当前位置：文档视界 › 基于遗传算法排课系统研究与实现

基于遗传算法排课系统研究与实现

基于遗传算法的排课系统的研究与实现

摘要：介绍是排课问题，分析了排课的数学模型，分析了基于遗传算法的排课算法的基本原理及及其算法特点，利用时间模式，提出了基于遗传算法解决排课问题的方法，并验证了该方法的有效性。

关键词：排课；遗传算法；多目标优化；时间模式

中图分类号：g623.5 文献标识码：a 文章编号：

1.引言

人工编排课程表是教务人员在进行教学管理中最为头疼的工作之一。它涉及到很多的软件硬件资源和内外部因素，如：时间、地点、教师、学生及课程等。尤其是随着高职院校的不断扩招而软硬件设备没有及时更新和增加，造成了人多教室省、课程多时间少等状况。这些问题使得学校的教学管理无法正常进行。传统的人工排课方式存在有以下几个方面的问题：人工编排课程表工作量大人工编排课程表依赖于人为因素；人工编排课程表可维护性差；人工编排课程表安全性差。

排课系统就是在教师、教室和时间这3大资源数量有限，约束不同的条件下，合理安排班级的课程，使得学生和教师获得较为合理的上课时间和空间，是一个多目标的调度问题。如何实现课表的合理安排是当前高校教学管理人员值得研究的问题。

遗传算法（genetic algorithm,简称ga）是一种自适应随机搜索算法，具有全局收敛性和并行性，且对模型是否线性、连接、可微

自动排课系统设计与实现论文

摘要：制定一个学校的排课计划是一项非常耗时且相当辛苦的工作，而且它还得由有学校排课工作经验或者这方面知识的人才能做好。在一所高校时一个课程表的制定是一个难题，因为在有关课程表的问题上有很多的限制条件得考虑，还有大量的数据空间被挖掘，即便你的输入数据量并不是实际意义上的大批量。课程编排系统是一个学校不可缺少的部分,它的内容对于学校的决策者和管理者来说都至关重要,所以自动课程编排系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。但一直以来人们使用传统人工的方式管理文件档案，这种管理方式存在着许多缺点,如:效率低、保密性差,另外时间一长,将产生大量的文件和数据,这对于查找、更新和维护都带来了不少的困难。随着科学技术的不断提高,计算机科学日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。本系统经过测试，运行稳定，可投入使用。关键字：排课管理，VB，数据库

Abstract：Formulates a school platoon class plan is an item consumes extremely when also the quite laborious work, moreover it also must by have the school row of class work experience or this aspect knowledge talented person can complete. When a university a class schedule formulation is a difficult problem, because has the very many limiting condition in the related class schedule question to result in the consideration, but also has the massive data space to excavate, even if your input data quantity is not in the practical significance mass. The curriculum arranges the system is a school essential part, Its content said regarding the school policy-maker and the superintendent all very important, Therefore the automatic curriculum arranges the system to be supposed to be able to provide the sufficient information and the quick inquiry method for the user. But the people have since always used the traditional artificial way management document file, this management way has many shortcomings, For example: The efficiency low, the secrecy is bad, Moreover the time one is long, Will produce the massive documents and the data, This regarding the search, the renewal and the maintenance has all brought many difficulties. Along with science and technology unceasing enhancement, The computer science is mature day after day, Its formidable function had profoundly known for the people, t entered the human society each domain and is playing the more and more vital role. This system after the test, the movement is stable, may put into the use. Key words: Curriculum management, VB, database

自动排课系统的设计与实现[1]

目录摘要............................................................................................................................. I 第1章绪论 (1) 1.1系统开发背景 (1) 1.2国内外的研究现状 (1) 1.3系统解决的主要问题 (3) 1.4本文的主要工作 (3) 1.5本文的组织结构 (3) 第2章需求分析 (5) 2.1系统概述 (5) 2.1.1总体业务描述 (5) 2.1.2系统的目标和解决的问题 (5) 2.1.3系统的开发模式 (7) 2.2系统需求问题描述 (9) 2.2.1功能性需求 (9) 2.3.2系统非功能性需求 (12) 第3章系统构架设计 (14) 3.1构架的目标和约束 (14) 3.2构架设计 (15) 3.2.1系统总体架构 (15) 3.2.2系统功能构架 (16) 3.2.3系统技术构架 (17) 3.2.4系统安全构架 (18) 第4章系统详细设计 (20) 4.1 系统建模 (20) 4.2 系统数据库设计 (24) 4.2.1生成数据库表 (24) 4.2.2数据分析 (32) 4.2.3数据库管理技术 (34) 第5章计算机排课系统的实现 (35) 5.1系统总体实现 (35) 5.1.1数据录入模块的设计与实现 (38) 5.1.2报表模块的设计与实现 (43) 5.1.3用户管理模块的设计与实现 (45) 5.2教学计划的关键实现 (48) 5.2.1算法描述 (49) 5.2.2教学计划算法过程 (49) 5.3排课算法的关键实现 (51) 第6章总结与展望 (66) i

