一种多功能综合教学管理系统及方法与流程

本发明涉及教学管理，特别涉及一种多功能综合教学管理系统及方法。

背景技术：

1、传统的教学管理依赖大量手工操作，如成绩录入、课程安排等，效率低下且容易出错。同时，缺乏有效的教学质量评估和监控机制，导致教学改进缺乏数据支持。

2、随着信息技术的快速发展，特别是大数据、云计算、人工智能等技术的成熟，为教育行业提供了新的解决方案，智慧教务场景的研究与应用正是基于这样的背景和需求。基于此，我们提出一种多功能综合教学管理系统及方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种技术方案用于管理教务工作，提供api接口调用的方式，调用相应的应用程序实现自动排课，以生成电子课表，充分利用了服务器的计算资源，提高了计算效率；并将教师信息和学生成绩与电子课表关联，便于教学管理和监控教学质量。

2、本发明提出的技术方案为：一种多功能综合教学管理方法，所述方法包括：

3、从教务数据库内获取多个教学班的历史电子课表；

4、从历史电子课表中提取课程数据，构成课程数据集，所述课程数据包括课程名称、教学班信息和课程总数；

5、接收排课指令，解析排课指令后生成对应教学班的新电子课表；

6、从教务数据库中获取教师信息，将教师信息与新电子课表关联，所述教师信息包括教师基本信息和授课信息；

7、从教务数据库中获取教学班的学生信息，将学生信息与新电子课表关联，用于管理教学班的学生信息；所述学生信息包括学生的基本信息和选课信息；

8、接收查询指令，输出电子课表中对应课程的成绩信息和学生信息；

9、所述教师基本信息包括教师id、性别和教龄，所述授课信息包括授课的课程名称、授课的教学班名称和授课的课程总数，所述学生的基本信息包括学生id、所在教学班的名称；所述选课信息包括必修课名称信息、选修课名称信息、每个必修课的上课次数和每个选修课的上课次数。

