畢業(yè)論文-高校排課系統(tǒng)的研究與設計.doc

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1、高校排課系統(tǒng)的研究與設計本科畢業(yè)論文(科研訓練、畢業(yè)設計)題目：高校排課系統(tǒng)的研究與設計姓名：學院：軟件學院專業(yè)：軟件工程年級：學號：指導教師（校內）：職稱：指導教師（校外）：職稱：年月日15高校排課系統(tǒng)的研究與設計高校排課系統(tǒng)的研究與設計摘要針對廈門大學以往采用的排課系統(tǒng)，排課結果不盡人意，需要人工反復修改等的不足，總結經(jīng)驗，認真分析了排課算法的數(shù)學模型，結合我校教育資源特點，開發(fā)這套獨立可靠的排課管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)開課計劃、教師信息和教學資源信息電子化，排課管理流程化。本論文闡述了該排課系統(tǒng)的需求分析及意義，詳細描述了系統(tǒng)的整體結構

2、和實現(xiàn)方法，根據(jù)廈門大學教學排課需要，設計了基于優(yōu)先級的自動排課算法。文中詳細介紹了排課算法的設計與實現(xiàn)、數(shù)據(jù)庫的設計與實現(xiàn)、數(shù)據(jù)錄入、信息查詢的設計與實現(xiàn)。在時間選擇的靈活性、優(yōu)先級的計算、等價類的劃分、算法復雜性的降低等進行了自我特色的改進，并在編程上得到實現(xiàn)。關鍵詞自動排課排課算法優(yōu)先級等價類別15高校排課系統(tǒng)的研究與設計目錄第一章緒論1第一節(jié)問題的提出1第二節(jié)計算機自動排課的發(fā)展歷程1第三節(jié)本課題的意義2第二章系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境3第一節(jié)系統(tǒng)平臺Windows20003第二節(jié)數(shù)據(jù)庫Access4第三節(jié)應用開發(fā)工具JBuilder9.0

3、4第三章課題內容及系統(tǒng)分析4第一節(jié)需求分析4第二節(jié)系統(tǒng)總體結構設計5第三節(jié)數(shù)據(jù)庫設計5第四節(jié)算法設計6第四章查詢模塊的設計與實現(xiàn)6第一節(jié)與本系統(tǒng)相關之JBuilder數(shù)據(jù)控件說明6第二節(jié)查詢模塊的功能及實現(xiàn)方法8第三節(jié)教師課程安排的查詢10結論13鳴謝13英文摘要14參考文獻1515高校排課系統(tǒng)的研究與設計第一章緒論第一節(jié)問題的提出所謂的排課問題，就是是將教師與學生在時間空間上根據(jù)不同的約束條件進行排列組合，以使教學順利進行。這里的約束條件主要為避免沖突，這里的沖突包含很廣泛，例如：同一時間對同一名教師安排兩門不同的功課，則對該教師而

4、言，課程的安排是沖突的，對學生也是如此；同一時間給同一教室安排兩門不同的課程則對于這兩門課程來說安排的教室是沖突的，在滿足全部約束條件的基礎上，對教師、教室、學生及時間等幾部分資源進行最優(yōu)化組合，以保證整個教學計劃正常進行。在排課問題中要解決的核心問題是避免沖突，這里的沖突主要包括上課時間、教師、教室以及上課學生等各方面因素，沖突可能涉及上述因素中的兩個或者多個，例如：教師或學生不能在同一時間上兩門課；在同一時間應該有足夠的教室容納上課的學生等等。由于各個教學單位的教學組織方式不盡相同，因此各個教學單位在解決沖突問題上的側重點也有所不

5、同，在最終解決排課問題上所采取的策略也不相同。對于中、小學這類固定教室，固定學生的教學單位，所要考慮的沖突就主要集中在避免同意教師在同一時間上兩門或以上的課程，沖突主要體現(xiàn)在時間與教師之間。而對于高等院校的教學組織安排，要考慮的問題就復雜得多了，首先學生上課并不固定在具體的某個教室，每個學生的課程由學會僧自己選擇，同一班級的學生所選的課程會有可能不同，這里要流動的既包括教師，又包括學生，相對前一情況，這里不但要考慮教師的沖突，還要考慮學生的沖突，此外還有教室與時間的匹配問題。第二節(jié)計算機自動排課的發(fā)展歷程計算機排課問題作為一個具有一定

6、代表性的信息處理問題，長期是計算機應用領域中非常關注的問題，但一直未能得到滿意解決。早在60年代國內外就開始了對該課題的探索。70年代初期，排課問題就已被證明是一個NP完全問題，即此算法的計算時間是呈指數(shù)增長的，這一論斷確立了排課問題的理論深度，對于NP完全問題目前在數(shù)學上是沒有一個通用的算法能夠很好地解決，然而很多NP完全問題具有很重要的實際意義。15高校排課系統(tǒng)的研究與設計目前大家對NP完全問題研究上的主要思想是如何降低計算復雜度，即利用一個近似算法來替代，力爭使得解決問題的時間從指數(shù)增長化簡到多項式增長。結合到課表問題就是建立一

7、個合適的現(xiàn)實簡約模型，利用該簡約模型能夠大大降低算法的復雜讀，便于程序實現(xiàn)，這是解決排課問題一個很好的思路。從Gotleb提出課表問題的數(shù)學模型，并用匈牙利算法解決了三維線性運輸問題以后，人們對課表問題的算法、解的存在性問題作了很多深入的探討，但至今還沒有一個較為個性的算法來解決課表問題。近40年來，人們對課表問題的計算機解法做了許多嘗試，但排課問題雖然是數(shù)學上的時間與空間組合問題，又確實人的主觀因素作用下的人文決策過程。要實現(xiàn)用計算機排課，如何從實際情況出發(fā)，試圖從純粹數(shù)學的角度建立模型，研究設計一種計算機解法，無疑將讓這個問題的解

8、決陷入困境，技術卻只適用于規(guī)模較小的課程編排。進入90年代以后，國外對課表問題的研究仍然十分活躍。目前，解決課表問題的方法有：模擬手工排課發(fā)，圖論方法，拉格朗日松弛法，二次分配型法等多種方法。由于課表約束復雜，用數(shù)學方法