排課系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)

1、排課系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)排課系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)摘要摘要要完成一所大學(xué)或者一個(gè)學(xué)院的課程安排是一件非常復(fù)雜的問(wèn)題，如果用人手工進(jìn)行安排的話，需要極大的精力和時(shí)間。而在排課的時(shí)候，需要考慮的范圍，涉及到教師、課程、教室還有班級(jí)情況等等。而在現(xiàn)今的大學(xué)排課過(guò)程中，整個(gè)學(xué)校需要考慮的教師，課程信息是成百上千，排課問(wèn)題由此變?yōu)橐粋€(gè)異常復(fù)雜的組合問(wèn)題。所以在現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用中，排課問(wèn)題的所有排列組合對(duì)于人類來(lái)說(shuō)幾乎可以被認(rèn)為是一個(gè)天文數(shù)字。而一個(gè)可以被接受

2、的排課方案是一個(gè)滿足排課所有制約性要求的方案。在此基礎(chǔ)上，如果有人希望能通過(guò)一些啟發(fā)性的設(shè)定而得到一個(gè)更為優(yōu)化（更為合理，美觀，更為符合人的習(xí)慣）的排課方案的話，則這個(gè)問(wèn)題就會(huì)變得超乎尋常的困難。所以迄今為止，為了能夠用計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成排課任務(wù)已經(jīng)進(jìn)行了非常多的嘗試。排課的本質(zhì)問(wèn)題是將大量的課程安排進(jìn)有限的上課時(shí)間和教室中，與此同時(shí)還會(huì)涉及到任課老師和學(xué)生班級(jí)等各種因素互相制約的影響。通常來(lái)說(shuō)，排課中涉及的變量越多，則排課問(wèn)題就會(huì)越復(fù)雜。

3、而本課題的排課研究涉及的排課環(huán)境是上海交通大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)院。網(wǎng)絡(luò)學(xué)院的排課是排課問(wèn)題中的一個(gè)全新的領(lǐng)域。因?yàn)?，在網(wǎng)絡(luò)學(xué)院中，教室有了多媒體，視聽(tīng)等各種新的屬性，而這在傳統(tǒng)的排課問(wèn)題中是沒(méi)有的。而且，網(wǎng)絡(luò)學(xué)院的上課時(shí)間也更具多樣性。不同的專業(yè)，有的每天上午最多只能排4節(jié)課，而有的專業(yè)卻可以安排5節(jié)課。時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的多樣性，教室屬性的多樣性，使得網(wǎng)絡(luò)學(xué)院的排課問(wèn)題需要考慮更多的因素，從而給排課提出了更高的要求。本文所做的研究工作先是比較了一下當(dāng)今

4、比較流行的集中排課算法，如線性算法、遺傳算法、限制邏輯(CLP)編程等等算法各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用性。并且，在此基礎(chǔ)上，本文針對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)院排課更為特殊的要求，提出了一個(gè)新的算法。最終，基于本文所提出的這個(gè)算法，開(kāi)發(fā)出了一個(gè)全新的排課模型，使其不但能適應(yīng)普通的排課環(huán)境，還能夠很好地滿足網(wǎng)絡(luò)學(xué)院更為特殊的排課要求。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程教育，排課，人工智能，遺傳算法，限制邏輯編程上海交通大學(xué)學(xué)士論文網(wǎng)絡(luò)學(xué)院排課系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)３目錄目錄第一章第一章緒論緒

5、論............................................................................５1.1網(wǎng)絡(luò)教育特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀.............................................................................................５1.2本課題的研究背景.......................

6、..................................................................................６1.3本課題的研究目標(biāo).........................................................................................................７1.4本課題研究應(yīng)解決的主要問(wèn)題....

7、.................................................................................７第二章第二章排課問(wèn)題的理論介紹排課問(wèn)題的理論介紹................................................７2.1排課問(wèn)題的誕生.......................................................

8、......................................................７2.2目前排課問(wèn)題的幾個(gè)普遍的算法..................................................................................８2.2.1SimulatedAnnealing..........................................

9、...................................................９2.2.2ConstraintLogicProgramming.........................................................................１０2.2.3GraphicColingHeuristics..................................

10、...........................................１１2.2.4GeicAlgithms...........................................................................................１２2.2.5LinearProgramming...........................................

11、..............................................１２2.3小結(jié)..............................................................................................................................１２第三章排課問(wèn)題的要求第三章排課問(wèn)題的要求...................

12、...................................１３１３3.1對(duì)本排課系統(tǒng)的要求.................................................................................................１３3.1目標(biāo).................................................................

13、.............................................................１３3.2排課的基本情況..........................................................................................................１３3.2.1教學(xué)任務(wù)的劃分...........................

14、....................................................................１３3.2.2不同教學(xué)任務(wù)教學(xué)時(shí)間的安排.......................................................................１３3.2.3排課中按照課程重要性的劃分.........................................

15、..............................１４3.2.4關(guān)于排課時(shí)間的概念.......................................................................................１４3.2.5關(guān)于中同一門課程的持續(xù)時(shí)間的安排...........................................................１４3.3

16、排課過(guò)程中遇到的各種條件和限制..........................................................................１４3.3.1排課系統(tǒng)必須滿足的條件(hardconstraints)...................................................１５3.3.2排課系統(tǒng)會(huì)盡量爭(zhēng)取滿足的條件(softconstraints).......

17、.................................１６3.4小結(jié)..............................................................................................................................１６第四章第四章本課題所做排課系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)本課題所做排課系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)......................

18、..........１７１７4.1本排課系統(tǒng)的排課過(guò)程.............................................................................................１７4.2本排課系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理.....................................................................................

19、........１８4.2.1開(kāi)發(fā)工具和前期準(zhǔn)備......................................................................................１８4.2.2排課系統(tǒng)的基本思路和算法...........................................................................１８4.3本排課算法的小結(jié)...

20、..................................................................................................２５第五章第五章本排課系統(tǒng)的使用介紹本排課系統(tǒng)的使用介紹........................................２６２６5.1信息的輸入..........................................

21、.......................................................................２６5.1.1教室信息的輸入...............................................................................................２６5.1.2班級(jí)信息的輸入..........................