基于遗传算法电大排课系统的设计与实现

论文摘要

随着高校的不断深化改革,教学及教学管理的信息化成为高校提高竞争力、提高管理水平、保证教学质量的关键因素。而高校教务管理系统中的排课管理一直是高校管理中的一个难点。随着开设专业的不断创新、开设课程的数量逐年增多,教室资源、教师资源已经日益成为了制约高校发展的一个管理瓶颈。传统的手工排课不但让教务管理人员承担了巨大而繁琐的工作量,而且容易造成教室资源、教师资源的缺乏或浪费。尤其是对于随时可能变化、更改的资源信息,如调课、调教室、换教师等情况,必然会影响到教师、学生、教务管理人员等各方的安排,信息传递也难以做到即时的上通下达。随着全国高校信息化的不断深入,高校的教务管理中采用自动排课系统已成为大势所趋。排课问题是一个有约束的、多目标的、难解的组合优化问题。并且已经被证明是一个NP完全的问题。采用智能型与并行性的遗传算法是一种有效解决NP完全组合问题的方法,适合在排课系统中应用。本文目的是主要解决电大教务管理当中计算机排课系统的设计与应用,要求综合考虑教师、课程、班级、教室、时间等诸方面的因素,统筹兼顾,使课表既符合教学规律,又能达到教师、教室等资源利用的最大化,满足学生的需求。本文调研了国内外在教务管理、排课算法等方面的研究现状,分析了北京广播电视大学开放教育学院在教学教务管理工作中排课管理相关的各项需求,整合引入了电大系统内已有的各类教学、教务管理系统数据,设计了利用遗传算法实现自动排课的算法,并详细介绍了北京电大教务排课系统的整体设计和实现方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 课题来源
• 1.3 国内外高校排课系统的现状
• 1.3.1 排课管理系统的现状
• 1.3.2 排课算法的研究现状
• 1.4 课题研究主要内容
• 1.5 论文组织结构
• 第二章 系统需求分析与技术分析
• 2.1 系统需求分析
• 2.1.1 业务需求分析
• 2.1.2 数据需求分析
• 2.1.3 功能需求分析
• 2.1.4 约束条件分析
• 2.2 系统技术分析
• 2.2.1 基于遗传算法的排课方法
• 2.2.2 开发技术分析
• 第三章 系统设计
• 3.1 系统总体构架设计
• 3.2 系统总体功能设计
• 3.2.1 基础数据库管理模块
• 3.2.2 约束条件管理模块
• 3.2.3 自动排课与调整模块
• 3.2.4 查询打印模块
• 3.2.5 用户管理模块
• 3.2.6 系统登录模块
• 3.3 数据库设计
• 3.3.1 数据表设计
• 3.3.2 数据关系设计
• 第四章 排课管理系统的实现
• 4.1 数据库
• 4.2 数据访问层的实现
• 4.2.1 数据实体
• 4.2.2 数据库对象
• 4.2.3 数据库设计思想
• 4.3 业务逻辑层的实现
• 4.3.1 主要WebService方法
• 4.3.2 身份管理实现
• 4.3.3 基于遗传算法的排课算法
• 4.4 表示层的实现
• 4.4.1 主界面
• 4.4.2 系统登录模块
• 4.4.3 自动排课与调整模块
• 第五章 结论
• 5.1 排课系统开发状态
• 5.2 系统应用与推广计划
• 5.3 待完善的问题
• 参考文献
• 致谢