CN112434090B - 基于匹配筛选和三维直方图的学生端智能选课方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于匹配筛选和三维直方图的学生端智能选课方法，实现了用户能够根据自己已有限制条件筛选课程，并将筛选结果以三维直方图的形式直观的呈现给用户，使得学生所选的课程满足学生现有限制条件且能够同时兼顾三大不同课程属性，不违背选课制度的初衷的同时让选择课程的效率最大化。
Description
技术领域
本发明涉及智慧教育和计算机数据技术领域，尤其涉及一种基于匹配筛选和三维直方图的学生端智能选课方法。
背景技术
随着教育的普及，我国高校的在校学生人数屡创新高，对课程种类的需求、对每门课程容量的需求越来越大。现有的高校网上选课系统都是基于传统的抢选制选课，呈现给学生的是以二维表格的形式列出的所有课程，由于开设课程数量的庞大，基本数以千计，并且存在课程属性、容量的限制，学生很难做到在五花八门的课程列表中以极快的速度发现自己感兴趣并且能够选择的课程，造成每学期选课阶段学生找不到合适的课、选不上想要的课成为常态，大批学生甚至因为学分不够被迫乱选课凑学分，完全背离个性化教育的初衷。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决现有呈现于学生面前的是二维表格形式的所有课程列表，学生不能快速直观的筛选出自己想要的课程的问题而提供一种基于匹配筛选和三维直方图的学生端智能选课方法，本发明实现快速向用户展示最符合用户期望的课程图录，并通过用户对课程属性的层级筛选不断缩小选择范围，以提高用户选课的效率。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种基于匹配筛选和三维直方图的学生端智能选课方法，所述选课方法包括：
匹配筛选硬规则筛选阶段，根据学生课表自动匹配筛选出符合硬性要求的课程集合1；
匹配筛选软规则筛选阶段，通过学生选择属性条件在课程集合1的基础上筛选出课程集合2；
将课程集合2按照三维直方图的形式展示给用户作为选择依据。
进一步方案为，所述匹配筛选硬规则筛选阶段具体方法如下：
设置每门课程的属性结构元class(i)，根据学生课表中空余、未选择课程时间段在课程库数据中属性结构元时间一项进行匹配，筛选出属性时间一项满足在课表空余时间的所有课程构成课程子集。
进一步方案为，所述匹配筛选软规则筛选阶段学生选择属性条件包括：
选择课程性质：必修课，选修课，公共课；选择开设课程地点：校区教学楼教室；选择课程学分要求：无要求、不限制但由高至低排序、输入学分区间；课程所属学院：根据课程数据库汇总得出的各个学院。
进一步方案为，所述三维直方图的维度表示信息由剩余课程属性的重要程度确定包括：
由xf＝x-x1-x2得到剩余课程属性，其中x表示课程属性总数量，x1表示学生课表筛选时已经确定的课程属性数量，x2表示学生自己确定的课程属性数量；然后在这xf个属性中，按照预置重要程度从高到低排列，预置重要程度根据不同学校的要求差异在选课前人为设定，取其中前三的属性分别作为三个维度建立起三维直方图，图中对应空间位置即为对应符合条件的课程。
本申请另一方面还提供一种基于匹配筛选和三维直方图的学生端智能选课系统，包括获取模块、粗筛模块、条件选择模块、二次筛选及展示模块、选择与保存模块；
获取模块用于实时获取开设课程数据和学生当前个性化课表；
粗筛模块根据学生当前已选课表匹配筛选出剩余符合条件的课程；
条件选择模块为系统与用户交互模块，由用户选择确定罗列出的各项课程属性；
二次筛选及展示模块为计算匹配及立体展示，通过用户的选择进一步筛选符合条件的课程，并以三维直方图的形式将经过两轮筛选的符合要求课程即最大化展示课程情况又直观清晰的呈现给用户；
选择与保存模块为用户通过课程图确定自身需要课程后进行选择确认的模块，确认后将动态传输给数据库，更新课程数据库信息和学生课表信息。
本发明的有益效果在于：
通过本发明能够实现减轻学生筛选课程难度的技术效果；传统呈现给学生的学校开设课程列表为二维表格形式，学生往往无法兼顾到各项属性，造成好不容易选出的课程却因为条件不合适而不得不放弃、找不到想选的课程。本发明实现了用户能够根据自己已有限制条件筛选课程，并将筛选结果以三维直方图的形式直观的呈现给用户，使得学生所选的课程满足学生现有限制条件且能够同时兼顾三大不同课程属性，不违背选课制度的初衷的同时让选择课程的效率最大化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要实用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请选课方法的流程图。
图2是本申请选课系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
在任一实施例中，本发明的一种基于匹配筛选和三维直方图的学生端智能选课方法，所述选课方法包括：
匹配筛选硬规则筛选阶段，根据学生课表自动匹配筛选出符合硬性要求的课程集合1；
匹配筛选软规则筛选阶段，通过学生选择属性条件在课程集合1的基础上筛选出课程集合2；
将课程集合2按照三维直方图的形式展示给用户作为选择依据。
所述匹配筛选硬规则筛选阶段具体方法如下：