基于遗传算法的排课系统设计开题报告

基于遗传算法的排课系统设计开题报告 1 课题的意义每个新学期开始，对于学校教务科来说首要而急需完成的任务是：如何合理而高效的排课。其本质是将课程、教师和学生在合适的时间段内分配到合适的教室中。但由于涉及到的问题较多，同时学校扩招，学生和课程数量比以往大大增加，教室资源明显不足，在这种情况下排课很难在同时兼顾多重条件限制的情况下用人工方式排出令教师和学生都满意的课表。虽然排课问题很早以前就成为众多科研人员和软件公司的研究课题，但是真正投入使用的排课软件却很少。原因是多方面的，其中算法的选择是最关键的一个问题，S.Even等人在1975年的研究中证明了排课问题是一个NP-Complete问题，即若是用“穷举法”之外的算法找出最佳解是不可能的。然而由于穷举法成本太高，时间太长，根本无法在计算机上实现。如果假设一个星期有n个时段可排课，有m位教师需要参与排课，平均每位教师一个星期上k节课，在不考虑其他限制情况下，能够推出的可能组合就有n m*k种，如此高的复杂度是目前计算机所无法承受的。而遗传算法的出现正好解决了排课在算法上的问题，可以很有效的求出最优解。轻松而快速的解决了困扰教务科的一大难题，能在短时间内排出符合各项条件的课程表。 2 国内外研究现状计算机排课问题是一个多目标，有限资源，带有模糊约束条件的组合规划问题，是计算机应用领域一个具有代表性的问题。20世纪60年代末，Gotlieb.C.C教授就对课程表问题进行了形式化描述。随后，此类研究发展起来。70年代中期，S.Even等人就论证了课表问题是NP完全类问题，将该问题理论化，同时也说明课表问题有其自身的理论化模型，即课表问题存在解。并且能找到解。但是根据计算和难解性理论，目前还没有解决NP完全类问题的多项式算法。到1979年，Schmit 和Strohein在文献中就列出了300多篇已发表的文献。近年来研究这一问题的人员不断增多，国外的运筹学杂志几乎每年都有相关内容的文章那个发表，此外它还广泛的出现在计算机，应用数学，教育管理等杂志上。80年代初，我国的很多大学也开始研究排课系统软件。大体上说这些排课系统软件可以分为两大类：第一类以所谓班——教员模型为主，它是在Gotlieb.C.C工作的基础上发展起来的。主要讨论此模型的定义扩充，解的特性及分析，不断提出新的猜测和推论。基本模型变化不大，并且这类模型适合课程长度一致，无合班教室的情况，并不适合一般院校的实际情况。第二类事所谓的课程调度问题，多于图的节点的着色问题有关，模型一旦产生，它的变量往往太多，规模太大，此外根据具体的校情对模型提出的各式各样要求对模型影响较大，有的甚至没有具体的模型可寻。通过对资料的查阅发现以往对课程问题的研究多侧重于自动生成，难度较大实现不易，往往是理论研究上的工作多，而实际应用方面的工作很少。有一些实际的例子，也往往是特定条件下对实际情况简化得到的，至今还没有自动生成可课表系统的软件应用于实际。对计算机而言，不像人工编排那样可以对任何情况进行合理的取舍，因此不存在完全冲突的课表很难排出来。国内高校排课系统中，大连理工大学是从事此类软件开发较早单位。1987年该校开发了《教学组织管理及课程调度系统》1.00版本，之后在此基础上又推出了《教学组织管理及课程调度系统》2.00版本，1902年又推出了《教学组织管理及课程调度系统》2.01版本和

