CN116051323A - 一种基于教室排课的预警分析系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于教室排课的预警分析系统，包括信息抽取模块、课程安排预警模块、教室利用预警模块、合班预警模块，信息抽取模块：用于抽取学生课程表、教室信息表等基础信息；课程安排预警模块：根据教师课程表的排课数据，计算一天最大排课量，如果超过设定值，则触发课程安排预警模块；教室利用预警模块：比较教师排课数据和现有教室信息，判断是否排课过多，过多则触发教室利用预警模块；合班预警模块：根据学生课程表学生选课数据计算出一个教学班包含行政班的个数，大于设定值，会触发合班预警模块。通过本发明的预警系统，能够对排课情况进行预警、评价，反过来又能对如何优化排课进行数据上的支撑，便于学校合理做出调整决策。
Description
技术领域
本发明涉及教师排课技术领域，具体涉及一种基于教室排课的预警分析系统。
背景技术
在高校排课方面，在每学期开课前，教务管理员通过利用已有教学资源为开设的课程安排一组适当的教学时间和空间，也就是课表，使学生能合理安排时间，提高学习效率，教学工作正常有序运行。现阶段大多数院校仍然采用人工排课，随着高校办学规模逐步扩大，学校学科种类、专业数、班级数、课程门数、学生人数不断增多加，人工排课己经越来越难于解决教室资源冲突或教师资源冲突的情况,其不可避免的工作繁琐,工作量大的缺点也就越来越突出了。
人工排课时依靠人脑的随机性是很强的，而且没有严格的工作步骤，所以可能顾此失彼。计算机的工作方式与人脑不同，它不具备人脑的发散思维能力，它将所有信息都转化为数据，把人的思维转化为特定的规则和算法，通过计算机语言，利用这些算法来加工数据。如果利用计算机模拟人脑的思维过程进行排课，那可以极大减少教务人员的工作量，让他们有更多的时间完成其他工作，提高教学管理工作效率，并且优化配置各种教学资源。也逐渐产生了相应的遗传算法、贪心算法、回溯算法、神经网络算法等，借助这些算法确实能够解决排课问题。但是，对于排课质量缺少相应的分析、利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于教室排课的预警分析系统，以能够对排课质量进行分析预警。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于教室排课的预警分析系统，包括信息抽取模块、课程安排预警模块、教室利用预警模块、合班预警模块，
信息抽取模块：用于抽取学生课程表、教室信息表、学生信息表、课程信息表、班级信息表、教师课程表；
课程安排预警模块：根据教师课程表的排课数据，计算出一天最大的排课量，如果超过设定值，则触发课程安排预警模块进行预警；
教室利用预警模块：比较教师课程表的教师排课数据和现有教室信息数据，能够判断是否排课过多，排课过多则触发教室利用预警模块进行预警；
合班预警模块：根据学生课程表学生选课数据计算出一个教学班包含行政班的个数，当一个教学班所包含的行政班大于设定值，会触发合班预警模块进行预警。
进一步地，教师排课数据通过与上课班级人数关联，教室信息通过座位数反映，则上课班级人数与座位数相比，即可得出教室利用率，如果利用率大于100％，则说明排课过多。
进一步地，一个教学班包含若干个行政班，根据学生课程表学生选课数据计算出一个教学班包含行政班的数量，当该数量大于设定值，则触发合班预警模块进行预警。
进一步地，所述预警分析系统中还包括平均周课时的评价指标，平均周课时，是每个教学周的平均排课学时，通过与设定值比较，超出则可预警。
进一步地，所述预警分析系统中还包括总学时的评价指标，总学时定义为一个学期总的排课学时，通过与设定值比较，超出则可预警。
进一步地，所述预警分析系统中还包括课程难度的评价指标，利用所述的信息抽取模块抽取学生成绩表，根据连续N年的同课程的平均成绩所在区间，判定课程难度，超出则可预警。
进一步地，所述预警分析系统中还包括上课通勤时长的评价指标，计算相邻课程所在教室的通勤时长，判断是否合理，超出设定合理时长则可预警。
进一步地，所述预警分析系统中还包括教室综合使用率的评价指标，即实际排课课时数和教室借用课时之和比教室可排课课时数，判断是否合理在合理使用率的范围内。
进一步地，所述预警分析系统中还包括预警课头数的评价指标，即课程安排中涉及的行政班数大于4个的课程安排记录数。
进一步地，所述预警分析系统中还包括排课利用率的评价指标，排课利用率是指排课教学班数与教室可排课教学班数之比。
本发明的有益效果：
通过本发明设定的具有多种评价指标的预警系统，能够全方位地进行预警，及时了解排课存在的问题，反映学生的学业压力、教室的利用情况和教师的教学压力，为教务系统管理人员和校领导的决策分析提供依据。能够对排课情况进行评价，反过来又能对如何优化排课进行数据上的支撑。
附图说明
图1是本发明基于教室排课的预警分析系统的逻辑框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例：
如图1所示，一种基于教室排课的预警分析系统，包括信息抽取模块、课程安排预警模块、教室利用预警模块、合班预警模块，
信息抽取模块：用于从数据交换平台抽取学生课程表、学生成绩表、教室信息表、学生信息表、课程信息表、班级信息表、教师课程表等基础表。然后经过数据清洗转换构建排课预警需要的大宽表，然后计算相关的指标，最后使用统计报表工具拉取基于排课预警的分析报表。页面主要有以下几种预警：
