一种在线直播课程的排课系统及方法

摘要

本发明公开了一种在线直播课程的排课系统以及基于该排课系统的排课方法，属于线直播教育技术领域。该排课系统包括基于现有操作系统的课程单元处理模块、班号处理模块以及排课模块。其中，课程单元处理模块与班号处理模块连接，班号处理模块与排课模块连接。课程处理单元模块，用于分解课程形成最小授课单元，并生成排课资源占用信息。班号模块用于生成班号，排课模块用于形成具体的上课课节信息。本发明还公开了基于排课系统的排课方法。本发明有效地解决了现有在线直播课程排课复杂，不能最大化利用教师资源以及通用性差的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及在线直播教育技术，具体涉及一种在线直播课程的排课系统以及基于该排课系统的排课方法。

背景技术

随着计算机技术和网络环境的不断发展，在线教育也得到了迅速发展，尤其是在线直播教学更是成为当下最主要的在线学习方式。直播教学可以打破时间和空间的局限性，学员可以根据自己的时间来选择合适的课程，即便是有因故错过直播课程，还是可以通过直播回放的方式进行补习。直播教学也省去了学员在学校与住宿场所来回奔波的问题，能够节约大量的时间。直播教学可以解决教育的公平性问题，使不发达的城市和偏远山区享受一线城市的名师资源。

对于在线直播课程，排课表是保证直播课程有序进行的关键环节。但是现有的排课系统都比较简单，一般是按照课程维度，按章节目录来排课表，如果两个课程里有相同的授课内容，需要重复排课表，需要多个老师来给不用的课程进行上课。即便能够解决重复排课的问题，也是根据具体的公司的具体业务来定制开发的，不具备通用性。现有的排课系统的灵活性比较差，也不能最大化的利用公司的老师资源。

虽然目前有报道采用基于爬山算法、局部搜索算法、遗传算法、蚁群算法、模拟退火算法以及穷举等算法的排课方法，但这些方法主要是针对线下面对面的实际授课情形的。这与线上直播课程的方式存在明显不同，例如，考量的因素存在较大差异，线下课程需要考虑教室等场地因素，而线上直播课程则不需要。

发明内容

为解决目前在线直播课程排课复杂、无法最大化利用教师、教务资源以及现有直播排课方法通用性差的问题，本发明提供了一种在线直播课程的排课系统，以及基于该排课系统的排课方法，所采取的技术方案如下：

一种在线直播课程的排课系统，其特征在于，包括基于现有操作系统并依次连接的课程单元处理模块、班号处理模块和排课模块；

所述课程单元处理模块，用于获取课程信息，分解课程形成最小授课的课程单元，并将课程单元信息转化为排课资源占用信息；

所述班号处理模块，用于获取授课计划信息，并结合排课资源占用信息，形成课程不同期次授课时间起点信息，再根据授课时间起点信息生成班号；

所述排课模块，用于形成上课课节信息，并结合教师信息最终形成排课表。

优选地，所述课程信息包括完成课程所需要的总体时长、可选择的授课长度、完成课程需要学习的具体知识门类、每个具体知识门类所需课时长度、不同知识门类之间的关联度以及课程的级别；所述分解课程形成最小授课的课程单元，是根据具体知识门类的数量、不同知识门类之间的关联度、每个门类知识所需课时的长度，生成最小可以独立授课的课程单元；所述将课程单元信息转化为排课资源占用信息，是将每个课程单元所需的总课时长、可选择的授课长度形成可用于计算的排课资源占用信息。

优选地，所述授课计划信息，包括授课的种类、开班的数量、开班的预定日期、每个课程种类教师的数量以及可授课的时间段。

优选地，所述形成上课课节信息，步骤如下：

S1：获取课程的级别信息、课程单元的名称以及授课班组形式，确定单次授课时长及所含课时数量，形成单次授课规则信息；

S2：获取每周可授课日期以及具体的授课时间段，形成授课时间资源分布信息；

S3：获取班号所含课程单元的数量，并计算出授课时长和课时数量的总数，形成授课总数信息；

S4：根据单次授课规则信息，将授课总数信息与授课时间资源分布信息进行拟合，形成具体课节的分布信息；

S5：将具体课节的分布信息与教师信息结合，再按需生成可手工改动的课程序号，最终形成具体的上课课节信息。

优选地，所述课程单元处理模块，还可将同一种类课程不同级别下所有所需课程进行汇总，分别分解课程形成最小授课的课程单元，形成的课程单元集，并对课程单元集中重复的课程单元进行简并，剔除重复课程单元。

