自动排课系统的设计与实现

发布时间：2021-08-14 08:38

　　近两年,政府工作报告提出高职扩招100—200万人。高校教育的体系不断扩大,每年高校在校学生的数量呈现逐年递增的趋势。高等学校内的院系、专业的数量就在逐年增长,课程的种类和数量也在不断增加,对高校课程的安排和资源配置成为高校教学的面临的严重问题。只有进行合理的排课,才能够实现课程安排的合理化、教育资源利用率的最大化。本文针对现在高校排课过程中存在的问题,容易出错、耗时费力的等现象,致力于改进在高校排课系统存在的不足,设计适合高校教学的自动排课系统。考虑到高校课程编排涉及到的专业、课程、教师众多,学生数量往往成千上万,学生的选课灵活性极高,而且高校的课程需要的教育资源除教师、教室外还涉及到实验室、工厂等场地,各大高校采用的教学模式多种多样,使高校教学有计划、有秩序的进行。对商校教学排课建立数学模型,描述教学计划、老师、学生、教室等之间的关系,设计了满足排课系统中各个想素之间的基本约束关系。对常用的排课算法进行分析基础上,重点对回溯算法和贫婪算法进行了分析,根据各个算法的特点,提出了一种基于回溯算法和贪婪算法结合的改进算法作为自动排课系统的核心算法,依据贪婪算法的思想在时间上进行分既,在尚... 

【文章来源】：西安科技大学陕西省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

高校排课的业务流程

2自动排课系统需求分析9（2）教务处下达教学任务书高校中各个学院在收到教学任务书后了解学校给出的教学安排，并结合不同学院具体的教学计划，其中含有对学院教师及学生数目的考虑以及教室能接纳人数的考虑等，进而对任务书中相关内容做出明确且适当的修整，具体如图2.3所示。各学院按照教学任务书安排相应的教师，并对教学任务提出一系列要求，包括是否需要安排实验课程、教学场地是否有特殊要求等等，这就形成了图2.3中所示的课元信息。与此同时，由于高校中的教师大多除了教学外还有其他的工作，可以向教务处提交特殊的要求，尤其是时间方面的，例如一门由学院领导教授的课程可以要求安排在除周二下午之外的时间（假设该学院领导每周二需要参加校领导班子会议），这样就形成了图2.3中所示的特殊的时间要求[39]。图2.3高校排课的业务流程（3）学院对教学任务书进行调整并提出需求教务处收集教师资源信息以及各课程的要求后，对学校的教师、教室等教学资源进行统筹规划，进行课表的编排，并根据实际情况对编排好的课表进行调整，力争做到达到各方的满意，如图2.4所示。有些课程虽然已经进行了排课，但如果选课的学生数量太少，可以进行撤销。最终的课程表中包括总课程表、学生课程表、教师课程表和教室课程表几个维度的课程表，一旦最终确认就不能够轻易更改[40-41]。由于教育资源的供不应求，想要得到满足所有需求的课程编排结果很困难，只能在编排的过程中尽量满足各种需求。

西安科技大学工程硕士学位论文10图2.4高校排课的业务流程（4）教学处根据教学任务和要求进行排课教务处结合不同年级和专业对学生的培养计划，熟悉掌握学生的人数及课程特性，以此为基础结合实际的要求规划出规范确切且适宜的教学任务书并完成下发任务。这里的教学任务会在每学期开始前根据国家政策、学校情况、毕业情况等进行合理调整。在教学任务书中包含了对预计开放的课程、班级数目、地址等内容的具体呈现[42]。各学院按照教学任务书安排相应的教师，并对教学任务提出一系列要求，包括是否需要安排实验课程、教学场地是否有特殊要求等等，这就形成了课元信息。与此同时，由于高校中的教师大多除了教学外还有其他的工作，可以向教务处提交特殊的要求，尤其是时间方面的，例如一门由学院领导教授的课程可以要求安排在除周二下午之外的时间（假设该学院领导每周二需要参加校领导班子会议），这样就形成了特殊的时间要求[43-44]。教务处收集教师资源信息以及各课程的要求后，对学校的教师、教室等教学资源进行统筹规划，进行课表的编排，并根据实际情况对编排好的课表进行调整，力争做到达到各方的满意。有些课程虽然已经进行了排课，但如果选课的学生数量太少，可以进行撤销。最终的课程表中包括总课程表、学生课程表、教师课程表和教室课程表几个维度的课程表，一旦最终确认就不能够轻易更改。由于教育资源的供不应求，想要得到满足所有需求的课程编排结果很困难，只能在编排的过程中尽量满足各种需求[45]。在排课的过程中存在一个主要的矛盾，就是需要将有限的教育资源（包括班级、教师、课程）安排在不发生冲突的时间和场所（此处一般指教室、实验室等），保证最终编排出的课程表能够符合共性和个性的要求，即满足时间上不存在冲突，并?


本文编号：3342145