基于遗传算法的自动排课系统毕业设计

摘要随着科学技术和社会信息技术的不断提高，计算机科学的日渐成熟，其强大的功能已为人们深刻认识，它在人类社会的各个领域发挥着越来越重要的作用，给人们的生活带来了极大的便利，成为推动社会发展的首要技术动力。排课是学校教学管理中十分重要、又相当复杂的工作之一。解决好教学工作中的排课问题对整个教学计划的进行，有着十分重要的意义。首先对排课的已有算法作了相关的调查研究，决定采用遗传算法。通过设计实现基于遗传算法的自动排课系统，研究了遗传算法在排课系统中的应用。关键词：遗传算法、自动排课、Java。

Abstract Along with science technical and community information technical increases continuously, calculator science is gradually mature, its mighty function has behaved deep cognition, and it has entered the human social each realm erupts to flick the more and more important function, bringing our life biggest of convenience. Curriculum arrangement is an important and complicated working in school,so solving the problem is of great importance for teaching programming.Investigated and studied the algorithm existed, determine that adoptgenetic algorithm. ThroughDesign Implementation theAuto CourseArrangementManagement System Base onGenetic Algorithm, researched the application of genetic algorithmin theCourseArrangementManagement System. Keywords: Genetic Algorithm Auto Course Arrangement ManagementJava.

基于遗传算法的排课算法

基于遗传算法的排课算法蒲保兴 (邵阳学院信息与电气工程系,湖南　邵阳　422001) 摘　要:　本文把排课问题转化为一个组合优化问题,在此基础上以罚函数的方法建立数学模型,并给出了基于遗传算法的解法,提出“动态罚值权定标方法”和“分块遗传策略”. 关键词:　排课算法;遗传算法;分块遗传策略;培养型变异;动态罚值权定标中图分类号:G 642 文献标识码:A 文章编号:100528036(2006)0120083205 收稿日期:2005206201 作者简介:蒲保兴(1965-),男(瑶族),邵阳学院信息与电气工程系,副教授、硕士,主要从事人工智能研究. 优化排课问题就是在给定教师资源、教室资源和开课计划的前提下,如何合理地安排课表问题.其实质是含约束条件的目标函数优化问题,运筹学中论及了一些特殊的优化问题求解方法,如线性规划的单纯形法等[1]. 在对排课问题建立数学模型后,发现它难以用传统的启发式算法求解,而且其约束条件和目标函数难以用解析式表示出来,因此,必须寻求其他的算法.遗传算法[2～5]作为一种有效的全局搜索方法,从产生至今不断扩展了其应用领域,由于它的鲁棒性,适用范围广,有组织性、自适应和学习性、并行性、不需要求导和其他辅助知识等特点,在求最优化问题时,甚至只需给出目标函数的计算规则而不必给出目标函数的解析式等优点,备受人们喜爱,遗传算法为排课问题的求解提供了有效的途径. 1　数学模型的建立在实际排课过程中,以某一等长的时间段为课表的时间安排单位,称之为时间单元.一个可行的课表安排应满足以下约束条件:课表以一个星期为一周期,一个星期的课表就是一个学期的课表;课表应满足班级、教师、教室上课不冲突;教室的座位应该满足上课班级学生的需要;其他一些特殊要求. 在满足以上约束的前提下,应尽量使课程安排合理,符合教学规律,这叫做优化目标.优化目标包括以下几个方面:同一班级的同一门课程在时间安排上应尽量均衡;同一教师担任的所有的课程在时间上应安排均衡;同一班的同一门课程或同一教师担任的所有课程在节次上应错开,即不能均是相同的节次,例如,某一门课程每周开3次,这三次中最好有1—2节、3—4节、5—6节,不能都是1—2节或3—4节;若教室有空余的时间单元可以不排课,则这些空余时间单元应放在较差的时间段内,比如说下午. 以上的约束条件和优化目标可能会互相矛盾,在教师、教室资源比较紧张的情况下,有可能会发生顾此失彼的现象,这里应当说明的是,对于约束条件和优化目标是难以用解析式描述的. 设教室有n 1间,一个星期内有n 2天为上课时间,每间教室在每一天能排课的时间单元数为n 3,则一周内所有的教室可以排课的时间单元数为n 1×n 2×n 3,不妨把这些可供安排的时间单元记为T 1,T 2,Λ,T n ,我们把它称之为教室时间单元,其中n =n 1×n 2×n 3.为了方便操作,可以把属于同一间教室的时间单元放在一起,同时记下每一间教室在每一天的时间单元所对应的序号. 2006年2月第15卷　第1期中央民族大学学报(自然科学版)Journal of the CUN (Natural Sciences Edition )Feb.2006V ol.15　N o.1