设置每门课程的属性结构元class(i)，根据学生课表中空余、未选择课程时间段在课程库数据中属性结构元时间一项进行匹配，筛选出属性时间一项满足在课表空余时间的所有课程构成课程子集。
所述匹配筛选软规则筛选阶段学生选择属性条件包括：
选择课程性质：必修课，选修课，公共课；选择开设课程地点：校区教学楼教室；选择课程学分要求：无要求、不限制但由高至低排序、输入学分区间；课程所属学院：根据课程数据库汇总得出的各个学院。
所述三维直方图的维度表示信息由剩余课程属性的重要程度确定，包括：
由xf＝x-x1-x2得到剩余课程属性，其中x表示课程属性总数量，x1表示学生课表筛选时已经确定的课程属性数量，x2表示学生自己确定的课程属性数量；然后在这xf个属性中，按照预置重要程度从高到低排列，预置重要程度根据不同学校的要求差异在选课前人为设定，取其中前三的属性分别作为三个维度建立起三维直方图，图中对应空间位置即为对应符合条件的课程。
在一个具体实施例中，如图1所示，本发明的一种基于匹配筛选和三维直方图的学生端智能选课方法，包括以下步骤：
S01：连接数据库，实时获取并动态刷新学校开设的课程数据以及针对学生个体获取其当前已选课表情况。
具体的，学校开设的课程数据包括开设课程的数量种类和每门课的详细情况，例如：开课时间、周次、课程属性(选修课、必修课、公选课)、课程要求、课余量。获取课程数据后汇总出课程通用的x个基本属性，并将每门课按照属性存放为课程结构元。
S02：根据学生课表课余时间段得到粗筛结果，筛选规则如下：
首先读入学生课表的组成结构，包括每天由几节小课几节大课组成、每小节课对应时间；其次对没有课程安排的空余时间段按照上课节数筛选出，例如一天上13小节课，第1至第5节、第8至第10节有课，则筛选出第6至第7节、第11至第13节两个时间段为空余时间；最后对比课程数据库筛选出空余时间段开设且课余量不为0的课程作为当前筛选阶段结果输出。
S03：学生根据自身情况确定筛选条件。包括但不限于课程所属学院、课程开设地点、课程学分、课程要求属性，学生可以指定性选择其中一个或多个属性限制，也可以范围性选择限制，例如：学生可以只选择第一校区的课程，也可以选择第一和第二校区的课程；学生可以只选择开设地点的限制，也可以同时选择开设地点和课程学分的限制。
S04：在步骤S02得到的粗筛结果基础上进行第二次筛选，根据学生确定的一个或多个限制进一步缩小课程范围。
S05：按照预置优先级取前三属性绘制呈现出课程直方图，预置优先级的规则如下：
首先由xf＝x-x1-x2得到剩余不确定课程属性，其中x表示课程属性总数量，x1表示学生课表筛选时已经确定的课程属性数量，x2表示步骤S03过程中学生自己确定的课程属性数量；然后在这xf个属性中，按照预置重要程度从高到低排列，取其中前三的属性分别作为三个维度建立起三维直方图，图中对应空间位置即为对应符合条件的课程，学生即可在其中快速得到自身最想选择的课程。
在一个具体实施例中，如图2所示，一种基于匹配筛选和三维直方图的学生端智能选课系统，包括获取模块、粗筛模块、条件选择模块、二次筛选及展示模块、选择与保存模块；
获取模块用于实时获取开设课程数据和学生当前个性化课表；
粗筛模块根据学生当前已选课表匹配筛选出剩余符合条件的课程；
条件选择模块为系统与用户交互模块，由用户选择确定罗列出的各项课程属性；
二次筛选及展示模块为计算匹配及立体展示，通过用户的选择进一步筛选符合条件的课程，并以三维直方图的形式将经过两轮筛选的符合要求课程即最大化展示课程情况又直观清晰的呈现给用户；
选择与保存模块为用户通过课程图确定自身需要课程后进行选择确认的模块，确认后将动态传输给数据库，更新课程数据库信息和学生课表信息。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (1)
1.一种基于匹配筛选和三维直方图的学生端智能选课方法，其特征在于，所述选课方法包括：
匹配筛选硬规则筛选阶段，根据学生课表自动匹配筛选出符合硬性要求的课程集合1；所述匹配筛选硬规则筛选阶段具体方法如下：
设置每门课程的属性结构元class(i)，根据学生课表中空余、未选择课程时间段在课程库数据中属性结构元时间一项进行匹配，筛选出属性时间一项满足在课表空余时间的所有课程构成课程子集；
匹配筛选软规则筛选阶段，通过学生选择属性条件在课程集合1的基础上筛选出课程集合2；所述匹配筛选软规则筛选阶段学生选择属性条件包括：
选择课程性质：必修课，选修课，公共课；选择开设课程地点：校区教学楼教室；选择课程学分要求：无要求、不限制但由高至低排序、输入学分区间；课程所属学院：根据课程数据库汇总得出的各个学院；
将课程集合2按照三维直方图的形式展示给用户作为选择依据；所述三维直方图的维度表示信息由剩余课程属性的重要程度确定，包括：
由xf=x-x1-x2得到剩余课程属性，其中x表示课程属性总数量，x1表示学生课表筛选时已经确定的课程属性数量，x2表示学生自己确定的课程属性数量；然后在这xf个属性中，按照预置重要程度从高到低排列，预置重要程度根据不同学校的要求差异在选课前人为设定，取其中前三的属性分别作为三个维度建立起三维直方图，图中对应空间位置即为对应符合条件的课程。
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