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基于遗传算法的自动排课系统毕业设计【精品毕业设计】(完整版)

基于遗传算法的自动排课系统毕业设计【精品毕业设计】(完整版)
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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 adopt genetic algorithm. Through Design Implementation the Auto Course Arrangement Management System Base on Genetic Algorithm, researched the application of genetic algorithm in the Course Arrangement Management System.

Keywords: Genetic Algorithm Auto Course Arrangement Management Java.

第一章绪论

1.1排课系统研究背景

排课是学校教学管理中十分重要、又相当复杂的管理工作之一,其实质就是为学校所设置的课程安排时间和地点,从而使整个教学能够有计划有秩序的进行。迄今为止,对课程表的研究工作已经进行了长达四十多年之久,取得了丰硕的成果。但是,仍然存在许多不足之处,例如规模大、约束(条件)复杂以及规律不断变化等,因此课程表问题至今仍未完全解决。课程表的编排是一个涉及多种因素的组合规划问题,它要保证在课程安排中教师、学生、教室不能产生冲突(所谓冲突,就是将需上不同课程的两个或多个班安排在了同一时间、同一教室,或为同一教师在同一时间段安排了多门课程等情况),并且要满足教师的要求和资源限制等约束条件。

目前,国内的大部分学校仍然采用手工排课的方法。手工排课工作的主要手段是“摆牌”,就是在一个画有空课表的版面上将有课名的小牌摆在适当的位置上,边摆边观察,边调整,凭借经验将各门课摆在合理的位置上,最后形成一个有效的课程表。这种办法没有一定的规律,没有理论指导,更没有数据模型,具有很大的盲目性。所以,要为上千名学生和上百名教师安排出合理的课程表,往往需要花费教务处人员很多的时间,工作量大,排出的课程表不宜调整。

随着中国教育体制改革的不断深入,学生人数的不断上升,课程设置不断向深度和广度发展,手工排课的缺点就越来越突出。由于计算机具有运算速度快、处理能力强等特点,很自然地就进入到这一应用领域中。用计算机进行排课能够快速地得到满足约束条件的可行结果,具有排课时间短、省人力和质量高的优点,不但能使教务人员从繁杂的排课任务中解脱出来,而且对于推动教学的发展也起到非常重要的作用。

每个学期开学时,教务管理工作中的课程表安排问题,都是教务处面临的一项艰巨任务。排课问题是一个非常棘手却又亟待解决的问题,通常都是使用传统的人工手动排课方法。手工排课不仅劳动强度大,而且排课效率低,很难排出一个让人满意的课程表。时间,教师,教室,班级,课程等限制问题更是难以解决,使用计算机进行自动排课已经成为近年来的热点话题。教学管理的信息化需要计算机辅助排课,而排课理论的研究和软件技术的成熟己为我们提供了计算机自动

排课的重要手段,研究一种准确、高效、实用、自动化程度高的排课系统己经成为可能。

1.2排课系统国内外现状

排课问题是NP完全问题,许多学者分别在理论、启发式搜索技术应用求解、专家系统应用求解和遗传算法应用求解上作了很多研究。

国外从20世纪50年代末就对排课问题展开了研究。1963年Gotlieb在他的文章中提出了排课问题的数学模型[2],它标志着排课问题的研究正式跨越了科学的殿堂。之后,人们对排课问题的算法做了许多探索,但由于排课问题是NP完全问题,并且易受实际问题边界的影响,大多数求解结果都不够理想。Ferland[3]等人和吴金荣[4]把排课问题化成整数规划来解决,但计算量很大,其仅仅适用于规模很小的课表编排,对于大规模复杂的排课情况,至今没有一个切实可行的算法;何永太[5]和胡顺仁[6]等人试图用图论中的染色问题来求解排课问题,可惜图的染色问题本身也是NP完全问题。由于问题的复杂,许多文章利用启发式函数来解决排课问题,大多数启发方法都是模拟手工排课的过程来实现的。由于实际的排课问题存在各种各样的限制条件与特殊要求,对这些因素处理的好坏就显得尤为重要。

