基于EXCEL的護理實驗課程自動排課系統(tǒng)設計

陳久麗

摘要：實驗室是高校進行實踐教學和科學研究的重要基地，隨著高校信息技術的進步和實驗室規(guī)模一步步地變大，如何緊跟時代步伐、更好地提升實驗室信息化管理水平成為新的挑戰(zhàn)。實驗課程的安排作為實驗室管理中的重要環(huán)節(jié)，針對目前高校實驗室排課程序繁雜、技術落后、效率低下等問題，提出基于Microsoft Excel開發(fā)平臺，進行實驗課自動排課算法的設計，提高用戶的工作效率，保證排課工作的正確性。

關鍵詞：實驗室;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

教育部啟動的本科教學工程“國家級實驗教學示范中心”建設項目以及各省（市）開展的“省市級實驗教學示范中心”建設項目，有力促進了各高校實驗室建設和實驗教學整體水平的提高[1]。實驗室是高校人才培養(yǎng)和科學研究最為重要的校內平臺[2]，對高校的教育、科研而言，實驗室是技術支撐體系，同時，實驗室是實踐操作的有效服務平臺，在不斷創(chuàng)新改革的浪潮推動下、實驗室也是業(yè)務創(chuàng)新的重要載體[3]，而且它也是高校實力的一種體現(xiàn)[4]。如何有效管理實驗室是作為實驗室管理人員該深思的問題，實驗室管理水平的高低直接影響高校的教學水平、科研水平以及其他相關的管理水平。排課作為實驗室管理中的重要環(huán)節(jié)，是高校實現(xiàn)教學任務順利進行的前提。實驗課排的實質就是對于高校某學年某學期開設的各項實踐課程合理的分配時間、實驗場地、實驗設備等資源的過程，隨著全國高校教學改革的發(fā)展，學生規(guī)模逐漸擴大，高校開設課程緊跟時代的步伐，越來越多元化，諸多因素使原本簡單的排課工作變得越來越復雜。而實驗中心作為高校不可或缺的存在，是高校教學環(huán)境中實踐教學重要的載體，如何在實驗中心有限的資源內合理地進行排課面臨的問題諸多[5]。

排課問題在各高校實驗室都存在，如何解決這種問題，目前各高校已經針對這些問題研究開發(fā)了大量的排課系統(tǒng)軟件，甚至市場上也有一些軟件企業(yè)瞄準了這個契機、也開發(fā)了各類排課系統(tǒng)來面向高校，但是作為一個醫(yī)學院校，專業(yè)的特殊性，這些針對高校基礎課程而非實驗中心的排課系統(tǒng)并不適用，加之護理技能教學培訓中心實驗教學周歷是匯總各個教研室的課程表篩選出來的，所以目前并沒有合適的自動排課系統(tǒng)。因此，本文根據二級學院實驗室的實際情況，結合以往的排課經驗，設計出基于EXCEL的護理實驗課程自動排課系統(tǒng)。

2 實驗室排課現(xiàn)狀

我校護理學院技能培訓中心下屬5個功能區(qū)、20多個實驗室，每學年完成2000左右護理專業(yè)在校學生人數(shù)的實驗教學任務，實驗人時數(shù)約13萬，包含70多個不同的實驗項目。實踐教學不同于理論教學，實踐教學的實驗課程內容、時間、地點等均不固定，為了較好地完成各班各實踐教學的教學計劃，實驗室管理員在每學期開學初都要花費很大精力來進行實踐教學周歷的編排，但往往結果總是不如人意。同時，為滿足實驗教師調課、加課的需要，還需要專人登記、調整課表。目前，護理技能培訓中心實驗教學周歷的編排方法如下：1）每學期初，各教研室教學秘書核對好本教研室課程表后發(fā)給實驗室管理員，實驗室管理員才能通過各個教研室課程表提取出實驗課表，然后再進行本技能中心周歷的編排;2）實驗室管理員在實驗中心周歷的編排過程中，需要再次核對該實驗室是否符合所上相應實驗課的條件，及時反饋給各個教研室秘書做出相應修改;3）實驗室管理員通過手動制作表格的方式，提前排出護理技能教學培訓中心每周的實驗教學周歷，實驗周歷排出后需要另外一位實驗員協(xié)助核對，以防教學差錯的發(fā)生;核對無誤后，打印出實驗教學周歷，分發(fā)給各個實驗員，以便實驗員有足夠的時間準備實驗用物;4）遇到特殊情況，各個教研室需要調課的話，實驗室管理員又需要更改實驗教學周歷，并通知各個實驗員，重新打印周歷分發(fā);5）所有的修改完成確認無誤后，打印一份最終的實驗周歷上交給教學辦。

