2042字论文范文排课系统的开发与实现——以浙江某高校为例

论文类型：论文范文

论文字数：2042字

论点：排课,算法,遗传

论文概述：

教务管理人员利用 PC进行自动排课，不仅能使教务排课管理人员从非常复杂的人工排课任务中解脱出来，提高了教务处的工作效率，而且能提早教学管理质量，从而非常合理高效地利用了水利水

论文正文：

第一章是论文的组织结构

本文由七章组成:第一章:绪论。本文主要论述了课题背景、研究的现实意义、排课问题以及遗传算法在国内外的研究现状。通过介绍遗传算法的特点和排课问题的常见解决方法，在分析排课问题常见解决方法的基础上，引导遗传算法在排课问题中的优势。第二章:相关技术和理论。最重要的是深入分析遗传算法的基本原理，特别是结合实例来研究和讨论遗传算法的收敛性。。第三章:排课问题、模型分析及排课算法研究。本章对具体的排课算法进行了建模，将排课问题建模为数学模型，指出了排课中涉及的因素和约束，分析了排课问题的不确定性和组合爆炸，阐述了排课问题的解决目标，为排课系统的创建和实现提供了很强的理论指导。第四章:具体软件系统的开发与设计。文中指出了排课软件系统的组成，并给出了数据库的设计。第五章:排课系统的主要功能模块，介绍排课系统的主要功能模块和业务流程。该系统不仅能满足手工排课的功能，还能集成前面的自动排课功能，大大提高了教学管理的效率。第六章:系统测试与运行，浙江水利水电学院排课系统的具体应用，以及系统的可行性、效率和有待改进的地方。第七章:结论，介绍了论文的主要工作以及论文的不足和展望。

第二章遗传算法原理的详细分析

遗传算法的基本指导思想是基于模拟生物遗传学的遗传过程。遗传算法用基因来表示问题的参数，用染色体来表示(用二进制代码表示)来解释问题的解决方案，从而获得由各种染色体组成的群体。群体存在于特定的问题环境中并在其中竞争，适者生存和繁衍的机会最大。一代又一代的后代随机继承父母的最佳特征，并遵循对这种生活环境的控制来继续同样的过程。种群的染色体将在环境中逐渐适应和进化，最终到达最适应环境的相似个体，即问题的最佳解决方案。值得一提的是，目前的遗传算法是基于达尔文的生物进化理论提出的，这有助于我们用计算机解决复杂的问题，但它是否完全正确并不是关键(生物领域的科学家目前对此理论有所保留)。遗传算法是由进化和遗传机制产生的直接搜索优化方法。因此，进化和遗传学的各种概念应该在这个算法中使用。首先，给出了遗传学、遗传算法和相应数学概念之间的对应关系。遗传算法的操作过程与生物遗传进化过程非常相似。它主要包括三个基本操作:选择、交叉和变异。遗传算法的基本步骤如下:首先，问题的解用“染色体”表示。在遗传算法中，它是一串二进制代码。在执行遗传算法之前，一组“染色体”被作为假设可行的解给出。然后，将这些假设可行的解决方案放在问题的环境中。根据适者生存的原则，更适合“环境”的“染色体”是从这些假设可行的复制解决方案中选出的。然后，通过交叉和变异等一系列过程，产生一个更适合环境的新的“染色体”组。这样，经过几代人的进化，最终获得了一条最适合环境的“染色体”，这条“染色体”是问题的最佳解决方案。

第三章排课算法的研究与设计；元素分析.................................................18
3.1课程安排问题...........................................18
3.2时间表系统的限制...........................................19
3.3解决方案目标..........................................................20
3.4系统解决方案的基本流程...............................................20
3.5系统的详细解决方案..........................................................23
3.5.1遗传算法基因编码23号染色体的表达
3.5.2.........................................和染色体24
3.5.3初始群体的产生..........................................................24
3.5.4杂交和变异......................................................24
3.5.5冲突检测和纠正.........................................25
第四章系统开发与设计.................................................26
4.1系统要求和建设目标...........................................26
4.1.1系统功能要求..........................................................26
4.1.2系统应用限制..........................................................26
4.1.3系统发展目标.................................................27
4.2系统功能模块设计...............................................27
4.3数据库设计和开发..........................................................28
4.3.1数据流程图......................................................28
4.3.2数据库雌激素受体模型...............................................28
4.3.3数据库逻辑结构.................................................29
第五章主要功能模块实现.................................................32
5.1系统特点简介..........................................................32
5.2系统..........................................................34
5.2.1系统模式........................................................34
5.2.2课程安排的工作流程.................................................35
5.2.3功能模块........................................................37

结论

纵观全文，主要工作如下:
(1)在大量参考排课算法的基础上，根据排课的需要和排课中的实际考虑，设计了基于遗传算法的排课方案、数据结构和主要算法。本文系统全面地论述了排课问题中的影响因素，全面地描述了排课中遇到的一些问题，并提出了解决这些问题的技术路线。
(2)系统研究了遗传算法的特点、主要约束条件、求解目标和难点，并结合排课数学模型对遗传算法的编码进行了改进，使其更适合排课问题交叉算子的设计。利用遗传算法编码和遗传操作设计排课测试系统，并给出相应的分析。
(3)针对高校课程设置中存在的普遍问题和我校课程设置过程中遇到的一些具体问题，反复与相关教务办公室负责课程设置的人员进行讨论，通过师生对我校课程设置的现状进行详细的需求研究，从而设计出课程设置系统的各种数据结构和所需的功能模块。在分析遗传算法作为一种应用的特点和涉及的关键因素的基础上，解决了排课的难点、疑点和目标。(4)根据高校排课系统的算法设计，实现并测试了一个可行的排课系统，并给出了相应的分析。能够完成排课的手动和自动排课功能，打印各种相关表格。同时，一些系统维护功能旨在方便管理人员管理用户密码和权限。数据一致性问题也通过该程序得到了有效解决。