高校自動(dòng)排課系統(tǒng)的算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前，隨著我國高校教育事業(yè)的不斷發(fā)展，課程編排問題在一定程度上影響著教學(xué)質(zhì)量的提高。為了保證教學(xué)質(zhì)量，高校必須制定一套嚴(yán)密、規(guī)范的教學(xué)計(jì)劃和執(zhí)行合理的課程安排。而課程編排是比較繁重而關(guān)鍵的一環(huán)。回顧過去，1963年，C.C.Gotlieb在文章《TheConstructionofClass-TeacherTime-Tables》中提出了課表編排的數(shù)學(xué)模型，它標(biāo)志著課程編排課題的研究正式跨入了莊嚴(yán)的科學(xué)殿堂。1976年，SEven在論文《

2、On The Complexityof Timetable AndMulti Commodity Flow Problems》，第一次證明了課表是NP完全問題。在國內(nèi)，清華大學(xué)于1984年在《清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然版)》上發(fā)表了林漳希和林堯瑞在該課題上的實(shí)驗(yàn)性研究成果，接著國內(nèi)部分高等院校相繼開展了這方面的研究工作。本文分析了排課的數(shù)學(xué)模型，提出了利用遺傳算法解決排課問題的方法，完成的主要工作如下： ①探討課程表問題的約束因素，以優(yōu)

3、化時(shí)間和空間兩種資源為目標(biāo)，通過對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)采用遺傳算法去解決課表問題是比較理想的解決方法，并討論了它的基本原理、步驟及其產(chǎn)生、發(fā)展、現(xiàn)狀以及存在的問題等情況。 ②改進(jìn)時(shí)間安排算法：遺傳算法有能簡(jiǎn)化程序的復(fù)雜度和生成最佳課表時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)，本論文提出的時(shí)間安排算法以經(jīng)典遺傳算法作為基礎(chǔ)，進(jìn)行了以下幾個(gè)方面研究工作：1)對(duì)遺傳算法存在的缺陷進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，避免了遺傳算法出現(xiàn)未成熟就收斂等問題；2)提出排課問題的優(yōu)化求解模型和約束滿足

4、模型；3)針對(duì)排課問題研究了染色體編碼方式以及遺傳操作算子的設(shè)計(jì)，提出了一種適應(yīng)度計(jì)算方法，由節(jié)次優(yōu)度、日組合優(yōu)度等相互聯(lián)系求解。 ③提出教室安排算法：排課問題中，除了時(shí)間安排外，為課程選擇一個(gè)教室是十分重要的，我們提出了教室安排算法，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置。 ④系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)：針對(duì)課表個(gè)性化的要求，設(shè)置了排課知識(shí)庫和策略庫來動(dòng)態(tài)地調(diào)整準(zhǔn)則，以滿足不同課表要求，體現(xiàn)該系統(tǒng)具有良好的適用性和實(shí)用性。 本文以五邑大學(xué)排課系統(tǒng)的