dòng)排課算法的設(shè)計(jì)，提高用戶的工作效率，保證排課工作的正確性。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室;排課系統(tǒng);EXCEL

Abstract： The laboratory is an important department for colleges to carry out practical teaching and scientific research. With the advancement of the college information system and the continuous change of laboratory scale， it has become a new challenge to keep pace with the times and to better improve the level of laboratory information management. The arrangement of the experimental course is an important part of laboratory management. Aiming at the problems of complicated schedules， backward technology and inefficiency in the current laboratory schedule of the university， this paper was to design an algorithm for the automatic arrangement of experimental courses based on the Microsoft Excel development platform， in order to improve the efficiency of users and ensure the correctness of the schedule work.

Key words： laboratory; course arrangement system; EXCEL

1 背景

教育部啟動(dòng)的本科教學(xué)工程“國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”建設(shè)項(xiàng)目以及各省（市）開(kāi)展的“省市級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”建設(shè)項(xiàng)目，有力促進(jìn)了各高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體水平的提高[1]。實(shí)驗(yàn)室是高校人才培養(yǎng)和科學(xué)研究最為重要的校內(nèi)平臺(tái)[2]，對(duì)高校的教育、科研而言，實(shí)驗(yàn)室是技術(shù)支撐體系，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室是實(shí)踐操作的有效服務(wù)平臺(tái)，在不斷創(chuàng)新改革的浪潮推動(dòng)下、實(shí)驗(yàn)室也是業(yè)務(wù)創(chuàng)新的重要載體[3]，而且它也是高校實(shí)力的一種體現(xiàn)[4]。如何有效管理實(shí)驗(yàn)室是作為實(shí)驗(yàn)室管理人員該深思的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)室管理水平的高低直接影響高校的教學(xué)水平、科研水平以及其他相關(guān)的管理水平。排課作為實(shí)驗(yàn)室管理中的重要環(huán)節(jié)，是高校實(shí)現(xiàn)教學(xué)任務(wù)順利進(jìn)行的前提。實(shí)驗(yàn)課排的實(shí)質(zhì)就是對(duì)于高校某學(xué)年某學(xué)期開(kāi)設(shè)的各項(xiàng)實(shí)踐課程合理的分配時(shí)間、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等資源的過(guò)程，隨著全國(guó)高校教學(xué)改革的發(fā)展，學(xué)生規(guī)模逐漸擴(kuò)大，高校開(kāi)設(shè)課程緊跟時(shí)代的步伐，越來(lái)越多元化，諸多因素使原本簡(jiǎn)單的排課工作變得越來(lái)越復(fù)雜。而實(shí)驗(yàn)中心作為高校不可或缺的存在，是高校教學(xué)環(huán)境中實(shí)踐教學(xué)重要的載體，如何在實(shí)驗(yàn)中心有限的資源內(nèi)合理地進(jìn)行排課面臨的問(wèn)題諸多[5]。

排課問(wèn)題在各高校實(shí)驗(yàn)室都存在，如何解決這種問(wèn)題，目前各高校已經(jīng)針對(duì)這些問(wèn)題研究開(kāi)發(fā)了大量的排課系統(tǒng)軟件，甚至市場(chǎng)上也有一些軟件企業(yè)瞄準(zhǔn)了這個(gè)契機(jī)、也開(kāi)發(fā)了各類(lèi)排課系統(tǒng)來(lái)面向高校，但是作為一個(gè)醫(yī)學(xué)院校，專(zhuān)業(yè)的特殊性，這些針對(duì)高校基礎(chǔ)課程而非實(shí)驗(yàn)中心的排課系統(tǒng)并不適用，加之護(hù)理技能教學(xué)培訓(xùn)中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)周歷是匯總各個(gè)教研室的課程表篩選出來(lái)的，所以目前并沒(méi)有合適的自動(dòng)排課系統(tǒng)。因此，本文根據(jù)二級(jí)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，結(jié)合以往的排課經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出基于EXCEL的護(hù)理實(shí)驗(yàn)課程自動(dòng)排課系統(tǒng)。

