高校上课教室最优规划与TOPSIS评价

发表时间:2019/4/9   来源:《信息技术时代》2018年8期   作者:李梦琳1 马雯秋2
[导读] 本文围绕着高校学生上课教室安排问题进行讨论。通过设计合适的算法计算出题目所要求的数据,分别对更改课表中的上课地点和上课时间的合理方案进行了深入研究。首先对数据进行预处理,剔除异常数据,其次利用0-1矩阵表示每周、每天、每节课、各教学楼、各楼层和各教室的上课情况,从而建立每天每节课各教学楼各楼层的人数计算公式。
(1.石家庄铁道大学数理系,河北 石家庄 050043;
2.石家庄铁道大学信息科学与技术学院网络工程系,河北 石家庄 050043)
摘要:本文围绕着高校学生上课教室安排问题进行讨论。通过设计合适的算法计算出题目所要求的数据,分别对更改课表中的上课地点和上课时间的合理方案进行了深入研究。首先对数据进行预处理,剔除异常数据,其次利用0-1矩阵表示每周、每天、每节课、各教学楼、各楼层和各教室的上课情况,从而建立每天每节课各教学楼各楼层的人数计算公式。针对各教学楼进出人数和通过南北通道的人数,通过对附件表中数据的内在规律和机理分析,设计相应算法。通过查阅相关文献并结合计算结果,给高校课表制定者提出了一些合理化建议。最后,对模型进行了评价。
关键词:上课教堂;0-1矩阵;算法

 
        一、模型的假设
        ①假设课间只包括上午1-2节和3-4节之间的课间和下午5-6和7-8节之间的课间;②假设学生没有课会立即离开教学楼;③假设附件中没有注明楼层数的默认为一楼;④假设学生都可以严格遵守课表上课,且不会迟到;⑤假设一个班级不会一上午或一下午都在同一个教室上课。
        二、数据的预处理
        对于题目附件已给数据,我们进行了数据正确性和合理性的筛选与排查。针对“6_2015秋季课程安排表”,我们发现22—25周期间内并没有课程安排,所以我们首先将这四纵列数据全部删除;接着,我们对比查看“6_2015秋季课程安排表”和“2_教室代码”两表,发现在“6_2015秋季课程安排表”中的某些课程所安排的教室在“2_教室代码”中并无对应,即“教室代码”并不完全对应,以此类推,对比观察“6_2015秋季课程安排表”和“4_班级人数”,发现存在一些数据的“班级代码”不对应;对比观察“6_2015秋季课程安排表”和“5_教学任务表”,发现一些数据的“上课教师代码”并不对应。最后,我们观察“1_教学日历”发现该学校并未在本学期安排11、12节课,所以我们也将课程安排表中的11、12节所有课程数据全部删除。依照以上筛选条件,我们分别对各个表格进行了匹配、筛选,筛选结果如下:

      

      

 
        图 1
        通过对附件表中的数据进行处理,得到每天上下午的课间进出各教学楼的人数。
        2.3通过学校南北通道的人数
        考虑到数据较多,我们设计了如下算法来计算一天内课间经过学校南北通道的人数:
 
        图 2
        由此得到每天各课间通过学校南北通道的人数,以第一周星期一为例,结果如下:每个课间通过学校南北通道的人数:上午课间724人,下午课间1348人。
        四、合理化建议的提出
        课表编排要做到“以人为本”,了解教师和学生的各种需要,尽最大努力为学生和教师的各种需要改善外部条件,激发教师和学生的主动性、积极性和能动性,现建议如下:
        编排的课表要方便教师授课。具体要考虑教师的授课时间的均衡,以防教师过度疲劳,影响教学效果和个人健康。对于身体欠佳的教师,应使其课表尽量分散以便给以教师休息时间,并且安排楼层较低的教学楼上课;
        编排的课表要方便学生学习。考虑学生课业安排要均衡、课程间隔要合理、教室分配要妥当等等,对于前后两门课之间上课教室所在教学楼距离较远,学生和教室在课间经常奔波于两栋教学楼之间,甚至是南区北区之间,往往出现人流量大、时间紧张的情况,在排课时应当尽量避免。
参考文献
[1]司守奎,孙兆亮.数学建模算法与应用(第二版)[M],北京:国防工业出版社,2015.4
[2]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第4版)[M],北京:高等教育出版社,2011.1
[3]高职院校排课工作应遵循的原则. http://www.docin.com/p-1440390574.html,2018.9.9.
 
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