学分制下影响选课的因素分析及模型构建

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2010年第5期 高教探索 

Higher Education Exploration 

学分制下影响选课的因素分析及模型构建 

王俊生 

摘要:文章分析了影响学生选课结果的多种因素,在此基础上提出一个多因素综合选课优先级计算模 

型,并通过序关系分析法确定了各影响因素的权重和取值。通过实验证明,本文模型可以缓解高校选课中优质 

资源短缺所带来的管理问题。 

关键词:选课;优先级;序关系分析法;教学管理 

选课制是学分制教学管理的一个重要特征,选 

课系统是学分制实施的重要保障。随着高校招生规 

模的不断扩大,学生对优质课程资源竞争不断加剧, 

造成了教学管理的困难。如何合理、高效的分配优 

质资源是高校教学管理人员应该关注的问题。 

在选课中,学生对优质资源的竞争决定于选课 

系统的核心——选课算法,它决定了学生选课结果。 

特别是当有超过限量的学生选择一个教师的某门课 

程时,选课算法按照一定原则和方法决定获得课程 

资源的学生和被淘汰的学生。当前选课算法主要有 

先来先服务、抽签算法、概率算法等。先来先服务 

算法保证了在时间上较早选课的学生优先获得课程 

资源,而没有考虑后期选课学生对课程的需求,这 

对于后选课学生来说是不公平的。而抽签算法和概 

率算法则根据随机原则保证了选择同一课程资源的 

学生有相同的概率选择到该门课程,保证了学生选 

课的普遍公平性,但其没有考虑同一门课程对不同 

的学生有着不同的性质、多校区及时间优先等因素 

的影响。基于此,本文在分析影响选课结果的多种 

因素基础上.提出了综合多种影响因素的选课模型, 

并通过序关系分析法确定各影响因素的权值和不同 

情况的具体取值.实验证明本文模型是合理可行的。 

一、影响选课结果的因素分析 

高校的选课过程一般要经过几个阶段才能完成, 

如笔者所在的扬州大学需经过预选、正选及退改选 

三个阶段。预选阶段学生可以根据自己的兴趣及需 

求,选择任意教师及课程;正选阶段需要学生重新 确认自己所选择的课程,如果选课人数超过规定数 

量,需通过一定的规则确定获得课堂资源的学生, 

这个阶段正是本文讨论的内容;退改选阶段一般是 

针对错选、漏选或在正选阶段被淘汰的学生重新进 

行课程选择的过程。选课是学分制教学管理中的一 

个重要环节,多种因素同时影响着选课结果。 

1.教学计划。教学计划规定了各个专业的课程及 

其各学期课程的分布情况,是安排教学进程、落实教 

学任务的基础.1生文件,具有一定的稳定性和权威性, 

它对选课结果的影响是明显的。教学计划中课程分为 

必修课、限选课和任选课,同一门课程对于不同专业 

的学生可能具有不同的课程性质。一般来说,选择具 

有必修课性质课程的学生应该具有较高的优先级。 

2.课表。在实行学分制教学管理的高校中,有 

两种排课选课模式:先排课后选课、先选课后排课。 

相对于先选课后排课模式,先排课后选课模式便于 

教师资源紧缺的高校进行教学管理,所以大部分高 

校实行的是先排课后选课模式。由于学生选择的课 

程上课时间已经确定,一般情况下,学生在选课的 

过程中就会受到自己课表的制约,不能在同一时间 

选择两门课程,否则会造成上课时间冲突。但仍存 

在免听学生选课及基于自主学习的学生选课等特殊 

情况下的可以存在同一时间上两门课程的情况。 

3.多校区。多校区办学是高校规模不断扩张的 

必然结果。当前多校区办学有合并办学、新校区两 

种模式。合并办学是多个学校合并成一所大学所形 

成的多校区;新校区是一所大学新建设的校区。不 

收稿日期:2010—05—17 作者简介:王俊生,扬州大学教务处助理研究员,硕士。 (江苏扬 ̄1']/225009) 