进入20世纪90年代,国外对排课问题的研究仍然非常活跃。如印度V astapur 大学管理学院的Arabinda Tripathy、加拿大Montreal大学的Jean Aubin和JacqueSA Ferland以及Charles Fleutent等。Arabinda Tripathy的工作是针对以“人”为单位进行课表编排的。他运用拉格朗日松弛法和分支定界技术求解,这种方法的缺点是为了减少变量的个数,人为造成科目间的冲突。A.Tripathy还研究了研究生课表编排问题,他采用多重课组的方法来处理冲突(即根据学生选课的矛盾情况,将人数多的课程在一星期内开多次)。JacQuesA.Ferland等人则把排课问题分成两个子问题:时间表问题和分组问题。在时间表问题中,根据学生注册情况、教师和教室的可利用情况形成一个主时间表。对于选课人数较多的大课,一个星期要分成几个时间段来上,分组问题就是将学生分给各时间段。两个问题相关联,通过惩罚因子来构造启发函数。他们研制的SAPHIR课程调度决策支持系统分为数据处理、自动优化、交互优化等几个模块。该系统解决矛盾的主要方法也是采用多重课组。

在国内,对于排课系统的研发,林漳希和林尧瑞1984年发表了该课题上的

实验性研究成果。成形的系统有大连理工大学1998年推出的教学调度系统版本3.00和由清华大学计算机与信息管理中心开发的综合教务管理系统TISER。这些应用界面很友好的排课软件己经可以帮助排课人员大大提高工作效率。这些系统大多数都是模拟手工排课,以“班”为单位,只能在排课过程中辅助工作人员进行排课,并没有一套完善有效的自动排课算法。当人工输入的条件达到一定的限制程度时,软件运行就有可能出现死锁现象,使得系统的实际应用非常困难[19]。后期人工调整的工作量并不比重新排课的工作量小很多。一旦出现了这种现象,就要把所有的数据作废或者打乱重排,之前做的工作都付诸东流。高校的课程、教室、教师等因素都十分复杂,排课所需数据量也十分庞大,所以造成的时间、人力损失也非常巨大。

课程表问题又称时间表问题,是一个多因素的优化决策问题,也是组合规划中的典型问题,是NP完全的[1]。对于排课问题的解决,研究人员己经使用了各种不同的算法,但由于该问题的复杂性,所求解也只能是较为合理、较为满意的解。

随着人工智能的发展,特别是在计算智能领域的拓展,借鉴于生物界进化思想和遗传算法,由于其超强的并行搜索能力,以及在解决优化问题中表现出来的高度鲁棒性,它已经被广泛应用于各个领域。目前,很多研究人员已使用遗传算法来求解排课问题,如文献[20]使用遗传算法优化教室的合理利用,文献[21]的用自适应的遗传算法求解大学课表安排问题,文献[22]的基于遗传算法排课系统的设计与实现等等。这些应用说明,使用遗传算法来解决排课问题,其结果还是令人较为满意的。

教学排课问题是学校每个排课人员最头痛的问题。短时间内没有一个方法来达到学校教师满意的结果。其最大的困难是硬件资源的限制。排课人员在硬件资源兼顾的条件下难于短时间内排出教师满意的课表。

“穷举法”可将所有的方式列出然后找出最佳解,但成本太高,时间太长。如一个星期有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要上i堂课。其排课的组合数有nm*i次。可见穷举法的复杂度有多高。

遗传算法是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。本文试图以遗传算法来实现排课问题的最佳解。

本课题研究的目的就是实现基于遗传算法的排课系统,并在VB下具体实现,满足日常需求。

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

课程设计(自动排课系统)

