高校排課系統(tǒng)開題報告

1、青島農(nóng)業(yè)大學畢業(yè)論文(設計)開題報告 題 目：青島農(nóng)業(yè)大學排課系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)姓 名： 學 院： 理學與信息科學學院 專 業(yè)： 計算機科學與技術 班 級： 學 號： 指導教師： 2013 年 3 月 18 日說 明一、有關說明畢業(yè)論文(設計)題目確定后，學生應盡快征求導師意見，討論題意與整個畢業(yè)論文(或設計)的工作計劃，然后根據(jù)課題要求查閱、收集有關資料并編寫研究提綱，主要由以下幾個部分構成：1.研究(或設計)的目的與意義。應說明此項研究(或設計)在生產(chǎn)實踐上或?qū)δ承┘夹g進行改革帶來的經(jīng)濟、生態(tài)與社會效益。有的課題過去曾進行過，但缺乏研究，現(xiàn)在可以在理論上做些探討，說明其對科學發(fā)展的意義。2.

2、國內(nèi)外同類研究(或同類設計)的概況綜述。在廣泛查閱有關文獻后，對該類課題研究(或設計)已取得的成就與尚存在的問題進行簡要綜述，只對本人所承擔的課題或設計部分的已有成果與存在問題有條理地進行闡述，并提出自己對一些問題的看法。3.課題研究(或設計)的內(nèi)容。要具體寫出將在哪些方面開展研究，要重點突出。研究的主要內(nèi)容應是物所能及、力所能及、能按時完成的，并要考慮與其它同學的互助、合作。4.研究(或設計)方法?？茖W的研究方法或切合實際的具有新意的設計方法，是獲得高質(zhì)量研究成果或高水平設計成就的關鍵。因此，在開始實踐前，學生必須熟悉研究(或設計)方法，以避免蠻干造成返工，或得不到成果，甚至于寫不出畢業(yè)論文

3、或完不成設計任務。5.實施計劃。要在研究提綱中按研究(或設計)內(nèi)容落實具體時間與地點，有計劃地進行工作。二、注意事項1.開題報告的撰寫完成，意味著畢業(yè)論文(設計)工作已經(jīng)開始，學生已對整個畢業(yè)論文(設計)工作有了周密的思考，是完成畢業(yè)論文(設計)關鍵的環(huán)節(jié)。在開題報告的編寫中指導教師只可提示，不可包辦代替。2.無開題報告者，不準申請答辯。3.本表要用計算機填寫，簽字要手寫，一式三份，本人、導師、所在學院(要原件)各一份。4學生可根據(jù)內(nèi)容的多少調(diào)整表格的大小。一、選題依據(jù)(擬開展研究項目的研究目的、意義等)研究目的： 高校中，課程表是一個學校日常教學工作和其他各項活動的指揮調(diào)度表。課程表不僅是學

4、生和教師上課的依據(jù)，而且對學校的其它的工作的統(tǒng)一安排也有直接影響。自動排課問題是在傳統(tǒng)排課經(jīng)驗的基礎上，利用計算機模擬人腦，探討編排課表的思維規(guī)律和抉擇方案方法的問題。高校的課表編排是一項十分繁重而復雜的工作，它要對專業(yè)、教師、學生、課程進行合理的組織安排，而所使用的教室資源卻在學生規(guī)模每年都增加的趨勢下越發(fā)顯得緊張了。利用計算機輔助手段編排課表是教學管理實現(xiàn)科學化、現(xiàn)代化的重要研究課題之一。研究意義：在統(tǒng)籌安排各班級上課的時間需要人工實現(xiàn)，而且經(jīng)常會出現(xiàn)同時有多個班級要使用同一個教室的沖突。既耗時又費力，隨著計算機技術的不斷發(fā)展，計算機技術在各領域的充分完美應用，以學校的教務管理為該系統(tǒng)的應

5、用背景，開發(fā)一個智能排課系統(tǒng)，既降低了排課管理工作的工作量并節(jié)省了時間，同時課程安排完成后，學院可迅速獲得課表情況信息，為教學工作帶來方便。二、國內(nèi)外同類研究或同類設計的概況綜述(在充分收集研究主題相關資料的基礎上，分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出問題，找到研究主題的切入點，附主要參考文獻)有關國內(nèi)外現(xiàn)狀：為了能用計算機管理教學調(diào)度工作，國外對排課算法做了很多研究，開發(fā)出相應的通用自動排課系統(tǒng)。但從實際使用情況來看，實用性上仍不盡如人意。由于國外軟件未考慮教室的約束因素，普遍沒有考慮教室資源不足的情況，而我國近幾年高校擴招，教室資源普遍緊張，不符合我國的實際，不適用于我國高校教室緊張的情況。我國對這一

6、課題的研究起步比較晚，所用方法從模擬手工排課到運用人工智能構建專家系統(tǒng)或決策系統(tǒng)都有。國內(nèi)一些高校也進行了很多相關軟件的開發(fā)研制工作，但是不同的高校有自身的特殊情況，某一高校的排課系統(tǒng)并不一定適應別校的具體情況?？紤]到各個高校的特殊情況，不可以簡單的調(diào)用已有的排課系統(tǒng)，而是要進行具體的設計。提出問題： 國內(nèi)的排課軟件系統(tǒng)很少，涉及到自動排課算法的系統(tǒng)更少，大部分都僅僅局限于輔助人工排課，并沒有任何“智能”的成分。僅有的幾套自動排課系統(tǒng)往往由于在隨機求解的過程中出現(xiàn)太多的未被安排課程使得后期人工調(diào)整的工作量并不比重新排課的工作量小很多，系統(tǒng)很難在實際中使用。因此針對我校青島農(nóng)業(yè)大學的具體實際打造

