高阳[1]2015年在《基于B/S的高校自动排课系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理高校排课工作是教学计划执行、实现培养目标的重要环节,目的在于能在有限的教学资源和限定的教学时间内,满足教师对班级进行授课,并保证教师授课、班级上课在时间上、空间上的无冲突。同时,需要满足学校因各方面原因对课表进行调整的需求。此外,高校排课管理工作中的课表输出是排课必不可少的重要环节,只有合理规范的课程表才能维持高校教学秩序的正常运转。然而,目前高校排课工作需要在人工进行统筹安排下,按课程顺序手工进行排课,不仅容易造成排课要素冲突,且后续检查和课表调整工作既耗时又耗力、准确率低。本文在查阅大量相关文献的基础上,以云南泛亚财税学院职业教育的教学教务管理为背景,采用基于动态规划思想的排课算法设计并实现了自动排课系统。本文的主要工作有:(1)首先叙述了本课题的研究背景和意义。介绍了当前高校自动排课系统的研究现状和发展趋势,以及目前高校排课系统工作中所存在的问题;(2)介绍了本系统设计和实现过程中所涉及到的关键技术和相关工具,如J2EE框架、oracle10g数据库、Weblogic 8服务器,并对C/S模式和B/S模式进行了相应的对比分析,确定基于B/S模式进行设计开发;(3)进行需求分析。分析了高校排课管理的业务逻辑和数据流程,确定自动排课系统所实现的数据结构和功能目标;(4)根据需求分析的结果,设计了自动排课系统的总体体系结构。主要分为叁个部分:界面的设计、动态规划思想的排课算法设计、自动排课功能的设计以及相关报表的自动生成与导出;(5)排课基础数据管理以及数据结构设计。对系统中的培养方案模块、教学计划编辑模块、分合班模块、班级基础信息、教学资源(教师信息、课程信息、专业信息)等基础数据模块管理;(6)自动排课系统设计与实现。采用基于J2EE框架的技术路线,以跨平台的Java编程语言对本文的自动排课系统进行了实现。本文所实现的自动排课系统试运行,基本满足了云南泛亚财税学院的排课需求,实现了系统的设计功能,提高了教学教务管理人员的工作效率。论文最后对本次自动排课系统研究工作进行了总结,对系统所存在的不足进行展望,同时也希望对后续研究者有所帮助,并期望本系统能够在实际应用中不断完善。
陶凌云[2]2012年在《高职院校排课问题求解模型及其算法研究》文中指出课表是学校日常教学活动的指挥调度表,编排课表是最重要的教学管理工作之一。近年来随着高职院校办学规模的迅速扩大,在校生数量显着增长,排课难度随之增加。特别在高职院校推出“工学结合”的人才培养模式之后,更是加强了对教学场地、行政班时间段划分等方面的严格管理。本文对高职院校排课工作进行了详细的分析,以浙江经贸职业技术为例总结了当前高职院校排课过程中存在的问题。根据高职院校教学管理的特点以及实际工作的需要,以传统的遗传算法为基础,建立了高职院校排课问题的求解模型。在此基础上以约束满足为导向,对影响排课质量的多方面因素进行了深入探讨。为了提高计算机自动排课的成功率,本文采取多种方法来保证种群中有效个体的数量,例如以个体优先级的顺序来初始化种群、对排课过程中产生的无效个体尝试修复操作等。通过时间段算法来管理排课过程中出现的行政班合班课程、连续授课课程。考虑到高职院校对实训场地管理有较高的要求,本文在排课算法中对实训场地实行软、硬约束分级调度,在满足教学要求条件的同时进一步提高了实训场地的利用率,加强了高职院校学生动手能力的培养。除此以外,还对选择、交叉、变异等算子进行适度优化,设计出一套适用于高职院校的排课算法。本文以学校当前学期的教学任务为例,从纵向、横向两个角度对排课算法进行仿真测试,分析了各项软约束条件、交叉概率、变异概率等参数对排课效果的影响。最后基于JSP语言和SQL Server2000设计了一套高职院校FTCN排课系统,有效地验证了排课模型的实用性。
张强[3]2014年在《基于遗传算法的智能排课方法及应用》文中研究指明智能排课系统是高校教育管理系统的重要部分,随着招生规模的不断扩大,教师、教室等教学资源变得越发紧缺,教学资源的利用率越来越受到重视,如何把有限的教学资源合理地分配给学生,是摆在各大高校面前的一个现实问题。传统的手工排课已经不能满足日益增长的要求,借助计算机辅助排课就成为一种必然趋势,各种智能排课系统也就应运而生,在众多的约束规则下,如何使用计算机编制出快速、高效、合理的课表,是一项值得研究的工作,此课题也吸引了国内外很多研究者对其进行深入研究。作为战斗在教务工作第一线的教务管理人员,对智能排课的重要性感受尤为深刻。但由于排课问题是一个NP完全问题,而且各高校的排课需求又是趋于多样化,所以迄今为止的智能排课系统多为建立在通用教务管理平台上的个性化应用系统。排课系统是一个复杂而又庞大的系统,排课算法为核心,结合常熟理工学院的实际情况,本文通过分析课表制定的原则和要求,梳理课表编排的业务流程,依据我校排课的实际需求,综合了排课当中出现的各种约束规则,充分发掘了排课中可能会遇到的各个因素,设计和实现了基于遗传算法的智能排课系统,并通过测试验证了系统的可行性和有效性。
