一种自动调课方法、装置和计算机存储介质

技术领域

本发明涉及教育系统技术领域，特别涉及一种自动调课方法、装置和计算机存储介质。

背景技术

目前，在计算机教育系统中的排课方法无法适应教师的调课需求，教师在自动排后手动调整的过程中显得毫无头绪，无法预知如何调整课表可以快速获得完整可用的课表。当需要做课程调整时需要投入大量的思考，花费不少时间和精力，教师除了基于自己的排课、调课经验外，尚未发现好用的计算方法。

因此，教师亟需一个能在调课时的帮助软件或方法。

发明内容

本发明提供一种自动调课方法、装置和计算机存储介质，旨在提供一种有效的调课方法，帮助教师快速调课。

第一方面，本发明提出一种自动调课方法，包括：

获取当前课表信息，计算现有课表中每个课程的可调课位与所述课程的课时数的比值，得到每个课程在每个课位上的占有度；

根据课位信息和每个课程在每个课位上的占有度构建反向索引；

获取待调整的目标课程的课程信息和课位信息，根据所述课程信息和课位信息从所述反向索引中得到所述目标课程占有度最高的N个课位；

从所述 N个课位中选取调换课位，重复获取所述调换课位的课程信息和课位信息，根据所述课程信息和课位信息从所述反向索引中得到所述调换课位的课程占有度最高的N个课位；

根据所述目标课程、调换课位和所述调换课位的课程占有度最高的N个课位构建调换路径最短的M个路径。

在其中一个实施例中，所述计算现有课表中每个课程的可调课位与所述课程的课时数的比值之前，还包括，

根据排课条件计算每个课程的可调课位。

在其中一个实施例中，所述根据排课条件计算每个课程的可调课位具体为，

获取一周内每个课程对应的教师可用课位集合、教室可用课位集合和课程可用课位集合，取它们的交集组成每个课程的可用课位集合，作为每个课程的可调课位。

在其中一个实施例中，所述从所述N个课位中选取调换课位之前，还包括，

若所述当前课表中包含空白课位，将所述空白课位作为调换课位，形成调换路径存入路径结果集。

在其中一个实施例中，所述从所述 N个课位中选取调换课位之后，还包括，

若将所述目标课程调换至所述调换课程之后的课表中包含空白课位，将所述目标课程的课位、调换课位和空白课位作为调换路径存入路径结果集。

在其中一个实施例中，所述根据所述目标课程、调换课位和所述调换课位的课程占有度最高的N个课位构建调换路径最短的M个路径包括，

根据所述目标课程的课位、调换课位、所述调换课位的课程占有度最高的N个课位，以及将所述调换课位调换至其占有度最高的N个课位之后对应的课表中的空白课位作为调换路径，存入路径结果集，从所述路径结果集中筛选出路径最短的M个路径作为最终的调换路径。

在其中一个实施例中，所述根据所述目标课程、调换课位和所述调换课位的课程占有度最高的N个课位构建调换路径最短的M个路径之后，还包括，

将所述调换路径最短的M个路径显示在课表界面上供调课老师参考。

在其中一个实施例中，还包括，通过点击鼠标获取待调整的目标课程，通过拖动鼠标将所述目标课程放置到调换课位。

第二方面，本发明还提出一种自动调课装置，包括：

占有度计算单元，用于获取当前课表信息，计算现有课表中每个课程的可调课位与所述课程的课时数的比值，得到每个课程在每个课位上的占有度；

反向索引构建单元，用于根据课位信息和每个课程在每个课位上的占有度构建反向索引；

调换列表获取单元，用于获取待调整的目标课程的课程信息和课位信息，根据所述课程信息和课位信息从所述反向索引中得到所述目标课程占有度最高的N个课位；

迭代计算单元，用于从所述N个课位中选取调换课位，重复获取所述调换课位的课程信息和课位信息，根据所述课程信息和课位信息从所述反向索引中得到所述调换课位的课程占有度最高的N个课位；