课程安排预警模块：根据教师课程表的排课数据，计算出一天最大的排课量，如果超过设定值，则触发课程安排预警模块进行预警。比如设定一天最多排10节课。
教室利用预警模块：比较教师课程表的教师排课数据和现有教室信息数据，能够判断是否排课过多，排课过多则触发教室利用预警模块进行预警。教师排课数据通过与上课班级人数关联，教室的信息通过座位数反映，则上课班级人数与座位数相比，即可得出教室利用率，如果利用率大于100％，则说明排课过多。
合班预警模块：根据学生课程表学生选课数据计算出一个教学班包含行政班的个数，当一个教学班所包含的行政班大于设定值，会触发合班预警模块进行预警。一个教学班包含若干个行政班，根据学生课程表学生选课数据计算出一个教学班包含行政班的数量，当该数量大于设定值，则触发合班预警模块进行预警。比如设定值为4，当一个教学班所包含的行政班大于4个(个数可调整)，会触发合班预警。
进一步地，所述预警分析系统中还包括以下的评价指标，丰富排课质量评价体系，综合预警分析。超过设定范围进行预警的，则说明排课有待进一步优化处理；通过预警的数量及超出设定指标范围的程度，可评价排课质量情况。
排课利用率的评价指标，排课利用率是指排课教学班数与教室可排课教学班数之比。通过该指标也能反映出教室的利用情况。
平均周课时的评价指标，平均周课时是每个教学周的平均排课学时，通过与设定值比较，超出则可预警。
总学时的评价指标，总学时定义为一个学期总的排课学时，通过与设定值比较，超出或低于设定范围则可预警。
课程难度的评价指标，利用上述的信息抽取模块抽取学生成绩表，根据连续N年的同课程的平均成绩所在区间，判定课程难度，超出设定范围则可预警。
上课通勤时长的评价指标，计算相邻课程所在教室的通勤时长，判断是否合理，超出设定合理时长则可预警。不同教室间的通勤时长是提前测算好的，作为教室的信息，如果相邻课程所对应的教室通勤时长较长，则不是很合理，有必要优化，将将下一课程优先排到较近的一个空闲可利用的教室。
教室综合使用率的评价指标，即实际排课课时数和教室借用课时之和比教室可排课课时数，判断是否合理在合理使用率的范围内。
预警课头数的评价指标，即课程安排中涉及的行政班数大于4个的课程安排记录数。
通过本发明设定的具有多种评价指标的预警系统，能够及时了解排课存在的问题，如实的反映学生的学业压力、教室的使用压力和教师的教学压力，为教务系统管理人员和校领导的决策分析提供依据。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于教室排课的预警分析系统，其特征在于：包括信息抽取模块、课程安排预警模块、教室利用预警模块、合班预警模块，
信息抽取模块：用于抽取学生课程表、教室信息表、学生信息表、课程信息表、班级信息表、教师课程表；
课程安排预警模块：根据教师课程表的排课数据，计算出一天最大的排课量，如果超过设定值，则触发课程安排预警模块进行预警；
教室利用预警模块：比较教师课程表的教师排课数据和现有教室信息数据，能够判断是否排课过多，排课过多则触发教室利用预警模块进行预警；
合班预警模块：根据学生课程表学生选课数据计算出一个教学班包含行政班的个数，当一个教学班所包含的行政班大于设定值，会触发合班预警模块进行预警。
2.根据权利要求1所述的基于教室排课的预警分析系统，其特征在于：教师排课数据通过与上课班级人数关联，教室信息通过座位数反映，则上课班级人数与座位数相比，即可得出教室利用率，如果利用率大于100％，则说明排课过多。
3.根据权利要求1所述的基于教室排课的预警分析系统，其特征在于：一个教学班包含若干个行政班，根据学生课程表学生选课数据计算出一个教学班包含行政班的数量，当该数量大于设定值，则触发合班预警模块进行预警。
4.根据权利要求1至3任一项所述的基于教室排课的预警分析系统，其特征在于：所述预警分析系统中还包括平均周课时的评价指标，平均周课时，是每个教学周的平均排课学时，通过与设定值比较，超出则可预警。
5.根据权利要求1至3任一项所述的基于教室排课的预警分析系统，其特征在于：所述预警分析系统中还包括总学时的评价指标，总学时定义为一个学期总的排课学时，通过与设定值比较，超出则可预警。
6.根据权利要求1至3任一项所述的基于教室排课的预警分析系统，其特征在于：所述预警分析系统中还包括课程难度的评价指标，利用所述的信息抽取模块抽取学生成绩表，根据连续N年的同课程的平均成绩所在区间，判定课程难度，超出则可预警。
7.根据权利要求1至3任一项所述的基于教室排课的预警分析系统，其特征在于：所述预警分析系统中还包括上课通勤时长的评价指标，计算相邻课程所在教室的通勤时长，判断是否合理，超出设定合理时长则可预警。
8.根据权利要求1至3任一项所述的基于教室排课的预警分析系统，其特征在于：所述预警分析系统中还包括教室综合使用率的评价指标，即实际排课课时数和教室借用课时之和比教室可排课课时数，判断是否合理在合理使用率的范围内。
9.根据权利要求1至3任一项所述的基于教室排课的预警分析系统，其特征在于：所述预警分析系统中还包括预警课头数的评价指标，即课程安排中涉及的行政班数大于4个的课程安排记录数。
10.根据权利要求1至3任一项所述的基于教室排课的预警分析系统，其特征在于：所述预警分析系统中还包括排课利用率的评价指标，排课利用率是指排课教学班数与教室可排课教学班数之比。
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