・80・

 ・课程与教学・ 学分制下影响选课的因素分析及模型构建 

管是哪种模式,由于教学管理上属于一个学校,学 

生在选课的过程中,就可以选择任意一个校区的课 

程,这样就会出现跨校区连堂课,造成学生上课时 

间紧迫的问题。所以,一般学生选择本校区课程应 

该具有较高的优先级,相邻校区次之,选择距离较 

远校区课程具有较低优先级。 

4.选课时间。学生选课时间虽然不能完全决定学生 

的选课结果.但是也是影响学生选课结果的因素之一。一 

般来说,时间上早选课的学生应该具有较高的优先级。 

二、序关系分析法计算学生选课优先级 

本文在综合考虑影响选课结果的多种因素及保证 

选课的公乎『生基础上,提出一种基于优先级计算的多因 

素选课模型。针对在预选阶段超出限量的每门课程的选 

课学生,模型中都设置优先级,优先级高的学生可以优 

先获得优质资源。模型中选取4个影响选课的因素(课程 

性质、课表、所属校区及选课时间)及随机数因素共5个 

指标用于学生选课优先级计算模型,公式见(1)。 5 PCF=∑W xC (1) i=l 5 其中: 为影响因素权重, 1,2,…,5, W 1,用 i=1 k c表示第i个影响因素的具体取值,c【<l, C ̄j=I,G 表示 

第i个因素的第 个取值, 表示第i个影响因素的取值分 

类数。从公式(1)可以看出,影响Pc用又值大小的有各影 

响因素权值的大小及具体取值。如何确定各影响因素的 

权重及取值对学生选课优先级的计算非常重要。 

序关系分析法是一种结合了定量与定性分析的 

系统分析方法,其克服了A日P法的不足,在多因素系 

统评价的指标权重确定中应用非常广泛。I2】I3J为此,本 

文引入序关系法,以扬州大学为例介绍学生选课计算 

模型各影响因素的权重和具体取值计算过程。 

(一)确定各影响因素的权重 

1.层次结构模型设计 

依据影响选课结果因素分析,构建如图l所示 

的层次结构模型。 

图1 学生选课影响因素层次结构模型 2.选取专家及确定序关系 

专家的学科结构和职业结构对影响因素权重的 

确定具有决定性的作用。为了保证建立的序关系的 

合理性,选取教育学、教育技术学、计算机及与具 

有选课经验的专家10人进行权值确定。 

选取了专家后,每个专家需确定影响因素的序 

关系。即根据重要性程度对影响因素进行排序,基 

本思想如下。 

若影响因素u 相对于某评价准则(或目标)的 

重要性程度大于(或不小于) 时,则记为“ > 

若影响因素u。, …,u 相对于某评价准则 

(或目标)具有关系式: 

HI >U2 >…>Urn (2) 

则称影响因素U ,U ,…,u 之间按“>”确立 

了序关系。 

10位专家对5个影响因素建立的序关系见表2第 

二列。其中,第一行表示Pl评价专家认为影响因素 

的重要性程度从强到弱的顺序依次为:U2>u >u > 

U4>U .其它含义雷同。 

3.确定重要性标度及计算指标权重 

序关系确定后,专家需确定重要性标度,即定 

义序关系列表中相邻影响因素的重要程度之比。设 

专家关于影响u 与U 的重要性标度W /w 的理性判断 

为: 

Wk一1/w = ,k=m,m-1,m-2,…,3,2 (3) 其中,W 为第 个影响因素的权重, 的取值见 

表1。当m较大时, 可以取1.0。 

则 为: 

wn =(1+∑n r ) (4) k=2l=k 从而 :=rkw ,k=2,3,…, 1,m (5) . 