屠雄刚[4]2006年在《案例注入式遗传算法及其在大学课程表问题中的应用》文中认为大学课程表问题(University Timetable Problem-UTP)是一个长久以来一直困扰着各个学校的教学资源多目标组合优化问题。它的解决不仅有助于我们对运筹学中多目标优化类问题的研究,而且对解决我国现阶段教育中教学资源相对稀少、而学生又相对较多的现状尤其具有现实意义。大学课程表问题已经被S.Even证明是一个NP完全问题,而目前能够较好解决该问题的就是遗传算法,但是在研究过程中我们也发现,为了要保留优秀个体以防止出现局部最优解的情况,大多数的遗传算法总是采用随机方式来初始化种群,这就造成了运算量变大和复杂度增加等情况,从而影响了算法的性能。而基于案例的推理具有良好的学习能力,能够通过对先前解决问题方法的学习来获得当前问题的解决方案,以此来提高解决问题的速度。因此本文提出了一种解决大学课程表问题的算法——案例注入式遗传算法,该算法利用基于案例的推理对遗传算法进行初始化,并在进化自然选择阶段对适应度较差的个体进行替换,以此来加快遗传算法的收敛速度,以便更快更好的完成排课任务。为了检验该算法的实际应用效果,本文针对大学课程表问题建立了数学模型,并利用数学化语言对排课问题的影响因素、主要约束条件和求解目标等进行了描述和分析;同时完成了遗传算法操作算子的设计,以及案例注入式初始化、合班拆解避让、冲突避让等算法的编码。最后使用VC++6.0作为开发工具,Access作为后台数据库,设计出了一个应用案例注入式遗传算法的自动排课系统,并将它与采用随机遗传算法的自动排课系统进行了对比测试。从最终排课时间及排课质量的分析结果来看,该算法较随机遗传算法有较大的性能改进,取得了良好的排课效果。
李伟红[5]2008年在《山东协和职业技术学院计算机自动排课系统的设计与实现》文中认为新学期开始,对每个高校来说,首当其冲的问题就是安排学生的课程设置。由于高校班级、课程数都相对较多,手工排课不可避免地要带来教师资源或教室资源的冲突的问题。在信息高速发展的今天,把纷繁芜杂的事情交给计算机来做,才能快速,高效地解决问题。排课管理的主要任务是把各系或各授课部门的课程申请进行汇总,然后根据教学计划或教学环节制订全校各班级的课表。为了使课表的编排更准确、合理、快速,高校教务部门已用计算机来进行排课管理,并先后开发出一些适用的排课软件系统。这个自动排课系统,便是集中考虑了课程、学生、教师及教室等各个方面的因素而开发出来的集合理、方便、快捷于一体的优秀的软件,它遵循了高校编排课表所依据的基本原则和模糊性原则。其主要功能包括:教学计划设置,自动排课与手工排课相结合,优秀的查询功能,课表打印功能。教学计划包括班级、课程、教师信息的设置.在系统设计过程中,本着“抓大放小”的原则,考虑主要因素,用评价函数的思想将“组合爆炸”问题进行简化,自动排课与手动调整相结合,能够解决这些问题。排课问题从数学上讲,是一个在时间、教师、学生和教室四维空间,以教学计划和各种特殊要求为约束条件的组合规划问题,其实质就是解决各因素之间的冲突。我们分析了国内外对排课问题的研究,根据高职院校的教学体制的特点,采用了化整为零的思想及优先级算法。该算法通过划分等价类、计算优先级等方法降低了课程调度的算法复杂性,从而可以以较快的速度获得较为满意的排课结果。本文采用Rational统一过程(RUP)为软件开发方法,以统一建模语言(UML)为分析设计描述语言,以山东协和职业学院的排课业务为对象进行需求分析,对计算机排课系统进行了系统设计,具体分析设计了用户管理、自动排课、课程管理、课表查询、课表输出等功能模块。本文介绍了系统开发的背景和国内外排课问题的发展现状,简要描述了系统需要解决的主要问题和系统的开发模式,对系统的需求分析和架构设计进行了详细描述,对系统部分功能的实现进行了介绍,并对教学计划和排课算法两个关键问题进行描述。
