三本学院课表系统—排课及课表生成

论文总字数：22533字

摘 要

我们的科学技术和社会信息技术日趋完善，越来越多的人开始深刻认识到它强大的功能，在人类社会的各个领域，它的价值和作用越来越得以凸显，人们从中获取了极大的便利，正因为如此，推动社会发展的主要技术动力非它莫属。排课这一项十分重要又相当复杂的工作是学校教学管理中必不可少的一个环节。对于整个教学计划的进行，解决好教学中的排课问题，意义重大。在调查研究了排课算法之后，决定核心上采取遗传算法。通过设计将遗传算法应用到排课系统中，以此实现基于遗传算法的自动排课系统。

关键词：遗传算法；自动排课；Java

Abstract

Our science and technology and information technology are maturing society, more and more people began to deeply understand its powerful features, in various fields of human society, its values and the role to be highlighted more and more, people derive a great deal convenience, and as such, the promotion of social development of the main technical power non-perfectly. Scheduling this a very important and very complex work in the school teaching management an essential part. For the entire teaching program conducted in arranging teaching solve problems of great significance. After arranging algorithm investigated, we decided to take the genetic algorithm core. By designing genetic algorithm to Scheduling systems in order to achieve genetic algorithm based Course Arrangement System.

Keywords: genetic algorithm; automatic Arrangement; Java

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1排课系统研究背景 1

1.2高校自动排课系统开发的目的和意义 1

1.3 开发环境 1

1.3.1硬件设施 2

1.3.2开发软件及语言 2

第二章 可行性分析 3

第三章 需求分析 4

3.1系统分析的任务与步骤 4

3.2功能需求 5

第四章 系统的数据库设计 6

4.1数据库E-R图 6

4.2数据库物理结构设计 6

4.3实现技术和方案选择 9

4.3.1 B/S结构与C/S结构 9

4.3.2 JDBC 的连接方式 10

第五章 自动排课系统的设计与实现 11

5.1登陆模块设计 11

5.2网站布局设计 11

5.3基础信息管理模块设计 12

5.3.1个人信息管理模块的的实现 12

5.3.2学校学期管理的模块和实现 12

5.3.3学院信息管理模块实现 13

5.3.4专业信息管理模块实现 13

5.3.5教室信息管理模块实现 13

5.3.6课程信息管理模块实现 14

5.3.7教师信息管理模块实现 14

5.3.8班级信息管理模块实现 14

5.4基于遗传算法的自动排课设计 15

5.4.1排课问题的分析 15

5.4.2排课约束 16

5.4.3课程离散度期望值 16

5.4.4特殊课程期望值 16

5.4.5理论课程期望值 17

5.4.6排课算法部分代码 17

5.4.7排课算法部分代码servlet（传送给服务器代码） 16

5.4.8排课处理流程图 17

5.4.9自动排课窗口的界面设计 18

5.5打印模块设计 19

第六章 全文总结 21

感想及致谢 21

参考文献 23

第一章 绪论

1.1排课系统研究背景

排课是学校教学管理的一个非常重要的，非常复杂的管理工作，这是对学校时间和地点进行课程安排，这使得整个教学计划必不可少。到目前为止，课程的研究工作已进行了超过40年，并取得良好的成绩。但是，还有很多地方值得我们去研究和改进。大家都知道，排课的内容十分庞大，形式十分复杂，尤其是其中的约束条件，更值得我们去深究。我们的排课涉及到多种因素比如学校、学院、老师、教室、班级、学生等等。最为重要的事情是我们要保证消除这几种因素之间的冲突。在实际中我们不能在一个教室里安排好几种课，我们不能让同一个老师在一个时刻教授多门学科，我们不能在一个教室里安排好几个班级。诸如此类的实际问题，我们在自动排课系统中都要实现，这就要求我们必须消除这些可能会出现的冲突，以此满足学校资源约束的各种要求。

现在，国内大部分学校还是采用老牌传统的手工排课。手工排课大家应该不难想象，就是凭借经验一边添加课程一边思考怎么调整，反复的劳动来逐渐形成一张较完整较科学的课表。因此，对于成千上万的学生和数百名教师的合理安排课程，往往需要花费大量的时间，工作量大，排好的课表不宜调整，而且这样的方式得到的课程表往往存在问题而达不到科学性的高度统一。

随着中国教育体制的改革，学生人数的增加，手工排课已经不能满足我们的需求了。众所周知计算机具有较快的处理速度，所以我们可以用计算机来代替人脑来实现自动排课。使用计算机安排课程能快速获取结果并且满足制约，具有时间短，用人少和高品质的优势，不仅可以减少教务人员工作的繁重，同时也促进了教学的发展。

每学期，课程安排问题对教务秘书造成巨大困扰，大量的课程和班级让我们的教务人员感到无奈和头疼。往往花费了大量的时间也不排出让所有班级都满意的课程。很多约束条件依然成为难以解决的问题。在最近几年利用电脑自动排课已成为一个热门话题。教学管理，计算机辅助排课的信息化，具有成熟的理论研究和软件技术，这样的背景和条件促使我们使用计算机自动排课。

1.2高校自动排课系统开发的目的和意义

把遗传算法应用到高校自动排课系统中，使用计算机来模拟手工排课工作，是一种很新潮的方式，它突破了人们传统的排课方式改变了人们的工作的时间和空间，在某种程度上,表现的很智能。它的产生可以使我们的使用者收获很大的便利，不仅是在时间上，更是可以减少我们的思考。我们只需要添加课程，系统会按照设计时写入的程式，自动为我们呈现合理的课表。教学管理系统中的一项重要内容是排课，学校的正常教学秩序依赖于排课结果的好坏，排课管理的主要任务是把全校所有的课程教师班级等资源合理安排和使用，以达到配置的最优化。我们的目的是设计出一个自动排课系统，取代手工排课，提高教务人员的工作效率，规范教学进度。

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