选课系统中抽签算法改进研究

摘 要:针对目前选课算法中存在的不足,分析了传统抽签算法中存在缺乏人性化管理和随机不确定性等问题,提出了一种加权抽签算法思想。该算法在选课时分两步实现,首先进行预选课,然后根据选课结果中学生对课程的期望权值和学生自身的权值进行抽签,最终生成选课结果表。该算法在抽签时参考了课程期望权值和学生自身权值,从而保证了选课的科学性、合理性、公平性和人性化管理理念。

关键词:选课系统; 抽签算法; 期望权值; 人性化管理

中图分类号:TP311 文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)14-0070-03

Improvement of Lots-drawing Algorithms in Course-selecting System

YANG Dong-feng, YANG Zhan-hai

(Computing Center, Yan’an University, Yan’an 716000, China)

Abstract: Aiming at the limitation of the current course-selecting system, the lack of human-based management and random uncertainty existing in the traditional lots-drawing algorithms are analyzed, and a concept of weighting lots-drawing algorithm which sets two steps to achieve course-selecting is put forward. The first step is the pre-selecting, and then the lots-drawing is performed according to the expectation weight values of students and the weight values of students themselves. Finally, the course-selecting table is generated. The algorithm is that the weight values of course-expectation and students themselves are taken into consideration when lots-drawing is carried out. Therefore, the course-selecting system becomes more scientific, reasonable, fair and human-oriented.

Keywords: course-selecting system; lots-drawing algorithm; expectation weight value; human-based management

0 引 言

选课是学分制实施过程中非常重要的一个组成部分,在绝大多数选课系统中所使用的算法都是抽签算法,该算法虽然公平、合理,但由于抽签时的随机性太大,因而最终的选课结果可能与学生的期望结果相差较大。基于此,本文提出了一种参考权值的抽签方法,从而使得选课结果更加合理、科学,更加体现人性化管理理念[1] 。

1 抽签算法基本思想

抽签算法是把整个选课过程分为两个阶段:预选课阶段和抽签确定阶段[2]。在预选课阶段,学校教务管理部门首先要设置选课的基本条件(对学生选课资格的限制和对所选课程的限制等)和选课时间(起止时间)。然后每位学生按预先设置的选课规则进行选课;抽签确定阶段,预选结束后,并不会立即得到自己期望的结果,自己所选课程能否有效,还需等待教务管理员根据选课的实际情况进行抽签处理,处理完成后才可生成有效课表。

在抽签时,首先应规定一个开课人数限制的底限和上限,假设某门课程的选课人数达不到开课规定人数,可以让学生重选或取消该门课程的开课资格。当开课底限达到了,然后再看某门课程的选课人数是否超过上限,没有超过上限时,则将所有学生全部列入课表,如果超过了上限,则采用平均分布概率进行相应处理,对没有抽中签的同学,学校教务部门可另行通知重新选课[3]。在整个过程中,选课结果和选课的时间先后没有任何关系。

2 抽签算法评估

该算法尽最大的限度满足了学生选课的基本愿望与要求,使得每个学生在选择过程中保持平等的选择权利,最终的结果也相对平等、合理、科学。但是抽签后的结果很难达到所有同学所期望的满意度,因为它没有考虑体现人性化的管理理念[4]。为此,对原始的抽签算法进行的改进,形成一个改进的抽签算法即基于权重的抽签算法。

3 基于权重抽签算法的设计

传统的抽签算法在抽签阶段利用了平均分布概率算法,使得选课的最终结果和选课时间的先后毫无关系,进而保证选课的公平性。但这种算法具有随机不确定性,最终的选课结果与学生的期望值差异较大,缺乏人性化管理理念,给选课后期的教务管理工作带来较大的麻烦。因而。为了在公平的基础上使得选课的结果更加体现学生的期望,在该系统中采用一种改进的抽签算法来解决这一问题,即采用权重抽签算法来实现[5]。