路径构建单元，用于根据所述目标课程、调换课位和所述调换课位的课程占有度最高的N个课位构建调换路径最短的M个路径。

第三方面，本发明还提出一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如上述任意一项所述的方法。

本发明一种自动调课方法、装置和计算机存储介质，获取当前课表信息，计算现有课表中每个课程的可调课位与该课程的课时数的比值，得到每个课程在每个课位上的占有度，构建每个课位的反向索引，获取待调整的目标课程的课程信息和课位信息，根据课程信息和课位信息从反向索引中得到目标课程占有度最高的N个课位，从这 N个课位中选取调换课位，重复计算调换课程占有度最高的N个课位，根据计算结果构建调换路径最短的M个路径；本方法自动计算目标课程在每个课位上的占有度选取到适用于跟目标课程进行调换的课位，迭代计算适用于跟调换课位的课程进行调换的课位，可以快速构建最优的课程调换路径，大量的节省教师调课的时间和难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本发明的部分实施例相应的附图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为本发明其中一个实施例中，自动调课方法的方法流程图；

图2为本发明其中一个实施例中，课表示意图；

图3为本发明另一个实施例中，自动调课方法的方法流程图；

图4为本发明另一个实施例中，课表示意图；

图5为本发明其中一个实施例中，自动调课装置的模块方框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

参见图1，本发明一种自动调课方法，在其中一个实施例中，包括：

S101,获取当前课表信息，计算现有课表中每个课程的可调课位与所述课程的课时数的比值，得到每个课程在每个课位上的占有度。

具体的，在计算可调课位时根据排课条件计算每个课程的可调课位。参见图2，若此时需要对二（2）班周一第三节语文课进行调整，选定这节语文课为选定课程，即目标课程，若学校规定上午的语文课、数学课和英语课不能调课到下午，此时这节语文课的排课条件为：周一至周五上午的课时，其可调课位为：4*5=20。

计算现有课表中每个课程的可调课位与所述课程的课时数的比值，得到各门课程的资源占有度：

语文：20/7 = 2.85；

英语：20/6 = 3.33；

数学：20/7 = 2.85；

化学：40/4 = 10；

地理：40/4 = 10；

物理：40/4 =10。

S102,根据课位信息和每个课程在每个课位上的占有度构建反向索引。

若没有其他限制条件，每个课程在某个课位上的占有度就为其资源占有度，根据课位信息和每个课程在每个课位上的占有度构建反向索引，标记周一第一节课为1-1，则：

1-1，语文：20/7 = 2.85，英语：20/6 = 3.33，数学：20/7 = 2.85，化学：40/4 =10，地理：40/4 = 10，物理：40/4 =10；

1-2，语文：20/7 = 2.85，英语：20/6 = 3.33，数学：20/7 = 2.85，化学：40/4 =10，地理：40/4 = 10，物理：40/4 =10；

1-3，语文：20/7 = 2.85，英语：20/6 = 3.33，数学：20/7 = 2.85，化学：1-3，40/4= 10，地理：40/4 = 10，物理：40/4 =10；

1-4，语文：20/7 = 2.85，英语：20/6 = 3.33，数学：20/7 = 2.85，化学：40/4 =10，地理：40/4 = 10，物理：40/4 =10;

2-1，语文：20/7 = 2.85，英语：20/6 = 3.33，数学：20/7 = 2.85，化学：40/4 =10，地理：40/4 = 10，物理：40/4 =10;

……

其中，下午的课位均不在这节语文课对应的索引列表中，并且在获取课表信息时，识别到周五第一节课为同类课程，不作为候选的调换课位，周四第一节课、第四节课和周二的第四节课为空白课位且没有限制条件，可以直接作为候选的调换课位，得到前三条调换路径：1-3 -》 2-4；1-3 -》 4-1；1-3 -》 4-4，将该调换路径存入路径结果集。