2 實(shí)驗(yàn)室排課現(xiàn)狀

我校護(hù)理學(xué)院技能培訓(xùn)中心下屬5個(gè)功能區(qū)、20多個(gè)實(shí)驗(yàn)室，每學(xué)年完成2000左右護(hù)理專(zhuān)業(yè)在校學(xué)生人數(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)人時(shí)數(shù)約13萬(wàn)，包含70多個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)踐教學(xué)不同于理論教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容、時(shí)間、地點(diǎn)等均不固定，為了較好地完成各班各實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)計(jì)劃，實(shí)驗(yàn)室管理員在每學(xué)期開(kāi)學(xué)初都要花費(fèi)很大精力來(lái)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)周歷的編排，但往往結(jié)果總是不如人意。同時(shí)，為滿足實(shí)驗(yàn)教師調(diào)課、加課的需要，還需要專(zhuān)人登記、調(diào)整課表。目前，護(hù)理技能培訓(xùn)中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)周歷的編排方法如下：1）每學(xué)期初，各教研室教學(xué)秘書(shū)核對(duì)好本教研室課程表后發(fā)給實(shí)驗(yàn)室管理員，實(shí)驗(yàn)室管理員才能通過(guò)各個(gè)教研室課程表提取出實(shí)驗(yàn)課表，然后再進(jìn)行本技能中心周歷的編排;2）實(shí)驗(yàn)室管理員在實(shí)驗(yàn)中心周歷的編排過(guò)程中，需要再次核對(duì)該實(shí)驗(yàn)室是否符合所上相應(yīng)實(shí)驗(yàn)課的條件，及時(shí)反饋給各個(gè)教研室秘書(shū)做出相應(yīng)修改;3）實(shí)驗(yàn)室管理員通過(guò)手動(dòng)制作表格的方式，提前排出護(hù)理技能教學(xué)培訓(xùn)中心每周的實(shí)驗(yàn)教學(xué)周歷，實(shí)驗(yàn)周歷排出后需要另外一位實(shí)驗(yàn)員協(xié)助核對(duì)，以防教學(xué)差錯(cuò)的發(fā)生;核對(duì)無(wú)誤后，打印出實(shí)驗(yàn)教學(xué)周歷，分發(fā)給各個(gè)實(shí)驗(yàn)員，以便實(shí)驗(yàn)員有足夠的時(shí)間準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用物;4）遇到特殊情況，各個(gè)教研室需要調(diào)課的話，實(shí)驗(yàn)室管理員又需要更改實(shí)驗(yàn)教學(xué)周歷，并通知各個(gè)實(shí)驗(yàn)員，重新打印周歷分發(fā);5）所有的修改完成確認(rèn)無(wú)誤后，打印一份最終的實(shí)驗(yàn)周歷上交給教學(xué)辦。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)周歷的編排，關(guān)系到實(shí)驗(yàn)室日常工作能否順利進(jìn)行，一旦出現(xiàn)課程排列沖突或遺漏，實(shí)驗(yàn)員就不能準(zhǔn)確地準(zhǔn)備各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，可能產(chǎn)生教學(xué)混亂，使日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能正常進(jìn)行，影響教學(xué)質(zhì)量。人工排實(shí)驗(yàn)教學(xué)周歷效率低下，往往不能一次就排好，需要經(jīng)過(guò)再三修改，還容易出錯(cuò)，會(huì)耗費(fèi)實(shí)驗(yàn)室管理人員大量的時(shí)間和精力，而且多次打印紙質(zhì)版實(shí)驗(yàn)周歷，也會(huì)增加辦公耗材，如今是信息化時(shí)代，無(wú)紙辦公逐步已經(jīng)成為趨勢(shì)，但是排課仍需紙質(zhì)化，無(wú)形中使實(shí)驗(yàn)室管理員的工作量增加[6];深究其因，主要是實(shí)驗(yàn)中心的管理不夠先進(jìn)，未能有效利用信息化手段實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的日常管理[7]，實(shí)驗(yàn)室管理員大量精力都花費(fèi)在跟各教研室溝通、跟各班級(jí)學(xué)生協(xié)調(diào)，從各老師處收集實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃及進(jìn)度表、從各班收集學(xué)生實(shí)驗(yàn)課分組名單等各種紙質(zhì)材料，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)備的清點(diǎn)、維護(hù)，實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)關(guān)門(mén)及用電安全，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的清潔打掃等一系列繁雜的事務(wù)性工作，日復(fù)一日的無(wú)須思考的重復(fù)性工作，使得實(shí)驗(yàn)室管理員工作更有倦怠感、懶得去也不善于去思考如何促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室發(fā)展落后、實(shí)踐教學(xué)的效果達(dá)不到，對(duì)教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生極大影響。