中小学辅助排课系统的设计及实现

word文档整理分享中小学辅助排课系统的设计与实现贺荣摘要：编排课表是中小学教学管理中一项重要而又复杂的工作。它通过合理地安排时间、教师、课程、班级四大要素之间的关系，使全校各个班级一周内的每节课，都有合适的教师及课程与之对应。针对我校自身的校务情况，在研究过当前一些优秀的排课算法的基础上，我研究出一套基本可行的排课程序。它可先根据教务人员输入的约束条件进行设置，通过逐步筛选细化，将特定的课自动安排在最合适的时间段中安排到最优级的班级中。如果自动排课尚有不成功的地方，会在课表显示区将该课程以红色显示进行警告。通过这种直观的辅助手段，教务人员再配合进一步手动调整，最终调整出满意的课表。关键词：排课系统自动手动辅助参考资料

一、排课系统的开发背景随着教育事业的不断发展，学校对教师课程安排的复杂度不断增加，如何将一个学校各个学科每天的课程安排与教室资源的分配合理化是摆在每一个教务工作人员面前的一个难题。传统的人工排课方式不仅工作繁琐，工作量大，而且还很容易出现错误。因此，计算机软件技术应用于学校的课程安排是发展的必然。充分发挥计算机自身的优势，将大量复杂的判断与运算交给计算机做，是真正意义上的人脑的“减负”。教师设置好学校基本情况及排课要求，让计算机自动排出课程表，适度调课后的课表就能满意地应用于新的学期。早在上世纪60年代末，Grotlieb.C.C教授就对课程表问题进行了形式化描述[1]。排课表这样的时间表问题(TTP: T ime-Table-P rob lem ) , 是典型的组合优化和不确定性的调度问题[ 2, 3 ] , 并且已被证明是NP完全问题，有其自身固有的数学模型，即课表问题存在解，并且能找到解[4]。排课表问题的难度在于:它是一个多元受限的问题(受限于课程、时间、班级、教师、教室排课五要素) , 如果必须满足所有的约束条件(而这些条件通常是相互矛盾的) , 则极有可能找不到完整解[ 5 ]; 这也是为什么迄今为止还几乎没有完全自动生成课表系统的软件应用于实际，因为多数的排课效果好的软件还需后期手动辅助排课进行完善，而那些完全自动生成的排课软件，通常会以降低约束条件的满足程度为代价（比如不能均匀分布课程、主副科安排时间段不很合理等）。目前, 解决课表问题的方法有: 模拟手工排课法[ 6,7 ] , 图论方法, 拉格朗日松弛法, 二次分配型法等多种方法[ 8, 9 ]。在以往的教学管理中，课表编排在许多学校只能通过人工或人工模拟的方式生成。但是，伴随着各类学科范围的不断扩大，各学科科目逐渐增多，以至于众多的教师和学生、庞大的课时、复杂的班级信息令学校的教务安排人员无法高效、合理地制定出相应的排课计划。这就促使我们的教务安排人员必须采用一些辅助的手段来帮助自己。因此，计算机辅助排课成了现代排课的需要，相应的排课算法成了人们探讨的主要问题。目前常见的排课算法有贪心算法、遗传算法、回溯算法等[10]。研究并使用一种好的算法不仅可以缩短排课时间，提高排课效率，更可以让使用者得心应手，提高教学效果。

排课系统几种常见算法

谁说当前国内自动化的排课软件模式无一成功？今天看了一篇关于排课系统的文章，文章讲述了我国国内的排课系统没有一个是成功的，在高度智能化的今天，如果还有谁说有什么事计算机做不到的，那他绝对是农村来的，哦不，搞不好是火星来的，因为你像我们校管家的排课系统，很多农村都已经开始用这款软件自动化办公了。然而当我以为这件事是计算机无法完成的时候，作者又跑出了一个让我都没有想到的问题，也许是外行看热闹，我只是觉得以计算机的处理性能，是不可能完不成的，却高估了编程者的水平，要想智能排课就需要编程呀，要编排课的程序就需要了解排课的意义和流程，最后还有最最核心的东西，那就是算法，算法的不同，会直接导致排课的结果不同，好的算法可以让你省时省力，而差的算法让你抓狂不已。目前，已知的排课系统的算法有哪些呢？主要有四种第一种，一算法，这是美国一所大学的教授提出来的，它是一种迭代的启发式概率性的算法。这种算发好处也很多，但是因为算法本身比较复杂，变量过多时，会严重影响排课速度，甚至可能导致崩溃。第二种。贪心算法，这种算法是具有侧重的，不会从全局考虑均衡优化，所以总的来说还是有一定缺陷。第三种，动态规则法，这是一种用来解决多阶段决策的一种最优方式。动态规划法与贪心法类似，都是将问题实例归纳为更小的、相似的子问题，并通过求解子问题产生一个全局最优解。第四种，回溯算法，回溯法在用来求问题的所有解时，要回溯到根，且根的所有子都已被搜索过才结束；而在用来求问题的任一解时，只要搜索到问题的一个解就可结束，所以这种方法也过于耗时。以上的每个算法，各有优缺，为了取长补短，高效的利用起这些算法，校管家的排课系统在通过无数的实验和总结之后，终于找到了一个均衡，使得排课的智能化成为了一种现实，而且，其独创的自动与手动混合模式，更是为该软件平添了许多赞。

