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基于遗传算法的自动排课系统设计与实现

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第一章 绪论

1.1 概述

1.2 国内外研究现状

1.3 研究的目标和主要内容

1.4 论文的组织结构

第二章 相关技术

2.1 遗传算法概述

2.2 遗传算法的特点

2.3 遗传算法中的基本概念

2.4遗传算法的基本算子及其定理

2.5 遗传算法的主要特征

2.6 遗传算法基本步骤[52]

2.7 遗传算法的设计与实现

2.8 本章小节

第三章 排课系统的分析与设计

3.1 排课问题分析

3.2 手工排课的思维过程

3.3 排课系统的分析

3.4 遗传算法实现排课设计

3.5 排课系统用例模型

3.6 本章小节

第四章 自动排课系统的设计与实现

4.1 排课系统的总体设计

4.2 数据库设计

4.3 登录模块设计

4.4 系统网站布局

4.5 基础信息管理功能设计

4.6 排课设置管理功能设计

4.7 排课管理功能设计

4.8 本章小节

第五章 系统测试与评价

5.1 系统测试

5.2 测试结果及评价

5.3 本章小节

第六章 结论

致谢

参考文献

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摘要

排课,即课程编排,是指学校为了正常进行教学工作,对班级、教师、课程及学校教学资源合理安排,制定各种各样课程表的行为。排课是一件很复杂的工作,其中必须要解决的问题是课程冲突的问题,否则教学工作无法正常开展。最难解决的问题是课程编排的合理性,因为对不同学校,不同的教师,认为“合理”的定义是不一样的,一个理想的课程表应该是能满足学校、教师的大部分“合理”的要求。因此,排课是学校教学管理工作中十分重要却又相当复杂的工作,排课的本质就是将学校所开设的的课程安排合适的时间与地点,从而使整个学校的教学工作能够有计划有秩序的进行。迄今为止,对排课的研究工作已经进行了四十多年,并且取得了丰硕的成果,但仍旧存在许多不足的地方。
  本文首先介绍了排课系统的研究背景、目的和意义,以及当前国内外的研究现状;对比分析了目前常用的几种排课算法,并在此基础上阐明本文采用遗传算法来求解排课问题的原因。其次进一步分析了排课过程中的各项约束条件,建立了相应的数学模型。针对排课系统的自身特征本文采用了混合编码,并在排课初始就简化了排课的约束条件,使得问题的求解变得简单明了。最后,对基于遗传算法的排课系统进行了分析和设计,并实现了该系统。对系统进行测试后结果表明,本系统界面友好,简单易用,较好地满足了预期目标。排课问题涉及到很多理论,本文在研究时着重通过遗传算法理论来进行的。因为算法问题在当前计算机辅助教学系统中具有重要意义,因此本课题的研究是十分有必要的,为解决现有的排课系统中所存在的问题提供了一个新的方向。

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