1、基于的院级实验中心排课系统设计与开发摘要：以高校院级实验中心排课管理工作为研究对象，在对其工作特点进行分析的基础上，利用 JSP 及 SQL-SERVER 数据库技术，设计并开发了基于 Web 的院级实验中心排课管理系统，该系统的运行使实验中心排课工作更加定量化、规范化、信息化，提高了实验资源的利用效率。 关键词：院级实验中心；排课管理；数据库；Web Abstract:The paper makes a study on Webbased coursearrangement system. It analyzes the application of the technology of JS
2、P and SQLSERVER to the coursearrangement system design. The operation of Webbased coursearrangement system improves the laboratory equipment efficiency. Key words:collegelevel laboratory; course arrangement; database; Web 我国传统的院级实验管理尤其是实验中心的实验排课管理主要是以人工方式进行的，在耗费大量人力的同时存在着工作繁琐，查询统计不方便等弊端，达不到令人满意的效果。以
3、南京林业大学经济管理实验中心为例，可供同时使用的实验室有 5 个，由于实验教学的特点，每门实验课程每周使用的实验室和实验时间都不固定，为满足 6 个系近 10 专业各学期计划内的每周几十个班次的上机实验需要，中心在每学期开学前都要花费很大精力安排每周实验课程表。另外，为满足实验教师平时频繁调课、加课的需要，还要设专人接听电话，登记加调课情况，调整课表。工作人员普遍表示用人工方式完成该工作既烦琐，效率又低，效果也不好。如何提高实验中心排课的智能化管理水平一直是实验中心管理工作的重点之一，笔者就实验中心排课管理的特点及相关管理系统的设计与实施方面的问题做初步探讨。 一、实验中心实验课排课特点 一般
4、实验中心采用的管理模式是院设实验中心，实验中心下设若干个实验室，实验中心对各实验室的排课、设备进行统一调度管理1 。南京林业大学经济管理学院实验中心排课管理的具体流程是：根据从教务工作机构下达的实验、实践教学任务通知书，结合教学实验大纲、各实验室所能开出的实验项目，进行实验教学总体安排与管理，同时汇总各实验室的实验数据并进行分析统计，按要求上报教务设备主管部门。与高校日常理论教学排课相比，实验中心的实验排课工作有其自身的特殊性。 (1)实验排课安排限制较多。由于现在高校大班化教学比较多，受各自班级的课程制约，许多课程的实验课时间被限制在很少几个或唯一的时间段内。 (2)实验时间不规律。主要指上
5、实验课时间可以有多样性(不仅有单双周的不同，而且有的只上半学期，甚至只上几周)以及上实验课时间具有多变性(调课频繁，临时加课或停课较多)。 (3)实验项目的不固定性。由于现在高校专业设置（尤其是人文经管类专业）根据社会需要变化较快, 新的应用软件也就不断增加，因此实验项目也就要不断调整，相关实验室的实验环境需要不断调整。 (4)实验室资源相对稀缺性。由于我国高校在长期的建设中对实验室建设投入不足，往往每个学生平均实验面积达不到相关标准，因此实验室常常不够用。 由于这些特殊性给实验中心的排课增加了难度。笔者根据工作实践，认为利用计算机及网络技术设计与开发“实验中心排课管理系统”是对实验排课问题解
6、决的一种尝试。利用计算机排课的实质是在传统排课经验的基础上，利用计算机模拟人脑，探讨排课的思维规律和抉择方案。排课问题也可以归纳为组合优化问题。 2 二、系统总体设计 本系统在总体上主要由以下几个功能模块组成： (1)系统维护模块。该模块主要是对系统中需要用到的一些参数进行预先设置或重新配置及对数据库中的数据进行维护，它包括系统参数设置、代码维护和数据维护三部分。 (2)用户管理模块。该模块主要是提供对系统使用者的名称、密码、权限以及所属群组等信息进行管理，确保信息的安全保密性。本系统的用户主要有三类：系统管理员、普通用户、实验教师。 (3)实验排课管理基础模块。该模块是管理实验排课的基础信息
7、，主要提供基础数据的录入、修改、删除、浏览等功能。实验排课管理基础模块由实验大纲管理、实验教学任务书管理、实验教师等信息管理子模块组成。 (4)课表管理模块。该模块功能是实现对实验课程的自动安排和手动修改，主要包括课表自动生成、课表预约管理等三个子模块。 (5)统计分析模块。该统计分析模块根据信息录入模块中录入的基础数据信息，统计汇总出二次信息，用于管理决策。统计分析模块包括历年实验项目开设统计分析、历年实验教学学时统计分析等内容。 (6)报表生成模块。该模块主要是产生实验中心需要的各种标准报表，包括实验教学任务书、实验课表、实验教学统计表的电子账册等。 三、课表管理模块详细设计 该模块是本系