S103,获取待调整的目标课程的课程信息和课位信息，根据所述课程信息和课位信息从所述反向索引中得到所述目标课程占有度最高的N个课位。

从索引列表中筛选出这节语文课的课程占有度最高的5个课位，得到调换课位的候选列表，如：1-2,2-2,3-3,4-4,5-2。将筛选出来的优选的调换课位在课表界面上进行显示，供调课老师参考。

S104,从所述 N个课位中选取调换课位，重复获取所述调换课位的课程信息和课位信息，根据所述课程信息和课位信息从所述反向索引中得到所述调换课程占有度最高的N个课位。

S105,根据所述目标课程、调换课位和所述调换课位的课程占有度最高的N个课位构建调换路径最短的M个路径。

若此时调课老师想要将这节语文课调到周五的第二节化学课，选定该化学课为选定课程，即目标课程，基于新的课表得到这节化学课对应的索引列表，筛选出其课程占有度最高的5个课位，如：1-4,2-3,3-2,4-2,5-3。其中，此时语文课已经预设调至4-2的化学课，成为新课表中的空白课位，4-2的化学课可以直接调至课位1-3、2-4、4-1或4-4，形成周五的第二节化学课的前四条调换路径。

若1-3的语文课要调换至5-2的化学课，综合两次计算得到的调换路径可以得到路径最短的4条调换路径为：1-3 -》5-2 -》1-3、1-3 -》5-2 -》2-4、1-3 -》5-2 -》4-1或1-3 -》5-2 -》4-4，将这四条调换路径存入路径结果集。

若调课老师并不想将5-2的化学课调至新课表的空白课位，仍然可以迭代循环计算5-2的化学课的候选列表，从候选列表中选取其调换课位，进一步计算出其路径最短的调换路径，综合多次调换路径得到完整的调换路径。该自动调课方法可以根据老师的需求结合课表的实际情况，非常灵活的对课表进行快速有效的进行调整进而得到满足需求的课表。

在另一个实施例中，该自动调课方法还可以直接分别计算该语文课调换至候选列表中任意一个课位的路径，将这些调换径存入路径结果集，从最终的路径结果集中筛选M条，如5条路径最短的调换路径显示给调课老师参考。

本实施例的自动调课方法，自动计算目标课程在每个课位上的占有度选取到适用于跟目标课程进行调换的课位，迭代计算适用于跟调换课位的课程进行调换的课位，可以快速构建最优的课程调换路径，大量的节省教师调课的时间和难度。

参见图2，在另一个实施例中，该自动调课方法包括：

S201,获取当前课表信息。

在其中一个实施例中，当前课表信息包括当前已排课表数据、班级信息、教师信息、任课信息和排课条件等。

S202, 根据排课条件计算每个课程的可调课位。

参见图4，图4为另一实施例中二（2）班的课表示意图，该课表上设置有每个课位的调课状态，包括：可调、同课程、不可调和条件冲突四种类型，课表可以根据每个课位的状态改变颜色，进而可以直观的显示给调课老师看见并进行参考，每个课位的状态由排课条件决定。

在其中一个实施例中，获取一周内每个课程对应的教师可用课位集合、教室可用课位集合和课程可用课位集合，取它们的交集组成每个课程的可用课位集合，作为每个课程的可调课位。例如，若此时待调整的课程仍然为周一上午第三节语文课，这节语文课对应的语文老师的可用课位为整周；教师可用课位为整周；课程可用课位为周一至周五上午，且语文课不能与数学课、地理课、物理课进行调整以及其他具体限制条件约束，得到这节语文课最终的可用课位集合，将这三个课位集合取交集，得到这节语文课的可调课位、不可调课位和条件冲突课位并显示，调课老师可以从课表上直观的看见哪些课位是可以调换的，进而可以根据需要从标识过后的课表中选择调换课位。

S203,计算现有课表中每个课程的可调课位与所述课程的课时数的比值，得到S201,每个课程在每个课位上的占有度。

S204,根据课位信息和每个课程在每个课位上的占有度构建反向索引。

S205,获取待调整的目标课程的课程信息和课位信息，根据所述课程信息和课位信息从所述反向索引中得到所述目标课程占有度最高的N个课位。

S206,从所述N个课位中选取调换课位，重复获取所述调换课位的课程信息和课位信息，根据所述课程信息和课位信息从所述反向索引中得到所述调换课程占有度最高的N个课位。