徐艳斌[6]2007年在《基于遗传算法的高校排课系统设计与分析》文中进行了进一步梳理排课是学校教学管理中十分重要且又相当复杂的管理工作之一，随着高校教育事业的发展，学生人数的不断增加，在教室资源有限的前提下课程编排显得更加繁重，同时课程的编排也更成为教学管理工作的关键，在一定程度和深度上影响着学生培养与教学质量的提高。由于本人在广东海洋大学教务处负责排课工作，在这几年的工作当中我深知排课的复杂性，要想在短期内排出一张令所有教师和班级都满意的课表难度很大，为了能最大的提高排课的效率本人对于排课算法提出了一些改进。排课问题是一个有约束的、多目标的、难解的组合优化问题，采用具有智能性和并行性的遗传算法，来对排课问题进行求解，是所有求解该问题方法中较明智的选择。本文旨在相关遗传算法和多目标优化理论的基础之上，提出一个课表方案的随机生成和优化算法，能够较大程度地反映实际排课情况和尽量达到多个目标最优。本论文的主要工作有：1．详细说明排课问题中的要素和常用的约束条件，分析排课问题的求解难点和目标，提出本文求解排课问题方案的总体思路和技术路线。2．以PowerBuilder语言为工具，制定排课系统的主要数据库结构和主要字段(教师编码)的数据编码结构，并采用优化编码结构组合的方法减少排课冲突，降低算法的复杂度。3．对排课问题的关键参数进行量化分析，针对排课问题的染色体编码完成各个遗传算子的设计和开发任务，最后集成排课的整体优化算法，完成排课软件关键模块的系统设计。
袁琰星[7]2011年在《排课管理系统的设计与实现》文中研究表明目前,随着高职院校在校人数的持续增长和越来越多学校的进行多校区教学,使得学校的教学管理工作变得越来越繁重,其中每个学期的排课在教务管理中就是一项非常重要和复杂的系统工作。为了提高排课的效率,设计一个科学高效的排课管理系统对于每个学校的教务部门来说都是非常有意义的事情。也是高校提升办学水平和教育教学质量的标准之一,更是国家在高等教育中推行教育信息化、现代化的重要体现。排课问题是一直以来困扰着各个高校的教学资源多目标组合优化问题。它的解决不仅有助于我们对运筹学中多目标优化类问题的研究,而且对解决我国高等教育中教学资源相对紧缺而学生又相对较多的现状尤其具有现实意义。排课问题从数学上讲,是一个在课程、时间、教师、学生和教室五位一体的问题,以教学计划和各种特殊要求为约束条件的组合规划问题,其实质就是解决各因素之间的冲突。排课管理系统的主要任务是把各系或各授课部门的课程申请进行汇总,然后根据教学计划或教学环节制订全校各班级的课表。为了使课表的编排更准确、合理、快速,高校教务部门己用计算机来进行排课管理,并先后开发出一些适用的排课软件系统。本文结合本人的工作岗位,以广东水利电力职业技术学院排课管理系统为应用对象,具体分析设计了用户管理、基本信息管理管理、智能排课、课表查询和输出等功能模块。文中首先对排课系统的国内外的研发动态和本文的主要研发内容进行分析,明确系统设计的目标与原则、系统需求、网络架构和软件系统结构等总体设计。此系统是基于web的排课系统,是结合了网络结构中的B/S结构而设计的。目的是让学生和教师可以很方便的通过网络查询排课的情况。在排课系统设计中,采用面向对象的设计方法UML对系统模型进行了建模和设计,并在课表安排中的时间采用遗传算法。通过分析比较选出了适合该排课系统的算法,分析了遗传算法的的基本理论,并着重结合学院排课系统分析了系统中使用的遗传排课算法,给出了该算法解决冲突的方法。最后通过实验测试分析,该遗传算法基本上满足了学院排课的需求。排课算法的实现很好满足了学院复杂捧课情况的管理需求,同时对其他高校排课系统开发具有参考价值。
丁丽娜[8]2010年在《基于UML的多媒体教室及机房排课系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理UML(Unified Modeling Language统一建模语言)是一种具有良好的定义、易于表达、功能非常强大的可视化建模语言,它支持面向对象的技术和方法,却独立于开发过程,自发布以来,得到了广泛的应用,已经成为计算机系统的需求分析、系统设计、建立系统模型的有效工具和方法。UML在面向对象技术的领域里已经占据着主导地位。多媒体教室及机房的排课与一般的排课问题不同,它是在总课表已经确定了上课时间的基础上,为某些课程分配多媒体教室或是机房,因此在某些时间段存在更多的冲突问题。以往江西机电职业技术学院采用的是手工排课方式,工作量大,人为失误多,工作效率低。为解决以上问题,本文进行多媒体教室及机房的自动排课系统的研究开发。本系统借鉴了国内外研究排课问题的经验,采用OOSD(面向对象技术),使用UML进行系统分析、设计、建立实际问题的系统模型,采用RUP(Rational Unified Process统一开发过程)模式进行架构设计,采用基于C/S(Client/Server或客户/服务器模式)的分布式数据库的体系结构技术完成系统架构设计,采用贪婪算法和分治算法等来降低排课算法的复杂度,采用VB完成系统操作界面的设计。
