基于优先级的排课算法研究

论文摘要

排课是高等院校教务管理中必不可少的常规工作,也是整个教学管理中最繁重、最复杂的工作之一。排课中的种种问题也普遍存在于各类高等院校当中,无论院校的规模大小、专业学科的多少,都要涉及到课表编制。随着高等教育事业不断的发展和在校大学生人数的逐渐增加,高等学校课程的开设必将向着更贴近社会需求、更真实模拟工作环境的方向发展,各类模拟工作环境的实验室也就增多了,这给高校的课表的编排带来了很大难度。所以根据不同时间,安排不同的教学环境在高校学校的排课管理中显得尤为重要,它有利于师生之间教与学的适当平衡,有利于日常教学工作的平稳推进,有利于教学资源的高效利用,有利于教学质量的稳步提高,对建设和谐校园更是不可或缺。本文是以现在高校中教师的上课情况为背景,本着人性化的角度设计的教务排课算法,此算法是采纳了多方意见,并提取了大多数教师的上课情况而设计的,本算法的目的是可以帮助学员的教务管理工作调高效率,减轻排课教师的负担,合理地利用教学资源,并使教师在上课的时间上更加人性化。论文首先介绍了此算法的开发目的,阐述了国内外不同排课算法的应用现状。然后对学院的教学管理工作进行了需求分析,描述学院教师的工作流程,根据需求分析,提出总体设计目标和方案,实现排课算法进行全局设计,并逐步细化,形成了以优先级排课的排课算法。在论文的详细设计与实现部分,首先对基本需求点进行划分,然后将这些基本数据进行选取整合,得到最终需要的排课因子,按照最后的排课因子进行算法排课,以求达到最优课表。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 排课算法概述
• 1.2 国内外研究及发展现状
• 1.2.1 国外研究及应用现状
• 1.2.2 国内研究及应用现状
• 1.2.3 主要算法概述
• 1.3 课题来源
• 1.4 论文的组织与安排
• 第2章 需求分析
• 2.1 算法的分析
• 2.1.1 传统排课算法中的不足
• 2.1.2 基于优先级排课算法的优势
• 2.2 教室情况分析
• 2.2.1 教室种类
• 2.2.2 教室人数
• 2.2.3 教室地点
• 2.3 教师情况分析
• 2.3.1 教师排课优先级
• 2.3.2 教师的上课喜好
• 2.4 课程情况分析
• 2.5 班级情况分析
• 2.6 本章小结
• 第3章 算法的基础设计
• 3.1 基础设计的目标
• 3.2 基础数据的使用过程
• 3.3 排课的基础元素
• 3.4 排课元素的整体进化过程
• 第4章 系统的总体设计
• 4.1 课表的二维设计
• 4.2 浮漂的排序
• 4.2.1 浮漂原始样本
• 4.2.2 排序后的浮漂样本
• 4.3 排课算法及过程
• 4.3.1 计算学校的教室是否满足课程需求
• 4.3.2 建立临时教师上课表和班级上课表
• 4.3.3 创建教师喜好算法
• 4.3.4 教室"权值"的换算
• 4.3.5 将授课单元换算成权值
• 4.4 排课算法
• 4.4.1 A操作:判断是否还有授课单元要排课
• 4.4.2 B操作:找到下一个授课单元
• 4.4.3 C操作:找到第一个满足规则的教室
• 4.4.4 D操作:判断当前教室是否可用
• 4.4.5 E操作:判断学生此时的时间是否可用
• 4.4.6 F操作:判断学生课间距离是否合适
• 4.4.7 G操作:向教师临时表中填写上课信息
• 4.4.8 H操作:向学生临时表中填写上课信息
• 4.4.9 N1操作:判断下一个满足条件的规则
• 4.4.10 N2操作:判断下一个符合规则的日期
• 4.4.11 N3操作:判断关系为1的节次是否满足
• 4.4.12 N4操作:判断关系为2的节次是否满足
• 4.4.13 N5操作:置换出满足条件的空余时间给授课单元
• 4.4.14 手工操作
• 4.5 数据库设计
• 4.5.1 数据库设计方法
• 4.5.2 数据库概念模型设计
• 4.5.3 数据库的表结构
• 第5章 系统实现
• 5.1 优先级排课系统的总体设计
• 5.2 模块的介绍
• 5.3 排课系统中各模块的业务流程
• 5.3.1 教师登记模块
• 5.3.2 教学计划管理模块
• 5.3.3 时间选择模块
• 5.3.4 排课模块
• 第6章 系统测试
• 6.1 软件测试
• 6.2 测试环境
• 6.3 功能测试
• 6.3.1 教室模块测试
• 6.3.2 教师模块测试
• 6.3.3 教学计划模块测试
• 6.3.4 排课模块测试
• 6.4 结果分析
• 6.4.1 教室的使用率
• 6.4.2 教师的排课要求满足情况
• 6.4.3 教师的整体满意度
• 第7章 总结和展望
• 7.1 本文总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