8、统中的主要功能模块，实现对实验室、实验设备、实验时间、实验班级名称、实验指导教师、实验课程名称、实验项目等方面的安排。主要包括课表自动生成、课表预约管理及人工手动调整等三个子模块。在该模块设计中主要解决如下问题： (1)课表自动生成的基本策略。本系统自动排课的基本策略是摸清底数、总体平衡、分类选优、逐步逼近。 3其实现过程有以下几个步骤：排课前，首先对所提交的全部实验、实习任务书进行必要的统计，以便摸清底数，并在必要时通过修改任务书，使需求总体平衡；然后，根据经验和有关统计，进行必要的分类，并建立相关的“排课知识库”和“排课策略库” ，制定选优标准；最后，采取逐步逼近的方法使要求高的实验优先安
9、排(比如只有极少数实验室可以安排的实验等)，如果有限定时间的实验，则将其优先试排之后，再排其他实验。具体做法是将限定时间的实验划分相应的时间段，并按时间段依次选优试排，即首先排限定唯一时间的实验，然后排限定几个可选时间的实验；限制相同时间的实验，在所限时间段内统一安排；当所有限定时间的实验排完之后，再按照人数多少依次排其他的实验。 (2)实验课网络预约管理。基于 Web 模式下的实验课表的“开放预约式” 4管理是本系统的一个特色。实验课表预约管理一般是实验教师根据本人课程的教学进度，按相关实验项目的实验学时数，根据实验室的使用情况向实验中心预约申请相关实验室的使用。由系统管理员通过该系统中审批
10、功能自动对课表进行修改。该过程通过网络即浏览器操作实现。 按照要求本学期有实验教学任务的实验教师登录系统后才有权使用课表的预约该管理子系统，提交预约申请。实验教师所要预约的实验课表信息主要包括实验室名称、实验项目名称、日期、时间段等。预约时实验室名称、实验课程、实验项目名称、预约日期、预约实验时间段这些系统参数在系统设置中都已设置完成，所以会显示在预约申请页面相应的文本框中，实验教师选择完毕点击确定按钮后，系统会将该申请提交系统管理员审批，系统管理人员在其特定的用户界面下会接到不同的实验教师提交的若干预约申请，系统管理员会通过审批管理子模块对申请一一进行模拟运算。如果实验教师提出预约的实验安排
11、可以落实，就通过审批并自动对原有的实验课程表按预约申请要求进行修改，同时向实验教师发出审批通过信息，如果不能落实安排，则向相关实验教师发出审批未通过信息，并可附言未通过的原因，提示实验教师另行预约。 四、系统实现与运行效果 鉴于实验中心实验排课管理需要极强的即时性与公开性，为此建设一个基于 Web 模式的院级管理信息系统具有很强的实用性。本系统的开发采用了微软公司的 JSP 技术，突出其使用方便和维护简单的特点。 本系统数据库管理系统采用 SQL-SERVER 2000。数据库中有近 20 类表，要保证数据的可扩展性、灵活性和表间数据的完整与一致性5 ，外码约束是一个数据库设计不可缺少的一部分
12、。该系统中外码约束通过定义数据库表间的关系来实现。现以实验教学任务表为例加以说明。实验教学任务表中设有实验课程编号、实验教师工号、学期编号等关键字段，这些字段需要与实验课程表中主关键字段实验课程编号、实验教师基本信息表中主关键字段教师工号、学期表中的主关键字段学期编号建立关系，以保证相关表中主、外关键字段中数据的完整与一致性。该系统数据库中这种关系非常多，在此就不一一列举了。通过本系统的开发运行，达到了以下的效果：（1）合理利用实验资源，提高实验资源的利用效率；（2）提高管理水平，改善决策支持，从而能迅速准确地进行实验资源供需动态分析，适时满足教学、科研需要，从而使院级实验中心管理与决策工作更
13、加定量化、规范化、信息化、科学化。 总之，实验室排课管理是一项系统工程。作为高等院校的院级实验中心，更应该用现代化科学管理的理论为指导，结合自身特点，从实际工作出发采取有效措施加强排课管理。该系统设计与开发是对院级实验室排课管理的一种尝试。 参考文献： 1 何永琴.经济管理综合实验中心运行工作的探索J.嘉兴学院学报,2005（S1）:100102. 2何军华.课表编排系统的算法研究与实现J.北京师范学院学报：自然科学版,2003(1):8487. 3陈行平.基于遗传算法的高校排课系统设计J.绍兴文理学院学报,2004(10)：2528. 4高焕芝.基于 Internet 的实验选课预排系统J.防灾技术高等专科学校学报,2003(1):4345. 5陈玉峰.SQL Server 2000 数据库开发教程M.北京：科学出版社，2003.
