Prima di tutto devi usare le classi per le tue selezioni invece di un ID. jQuery restituirà solo un elemento quando usi un id. Dopodiché la seguente funzione convertirà tutti i valori delle selezioni che dai come parametro come un array.

/**
 * Convert select to array with values
 */    
function serealizeSelects (select)
{
    var array = [];
    select.each(function(){ array.push($(this).val()) });
    return array;
}

Quindi:

var course_ids = serealizeSelects($('.course_id'));

Dovrebbe per esempio restituire:

[1,3,2]