大学自动排课算法设计与实现(数据库设计)

大学自动排课算法设计与实现数据库设计说明书学院电子与计算机科学技术学院专业软件工程题目大学自动排课算法设计与实现小组成员林琳、罗文凤、顾晓、史东海

目录 1.文档介绍 (1) 1.1文档目的 (1) 1.2文档范围 (1) 1.3读者对象 (1) 1.4参考文献 (1) 1.5术语与缩写解释 (2) 2.数据库环境说明 (3) 3.数据库的命名规则 (3) 4.逻辑设计 (3) 5.物理设计 (7) 5.1表汇总 (8) 5.2表 A (9) 5.3表 B (9) 5.4表 C (10) 5.5表 D (10) 5.6表 E (10) 5.7表 F (11) 5.8表 G (11) 5.9表 H (11) 5.10表 I (12) 8.安全性设计 (12) 8.1防止用户直接操作数据库的方法 (12) 8.2用户帐号密码的加密方法 (12) 8.3角色与权限 (13) 9.优化 (13) 10.数据库管理与维护说明 (13)

1.文档介绍 1.1文档目的此份文档的目的就是指对于一个给定的应用环境，构造优化的数据库逻辑模式和物理结构, 并据此建立数据库应用系统，使之能够有效的存储和管理数据，满足各中用户的应用需求。 1.2文档范围 A.待开发的软件系统为：大学自动排课算法设计与实现。 B.该软件可以帮助学校负责排课的相关人士完成排课任务。 C.开发本软件主要是为了帮助学校负责排课的相关人士解决“教师”、“教室”、“时间” 等资源搜索的问题。通过计算机运算速度快的特点，在大数据量的情况下寻找资源的最优或近似最优的组合，以减少人的工作量。但特殊情况还需人为进行调节，不属于本系统所能处理的范围。 1.3读者对象该文档主要面向系统分析员、数据库设计人员，应用开发人员，数据库管理员，用户代表。 1.4参考文献数据库系统概论（第四版）作者：王珊、萨师煊出版社：高等教育出版社出版日期： 2008 年 12 月

排课系统数据库设计

` JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本科课程实训；题目：关于学生排课系统的数据库设计学院：软件学院姓名：肖力谢果学号： ~ 专业：软件工程班级：软件1001 指导教师：黄欣

2011年12月

引言：由于当下大学学校班级及专业较多，我们学校的实用的帮助班级排课的一个系统也有迫切需求。基于用SQL Server设计的数库的排课系统也有很大的需要，在本实训作业中，将会针对该实际情况，对我校江西农业大学的学生上课排课系统的数据库进行设计。该设计工作由双人合作的形式完成，对一个学期以来数据库系统概论的学习进行巩固和联系。该排课系统主要设计流程工作大概分为三个阶段：需求分析，概念结构设计，逻辑结构设计，也将设计的物理结构和数据库实施维护从略讲述，着重在需求分析上的收集数据形成实体及其联系的数据字典完成，在需求分析的基础上完成数据流图的基本设计；在概念结构设计上完成数据的抽象形成各子系统的E-R图，最后在解决冲突的分析下完成基本总实体-联系(E-R图)；在逻辑结构设计阶段中完成数据的抽象及实体的形成，实体的规范分析及完整性约束，以及设计阶段的有关触发器的创建分析和实现……最后简要对数据库设计的步骤的物理设计和实施阶段简要概述。课程设计为实验周两天完成，使用流行的SQL Server 2005数据库系统完成基本设计工作，通过数据库管理系统(DBMS)、T/SQL基本语句实现数据库表的创建，表的完整性约束，表的视图及触发器的创建，基本工作都按照实训题要求基本完成。