實驗教學周歷的編排，關系到實驗室日常工作能否順利進行，一旦出現(xiàn)課程排列沖突或遺漏，實驗員就不能準確地準備各項實驗，可能產生教學混亂，使日常實驗教學不能正常進行，影響教學質量。人工排實驗教學周歷效率低下，往往不能一次就排好，需要經過再三修改，還容易出錯，會耗費實驗室管理人員大量的時間和精力，而且多次打印紙質版實驗周歷，也會增加辦公耗材，如今是信息化時代，無紙辦公逐步已經成為趨勢，但是排課仍需紙質化，無形中使實驗室管理員的工作量增加[6];深究其因，主要是實驗中心的管理不夠先進，未能有效利用信息化手段實現(xiàn)實驗室的日常管理[7]，實驗室管理員大量精力都花費在跟各教研室溝通、跟各班級學生協(xié)調，從各老師處收集實踐教學計劃及進度表、從各班收集學生實驗課分組名單等各種紙質材料，進行實驗設備的清點、維護，實驗室的開關門及用電安全，實驗場所及實驗設備的清潔打掃等一系列繁雜的事務性工作，日復一日的無須思考的重復性工作，使得實驗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實驗室的建設和發(fā)展，實驗室發(fā)展落后、實踐教學的效果達不到，對教學質量產生極大影響。

而借助信息化手段進行實驗室課程編排，不僅可以使實驗管理員解放雙手、提高工作效率，而且排課的準確率及時效性可以大大提高。還可以借助計算機等信息化工作，對教師信息、班級信息、實驗課程信息等情況進行統(tǒng)籌安排，同時，還可以有機結合教師、學生等其他教學管理工作，使實驗室管理水平更加信息化，如此可以更好地實現(xiàn)教育信息現(xiàn)代化[8]。

3 實驗課排課系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)的功能分析

高校實驗課排課管理分為三個層次：教務處、各個二級學院以及實驗教學中心。學期末，教務處會下發(fā)新學期的實驗教學任務，二級學院根據教務處下發(fā)的任務，找到自己學院相對應的實驗教學任務、進行審核，審核完成后，實驗教學中心來進行實驗課程的具體編排。實驗室管理員通過學院下發(fā)的教學任務，在課表中提取出各教研室的實驗課表，進而自動生成具有周次，日期，星期，節(jié)次，班級，授課教師，實驗內容，實驗室等內容的實驗室周歷表。各實驗教師分管不同的實驗室，負責編排課表的實驗管理員再根據分管情況，排出每節(jié)課每個實驗室實驗教師的值班，這樣可以方便實驗教師查閱所需信息。實驗教師則可以通過課表，迅速了解自己所管實驗室上課的時間、內容、節(jié)次、授課教師等信息，以便更及時準確地協(xié)助實驗教學的正常進行。實驗室主管老師，可以通過課表，統(tǒng)籌管理各實驗員的工作及實驗中心的正常運轉。

3.1.1 數(shù)據錄入功能

各教研室秘書通過教務系統(tǒng)的排課軟件排課，生成的學期周歷是表頭包含周次、日期、星期、節(jié)次、課時、班級、實驗內容、授課形式、學生人數(shù)、實驗室、授課教師、教學職稱、專技職稱的Excel的文檔，實驗室管理員收集各個教研室本學期的教學周歷，篩選出實驗課程，刪除課時、授課形式、學生人數(shù)、教學職稱、專技職稱等不需要的內容，最終形成一個帶有周次、日期、星期、節(jié)次、班級、實驗內容、實驗室、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