2008~2009学年度《WEB 程序设计》 课程设计 班级:05网络3班 学号:090205338 姓名:周秋艳 2008年12月17日

基于WEB的高校教师排课系统 一、用户需求分析(10分) 学校教务的管理作为高校教育信息化工作中的一项重要工作,如何构建一个具有开放性、实用性和灵活性的平台,是一个值得探讨的课题。其中,作为学校教务重点环节之一的排课系统也尤为重要。 先前,在统筹安排各班级上课的时间需要人工实现,而且经常会出现同时有多个班级要使用教室的冲突。既耗时又耗精力,随着计算机技术的不断发展,计算机技术在各领域的充分完美应用,以学校的教务管理为该系统的应用背景,开发一个教室智能排课系统。 此系统开发主要包括后台数据库的建立和前端应用程序的开发两个方面。系统采用Visual Basic 6.0开发工具和SQL Server 2000作为后台数据库开发的应用软件。该系统实现上机时间的安排,课程的安排,教室的安排,以及它们之间的不冲突和资源的高效利用;这更切合学院教学需要,降低了排课管理工作的工作量和节省了时间,同时课程安排完成后,学院可迅速获得课表情况信息,为教学工作带来方便。本系统界面友好,操作简单,使用方便。 二、系统总体设计(15分) 1.系统功能描述 1.1 基本信息管理:教师、教室、班级、课程、教学任务等数据的输入、编辑功能; 1.2 数据处理:自动排课、课表修改、删除功能;

1.3 数据输出:桌面查询教师、教室、班级课程表,报表打印教师、 教室、班级课程表; 1.4 帮助:指导用户使用该系统及其他相关说明。 2 系统功能设计 分析目前市场上流行的各种排课软件,它们都具有比较完善的功能,但在真正的排课算法上都会有些问题,因为排课算法最关键的问题是如何解决各式各样的冲突。在做需求分析的过程中,通过调查得知目前排课人员对排课算法的主要要求有: 2.1 怎样的合班组合能避免冲突? 目前采取的方式是相同或相近的专业的班级组合。 2.2 什么地方有空能排课? 对教室和班级而言是查空,对教师而言是有无排课需求。 2.3 有两个以上的空哪一个更好? 是要考虑离散和平衡问题。 2.4 排课前如何考虑教师宏观利用问题? 例如:多媒体大班课:大学英语、高等数学尽量排在上午, 思想道德修养、马克思主义哲学原理等尽量排在下午。 2.5 对于数量巨大的信息,系统仍具有较快的响应速度和较小的 系统开销。 三、系统功能模块分析(25分) 详细分析各功能模块之间的关系,以及各功能模块下的子模块构成。

高校自动排课系统毕业设计

自动排课系统 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

水温自动控制系统毕业设计论文(DOC)

毕业设计论文 水温自动控制系统 钟野 院系:电子信息工程学系 专业:电气自动化技术 班级: 学号: 指导教师: 职称(或学位): 2011年5 月

目录 1 引言 (2) 2 方案设计 (2) 2.1 总体系统的设计思路 (2) 2.2 部分外围系统的设计思路 (3) 3 硬件电路设计 (3) 3.1 单片机最小系统的设计 (3) 3.2 温度检测电路的设计与论证 (4) 3.3 显示功能电路的设计与论证 (5) 3.4 温度报警提示功能电路的设计与论证 (5) 3.5 外围电路控制设计 (6) 3.6 扩展部分方案设计 (7) 4 软件设计 (7) 4.1 控制主程序设计 (7) 4.2 温度设置程序设计 (8) 4.3 上下限报警程序设计 (8) 5 结论 (9) 结束语 (9) 致谢 (10) 参考文献 (10) 附录............................................................................................................... 错误!未定义书签。

水温自动控制系统 钟野 (XXXX电子信息工程学系指导教师:CXJ) 摘要:本文设计主要是采用A T89C51单片机为控制核心、以温度传感器(DS18B20)为温度采集元件, 外加温度设置电路、温度采集电路、显示电路、报警电路和加热电路来实现对水温的显示同时自动检测及线性化处理,其误差小于±0.5℃。本文重点介绍硬件设计方案的论证和选择,以及各部分功能控制的软件的设计。本次设计的目标在于:由单片机来实现水温的自动检测及自动控制,实现设备的智能化。 关键词:单片机;温度传感器;自动控制 Abstract: This paper is designed AT89C51 microcontroller as control core and temperature sensor DS18B20) for (temperature gathering element, plus the temperature setting circuit, temperature gathering electriccircuit, display circuit, alarm circuit and heating circuit to achieve water temperature display while automatically detecting and linearization, its error is less than 0.5 + ℃. This paper mainly introduces the hardware design argumentation and choice, and some functional control software design. This design goal is: by single-chip microcomputer to realize the automatic detection and automatic temperature control, realize the intellectualized equipment. Keywords: Microcontroller; Temperature sensors; Automatic control

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

排课系统设计

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 1.1.1 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。1.1.2 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

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.

