自动排课系统的设计与实现

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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,在尚未分配的时间单元中选择上课效果最好的单元,在时间分配发生死锁时间的情况时,利用回溯算法搜索发生的冲突,进行重排消除冲突,并对改进算法进行了测试,能够克服推课出现的教室或是老师资源冲突的问题,提高了排课效率,相比于改进前的回溯,算法排课时间提高了9.8%。结合宁夏工业职业学院教学计划,设计了宁夏工业职业学院排课系统的基本功能,包括学院专业设置模块、班级设置模块、课程设置模块、教师设置模块、教室设置模块以及用户账户设置等,能够对不同的用户进行管理,不同用户可以设置不同的权限。通过对实现的自动排课系统进行测试可以发现,本文设计并实现的自动排课系统能够根据高校的课程要求,教师资源、教室及实验查情况进行合理有效的自动排课。能够满足高校的排课要求,有效地提高自动排课时效率,为自动排课系统提供参考。
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