基于元启发式算法的学生信息管理系统的设计与实现

论文摘要

学生信息管理是学校工作中的重要组成部分。随着信息技术的发展,学生信息管理系统在学校管理工作中发挥着越来越重要的作用。中小学作为一类特殊的学校,对学生信息管理系统的功能有特殊的要求。设计实现一个适应中小学要求的学生信息管理系统具有实际意义。本课题来源于一个新加坡国际学校(香港)的中小学学生信息管理系统建设项目。在新加坡国际学校中,学生在升入高一年级前,需要按照学生的平时表现、学习成绩、男女比例、新旧同学搭配、班级学生数等要求进行重新分班,使一个年级的每个班级的学生在各方面都尽量平衡,这种分班方式称为常态分班。常态分班问题是从各种可能的组合中找出符合要求的分配方案。经过实验对比,论文采用模拟退火算法和微正则退火算法两个最优化问题的元启发式算法作为分班算法解决常态分班问题。通过与手工分班结果进行对比,采用元启发式算法的分班结果更加符合常态分班的要求,达到了预期的效果。本系统基于Spring和Hibernate框架实现服务器端,采用Flex技术实现客户端,设计实现了一个适应新加坡国际学校实际需求的学生信息管理系统。系统实现了学生信息管理、课程信息管理、学生分班管理和数据导入管理等功能,可对导入的学生信息、班级信息和教师信息进行管理,可以为学生分配班级、分配课程、分配教师、生成成绩单等。将基于元启发式算法的分班算法应用到学生信息管理系统中的分班模块中,使系统实现了对于学生进行常态分班的功能。系统实现了中小学学生信息管理的需求,经过测试后,已经提供给用户使用。一方面为用户节约了大量的人力资源,同时也为用户提供了高效的学生信息管理功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景
• 1.2.1 现代学生信息管理系统
• 1.2.2 能力分班和常态分班
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文内容安排
• 第二章 系统相关技术研究
• 2.1 服务器软件开发技术选型
• 2.1.1 服务器软件开发主流平台对比
• 2.1.2 Java EE 优势
• 2.2 Spring 框架
• 2.2.1 轻量级框架简介
• 2.2.2 Spring 功能模块
• 2.3 Hibernate 框架
• 2.3.1 持久层框架概述
• 2.3.2 Hibernate 体系结构
• 2.3.3 Hibernate 核心接口
• 2.4 Flex 技术
• 2.5 元启发式算法
• 2.5.1 模拟退火算法
• 2.5.2 微正则退火算法
• 2.6 本章小结
• 第三章 常态分班问题求解
• 3.1 常态分班问题概要
• 3.2 常态分班问题的数学模型
• 3.3 模拟退火算法
• 3.3.1 贪心算法
• 3.3.2 新解的产生方式
• 3.3.3 温度
• 3.3.4 算法过程
• 3.4 微正则退火算法
• 3.5 实验结果分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 学生信息管理系统的分析、设计与实现
• 4.1 系统背景概述
• 4.2 系统需求分析
• 4.2.1 需求分析的目的
• 4.2.2 系统需求分析
• 4.2.3 系统功能分析
• 4.3 系统设计
• 4.3.1 系统架构设计
• 4.3.2 功能模块设计
• 4.3.3 数据库设计
• 4.4 系统实现
• 4.4.1 开发环境的配置
• 4.4.2 基本框架自动生成技术
• 4.4.3 系统功能模块实现
• 4.5 本章小结
• 第五章 系统测试
• 5.1 测试环境
• 5.2 测试流程
• 5.3 系统测试总结
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