7、這套高校排課系統(tǒng)，以適應我校近年逐年擴招所帶來的教學資源分配問題，方便教務工作的進行。參考文獻：1吳金榮.求解課程表問題的分支定界算法:碩士學位論文.北京:中國科學院數(shù)學與系統(tǒng)科學研究院,20022何永太.二部圖在排課系統(tǒng)設計中的應用.安徽水利水電職業(yè)技術學院學報J,2003, 2(3):45-473胡順仁，鄧毅，王錚.基于高校排課系統(tǒng)中的圖論問題研究J.計算機工程與應用，2002，(4):221-2234辛延軍.課表問題及其求解策略的研究：碩士學位論文.天津:天津大學,19965張春梅,行飛.用自適應的遺傳算法求解大學課表問題J.內(nèi)蒙古大學學報(自然科學版）:2002,33(4):459-4

8、646楊宇.高校排課系統(tǒng)理論研究與開發(fā)遺傳算法在課表問題中的應用:碩士學位論文.北京:北京理工大學,20037林漳希,林堯瑞.人工智能技術在課表編排中的應用J.清華大學學報(自然版),1984，24(2):1-98王小平,曹立明.遺傳算法M.西安：西安交通大學出版社,2002,45-559崔雪梅.自動排課算法設計J.延邊大學學報,2010,26(3):214-21710蘭慧.基于遺傳算法的排課系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)D.北京:華北電力大學,200511許潔.基于信息管理的高校排課系統(tǒng)J.江蘇科技大學學報:社會科學版,2006(2)12蘇睿先,米金剛.高校自動排課系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)J.中國環(huán)境管理干部學院

9、學報,2005(12)三、研究方案(研究內(nèi)容、目標、研究方法、技術路線、擬解決的問題、特色或創(chuàng)新點等)研究內(nèi)容、目標： 本課題將分析課表問題中的各種因素以及人工排課的模擬過程，討論課表問題是一個具有不穩(wěn)定性、NP完全的組合優(yōu)化問題。同時，為了能夠有效地解決課表問題，在仔細分析一般排課系統(tǒng)的特點之后，確定系統(tǒng)應具有以下功能：1、要求有良好的人機界面，操作簡單，易于管理員使用和掌握。2、要求有較好的權限管理，這樣更具有安全性保密性，在相應的權限下，可方便對數(shù)據(jù)進行增刪改查。3、數(shù)據(jù)計算自動完成，盡量減少人工干預，提高工作效率。4、系統(tǒng)操作簡單，節(jié)約時間。5、系統(tǒng)支持良好的數(shù)據(jù)備份和還原操作，有效保

10、護數(shù)據(jù)，減少意外損失。6、系統(tǒng)具有強大的報表打印功能。研究方法、技術：研究的方法包括到查閱圖書館查閱相關的文獻資料，上網(wǎng)查詢現(xiàn)在高校排課系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景；對我校教務處的工作老師進行一些簡單的相關的問卷調(diào)查，調(diào)查他們對于排課系統(tǒng)的看法和建議；根據(jù)收集到的需求信息并針對某個特定的高校排課系統(tǒng)進行個案研究，擬出開發(fā)方案，然后進行具體的設計開發(fā)。 開展本課題采用的是Java語言及Java application開發(fā)平臺，并采用SQL Server作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，設計和實現(xiàn)基于我校實際的高校排課系統(tǒng)。采用SQL Server作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，因為SQL Server功能強大，操作簡單，相對其它數(shù)據(jù)

11、庫有特色又實用的語法多一些。可以較好的滿足系統(tǒng)設計的需要。擬解決的問題：1、課表中沒有任何硬性沖突，它表示課表必須符合基本硬約束條件，沒有無法執(zhí)行的沖突。2、課表具有較高質(zhì)量，在時間、教室資源、課程安排等很多方面都應該做到科學的安排，并且應該具有人性化的考慮。3、課表隨機安排過程中應該不能出現(xiàn)太多的未被安排課程。創(chuàng)新點： 針對排課系統(tǒng)的特點，分析了已有排課系統(tǒng)的缺點，把編排課表的過程分為兩個主要步驟，首先對課程進行時間分配，然后在時間分配的基礎上進行教室分配。排課運算時，課程與教師、班級的關系已經(jīng)確定，能被調(diào)配的只有教室和時間。因此建立教室和時間的二維表格，將課程添入此表格，如果教師和班級的上課時間沒有沖突則排課成功。因此本設計從以下思路進行研究：1、將課程按上課次數(shù)分解成多個課程項，每一項對應一次上課，排課即是對這些課程項的排列；2、安排課程項時首先獲得全部允許的時間教室坐標，隨機抽取一個安排；3、安排課程項時對其禁止的教室和時間檢測，并對上課時間的均勻分布檢測。四、進程計劃(各研究環(huán)節(jié)的時間安排、實施進度、完成程度等)各階段工作計劃：第一階段(2013.1.10-2013.5.10)準備分析階段：收集各種學習資料，并且對資料進行分析學習，特別的針對JAVA application和SQL server的學習,了解各個功能模塊的具體實現(xiàn)框架。第二階段