排課系統的開發(fā)和實現

1、排課系統的開發(fā)和實現排課系統的開發(fā)和實現摘要摘要要完成一所大學或者一個學院的課程安排是一件非常復雜的問題，如果用人手工進行安排的話，需要極大的精力和時間。而在排課的時候，需要考慮的范圍，涉及到教師、課程、教室還有班級情況等等。而在現今的大學排課過程中，整個學校需要考慮的教師，課程信息是成百上千，排課問題由此變?yōu)橐粋€異常復雜的組合問題。所以在現實世界的應用中，排課問題的所有排列組合對于人類來說幾乎可以被認為是一個天文數字。而一個可以被接受

2、的排課方案是一個滿足排課所有制約性要求的方案。在此基礎上，如果有人希望能通過一些啟發(fā)性的設定而得到一個更為優(yōu)化（更為合理，美觀，更為符合人的習慣）的排課方案的話，則這個問題就會變得超乎尋常的困難。所以迄今為止，為了能夠用計算機自動完成排課任務已經進行了非常多的嘗試。排課的本質問題是將大量的課程安排進有限的上課時間和教室中，與此同時還會涉及到任課老師和學生班級等各種因素互相制約的影響。通常來說，排課中涉及的變量越多，則排課問題就會越復雜。

3、而本課題的排課研究涉及的排課環(huán)境是上海交通大學的網絡學院。網絡學院的排課是排課問題中的一個全新的領域。因為，在網絡學院中，教室有了多媒體，視聽等各種新的屬性，而這在傳統的排課問題中是沒有的。而且，網絡學院的上課時間也更具多樣性。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。時間標準的多樣性，教室屬性的多樣性，使得網絡學院的排課問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)缺點和適用性。并且，在此基礎上，本文針對網絡學院排課更為特殊的要求，提出了一個新的算法。最終，基于本文所提出的這個算法，開發(fā)出了一個全新的排課模型，使其不但能適應普通的排課環(huán)境，還能夠很好地滿足網絡學院更為特殊的排課要求。關鍵詞：關鍵詞：遠程教育，排課，人工智能，遺傳算法，限制邏輯編程上海交通大學學士論文網絡學院排課系統的實現３目錄目錄第一章第一章緒論緒

5、論............................................................................５1.1網絡教育特點和發(fā)展現狀.............................................................................................５1.2本課題的研究背景.......................

6、..................................................................................６1.3本課題的研究目標.........................................................................................................７1.4本課題研究應解決的主要問題....

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

8、......................................................７2.2目前排課問題的幾個普遍的算法..................................................................................８2.2.1SimulatedAnnealing..........................................

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

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

11、..............................................１２2.3小結..............................................................................................................................１２第三章排課問題的要求第三章排課問題的要求...................

12、...................................１３１３3.1對本排課系統的要求.................................................................................................１３3.1目標.................................................................

13、.............................................................１３3.2排課的基本情況..........................................................................................................１３3.2.1教學任務的劃分...........................

14、....................................................................１３3.2.2不同教學任務教學時間的安排.......................................................................１３3.2.3排課中按照課程重要性的劃分.........................................

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

16、排課過程中遇到的各種條件和限制..........................................................................１４3.3.1排課系統必須滿足的條件(hardconstraints)...................................................１５3.3.2排課系統會盡量爭取滿足的條件(softconstraints).......

17、.................................１６3.4小結..............................................................................................................................１６第四章第四章本課題所做排課系統的實現本課題所做排課系統的實現......................

18、..........１７１７4.1本排課系統的排課過程.............................................................................................１７4.2本排課系統的實現原理.....................................................................................

19、........１８4.2.1開發(fā)工具和前期準備......................................................................................１８4.2.2排課系統的基本思路和算法...........................................................................１８4.3本排課算法的小結...

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

21、.......................................................................２６5.1.1教室信息的輸入...............................................................................................２６5.1.2班級信息的輸入..........................