常国锋[9]2010年在《基于UML的高校自动排课系统的设计与实现》文中研究说明随着高等学校的不断扩招,在校生人数与教师规模的不断增加,现有教学软硬件资源出现了严重不足的现象,传统的手工排课遭到了严峻的考验。随着计算机在课程编排中的应用,借助计算机来实现课程的自动编排是必然的选择,同时也是当前高等学校较常采用的手段。本文将标准建模语言UML (Unified Modeling Language)应用于自动排课系统的开发过程,以标准建模语言UML为分析设计描述语言,采用Rational统一过程(RUP, Rational Unified Process)软件开发方法,给出了一种基于标准建模语言UML的层次化系统需求分析方法,对自动排课系统需求分析框架及其应用过程进行了论述,分析讨论了标准建模UML在系统设计中的应用,建立了自动排课系统的模型。介绍了系统需求分析、设计的整个过程,给出了自动排课系统体系结构、功能模块和数据库设计。具体分析设计了用户管理、基础信息管理、自动排课、课表输出、课表查询等功能模块,并对这些模块的实现进行了详细的描述。本自动排课系统遵循软件工程的思想,完成了排课系统的静态和动态建模。采用B/S和C/S模式相结合的方式,用JBuilderX作为开发工具,实现了本自动排课系统功能的应用,并已取得了较好的实用效果。
王浩[10]2014年在《高校自动排课系统的设计与实现》文中认为随着计算机网络技术的发展和教育信息化的不断推进,高校教务管理信息化已成为教学管理的水平和办学水平的标志。在高校日常教学管理工作中,排课是教学计划实施中最重要也是最基本的环节。由于存在学生人数多,教师相对缺乏和教室资源短缺的情况,手工排课显得十分繁琐和复杂,尤其排课过程中要尽力避免各种冲突的出现,使教务人员的劳动强度大增。目前,国内高校排课系统一般都依赖于各院校的实际约束条件,规模较小,数据共享和扩展性差。因此,开发适合自身实际的自动排课系统,解决排课工作的困难,成为教务管理亟待解决的问题,同时也是在知识经济背景下高校教务信息化建设发展的必然趋势。对排课系统研发的背景、发展现状进行了分析,描述了系统开发的主要工作和整体情况。根据北京联合大学生物化学工程学院的实际需求,分析高校排课的要素和制约条件,提出排课问题的难点和目标,遵循软件工程的开发设计方法,对系统进行需求分析和功能设计,建立业务模型。对多种排课算法进行分析,提出一种基于贪心算法和回溯算法相结合的排课算法。进行系统详细设计和数据库设计,采用基于客户端/服务器(C/S)模式的叁层数据处理结构,选用PowerBuilder12.5与SQL Server 2000数据库搭建系统的前端数据库开发平台和后台数据库服务器,进行编码实现自动排课功能。对学院的实际排课问题进行求解,测试排课结果的满意程度,论述系统的可行性和实用性,试验表明了该系统能够达到提高排课效率,有效解决了学院在复杂排课需求下的排课困难,为学院正方教务信息系统二次开发扩展了自动排课功能,具有实际应用价值。
参考文献：
[1]. 基于B/S的高校自动排课系统的设计与实现[D]. 高阳. 天津大学. 2015
[2]. 高职院校排课问题求解模型及其算法研究[D]. 陶凌云. 浙江工业大学. 2012
[3]. 基于遗传算法的智能排课方法及应用[D]. 张强. 华东理工大学. 2014
[4]. 案例注入式遗传算法及其在大学课程表问题中的应用[D]. 屠雄刚. 国防科学技术大学. 2006
[5]. 山东协和职业技术学院计算机自动排课系统的设计与实现[D]. 李伟红. 山东大学. 2008
[6]. 基于遗传算法的高校排课系统设计与分析[D]. 徐艳斌. 广东工业大学. 2007
[7]. 排课管理系统的设计与实现[D]. 袁琰星. 华南理工大学. 2011
[8]. 基于UML的多媒体教室及机房排课系统的设计与实现[D]. 丁丽娜. 南昌大学. 2010
[9]. 基于UML的高校自动排课系统的设计与实现[D]. 常国锋. 南京理工大学. 2010
[10]. 高校自动排课系统的设计与实现[D]. 王浩. 北京工业大学. 2014
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