S207,根据所述目标课程、调换课位和所述调换课位的课程占有度最高的N个课位构建调换路径最短的M个路径。

S208,将所述调换路径最短的M个路径显示在课表界面上供调课老师参考。

同时，后台开始计算现有课表中每个课程的可调课位与所述课程的课时数的比值，得到每个课程在每个课位上的占有度，基于每个课程在每个课位上的占有度构建反向索引，选取占有度最高的5个，不限于5个课位作为这节语文课调换课位的候选列表，并进行显示供调课老师根据需求选择；或者直接计算出调换路径最短的M个路径,如5个最短路径，供调课老师参考，M不限于5个。

在其中一个实施例中，调课老师可以通过点击鼠标获取待调整的目标课程，通过拖动鼠标将所述目标课程放置到调换课位，操作简单方便。

本实施例的自动调课方法，综合教师、课程涉及到的各种排课因素得到目标课程的可用课位并且通过颜色标识和显示，可以大大的缩小调课老师的选择目标，防止盲目的调换课位，实用性强，大量的节省了教师调课的时间和难度。

本发明还提出一种自动调课装置，参见图5，在其中一个实施例中，包括：

占有度计算单元10，用于获取当前课表信息，计算现有课表中每个课程的可调课位与所述课程的课时数的比值，得到每个课程在每个课位上的占有度；

反向索引构建单,20，用于根据课位信息和每个课程在每个课位上的占有度构建反向索引；

调换列表获取单元30，用于获取待调整的目标课程的课程信息和课位信息，根据所述课程信息和课位信息从所述反向索引中得到所述目标课程占有度最高的N个课位；

迭代计算单元40，用于从所述N个课位中选取调换课位，重复获取所述调换课程的课程信息和课位信息，根据所述课程信息和课位信息从所述反向索引中得到所述调换课程占有度最高的N个课位；

第一路径构建单元50，用于根据所述目标课位、调换课位和所述调换课程占有度最高的N个课位构建调换路径最短的M个路径。

在其中一个实施例中，该自动调课装置还包括，

可调课位计算单元，用于根据排课条件计算每个课程的可调课位。

在其中一个实施例中，可调课位计算单元具体用于，

获取一周内每个课程对应的教师可用课位集合、教室可用课位集合和课程可用课位集合，取它们的交集组成每个课程的可用课位集合，作为每个课程的可调课位。

在其中一个实施例中，该自动调课装置还包括，

第二路径构建单元，用于若所述当前课表中中包含空白课位，将所述空白课位作为调换课位，形成调换路径存入路径结果集。

在其中一个实施例中，该自动调课装置还包括，

第三路径构建单元，若将所述目标课程调换至所述调换课程之后的课表中包含空白课位，将所述目标课程的课位、调换课位和空白课位作为调换路径存入路径结果集。

在其中一个实施例中，第三路径构建单元包括，

根据所述目标课程的课位、调换课位、所述调换课位课程占有度最高的N个课位，以及将所述调换课位调换至其占有度最高的N个课位之后对应的课表中的空白课位作为调换路径，存入路径结果集，从所述路径结果集中筛选出路径最短的M个路径作为最终的调换路径。

在其中一个实施例中，该自动调课装置还包括，

显示单元，用于将所述调换路径最短的M个路径显示在课表界面上供调课老师参考。

在其中一个实施例中，该自动调课装置还包括，

操作单元，用于通过点击鼠标获取待调整的目标课程，通过拖动鼠标将所述目标课程放置到调换课位。

本发明实施例还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储其中存储有计算机程序，所述计算机程序在由所述处理器加载并执行时，实现上述方法实施例中任一实施例所述的方法步骤。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现上述方法实施例中任一实施例所述的方法步骤。

在本发明所提供的上述实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是移动终端，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案的构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。