基于遺傳算法的高校排課系統(tǒng)設計與實現.pdf

1、排課工作不僅是各高校教學活動正常進行的前提條件，也是教學管理工作中的一個重要環(huán)節(jié)。排課問題是一個經典的多約束優(yōu)化組合問題，在計算機應用范疇已經被證明是一個NP完全問題，眾多學者對其已做了大量深入的研究。排課問題不僅影響因素眾多，而且各因素間相互制約，在實際應用中，由于各個高校教務工作的情況不同，因而在理論上沒有一個固定的排課方法。隨著計算機技術的發(fā)展，利用計算機的高速運算能力解決高校排課難題有著明顯的優(yōu)勢。其一般步驟是將實際問題轉化為數

2、學模型，通過程序設計語言將數學模型轉化為計算機可執(zhí)行程序，得到與實際需求相對應的功能模塊，最后自動得出合理的排課結果。
　　在眾多求解排課問題的方法中，利用遺傳算法是一種十分有效的方法。該算法模擬自然界“優(yōu)勝劣汰”的生存機制，是一種優(yōu)秀的搜索算法，具有良好的穩(wěn)定性，不容易使最后結果陷入局部最優(yōu)解的情況，因而用它求解排課問題是個很好的選擇。以往學校教務工作的主要內容是進行手工排課，然而一些高校的規(guī)模很大，班級多、老師多、課程種類多，

3、因而單純地依靠手工進行排課已經不切實際。隨著計算機技術的發(fā)展，依靠其強大的計算能力進行排課是可能的，因而本文結合遺傳算法不容易陷入局部最優(yōu)的特點，研究了如何將其應用到排課問題中來，編寫出了一套基于遺傳算法的排課軟件。測試分析證明：該軟件的運行結果沒有發(fā)生硬性沖突，而且課程安排方案也較人性化；安排的方案不需要進行人工調整，這是本軟件的最大優(yōu)點所在，而以往的排課軟件對結果幾乎都要進行人工調整。
　　本文就作者所在的學校為對象應用遺傳算

4、法求解學院的排課問題，并編寫了一套排課軟件，主要的工作內容有：
　　一、對排課問題進行需求分析，分析其所涉及的各種約束條件。這些約束條件有的是必須滿足的，有的則只對結果的優(yōu)劣產生影響，并在此基礎之上對排課問題建立相應的數學模型；
　　二、根據排課問題所涉及的實際對象應用SQL Server2008軟件設計對應的數據庫，以存儲大量的數據；
　　三、以課表為染色體對象，對其進行編碼。應用遺傳算法的選擇、交叉、變異三個操作步

5、驟和visual studio2010開發(fā)工具對排課問題進行實現；
　　四、對所開發(fā)出來的軟件進行了測試，測試的內容包括遺傳迭代次數對結果的影響以及數據量對結果的影響等。測試的硬件環(huán)境為Pentium E52002.5GHz雙核處理器，2G內存，測試數據規(guī)模為教師200名，課程數量200門，班級數量100個，教室數量200間，設置迭代參數為3代，排課用時1分12秒，排課結果沒有硬性沖突，不需要人工調整。
　　本文的主要研究成