選課系統中抽簽算法改進研究

摘 要:針對目前選課算法中存在的不足，分析了傳統抽簽算法中存在缺乏人性化管理和隨機不確定性等問題，提出了一種加權抽簽算法思想。該算法在選課時分兩步實現，首先進行預選課，然后根據選課結果中學生對課程的期望權值和學生自身的權值進行抽簽，最終生成選課結果表。該算法在抽簽時參考了課程期望權值和學生自身權值，從而保證了選課的科學性、合理性、公平性和人性化管理理念。

關鍵詞:選課系統; 抽簽算法; 期望權值; 人性化管理

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A

文章編號: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

選課是學分制實施過程中非常重要的一個組成部分，在絕大多數選課系統中所使用的算法都是抽簽算法，該算法雖然公平、合理，但由于抽簽時的隨機性太大，因而最終的選課結果可能與學生的期望結果相差較大。基于此，本文提出了一種參考權值的抽簽方法，從而使得選課結果更加合理、科學，更加體現人性化管理理念[1] 。

1 抽簽算法基本思想

抽簽算法是把整個選課過程分為兩個階段:預選課階段和抽簽確定階段[2]。在預選課階段，學校教務管理部門首先要設置選課的基本條件(對學生選課資格的限制和對所選課程的限制等)和選課時間(起止時間)。然后每位學生按預先設置的選課規則進行選課;抽簽確定階段，預選結束后，并不會立即得到自己期望的結果，自己所選課程能否有效，還需等待教務管理員根據選課的實際情況進行抽簽處理，處理完成后才可生成有效課表。

在抽簽時，首先應規定一個開課人數限制的底限和上限，假設某門課程的選課人數達不到開課規定人數，可以讓學生重選或取消該門課程的開課資格。當開課底限達到了，然后再看某門課程的選課人數是否超過上限，沒有超過上限時，則將所有學生全部列入課表，如果超過了上限，則采用平均分布概率進行相應處理，對沒有抽中簽的同學，學校教務部門可另行通知重新選課[3]。在整個過程中，選課結果和選課的時間先后沒有任何關系。

2 抽簽算法評估

該算法盡最大的限度滿足了學生選課的基本愿望與要求，使得每個學生在選擇過程中保持平等的選擇權利，最終的結果也相對平等、合理、科學。但是抽簽后的結果很難達到所有同學所期望的滿意度，因為它沒有考慮體現人性化的管理理念[4]。為此，對原始的抽簽算法進行的改進，形成一個改進的抽簽算法即基于權重的抽簽算法。

3 基于權重抽簽算法的設計

傳統的抽簽算法在抽簽階段利用了平均分布概率算法，使得選課的最終結果和選課時間的先后毫無關系，進而保證選課的公平性。但這種算法具有隨機不確定性，最終的選課結果與學生的期望值差異較大，缺乏人性化管理理念，給選課后期的教務管理工作帶來較大的麻煩。因而。為了在公平的基礎上使得選課的結果更加體現學生的期望，在該系統中采用一種改進的抽簽算法來解決這一問題，即采用權重抽簽算法來實現[5]。

這里的權重包含2種含義:其一，是給參選的每門課程規定若干個期望選中權值;其二，是給每個參選學生賦予相應的權值，而且該權值會隨時發生變化。

在選課前必須給每門參選課程設置3種期望權重值:期望選中概率高權重為8;期望選中概率一般權重為5;期望選中概率低權重為3。在預選課階段，可以將參選學生的權值導入系統，學生選擇每門課程時，必須要選擇相應的權重值，為了使其更加合理，應規定，同一學生所選的課程對應的權重不能全部相同，否則，所有結果無效[6]。選課結束后，分以下幾種情況處理:第1種，如果某門課程的選課人數超過最低底限而小于該門課程允許的最大容量時，則將所有選課學生列入最終名單;第2種，如果所選人數超過規定的最大容量時，則抽取選課時選擇權重值高的同學列入最終名單，若該名單中人數小于等于規定的最大容量時，則將該名單中的學生列入最終名單，然后刪除權重值小的記錄，安排重選;如果按照課程權重值篩選的名單中人數仍然超出該課程的最大容量時，則參考學生的權重值，即把在該名單中學生權重值高的列入最終的選課名單[7]。因而在這種方法中，抽簽時采用了參考權重的抽簽思想，更加體現了學生選課的期望，更加科學化、合理化、人性化。該算法具體描述如下:

(1) 給每門參選課程設置期望權重值。

(2) 學生入學時，給每個學生一個平均權值。

(3) 參選課程數據、參選學生數據初始化。

(4) 學生選課。

(5) 如果某門課程的選課人數小于開課限制人數時，轉(7)。

(6) 如果某門課程的選課人數大于該門課程的人數容量時，抽取選擇課程期望權重值大的記錄，刪除權重值小的記錄，轉(9);若抽取人數小于等于規定的最大容量時，轉(10);然后刪除權重值小的記錄，轉(9);若按照課程權重值篩選的名單中人數仍然超出該課程的最大容量時，則參考學生的權重值，即把在該名單中學生權重值高的列入最終的選課名單，轉(10)。

(7) 選擇某門課程失敗，轉(9)，但確實有特殊原因要求選擇該課程，則轉(8)。

(8) 臨時增加選課記錄，修改確認記錄數。

(9) 修改選課狀態信息，通知學生重新選擇。

(10) 生成最終選課信息表。

基于權重抽簽算法的流程圖如圖1所示。

圖1 權重抽簽算法流程圖

4 學生權重值的動態變更

學生入學時，學校給每個學生賦予一個權重的平均值Q。

(1) 學生權重值有大的變更時根據其參與在教學活動中的獎懲為條件。具體設置如下:

上學期所選課程全部合格時權重值加1，記為q(1);

上學期受到獎勵1次，則權重值加2，記為q(2);

上學期參加1次學校組織的大型活動，則權重值增加1，記為q(3);

上學期四、六級考試通過，則權重值增加1，記為q(4);

上學期受到紀律處分1次，則權重值減3，記為q(5);

上學期專業課不及格1門，則權重值減1，記為q(6);

上學期選修課1門不及格，則權重值減1，記為q(7);

上學期選修課缺課1門，則權重值減0.5，記為q(8);

上學期缺考1門課程，則權重值減3，記為q(9);

學生學籍異動1次，則權重值減6，記為q(10)。

(2) 對當前權值進行更新Q = Q +∑ni=1q(i)。

5 結 語

該算法的實現受到了學生的一致好評，使得選課結果更加合理，具體體現在以下幾個方面:

首先，體現了人性化管理理念。避免了傳統抽簽算法中抽簽的隨機不確定性，最大限度體現了學生選擇課程的主觀意愿，具有極強的人性化理念[8]。

其次，避免了學生盲目選課。在以往的選課中，學生對于課程的選擇茫無頭緒，對能不能選中沒有任何的把握，而權重抽簽算法就要求學生選擇課程的權值，這樣在抽簽時基本保證了期望值高的學生能夠選擇到該課程[9]。

最后，有利于教學管理和加強學風。 由于學生權重值的變化與學生平時參與的教學活動及其參與的各種 有益活動有關，所以要想保證權值較高，必須平時嚴格要求自己，端正學習態度[10]。有利于學校的管理和學習風氣的加強。

參考文獻

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