优选地，所述系统还包括与课程单元处理模块、班号处理模块、排课模块连接的使用者终端，所述使用者终端用于录入和存储课程信息、授课计划信息、教师信息，设置课程级别、可选择的授课时长，获取上课课节信息，形成并显示课程表。

一种上述排课系统的排课方法，其步骤如下：

S1：将已确定的课程信息、授课计划信息、教师信息，录入到系统中，并设置好课程级别和可选择的授课时长；

S2：选择要排课的课程，并确定授课时长，课程单元处理模块获取课程信息，分解课程形成最小授课的课程单元集，检查并剔除课程单元集中的重复课程单元，并将课程单元信息转化为排课资源占用信息；

S3：生成班号信息、单次授课规则信息、授课时间资源分布信息和授课总数信息，计算形成具体课节的分布信息，结合教师信息生成课程序号，最后形成具体的上课课节信息；

S4：汇总所形成具体的上课课节信息，形成课程表。

优选地，步骤S3中所述计算形成具体课节的分布信息，依据内嵌于排课模块内的动态规划算法、回溯算法、禁忌搜索算法或哈希算法。所述授课计划信息，包括授课的种类、开班的数量、开班的预定日期、每个课程种类教师的数量以及可授课的时间段。

相对于现有技术，本发明获得的有益效果：

本发明所提供的排课方法是，先创建课程单元，在课程单元下创建班号，在班号下创建具体的上课课节，课程单元为最小的授课模块，班号为不同的招生期次，然后在创建具体的课程的时候通过选择课程单元和班号的方式来组成课程。

通过本发明的排课方法，可以实现几个效果：第一，如果多个售卖课程中包含相同的授课内容，这些相同的授课内容就可以安排一个老师来授课，因为理论上，对于在线直播课程来说，一个直播教室里的学员数量是没有上限的，这样一个老师讲课，所有购买了包含此部分相同内容的课程的学员就可以同时进行学习，可以最大化的利用短缺的老师资源；第二，可以简化教务工作者的工作量，不再需要为每个课程创建课节从而节约教务人员的数量，减少机构的人员支出，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明一种优选实施方式中排课系统的结构简图。

图2为本发明一种优选实施方式中排课模块生成上课课节信息的流程图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请可用于众多专用或者通用的计算机环境或配置中。例如，个人计算机；服务器；手机型、平板型等手持式便携设备；多处理器装置；或者包括以上任何装置或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如，程序模块。一般滴，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，有通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

图1为本发明一种优选实施方式中排课系统的结构简图。从图1可知，该排课系统的主要结构是依次连接的课程单元处理模块、班号处理模块和排课模块。这三大模块基于现有的Windows、Mac、Android Q、ISO等电脑端、平板或手机终端的操作系统。其中，课程单元处理模块主要是用于获取课程信息，并将由需要学习的多个门类知识的课程分解为最小可以授课的课程单元。再将课程单元信息转化为排课资源占用信息，以便于在排课过程中进行计算。在课程单元处理模块可借助于用户终端向系统内录入不同阶段学习所需课程、不同职业所需掌握的知识门类，掌握熟练程度评价标准，不同职业资格考试具体的考试项目等信息，常见的划分形式等，以便完成对最小授课单元模块的划分。例如，为完成法律从业资格考试，需录入考试所涉及的刑法、民法、理论法、刑事诉讼法、民事诉讼法等多个信息，以便于根据不同法划分课程单元。又例如，根据一级消防工程师考试的科目、注册会计师、一级建造师等不同类别的考试科目录入相应信息。根据一级建造师、二建建造师等不同级别要求，录入级别信息以及不同级别所需掌握的知识门类和掌握的水平信息等。

班号处理模块，主要是用于生成班号。具体地，是通过获取授课计划信息，并结合课程单元处理模块传送的排课资源占用信息，形成课程不同期次授课的时间起点信息，再根据授课时间起点信息生成班号。