一、需求分析需求分析是数据库设计的必要和首要设计阶段，将会影响以后数据库设计的延续和质量，需求分析方法也很多，最重要是形成有实用价值的实际性的数据字典和数据流图。在该排课系统的需求分析阶段，主要是通过询问和自己所掌握的关于该系统的数据联系方式和工作方式，形成了关于该系统的数据字典和数据流图。 1.1需求表述基本功能描述排课系统的数据库设计主要完成工作有： 1、数据库管理员对数据的录入和相关完整性条件约束的建立， 2、数据库相关的触发器与存储过程对数据库中数据的联系的管理； 3、执行程序能够高效率地完成数据处理和调用； 4、能够通过DBMS建立一系列视图来更方便的操作数据库。开发技术描述开发工具：Microsoft SQL Server 2005 SQL Server 2005 是microsoft 公司推出的数据库管理系统，该版本继承了SQL Server 2000 版本的优点，同时又比它增加了许多更先进的功能。具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点，可跨越从运行Microsoft Windows 2000 电脑到运行Microsoft Windows XP 的大型多处理器的服务器等多种平台使用。本实验中最终将使用Microsoft SQL Server 2005数据库管理系统将我们设计的数据库实现。 1.2分析形成初步数据字典数据字典(Data Dictionary，DD)是数据库设计需求分析阶段后通过科学的处理方法得到的该系统中各类数据描述的集合，也是进行详细数据收集和数据分析所获得的主要成果，它在数据库设计中占有恨重要的地位。数据字典通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程5个部分。其中数据项是数据的最小组成单位，若干个数据项可以组成一个数据结构，以下将把分析收集的数据及其结构列出：

基于遗传算法的高校排课系统研究

基于遗传算法的高校排课系统研究 [摘要]随着我国教育体制改革的不断深入,高校办学规模的扩大,在校学生人数、教师人数、课程门类的显著增加,这对高校教务排课工作提出了更高的要求。研究开发一个实用的排课系统具有十分重要的现实意义。 [关键词]排课遗传算法课程排课是各高校教务管理部门的一项非常繁杂的工作,其基本目的是根据教学计划把各授课部门的教学任务进行汇总,为学校各教学部门开设的课程安排授课教师、上课时间和教室,从而使全校的教学工作能够有秩序、按计划进行,解决好排课问题对于整个教学工作的有序开展有着十分重要的意义。一、排课的约束条件排课基本问题是将班级、教师、课程、教室安排在一周内某一不发生冲突的时间,保证课表在时间的分配上符合一切共性和个性的要求,在此基础上,使其安排在各个目标上并尽量达到全局最优。因此,排课问题主要是处理好教师、教室和班级三者之间的冲突问题。排课问题要求保证班级、教师、教室不产生矛盾,并且要满足教室、教师资源的实际约束条件,即:在同一时间内,同一个班级,仅能由某一位教师上一门课;同一时间内,同一个教室,仅能有一个班级占用;一位教师只能在某一时间内某一个教室给某一个班级讲一门课。班级课表在星期上分布尽量均匀;同一课程的多个课时段要保持一定的时间间隔;充分利用教室资源,上课学生数和教室容量相匹配。二、排课系统国内外研究现状及发展排课问题是一个有约束的、非线性的、模糊多元目标化的、难解的、时空组合的数学问题。早在20世纪50年代末,国外就有人开始研究课表编排问题。1963年,Gotlieb 曾提出一个课表问题的数学模型,但由于排课问题易受实际问题的影响,求解结果也不理想。