温度自动控制系统的设计毕业设计论文

北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制

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:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

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。

软件工程课程设计--高校课表编排子系统

软件工程课程设计--高校课表编排子系统

题目:高校课表编排子系统 学院信息工程学院 专业计算机科学与技术 指导教师白娟 2014年1 月 3 日

摘要 教学工作是高校的中心工作,而课表是高校日常教学活动运行的指挥调度表,是高校能否进行正常教学的关键,因此科学的,合理的课表在高校的重要性毋庸置疑。高校教务管理是一向复杂而繁重的工作,课表编排作为其中腰组成部分是长期困扰学校教务管理工作的大问题,计算机排课无疑是必然优势。课表编排是一个涉及多因素约束的,多目标的,结构复杂的典型的组合优化问题,并且已经被证明为一个NP完全类,是典型的组合优化的问题,其问题求解的时间复杂度呈指数函数增长。每个学校在排课表时考虑的因素千差万别,各种约束条件也不尽相同,但是它所涉及的主要实体却具有相对稳定性。关键字:NP完全类; 约束满足;课表编排;课程设置;

目录 目录 (4) 第一章需求分析说明 (5) 1.1编写目的 (5) 1.2问题定义 (5) 1.3可行性分析 (5) 1.4任务描述 (5) 1.5目标 (5) 1.6运行环境 (6) 1.7功能需求 (6) 1.7.1功能描述 (6) 1.7.2排课约束 (6) 1.7.3操作规程 (6) 第二章概要设计说明 (8) 2.1数据描述与数据库设计 (8) 2.2数据表 (8) 2.2.1E-R图 (9) 2.2.2数据流图部分 (9) 2.3运行需求 (11) 2.3.1硬件 (11) 2.3.2软件 (11) 第三章详细设计说明 (12) 3.1模块的具体算法 (12) 3.1.1登陆模块 (12) 3.1.2管理员模块 (13) 数据库中各表的物理结构 (17) 第四章编码+测试 (19) 4.1登录模块 (19) 4.1.1 管理员模块 (20) 4.1.2教师模块 (22) 4.2测试方案设计 (24) 测试结果分析: (24) 第五章用户使用说明书 (25) 第六章实验总结 (28) 第七章参考文献 (30)

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:

温度自动控制系统的设计毕业设计

论文题目:温度自动控制系统的设计

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:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

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:

教务排课管理系统设计(VB课程设计)

类型:【02课程设计】 作品名称:教务排课管理系统设计 作品关键词:排课管理系统、Microsoft Visual Basic、Microsoft Access

第一章系统需求分析 这个阶段的任务不是具体地解决问题,而是准确地确定“为了解决 这个问题,目标系统必须做什么”,主要是确定目标系统必须具备哪些功能。 需求分析也是软件定义时期的第一个阶段,虽然在可行性研究阶段 可以粗略了解了用户的需求,甚至还提出了可行的方案,但是可行性研 究的基本目的是用较小的成本在较短的时间内确定是否存在可行的解法,因此许多细节被忽略了。然而在最终的系统中却不能遗漏任何一个微小 的细节,所以可行性研究并不能代替需求分析,它实际上并没有准确地 回答“系统必须做什么?”这个问题。为此,必须对系统进行需求分析。1.1 系统编写目的 排课是学校教学管理中十分重要、又相当复杂的管理工作之一,是 为学校所设置的课程安排时间和地点,使整个教学能够有计划有秩序的 进行。 课表编排是一个涉及多种因素的组合规划问题,它要保证在课程安 排中教师、学生、教室不能产生冲突(所谓冲突,就是将需上不同课程 的两个或多个班级安排在了同一时间、同一教室、或为同一教师在同一 时间段安排了多门课程等情况),并且要满足教师的要求和教室资源的要 求等约束条件。 伴随着我国教育体制改革的深入,学生人数的不断上升,课程设置 不断向深度和广度发展,手工排课的缺点越来越突出。由于计算机具有 运算速度快,处理能力强等特点,很自然地进入到这一应用领域中。用 计算机进行排课能够快速地得到满足约束条件的可行性结果,具有排课 时间短、人力省和质量高的优点,不但能够使教务人员从繁杂的排课任 务中解脱出来,而且对于推动教学的发展也起到非常重要的作用。