排课模块主要是用于形成具体的上课课节信息，并结合教师信息形成最终的排课表。排课模块中集成内嵌动态规划算法、回溯算法、禁忌搜索算法或哈希算法的计算单元，在接收到课程单元处理模块、班号处理模块上游模块发送的排课请求，基于排课资源占用信息、授课计划信息等排课所需信息进行计算，最终生成可反馈到系统前台界面可进行人机交互的排课信息。

为方便操作，还可以系统还可以含有基于个人电脑的使用者终端，以便于将各种信息录入到系统内，同时，对系统进行各种设置，并接收和显示所形成的排课表或课程表。

其中，课程信息包括但不限于以下信息：

完成课程所需要的总体时长、可选择的授课长度、完成课程需要学习的具体知识门类、每个具体知识门类所需课时长度、不同知识门类之间的关联度以及课程的级别。具体来说，一门课程完成总体需要15天，每次授课的长度为2个小时，所需要学习的知识包括基础知识和实务操作，且二者分别需要10天和5天。基础知识和实务操作之间有一定关联性，但可以分开。课程级别分为，入门、初级、中级、高级四个级别。

而将课程分解为最小的课程单元，则是根据具体知识门类的数量、不同知识门类之间的关联度、每个门类知识所需课时的长度，生成最小可以独立授课的课程单元。例如，以上例子中可将基础知识和实务操作分为两个课程单元。将课程单元信息转化为排课资源占用信息，是将每个课程单元所需的总课时长、可选择的授课长度形成可用于计算的排课资源占用信息。例如，每门课程或者每个课程单元具体需要多长时间进行授课，需要占有几位教师等。

对于授课计划信息，则是根据每个用户的公司具体业务线，具体销售计划等等进行安排。具体包括授课的种类或类别、预计开班的数量、开班的大致日期、每个课程种类拥有的专兼职教师的数量，以及教师可以授课的时间段、任职期限、擅长领域、评估水平等等。

图2为本发明一种优选实施方式中排课模块生成上课课节信息的流程图。从图2可知，排课模块生成具体的上课课节信息，主要分为以下五个步骤：

S1：获取课程的级别信息、课程单元的名称以及授课班组形式，确定单次授课时长及所含课时数量，形成单次授课规则信息；

S2：获取每周可授课日期以及具体的授课时间段，形成授课时间资源分布信息；

S3：获取班号所含课程单元的数量，并计算出授课时长和课时数量的总数，形成授课总数信息；

S4：根据单次授课规则信息，将授课总数信息与授课时间资源分布信息进行计算，形成具体课节的分布信息；

S5：将具体课节的分布信息与教师信息结合，再按需生成可手工改动的课程序号，最终形成具体的上课课节信息。

以职业教育中会计培训初级职称的在线培训为例，一般会分为入门预科班、基础通关班以及高薪就业班三个班。每个班所含有的课程门类包括：

入门预科班：前导课、初级会计实务预科班、初级经济法基础预科班；

基础通关班：入门预科班所有内容、初级会计实务精讲班、初级经济法基础精讲班、初级会计实务考前串讲班、初级经济法基础考前串讲班；

高薪就业班：基础通关班的所有内容、老会计带你实操体验、做账报税实训；

上述课程经过课程单元处理模块处理后会形成如下9个最小可以独立授课的课程单元：

前导课、初级会计实务预科班、初级经济法基础预科班、初级会计实务精讲班、初级经济法基础精讲班、初级会计实务考前串讲班、初级经济法基础考前串讲班、老会计带你实操体验、做账报税实训。

由于一般情况下，相同业务不同级别、不同业务之间的课程长度难以避免有一定重复，且学习周期会有所不同。虽然在只有一个班号时无法节约课程，但在出现多个班号时，将会节约很多重复课程，并且班号越多节约的资源越多。由此可剔除出重复多余的课程，而且还可根据预先设定的课程级别，实现不同课程单元的组合，并进行统一排课，甚至可以由一位教师以一贯之地教授。由此，既可以有效地利用教师资源，又可以简化排课过程、解决排课容易出现冲突等问题。同时，该系统通用性较好，每个公司可根据自身情况，自身计划快速地、灵活地进行排课。

虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。