文档介绍：计算机专业毕业设计开题报告 2015毕业设计开题报告
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1 课题介绍
随着计算机技术的飞速发展,计算机作为知识经济时代的产物,已被广泛应用于社会各个行业和领域,而素质教育在学校不断的深化,学校对学生的实践能力也越来越重视,所以学校的实验室和实验课课时也越来越多。如何编排实验室实验教学课表?以往在实验室管理中,都只能通过人工的方式编排[1]。但是,伴随着各类学科范围的不断扩大,各个院系的实验学科科目逐渐增多,以至于庞大的课时、众多的教师、复杂的实验室信息令实验室的管理人员头晕脑涨,无法合理、迅速、高效地制定出相应的排课计划[2]。采用手工方式排课,有时需要花费一个月甚至更长时间才能完成一个学期的排课任务[3]。这就促使我们必须采用一些辅助的手段来帮助。因此,实验室实验教学排课系统就成了需要。作为计算机应用的一部分,使用计算机对学校实验室排课进行管理,具有着手工管理所无法比拟的优点[4]。例如:检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。这些优点能够极大地提高管理的效率,也是学校的科学化、正规化管理及与世界接轨的重要条件[5]。
2 国内外的研究状况、发展趋势
这个实验室实验教学排课系统的主要问题还是排课问题。国外针对排课问题展开的研究较早。1963年C C Gotlieb在他的文章《The Construction of Class-Teacher Time-Tables》中提出了课表编排的数学模型[6]。这篇文章引起了人们对于排课问题的重视。1976年S Even在其论文《The plexity of Timetable And Multi modity Flow Problem 》中[7],第一次证明了课表问题是NP完全的。S Even的论证进一步地将人们对课表问题复杂性的认识提高到理论高度。国内对排课问题的研究较晚,1984年,清华大学在《清华大学学报》上发表了林漳希和林尧瑞在该课题上的实验性研究成果《人工智能技术在课表编排中的应用》[8]。
为了使课表的编排更准确、合理、快速,高校教务部门已先后开发出一些适用的排课系统。我们发现这些软件有以下不足:每个学期的课程、教师、教室信息相对固定,但却不能被重用;不能保存每个学期的历史数据,不便教师对以前课表进行查询;未提供用户的分级使用制度;自动排课速度较慢;形成的课表大小不固定,增加打印难度[9],因此现在的排课系统正在向解决这些问题的方向发展。
3 实验室排课系统的原则
根据目前高校课程体系结构设置特点,实验室实验教学排课系统要考虑以下各种因素:
首先:要做到每个班级、教师、实验室各种资源不冲突,这是实验室实验教学排课系统最起码的原则[10]。
第二:先排有指定要求的课程。指定要求包括教室和时间都指定、指定时间或指定教室等情况。
第三:按事先设定的优先级将不同类别的课排在不同的时间段。
第四:学生上课时间分布的均匀性。时间的均匀性是指在一个星期内同一门课程在天数安排的均匀性。比如说数据结构课在一周内要上三次,且都在实验室里上,实验室实验教学排课系统要做到最好安排在周
一、周
三、周五这三天来上。
第五:学生实验课节数分布的均匀性。这是为了保证一个专业的课程安排在一周内不总是上一天内的第一、二节或者总是上最后
一、二节。
第六:可以将课表导出到word中,并进行打印操作。
第七:可以手工调整课程的时间[3]。
4 实验室排课系统的局限性
排课系统分为计算机处理和人工调整两个部分。计算机处理是有一定局限性的。局限性主要体现在两个方面:
首先计算机排课与人工排课是有区别的。人的思维可以是收敛也可以发散的,因而排课时非常灵活,随意性较强,工作步骤可以随情况的变化而调整,觉得怎样更合理就怎样做,甚至可以只推翻某一部分重排,亦可以进行网络式的回溯调整。计算机就不同了,它目前并不具有人脑那样发散的思维能力,它的大脑里的一切信息都是由程序和数据组成的,每一步工作都需由人把自己的工作经验抽象成计算机语言,根据一定的程序进行控制,让其领会人的意图而达到预期的排课目的[11]。
其次计算机调度系统本身所具有的局限性。计算机虽然可以精确地处理大量的数据,但由于现有排课程序算法模式不可能太多,回溯调整的范围、深度不可能太大,否则程序太复杂。实际上目前由于受计算机固定思维和程序规模的限制,单纯依靠计算机处理排课数据是不可能达到最佳的排课效果的[12]。
5 实验室排课系统结构
基本组成构架
整个系统分为登录子系统、排课子系统、课表发布子系统和综合管理子系统。
用户登录:包括对用户的合法性验证,用户的分类,并根据不同类型的用户分配不同的权