而借助信息化手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室課程編排，不僅可以使實(shí)驗(yàn)管理員解放雙手、提高工作效率，而且排課的準(zhǔn)確率及時(shí)效性可以大大提高。還可以借助計(jì)算機(jī)等信息化工作，對(duì)教師信息、班級(jí)信息、實(shí)驗(yàn)課程信息等情況進(jìn)行統(tǒng)籌安排，同時(shí)，還可以有機(jī)結(jié)合教師、學(xué)生等其他教學(xué)管理工作，使實(shí)驗(yàn)室管理水平更加信息化，如此可以更好地實(shí)現(xiàn)教育信息現(xiàn)代化[8]。

3 實(shí)驗(yàn)課排課系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)的功能分析

高校實(shí)驗(yàn)課排課管理分為三個(gè)層次：教務(wù)處、各個(gè)二級(jí)學(xué)院以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。學(xué)期末，教務(wù)處會(huì)下發(fā)新學(xué)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，二級(jí)學(xué)院根據(jù)教務(wù)處下發(fā)的任務(wù)，找到自己學(xué)院相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)、進(jìn)行審核，審核完成后，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程的具體編排。實(shí)驗(yàn)室管理員通過(guò)學(xué)院下發(fā)的教學(xué)任務(wù)，在課表中提取出各教研室的實(shí)驗(yàn)課表，進(jìn)而自動(dòng)生成具有周次，日期，星期，節(jié)次，班級(jí)，授課教師，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)室等內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)室周歷表。各實(shí)驗(yàn)教師分管不同的實(shí)驗(yàn)室，負(fù)責(zé)編排課表的實(shí)驗(yàn)管理員再根據(jù)分管情況，排出每節(jié)課每個(gè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)教師的值班，這樣可以方便實(shí)驗(yàn)教師查閱所需信息。實(shí)驗(yàn)教師則可以通過(guò)課表，迅速了解自己所管實(shí)驗(yàn)室上課的時(shí)間、內(nèi)容、節(jié)次、授課教師等信息，以便更及時(shí)準(zhǔn)確地協(xié)助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)室主管老師，可以通過(guò)課表，統(tǒng)籌管理各實(shí)驗(yàn)員的工作及實(shí)驗(yàn)中心的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.1.1 數(shù)據(jù)錄入功能

各教研室秘書(shū)通過(guò)教務(wù)系統(tǒng)的排課軟件排課，生成的學(xué)期周歷是表頭包含周次、日期、星期、節(jié)次、課時(shí)、班級(jí)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、授課形式、學(xué)生人數(shù)、實(shí)驗(yàn)室、授課教師、教學(xué)職稱(chēng)、專(zhuān)技職稱(chēng)的Excel的文檔，實(shí)驗(yàn)室管理員收集各個(gè)教研室本學(xué)期的教學(xué)周歷，篩選出實(shí)驗(yàn)課程，刪除課時(shí)、授課形式、學(xué)生人數(shù)、教學(xué)職稱(chēng)、專(zhuān)技職稱(chēng)等不需要的內(nèi)容，最終形成一個(gè)帶有周次、日期、星期、節(jié)次、班級(jí)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)室、教師的Excel的文檔，然后將最終的這些文檔錄入系統(tǒng)。

3.1.2 排課功能

根據(jù)錄入的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)， 進(jìn)行每周每節(jié)次各個(gè)實(shí)驗(yàn)課程實(shí)驗(yàn)周歷的排課。

3.1.3 報(bào)錯(cuò)功能

必須遵循約束條件：根據(jù)教學(xué)日歷所規(guī)定的學(xué)時(shí)數(shù)排課，同一時(shí)間不能有相同教師，同一時(shí)間不能有相同班級(jí)。一旦出錯(cuò)，就要報(bào)錯(cuò)警示。

