高校实验教学排课系统的设计与开发

高校实验教学管理是一件十分繁杂的工作, 不仅数据多, 处理量大, 而且对时间性和处理结果准确性要求也非常高, 我们机电学院实验中心下属的30个实验室, 每个学期大概要接纳25000左右人时数的实验, 人工在较短时间内完成实验课表的编制比较吃力, 因为实验教学排课存在以下特点: (1) 每个学期初, 都是要理论课程表稳定之后才能进行实验课的排课, 而且还不能与学生的公选课有冲突; (2) 由于设备台套数有限, 一个行政班级的学生要分好几批来做实验; (3) 非独立设课的实验, 还要等任课老师拿出各个实验项目的进度表才能进行排课; (4) 要在较短的时间内定下所有实验课的课表, 上交给教务处, 发给各个班, 各个实验室和任课老师, 以便任课老师、实验员和学生有足够的时间准备实验和预习实验; (5) 给任课老师、学生和实验室的实验运行表格式是不同的, 因为给任课老师的是他所承担实验项目的内容和时间安排, 给学生的是他们本学期要完成所有实验课的时间安排, 给实验室的是该实验室接待实验的项目和时间安排; (6) 排课的过程中和结束之后, 总要发很大的时间和精力进行核对, 以免任课老师的实验课和他所担任的别的理论课程时间冲突;以免学生的实验课时间和理论课时间冲突;有些实验室要完成多个实验项目, 也要认真检查避免实验室发生”撞车”情况。

担任实验教学秘书多年, 深感实验排课是一件劳心劳力的事情, 为了避免教学事故的发生, 还要在较短时间内拿出所有实验课的课表, 因此想试着设计一个实验排课系统, 可以分担工作强度, 减轻工作压力。

关系型数据库Visual FoxPro灵活方便, 开发周期短, 易于掌握, 基本上可以满足实验教学排课的校核、查询、输出等功能, 因此采用了V F P数据库进行实验教学排课系统的设计和开发。

1 实验教学排课系统

1.1 功能要求

做这个系统, 主要目的是辅助实验教学排课, 主要功能有数据录入、报错功能、查询输出等功能。

1.1.1 数据录入功能

录入的数据有, 各个年级的培养计划中有实验要求的课程名称、实验学时数和完成学期数、实验教学大纲中规定的实验项目名称和实验学时数、任课老师信息、班级信息、实验室信息等数据。

1.1.2 排课功能

根据录入的实验教学任务, 进行每门课程每个班级的排课。

1.1.3 报错功能

当某一个实验室在同个时间排了两次课, 或者某一个班级在同个时间排了两次课, 或者某一个教师在同个时间排了两次课, 或者排课时的学时数等内容与实验教学大纲不符, 就要报错警示系统用户。

1.1.4 查询输出功能

可以对任意字段进行统计, 可以查询的数据有:查询某一班级实验课的基本信息;查询某一实验室开出实验的基本信息;查询某一教师上课任务的基本信息;查询某一实验课程开出的基本信息;查询某一天或者某个节次开出实验的基本信息。并且同时可以打印查询结果。

1.1.5 其它辅助功能

要给系统用户提供系统的使用指南和帮助查询。

1.2 系统设计

根据功能要求, 首先完成系统的总体结构设计。本系统由4大模块和5个子模块组成, 分别完成数据录入、课表编制、查询输出和帮助功能, 总体结构如图1所示。

(1) JH.DBF培养计划信息库:用来存放各年级的培养计划中有实验课课程的名称、实验学时数、开课学期等数据。字段名有年级、课程名称、实验学时数、开课学期。

(2) DG.DBF实验教学大纲信息库:用来存放各个实验课程的实验项目和学时数。字段名有年级、课程名称、项目名称、项目学时数和总学时数。

(3) BJ.DBF班级信息库:用来存放各个班级的信息。字段名有年级、班级名称、理论课星期、节次、学生人数。

(4) JS.DBF教师信息库:用来存放教师的信息。字段名有教师教师姓名、课程名称、理论课星期、节次、班级名称、职称。

(5) SYS.DBF实验室信息库:用来存放实验室的信息。字段名有实验室名称、实验室地点、实验室负责人。

(6) KB.DBF课表信息库:用来存放排课后课表的信息。字段名有课程名称、班级名称、上课周次、星期、节次、教师姓名、实验室名称、实验室地点。

为了避免排课结果发生“撞车情况”, 产生教学事故, 在排课过程中, 当发生下列情况之一, 系统就要出现错误报警对话框。

(1) 当JH.DBF的年级和课程名称和DG.DBF的年级和课程名称都相等, 而JH.DBF的实验学时数和DG.DB的实验总时数不等时。

(2) 当KB.DBF的班级名称、星期、节次和BJ.DBF的班级名称、理论课星期、节次都相等时。

(3) 当K B.D B F的教师姓名、上课星期、节次和JS.DBF的理论课星期、节次都相等时。

(4) 当KB.DBF的实验室名称、上课周次、星期、节次都相等时。

出现以上几种情况, 避免了上实验课老师的时间和该老师上别的理论课时间的冲突, 避免了学生上实验课的时间和上其它理论课时间的冲突, 避免了同个实验室在同个时间排两组实验。因为这些这些错误是以往几年排课中会发生而要小心翼翼避免发生的错误。

2 结语

实验教学排课系统投入使用后, 提高了工作效率和工作质量, 大大减少了出错率, 实验排课没有出现过撞车情况, 得到了广大师生的好评。

今后还要以实验教学排课系统为基础, 继续扩充和发展其功能, 还要加入其它管理功能, 比如通过该系统, 可以直接打印各个班的实验考勤册和记分册, 可以查询各个实验项目的登记表等等。希望该系统可以发展成为一个功能齐全的实验教学管理系统, 成为实验教学的好帮手。

摘要：通过分析实验教学排课过程中遇到的困难和需求, 采用关系型数据库Visual FoxPro, 设计和开发了一种实验教学排课系统, 基本上解决了实验教学排课中存在的困难, 提高了实验教学管理的工作效率和质量。

关键词：实验教学管理,排课系统,关系型数据库

参考文献

[1] 孙瑜.计算机在实验教学管理中的应用.齐齐哈尔医学院学报.2006, 27, 9.

[2] 刘丽娟.高效实验教学管理软件的研制与开发.哈尔滨理工大学学报, 1997.

[3] 李政.Visual FoxPro9.0项目开发案例教程.北京:中国水利水电出版社, 2007.