根據錄入的實驗教學任務， 進行每周每節(jié)次各個實驗課程實驗周歷的排課。

3.1.3 報錯功能

必須遵循約束條件：根據教學日歷所規(guī)定的學時數(shù)排課，同一時間不能有相同教師，同一時間不能有相同班級。一旦出錯，就要報錯警示。

3.1.4 查詢輸出功能

可以對周次、日期、星期、節(jié)次、課時、班級、實驗內容、授課形式、學生人數(shù)、實驗室、授課教師、教學職稱、專技職稱等任意字段進行統(tǒng)計、查詢。如：某個班級某實驗小組實驗課的內容、時間、地點等基本信息，某個實驗室某個時間段是哪個班級、哪個實驗內容等信息，某個授課教師基本信息等。并且可以根據需要，自行可以打印查詢結果。

3.2 系統(tǒng)的實現(xiàn)

3.2.1 收集基礎課程信息

3.2.2 根據課程表內容，按周進行排課

從第一步中獲取基礎課程表數(shù)據合并后，按照以下規(guī)則進行排序合并：

1）默認排序優(yōu)先級

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編號升序排列;

2如果星期，節(jié)次，內容三個字段相同，則將其他字段內容去重復合并，合并時年級班次，內容，授課地點均升序排列。

3.2.3 建立實驗室課表框架

根據設計目標考慮，課程表表頭應包括具體日期、周次、星期、節(jié)次、年級班次、實踐內容、授課地點、任課教師、文件名（區(qū)分各個教研室課表）信息。同時由于實驗課的特殊性，為了使學生都可動手進行操作，一般實驗課程都是三節(jié)課或者四節(jié)課連續(xù)上，在進行節(jié)次排課那一欄，每天的課程節(jié)次可以設置為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)來的課程表從中提取某一周的實驗部分，刪除不需要的部分，然后整合為一張簡單的表格，把這些某一周的各個教研室的課表另存為一個文件夾里面，在這個文件夾里面再新建一個帶宏的excel。

3.2.5 課程表安排

在新建的含有各個教研室的課表及帶宏的excel的文件夾中，打開文件名為.xlsm的Excel，點擊合并按鈕，就可以生成符合條件的周歷，在自動排課結束后可以人為手動地根據各實驗員分管實驗室的具體情況，排出實驗室值班教師，并對排課情況進行調整，提高課表的滿意度。實驗管理員可利用 Excel的基本操作能査詢所需的相關信息。如：實驗課程的時間、上課地點、上課內容和上課班級等內容。

4 結束語

本排課系統(tǒng)實現(xiàn)了以信息化技術的運用，對現(xiàn)有的實驗室教學課程安排模式進行優(yōu)化， 較好地滿足了日常教學的各種需求， 使實驗室的管理更加高效、運轉更加順暢，實驗室管理員不再是進行重復性事務性工作，提高了工作效率和工作質量，大大減少了出錯率，在大大提升實驗室數(shù)據和業(yè)務處理速度的同時還能夠在很大程度上幫助實驗室提升管理水平。本實驗室排課系統(tǒng)是基于Microsoft Excel平臺來實現(xiàn)，充分考慮到醫(yī)學院校護理專業(yè)實驗課程的多樣性以及實驗安排時間多樣性以及可變性等問題，滿足實驗室管理人員的使用要求，提高信息化管理的水平，對實現(xiàn)實驗室信息化管理具有實質的意義。

參考文獻：

[1] 陶國林，曾曉松，肖夏.實驗教學信息化平臺建設的關鍵問題探討[J].實驗技術與管理，2015，32（4）：197-199，203.

[2] 林盛，山成菊，潘杰克，等.實驗室綜合管理平臺的構建與實現(xiàn)[J].實驗室研究與探索，2017，36（4）：245-247.

[3] 倪晟.基于Web的實驗室教學信息管理系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)[J].實驗室研究與探索，2011，30（1）：160-163.

[4] 郭盛，黃剛，尹嬋娟.高校實驗室信息管理系統(tǒng)的構建[J].實驗技術與管理，2019，36（5）：268-271，275.

[5] 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].鄭州大學學報（工學版），2010，31（4）：124-128.

[6] 邱坤，顧亦然，魏莉.高校文科實驗室信息化管理系統(tǒng)的探究[J].實驗技術與管理，2019，36（8）：260-262.

[7] 王冬.高校實驗室成本管理研究[J].實驗技術與管理，2018，35（8）：246-249.

[8] 章玉政，李世杰，李慶男，等.實驗中心排課系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].實驗室科學，2011，14（6）：131-133.

【通聯(lián)編輯：謝媛媛】