10、优选的，所述获取排课指令，解析排课指令后生成对应教学班的新电子课表，包括以下步骤：

11、解析排课指令获取第一api接口信息，用于连接排课app；

12、获取课程数据集内所包含的课程名称，并对每个课程名称进行独特编码后获得相应的课程编码，通过排课app将多个课程编码构成m行n列的数据阵列一；

13、在显示终端的显示区域一内显示数据阵列一，并等待用户的选择指令；

14、为数据阵列一中每个数据项匹配相应的数据标签一；

15、接收选取指令，在设定时间段内，将选取的数据阵列一中的多个数据项存储在系统内存的缓存区一内；

16、接收操作指令二，获取历史操作日志，判断是否执行操作指令二；

17、如果需要执行操作指令二，则将缓存区一内的多个数据项生成数据阵列二，并将数据阵列二存储在系统内存的缓存区域二内；

18、为数据阵列二中的每个数据项匹配相应的数据标签二；

19、获取约束条件集，识别约束条件集内每个约束条件的优先级；

20、判断数据阵列二是否满足至少一个约束条件，如果是，则进入下一步骤；否则，返回上一步骤；

21、获取操作指令三，在显示终端的显示区域二内显示数据阵列二，用于表示生成的新电子课表。

22、优选的，所述数据标签一为二维数据向量，其中，表示包括第类信息的数据标签一，、分别表示第类信息的id信息编码和关联信息编码，，表示信息类型的个数；

23、所述数据标签二为四维数据向量，其中，表示包括第类信息的数据标签二，、、和分别表示第类信息的id信息编码、关联信息集一、关联信息集二和关联信息三编码。

24、优选的，所述将教师信息与新电子课表关联，包括以下步骤：

25、构建包括教师信息的数据标签一，其中和分别表示教师id和授课的课程名称编码；

26、将授课的课程名称编码与数据阵列二内的每个数据项进行比较，如果相等，则将数据标签一与相应的数据项匹配，进而实现教师信息与新电子课表关联。

27、优选的，所述将学生信息与新电子课表关联，包括以下步骤：

28、构建包括学生信息的数据标签二，，、、和分别表示学生信息中的学生id、与学生id关联的课程集、与学生id关联的课程集和与学生id关联的教学班名称编码；

29、其中：

30、，表示与学生id对应的第个课程名称的编码；

31、，表示与第个课程名称对应的分数；表示课程总数，；

32、将与数据阵列二的每个数据项进行比较，如果相同，则将数据标签二与相应的数据项匹配，进而学生信息与新电子课表关联；

33、所述接收查询指令，输出电子课表中对应课程的成绩信息和学生信息，包括以下步骤：

34、获取数据阵列二内的鼠标点击信号或按压信号，获取鼠标点击信号或按压信号的坐标；

35、获取与坐标匹配的数据阵列二中的数据项，获取与所述数据项关联的学生信息；

36、将获取到的学生信息在显示终端中显示区域三中显示。

37、优选的，所述接收选取指令，在设定时间段内，将选取的数据阵列一中的多个数据项存储在系统内存的缓存区一内，包括以下步骤：

38、收集显示区域一的鼠标点击信号和按压信号，获取鼠标点击信号或按压信号在显示器区域一内的位置信息；

39、根据位置信息判断数据阵列一中数据项是否被选取；

40、设定选取时间段的时长阈值，将在时长阈值内选取的数据项发送至系统内存的缓存区一内。

41、优选的，所述接收操作指令二并解析，获取历史操作日志，判断是否执行操作指令二，包括：

42、解析操作指令二获取操作指令二，获取第二api接口信息和缓冲区域二的地址信息；

43、调取历史操作日志，计算获取操作指令二的历史执行次数；

44、如果历史执行次数大于预设的最大调课次数，则不执行操作指令二；否则，执行操作指令二；

45、所述如果需要执行操作指令二，则将缓存区一内的多个数据项生成数据阵列二，并将数据阵列二存储在系统内存的缓存区域二内，包括：

46、获取第二api接口信息，用于连接调课app；

47、将数据矩阵一发送到调课app，通过调课app调整数据矩阵一中的数据项的顺序，形成数据矩阵二；

48、将数据矩阵二发送到缓存区二内。

49、优选的，所述获取约束条件集，识别约束条件集内每个约束条件的优先级，包括：

50、获取约束条件集，从所述约束条件集中提取优先排课课程集和禁止排课约束条件；

51、通过优先排课约束条件判断数据矩阵一内的4行n列的数据项是否包括优先排课课程集内的课程编码；若是，则进入下一步，否则获取第一api接口信息，再次调整数据矩阵二中的数据项的顺序；

52、识别数据矩阵二中数据标签一，获取数据矩阵二中的总数，判断的总数是否超过教师的授课的课程总数，如果是，则重新匹配教师信息，调整相应课程的授课老师。

53、本发明还提供一种多功能综合教学管理系统，包括处理器、显示终端、输入输出设备、存储器、通信模块和服务器，所述显示终端、输入输出设备和存储器分别与处理器连接，所述处理器通过通信模块与服务器连接，所述服务器内存储有教务数据库、排课app和调课app，所述系统用于执行所述的一种多功能综合教学管理方法。

54、本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现所述的一种多功能综合教学管理方法。

55、本发明的有益效果：

56、1、本发明，使用获取到的第一api接口信息，连接到排课应用程序，从而获取包含课程名称的课程数据集。每个课程名称被转换为一个二进制向量，将编码后的课程名称组织成一个7行6列的数据阵列，也就是电子课程表。在显示终端的特定显示区域内展示这个数据阵列，并等待用户输入选择指令。

57、2、本发明，设置约束条件，这些条件包括教室容量、教师可用时间、学生选课冲突、教师授课数量限制、优先主课排课时间等。检查当前的数据阵列是否至少满足两个关键的约束条件。如果不满足，需要返回上一步重新调整。

58、3、本发明中，对于每个学生，创建一个数据标签（可以用一个结构体或类来表示这个数据标签）。初始化数据阵列二，用于存储课程编码和相关的信息。对于每个学生的信息，遍历其选课信息，将每门课程的名称转换为相应的编码。将转换后的课程编码与数据阵列二中的每个数据项进行比较。如果找到相同的课程编码，则将该学生的信息（即数据标签二）与这个数据项关联起来，根据上述匹配结果，更新新电子课表，确保点击每个课程编码都会显示正确的学生信息。以此，可以将学生信息有效地与新电子课表关联起来，从而便于管理和查询教学班的学生信息。

59、4、本发明，在用户界面中，监听用户的鼠标点击或触摸屏按压事件。这些事件通常会触发一个信号，表明用户希望查看某个特定区域的信息。当收到用户的点击或按压信号时，系统会记录下这个事件发生的具体坐标（例如，屏幕上的x和y坐标）。这些坐标将用于确定用户想要查询的具体内容。将屏幕坐标转换为数据阵列中的索引或键值，找到数据阵列二中与之对应的数据项。根据找到的数据项，检索与之关联的学生信息。将检索到的学生信息展示在显示终端的指定区域（如显示区域三）。这样，用户就能够看到他们所查询课程的相关学生信息和成绩信息。