高校教务管理信息系统设计与开发探讨

随着计算机技术的飞速发展和高等教育体制改革的不断深入,传统的教务管理方法、手段以及工作效率已不能适应新的发展需要,无法很好地完成教学管理工作。提高教务管理水平的主要途径是更新管理者的思想,增强对管理活动的科学熟悉。原始手工处理操纵,已无法适应目前发展的需要,手工在对大量数据进行处理时,轻易产生错误,对于查询和维护非常不便,自然就会影响工作效率和教学环节。利用先进的信息技术,开发高校综合教务管理信息系统,是深化教务体制改革的有利措施。教务管理工作是高等教育工作的一项重要内容。教务管理工作是学院管理职员按照一定的教育方针,运用先进的管理手段,组织、协调。指挥与指导各方面职员的活动,以便高效率、高质量地完成各项教学任务。教务管理工作是学院教学工作的中枢,是保证高校教学机制正常运转的枢钮,它是一项目的性、计划性、适应性、创造性、规范性、效益性和科学性很强的工作。教务管理工作关系到高校教学秩序的稳定和教学质量的提高,关系到高校的发展和人才的培养,教务管理在高校中相当重要的地位。管理信息系统简述中先容了管理信息系统的概念、数据管理的三个发展阶段(人工、文件和数据库)的过程和特点、管理信息系统的四个结构(定义结构、功能、硬件和软件结构)和管理信息系统的三种开发方法(生命周期法、原型法和面向对象)的定义、过程和特点。高校教务管理信息系统分析中先容教务管理的重要性,以及其部分子系统的业务流程,在此主要先容了四个子系统(学生管理、教务管理、教材管理和实验环节),阐述了教务管理系统的需求分析,整个系统的数据流程以及系统中部分功能模块及其功能说明。数据挖掘和遗传算法中先容数据挖掘的定义、分析方法(主要先容了五种),每种方法的定义和实现过程；数据挖掘的过程(四个过程,问题确定、数据准备、数据挖掘和结果的表达评价),过程中每个点的具体实现的功能；其中对数据准备(预处理)的四种方法进行了描述,在四种方法中又着重先容了遗传算法,主要包括遗传算法的特点、基本遗传算法的流程,以及遗传算法的五个要素(编码、初始群体、适应度函数、遗传操纵和算法参数),阐述了每个要素在算法中的作用和过程。教务管理信息系统中的排课问题算法中先容排课问题的要素(教师、时间、教室、班级和课程),每个要素的特征、和要求,对于排课来说各要素之间的关系,从面形成了相互之间的约束,在此提出了基本约束、和优化原则约束,为形成好的课表奠定了一定的基础；通过对部分约束条件进行了分析,形成其对应的数学模型,以便得到整个排课问题的模型描述；论文的核心是基于遗传算法的排课设计,根据遗传算法的过程和要素,结合课程表的结构和特征,较为具体地阐述了课表形成过程涉及遗传算法的各要素：编码的形成(布尔矩阵)、适应度函数中各参数的说明,通过调查分析得到节次优度表和周次组合优度表,从而可以确定课程安排的适应值为排课的公道性提供依据,对于布尔矩阵编码的遗传操纵(选择、交叉和变异),具体实现过程。教务管理信息系统的设计和实施方案中先容数据库设计四个过程(需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计),在程序设计开始,根据教务管理系统的要求和要实现的功能,要对功能模块进行概念设计,即E-R图,再根据E-R图确定数据库中各数据表的组成；以及本教务管理系统部分功能的运行效果分析本文主要先容了信息管理系统的结构、开发方法,特别是开发方法作了较具体地说明；先容了目前高校的教务管理的内容、教学管理的流程、教务管理的需求,教务管理系统各模块的功能；数据挖掘的定义、方法和过程,其中对于遗传算法作了较为具体的说明,包括遗传算法的特点、遗传算法的基本操纵过程；遗传算法应用于教务管理系统中的排课问题,阐述了排课问题的相关要素和约束条件,以及对约束条件的数学模型化,基本遗传算法排课设计的过程；教务管理信息系统的开发工具、程序设计、运行和维护等问题。【关键词】：管理信息系统教务管理数据挖掘遗传算法
【论文提纲】：摘要3-6Abstract6-12第一章管理信息系统简述12-251.1数据管理技术的发展12-151.1.1手工管理阶段12-131.1.2文件系统阶段13-141.1.3数据库系统阶段14-151.2管理信息系统的结构15-191.2.1定义结构15-161.2.2功能结构161.2.3物理结构16-191.3管理信息系统的开发方法19-251.3.1生命周期法19-211.3.2原型方法21-231.3.3面向对象的开发方法23-25第二章高校教务管理信息系统分析25-372.1高校教务管理的重要性252.2教务管理流程分析25-312.3教务管理系统需求分析31-372.3.1系统数据流程31-322.3.2教师管理32-332.3.3排课管理33-342.3.4考务成绩管理34-352.3.5毕业管理35-37第三章数据挖掘和遗传算法37-503.1数据挖掘的定义373.2数据挖掘的分析方法37-393.2.1分类分析37-383.2.2聚类分析383.2.3关联分析38-393.2.4序列分析及时间序列393.2.5孤立点分析393.3数据挖掘的过程39-413.3.1问题确定403.3.2数据准备40-413.3.3数据挖掘413.3.4结果的表达评价413.4预处理的主要方法41-433.4.1基于粗糙集的约简方法423.4.2基于概念树的浓缩方法423.4.3基于统计的分析方法42-433.4.4遗传算法433.5遗传算法43-503.5.1遗传算法的特点43-443.5.2基本遗传算法44-453.5.3遗传算法的基本操纵45-50第四章教务管理信息系统中的排课问题算法50-664.1排课问题的要素50-514.2排课的约束条件51-524.3排课问题的数学模型52-564.3.1资源集合描述52-534.3.2部分约束条件的数学模型描述53-564.4基于遗传算法的排课设计56-66第五章教务管理信息系统的设计和实施方案66-845.1数据库设计66-725.2MIS开发工具72-745.3系统功能模块74-755.4运行效果分析75-84致谢84-85参考文献85-87