实验室排课系统的设计与实现教学内容

实验室排课系统的设计与实现

实验室排课系统的设计与实现作者计家瑞指导教师赵会洋 [摘要] 为提高实验室的资源利用率，减轻管理人员的劳动强度，方便学生、实验室管理人员与教师之间的交互和沟通，系统提出了用计算机代替手工排课的方法，设计了一个利用计算机实现实验室排课的系统。通过对手工排课过程的调研与分析，设计出了实验室排课系统的功能结构，在此基础上，给出并利用回溯算法实现了实验室排课及课表的导出与打印等功能。实验结果表明，该方法具有很高的可行性和有效性。 [关键词] 导出与打印；自动排课；回溯算法 1.引言自动排课是在传统人工排课经验的基础之上，利用计算机模拟人脑来选择合适的方案进行排课。许昌学院计算机科学与技术学院计算机机房承担着计算机科学与技术学院、软件学院的教学实验任务，由于近两年来学院的办学规模不断扩大，实验室的建设也在逐步发展。高质量的教学需要高效率的管理支持，随着开放式实验教学管理模式的改革和学院办公信息化项目的推广，传统的实验室人工管理模式已经不能满足我们工作学习的需求，无法有效合理的提高实验室资源的利用率。实验室自动排课系统的实施，不仅可以提高计算机机房的管理水平、教学质量，而且可以使实验室达到高效、有序、网络化的管理。 2.系统需求分析排课是高等院校教学管理中一项重要而复杂的工作，自动排课算法是一个NP完全问题，集成了时间、空间的双重约束，从数学上来讲，排课问题是一个在时间、教师、学生和教室四维空间，以教学计划和各种特殊要求（如指定时间、指定教室、排课等级）为制约条件的组合规划问题，其实质是解决各个因素之间的冲突。 2.1 系统的功能分析本系统的最终用户是学生、教师和管理员，处理要求如下所示。（1）先排有指定要求的课程，指定要求包括指定教室和指定时间、只指定时间没有指定教室、只指定教室没有指定时间，最后对既没有指定时间又没有指定教室的课程进行安排。（2）周五下午不能排课，排课时间为周一至周五，每天上午、下午各两节课，共十八个上课时间段。（3）满足周课时要求。（4）可根据使用用户的不同，将课表分为班级课表、教室课表、教师课表和总课表。（5）管理员可以设置用户权限、用户初始密码及添加、删除用户。（6）可分别将基本信息和课表信息导出到Word或者Excel。（7）可打印基本信息、教学计划和课表信息。（8）设置一个简易留言板，用户可以进行留言，管理员可以对留言板进行管理。

自动排课系统的设计与实现毕业论文_设计说明

目录摘要 (1) 第1章绪论 (1) 1.1系统开发背景 (1) 1.2国内外的研究现状 (1) 1.3系统解决的主要问题 (3) 1.4本文的主要工作 (3) 1.5本文的组织结构 (4) 第2章需求分析 (5) 2.1系统概述 (5) 2.1.1总体业务描述 (5) 2.1.2系统的目标和解决的问题 (6) 2.1.3系统的开发模式 (7) 2.2系统需求问题描述 (10) 2.2.1功能性需求 (10) 2.3.2系统非功能性需求 (13) 第3章系统构架设计 (15) 3.1构架的目标和约束 (15) 3.2构架设计 (16) 3.2.1系统总体架构 (16) 3.2.2系统功能构架 (17) 3.2.3系统技术构架 (19) 3.2.4系统安全构架 (20) 第4章系统详细设计 (22) 4.1 系统建模 (22) 4.2 系统数据库设计 (26) 4.2.1生成数据库表 (26) 4.2.2数据分析 (36) 4.2.3数据库管理技术 (37) 第5章计算机排课系统的实现 (38) 5.1系统总体实现 (38) 5.1.1数据录入模块的设计与实现 (43) 5.1.2报表模块的设计与实现 (48) 5.1.3用户管理模块的设计与实现 (52)

5.2教学计划的关键实现 (55) 5.2.1算法描述 (55) 5.2.2教学计划算法过程 (56) 5.3排课算法的关键实现 (58) 第6章总结与展望 (74) 参考文献 (75) 致谢 (77)

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

大学自动排课算法设计与实现

大学自动排课算法设计与实现数据库设计说明书

目录 1. 文档介绍................................................. 错误!未定义书签。文档目的...................................................错误!未定义书签。文档范围...................................................错误!未定义书签。读者对象...................................................错误!未定义书签。参考文献...................................................错误!未定义书签。术语与缩写解释.............................................错误!未定义书签。 2. 数据库环境说明 ........................................... 错误!未定义书签。 3. 数据库的命名规则 ......................................... 错误!未定义书签。 4. 逻辑设计................................................. 错误!未定义书签。 5. 物理设计................................................. 错误!未定义书签。表汇总.....................................................错误!未定义书签。表A .......................................................错误!未定义书签。表B ......................................................错误!未定义书签。表C ......................................................错误!未定义书签。表D ......................................................错误!未定义书签。表E ......................................................错误!未定义书签。表F ......................................................错误!未定义书签。表G ......................................................错误!未定义书签。表H ......................................................错误!未定义书签。表I ......................................................错误!未定义书签。 8. 安全性设计............................................... 错误!未定义书签。防止用户直接操作数据库的方法...............................错误!未定义书签。用户帐号密码的加密方法.....................................错误!未定义书签。角色与权限.................................................错误!未定义书签。 9. 优化..................................................... 错误!未定义书签。 10. 数据库管理与维护说明 .................................... 错误!未定义书签。