3.1.4 查詢輸出功能

可以對(duì)周次、日期、星期、節(jié)次、課時(shí)、班級(jí)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、授課形式、學(xué)生人數(shù)、實(shí)驗(yàn)室、授課教師、教學(xué)職稱(chēng)、專(zhuān)技職稱(chēng)等任意字段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢。如：某個(gè)班級(jí)某實(shí)驗(yàn)小組實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容、時(shí)間、地點(diǎn)等基本信息，某個(gè)實(shí)驗(yàn)室某個(gè)時(shí)間段是哪個(gè)班級(jí)、哪個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等信息，某個(gè)授課教師基本信息等。并且可以根據(jù)需要，自行可以打印查詢結(jié)果。

3.2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.2.1 收集基礎(chǔ)課程信息

3.2.2 根據(jù)課程表內(nèi)容，按周進(jìn)行排課

從第一步中獲取基礎(chǔ)課程表數(shù)據(jù)合并后，按照以下規(guī)則進(jìn)行排序合并：

1）默認(rèn)排序優(yōu)先級(jí)

周次，升序。星期，升序。節(jié)次，升序。

2）特殊情況

1如果星期，節(jié)次相同則按授課地點(diǎn)編號(hào)升序排列;

2如果星期，節(jié)次，內(nèi)容三個(gè)字段相同，則將其他字段內(nèi)容去重復(fù)合并，合并時(shí)年級(jí)班次，內(nèi)容，授課地點(diǎn)均升序排列。

3.2.3 建立實(shí)驗(yàn)室課表框架

根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)考慮，課程表表頭應(yīng)包括具體日期、周次、星期、節(jié)次、年級(jí)班次、實(shí)踐內(nèi)容、授課地點(diǎn)、任課教師、文件名（區(qū)分各個(gè)教研室課表）信息。同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)課的特殊性，為了使學(xué)生都可動(dòng)手進(jìn)行操作，一般實(shí)驗(yàn)課程都是三節(jié)課或者四節(jié)課連續(xù)上，在進(jìn)行節(jié)次排課那一欄，每天的課程節(jié)次可以設(shè)置為1-3、6-8、10-12或1-4、6-9等。

3.2.4 提取課程表

將各教研室發(fā)來(lái)的課程表從中提取某一周的實(shí)驗(yàn)部分，刪除不需要的部分，然后整合為一張簡(jiǎn)單的表格，把這些某一周的各個(gè)教研室的課表另存為一個(gè)文件夾里面，在這個(gè)文件夾里面再新建一個(gè)帶宏的excel。

3.2.5 課程表安排

在新建的含有各個(gè)教研室的課表及帶宏的excel的文件夾中，打開(kāi)文件名為.xlsm的Excel，點(diǎn)擊合并按鈕，就可以生成符合條件的周歷，在自動(dòng)排課結(jié)束后可以人為手動(dòng)地根據(jù)各實(shí)驗(yàn)員分管實(shí)驗(yàn)室的具體情況，排出實(shí)驗(yàn)室值班教師，并對(duì)排課情況進(jìn)行調(diào)整，提高課表的滿意度。實(shí)驗(yàn)管理員可利用 Excel的基本操作能査詢所需的相關(guān)信息。如：實(shí)驗(yàn)課程的時(shí)間、上課地點(diǎn)、上課內(nèi)容和上課班級(jí)等內(nèi)容。

4 結(jié)束語(yǔ)

本排課系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以信息化技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)課程安排模式進(jìn)行優(yōu)化， 較好地滿足了日常教學(xué)的各種需求， 使實(shí)驗(yàn)室的管理更加高效、運(yùn)轉(zhuǎn)更加順暢，實(shí)驗(yàn)室管理員不再是進(jìn)行重復(fù)性事務(wù)性工作，提高了工作效率和工作質(zhì)量，大大減少了出錯(cuò)率，在大大提升實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)處理速度的同時(shí)還能夠在很大程度上幫助實(shí)驗(yàn)室提升管理水平。本實(shí)驗(yàn)室排課系統(tǒng)是基于Microsoft Excel平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)，充分考慮到醫(yī)學(xué)院校護(hù)理專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的多樣性以及實(shí)驗(yàn)安排時(shí)間多樣性以及可變性等問(wèn)題，滿足實(shí)驗(yàn)室管理人員的使用要求，提高信息化管理的水平，對(duì)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室信息化管理具有實(shí)質(zhì)的意義。

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】