m=5为影响因素的数量,由此可以计算出 。 

表1 赋值参考 

说明 

1.0 影响因素u 与u 同等重要 

1.2 影响因素u 比uk稍微重要 

1.4 影响因素u 比uk明显重要 

1.6 影响因素u 比u 强烈重要 

1.8 影响因素U 比u 极端重要 

各中间情况 

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 ・课程与教学・ 学分制下影响选课的因素分析及模型构建 

表2中列出了重要性标度 (3-6YJ])及计算所得 

影响因素W (12—16Y ̄])。现以表2第一行为例说明影响 

权重的计算过程:P 专家建立的序关系为/Z:> >“,> U4>U5 1 >M > 3 >tt4*>u5 ;r2= 1*/w2 =1.4、r3=钆72*/w3 = 1.6、r4=w3*/w4*=1.2及/'5 ̄W4 5 :1.2;根据公式(4):1135 = 4 4 (1+∑兀 )_l_1+1.4x1.6x1.2x1.2+1.6x1.2x1.2+1.2x k+2i= 1.2+1.2) =0.109;根据公式(5):W4 = 5 ×1.2=0.131, ztJ3 = 4 x1.2=O.157,加2 = 3 ×1.6=0.251,加1 --W2 ×1.4= 0.352,由于( 1 2 ,W3 、W4 ,//)5*)表示序关系(U2,U1,U3, M4,“5) 的权重向量, 则W=(U1,/Z2,U3,“4,M5)= (0.251,0.352,0.157,0.131,0.109)。同理可得其他专家 所定义的序关系下的影响因素权重。 

4.综合权重向量计算 

根据每个专家定义的序关系和重要程度标度计 

算评价权重完毕,需综合各计算结果,获得综合评 

价权重。计算方法有两种:算术平均法及几何平均 

法(公式略)。将计算结果规范化就可以得到综合评 

价权重向量。计算结果见表2最后两行。算数平均和 

几何平均计算的综合权重向量结果基本相同,专家 

认为对选课影响的因素从强到弱依次是:课表、课 

程性质、校区、选课时间、随机因素。 

(二)确定各影响因素的取值G 

表2序关系、重要性标度及权重计算结果 

注:Pi,第i个专家; ,相对重要性标度; ,序关系影响因素权重;W ,影响因素权重。 

影响学生选课优先级顺序的另外一个因素就是 

各影响因素的具体取值 。我们仍然选取上面的10 

个专家,利用序关系分析法确定影响因素的具体取 

值。整体计算过程同上。算术平均计算结果为:C课 

程属性(必修课,限选课,任选课)=(0.51,0.32,0.17); 

C所属校区(本校区,相邻校区,非相邻校区)= 

(0.6,0.28,0.12);C课表(冲突,不冲突)=(0.88,0.12); 

C选课时问(开始时间段,中间时间段,结尾时间段)= 

(0.54,0.3,0.16)。 三实验及结论 

以扬州大学2009—2010春季学期,8门课程,每 

门课设置100人可选为例进行实验。预选阶段每门课 

有近300个学生选课。在正选阶段,为选择8门课程 

・82・ 的所有学生设置优先级。利用序关系分析法计算影 

响学生选课优先级多因素的权重和具体取值(算术 

平均),根据公式(1)计算每个学生的优先级PCF, 

然后利用冒泡排序算法对每门课程的P }序,得到 

所有课程的选课学生优先级排序结果。按照mr/,X大 

到小的顺序选择前100名学生可以选到该门课程,其 

余200名被淘汰。从计算过程中可以得出:课表不冲 

突、课程性质为必修、本校区上课的学生均可获得 

课程资源;课表不冲突、课程性质为限选的、本校 

区、选课时问较早的学生大部分也获得课程资源; 

与课表冲突的学生基本不能获得课程资源;相邻校 

区的学生有少部分获得课程资源。由此缓解了高校 

选课过程中课表冲突、学生必修 (下转第114页)