高校排课系统开题报告

青岛农业大学 毕业论文(设计)开题报告 题目:青岛农业大学排课系统的设计与实现 姓名: 学院:理学与信息科学学院 专业:计算机科学与技术 班级: 学号: 指导教师: 2013 年 3 月 18 日

说明 一、有关说明 毕业论文(设计)题目确定后,学生应尽快征求导师意见,讨论题意与整个毕业论文(或设计)的工作计划,然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲,主要由以下几个部分构成: 1.研究(或设计)的目的与意义。应说明此项研究(或设计)在生产实践上或对某些技术进行改革带来的经济、生态与社会效益。有的课题过去曾进行过,但缺乏研究,现在可以在理论上做些探讨,说明其对科学发展的意义。 2.国内外同类研究(或同类设计)的概况综述。在广泛查阅有关文献后,对该类课题研究(或设计)已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述,只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述,并提出自己对一些问题的看法。 3.课题研究(或设计)的内容。要具体写出将在哪些方面开展研究,要重点突出。研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的,并要考虑与其它同学的互助、合作。 4.研究(或设计)方法。科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法,是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。因此,在开始实践前,学生必须熟悉研究(或设计)方法,以避免蛮干造成返工,或得不到成果,甚至于写不出毕业论文或完不成设计任务。 5.实施计划。要在研究提纲中按研究(或设计)内容落实具体时间与地点,有计划地进行工作。 二、注意事项 1.开题报告的撰写完成,意味着毕业论文(设计)工作已经开始,学生已对整个毕业论文(设计)工作有了周密的思考,是完成毕业论文(设计)关键的环节。在开题报告的编写中指导教师只可提示,不可包办代替。 2.无开题报告者,不准申请答辩。 3.本表要用计算机填写,签字要手写,一式三份,本人、导师、所在学院(要原件)各一份。 4.学生可根据内容的多少调整表格的大小。

自动控制系统毕业设计..

目录 摘要…………………………………………………………………第1章任务要求和方案设计…………………………………… 1.1 任务要求……………………………………………………… 2.1 总体方案确定及元件选择…………………………………….. 2.1.1 总体设计框图……………………………………………… 2.1.2 控制方案确定………………………………...…………… 2.1.3 系统组成……………………………………………… 2.1.4 单片机系统……………………………………….. 2.1.15 D/A转换........................................................................... 2.1.5 晶闸管控制………………………………………... 2.1.6 传感器……………………………………………… 2.1.7 信号放大电路………………………………………. 2.1.8 A/D转换……………………………………………. 2.1.9 设定温度及显示……………………………………. 第2章系统硬件设计……………………….…………………2.1 系统硬件框图……………………………………………2.2 系统组成部分之间接线分析…………………………… 第3章系统软件设计…………………………………………. 3.1程序流程图..…………………………………..…………… 第4章参数计算……………………………..………………... 4.1 系统各模块设计及参数计算 4.1.1、温度采集部分及转换部分

4.1.2、传感器输出信号放大电路部分:........................... 4.1.3、模数转换电路部分:............................ 4.1.4、ADC0804芯片外围电路的设计:....................... 4.1.5、数值处理部分及显示部分:............................. 4.1.6、PID算法的介绍....................................: 4.1.7、A/D转换模块.......................................... 4.1.7、A/D转换模块................................... 4.1.8 单片机基本系统调试............................... 4 .1. 9 注意事项:................................................................ 第5章测试方法和测试结果 5.1 系统测试仪器及设备 5.2 测试方法 5.3 测试结果 结束语........................................... 参考文献.…………………………………….……….……………

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