这里的权重包含2种含义:其一,是给参选的每门课程规定若干个期望选中权值;其二,是给每个参选学生赋予相应的权值,而且该权值会随时发生变化。

在选课前必须给每门参选课程设置3种期望权重值:期望选中概率高权重为8;期望选中概率一般权重为5;期望选中概率低权重为3。在预选课阶段,可以将参选学生的权值导入系统,学生选择每门课程时,必须要选择相应的权重值,为了使其更加合理,应规定,同一学生所选的课程对应的权重不能全部相同,否则,所有结果无效[6]。选课结束后,分以下几种情况处理:┑1种,如果某门课程的选课人数超过最低底限而小于该门课程允许的最大容量时,则将所有选课学生列入最终名单;第2种,如果所选人数超过规定的最大容量时,则抽取选课时选择权重值高的同学列入最终名单,若该名单中人数小于等于规定的最大容量时,则将该名单中的学生列入最终名单,然后删除权重值小的记录,安排重选;如果按照课程权重值筛选的名单中人数仍然超出该课程的最大容量时,则参考学生的权重值,即把在该名单中学生权重值高的列入最终的选课名单[7]。因而在这种方法中,抽签时采用了参考权重的抽签思想,更加体现了学生选课的期望,更加科学化、合理化、人性化。该算法具体描述如下:

(1) 给每门参选课程设置期望权重值。

(2) 学生入学时,给每个学生一个平均权值。

(3) 参选课程数据、参选学生数据初始化。

(4) 学生选课。

(5) 如果某门课程的选课人数小于开课限制人数时,转(7)。

(6) 如果某门课程的选课人数大于该门课程的人数容量时,抽取选择课程期望权重值大的记录,删除权重值小的记录,转(9);若抽取人数小于等于规定的最大容量时,(10);然后删除权重值小的记录,转(9);若按照课程权重值筛选的名单中人数仍然超出该课程的最大容量时,则参考学生的权重值,即把在该名单中学生权重值高的列入最终的选课名单,转(10)。

(7) 选择某门课程失败,转(9),但确实有特殊原因要求选择该课程,则转(8)。

(8) 临时增加选课记录,修改确认记录数。

(9) 修改选课状态信息,通知学生重新选择。

(10) 生成最终选课信息表。

基于权重抽签算法的流程图如图1所示。

图1 权重抽签算法流程图

4 学生权重值的动态变更

学生入学时,学校给每个学生赋予一个权重的平均值Q。

(1) 学生权重值有大的变更时根据其参与在教学活动中的奖惩为条件。具体设置如下:

上学期所选课程全部合格时权重值加1,记为┆q(1);

上学期受到奖励1次,则权重值加2,记为q(2);

上学期参加1次学校组织的大型活动,则权重值增加1,记为q(3);

上学期四、六级考试通过,则权重值增加1,记为┆q(4);

上学期受到纪律处分1次,则权重值减3,记为┆q(5);

上学期专业课不及格1门,则权重值减1,记为┆q(6);

上学期选修课1门不及格,则权重值减1,记为┆q(7);

上学期选修课缺课1门,则权重值减0.5,记为┆q(8);

上学期缺考1门课程,则权重值减3,记为q(9);

学生学籍异动1次,则权重值减6,记为q(10)。

(2) 对当前权值进行更新Q = Q +∑ni=1q(i)。

5 结 语

该算法的实现受到了学生的一致好评,使得选课结果更加合理,具体体现在以下几个方面:

首先,体现了人性化管理理念。避免了传统抽签算法中抽签的随机不确定性,最大限度体现了学生选择课程的主观意愿,具有极强的人性化理念[8]。

其次,避免了学生盲目选课。在以往的选课中,学生对于课程的选择茫无头绪,对能不能选中没有任何的把握,而权重抽签算法就要求学生选择课程的权值,这样在抽签时基本保证了期望值高的学生能够选择到该课程[9]。

最后,有利于教学管理和加强学风。 由于学生权重值的变化与学生平时参与的教学活动及其参与的各种 有益活动有关,所以要想保证权值较高,必须平时严格要求自己,端正学习态度[10]。有利于学校的管理和学习风气的加强。

参考文献

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[2]关慧,由德凯,侯建梅.网上选课系统的设计与实现[J].沈阳化工学院学报,2004,18(4):295-298.

[3]李冰颖,夏利民,舒远仲.学分制模式下网上选课系统的算法探析[J].江西科学,2004,22(5):358-360.

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[7]章发太,陈维斌,吴金龙.华侨大学网上选课系统的设计与实现[J].计算机与现代化,2002(11):61-63.

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[9]梁里宁.网上选课系统的设计与实现[J].暨南大学学报:自然科学版,2002,23(5):39-42.

[10]尹秋菊.基于WEB混合模式信息系统研究应用[J]. 计算机系统应用,2002(3):13-15,8.