高校实验课排课系统的设计与研究

高校实验课排课系统的设计与研究【摘要】为了充分利用实验室资源，提高实验室工作效率，本文设计了一个高校实验室排课系统。该系统利用Visual Basic作为开发语言，集高校实验课教学安排、实验课排课、实验室预约管理和实验课课表查询等功能为一体。系统实现了将专任教师、教授课程、上课地点这三个因素与上课时间的匹配问题，极大地优化了高校实验室资源分配。中国论文网/8/view-12933355.htm 【关键词】实验室；排课系统；Visual Basic 1 研究背景及现状排课是高校实现教学任务顺利进行的前提。目前大学生数量与日剧增，高

校开设课程更加多元化，排课的难度变得越来远大。实验中心作为高校教学环境中重要的一环，其排课也面临着诸多问题[1]。传统手动排课多采用实验员制作表格的方式，专任教师到实验员处预约实验课程时间及地点，由实验员统一调度分配。当确定好实验课上课地点时，再由实验员通知专任教师。这种方法工作量巨大，繁琐，而且无法对整个实验中心的教室资源做整体分配，造成资源浪费。人工排课出现错误的几率极大，一旦出错，将导致实验教学任务无法顺利进行，无法维持正常的教学秩序，造成教学事故，影响教学质量[2]。目前，已存在一些排课系统，如基于贪婪算法的排课系统[3]，基于遗传算法的排课系统，人工智能排课系统[4]。这些排课系统都是针对高校基础课程的排课系统。实验课与理论课相比，具有实验课时少，上课时间零散，需按照实验项目授课等特殊性，因此，目前针对基础课的排课系统并不适用于实验课排

课。本文针对实验课课程的特殊性，设计了一个排课系统。该系统将专任教师、教授课程、上课地点这三个因素与上课时间相匹配，充分地利用了实验室资源，实现了资源分配的最优化，极大地提高了实验室工作效率，调高了实验教学质量。 2 实验课排课系统的设计与实现 2.1 实验课排课系统的功能分析高校实验课排课管理分为高校教务处、二级学院和实验中心三个层次。高校教务处负责下发每个学期的实验教学任务，二级学院负责审核和实验教学任务，实验中心负责实验课排课的具体安排和调度。根据高校实验课排课的管理模式，该排课系统主要分为以下几个模块：系统管理模块、教学任务准备模块、实验课程排课模块、实验室预约管理模块、实验课表查询模块、实验课工作量统计模块和冲突预警模块。各模块功能如下：

适合中小学的简单排课算法

1、模型及数据库表 (1)时间模型假设每天可以使用的授课时间为8个时间单位,则一个星期可以使用的总授课时间为40=8×5(一周上课时间为5天)。整个有效的周期时间域可以定义为集合Ω={1,2,3,4,…40},班级、教师被占用的时间是Ω的一个子集。 (2)信息对象的逻辑关系信息对象的逻辑关系体现在以下几个数据库表中: 表1:课程—课时表表2:班级—课程表表3:教师—班级—课程表表4:教师—班级—时间分配表结构：教师工号、班级编号、时间分配(Ω的一个子集) 表5:排课总表结构：教师工号、班级编号、课程编号、时间分配(Ω的一个子集) 2、算法 (1)排课算法排课算法的目的和关键是通过表1、表2、表3建立表4，然后由表4生成表5(这一步相对简单)。根据表3我们可以得到一个教师—班级需求矩阵,矩阵的元素T ij表示教师j为班级i上的总课时量。表4等价于这样一个矩阵,矩阵中的元素S ij表示教师j为班级i上课的时间集合,且S ij是Ω的一个子集,S ij中的元素个数等于T ij。原则即，S ij每一行(同一个班级的课)尽量互斥，S ij每一列(同一个教师的课)尽量互斥。步骤1：先排S ij的第一行，S11为从集合中任意取出的T11个时间单元，S12位从Ω-S11剩余的集合中任意取出的T12个时间单元，以此类推。步骤二：排完S ij的第一行后，对S ij进行如下图初始化，目的是使每一行列的元素互斥。然后在这基础上调整。调整步骤看原文吧… (2)调整算法附：原文地址：https://www.docsj.com/doc/d71641276.html,/view/4f789e0b6c85ec3a87c2c54a.html 表4等价于S ij，表示时间集合已知表，由表1、2、3可计算出T ij，表示课时量