基于前后端分离和遗传算法的自动排课系统(源码+文档+部署讲解等)

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项目介绍

本系统采用遗传算法、前后端分离，项目代码工整，结构清晰，适合选题：自动排课、排课、遗传算法、遗传算法排课、前后端分离类其他排课话题等。系统技术采用springboot+vue整合开发，前端主要使用了vue、项目后端主要使用了springboot，数据层采用mybatis。

排课系统主要有三种角色，分别是管理员、教师和学生，在排课和教学管理中，为了满足不同用户的需求，每个角色的功能都不一样。以下是对这三种角色功能的详细阐述：

选题背景和意义

传统的人工排课方式，在学校规模不断扩大和课程种类越来越丰富的今天，教育领域越来越显得力不从心。人工排课不仅消耗时间和增加人工成本，还容易发生严重影响教学秩序和教学质量的课程冲突和课堂资源浪费问题。因此，开发一套高效、智能的自动排课系统迫在眉睫。

选择基于SpringBoot+Vue来开发自动排课系统，从技术层面上看具有重大的意义。其中SpringBoot是一个基于Spring框架的快速开发框架，它极大地简化了Spring应用的搭建和开发过程,即通过一系列自动化配置，SpringBoot可以减少开发者的大量重复工作，从而让开发者将精力更多地集中到业务逻辑的执行上来[1]。比如可以对数据源进行自动配置，对各种第三方数据库进行整合，开发效率大大提高。同时，SpringBoot的微服务架构特性使得系统扩展性和维护性很好，便于功能模块的后续添加和修改，以适应学校的发展需要。

VUE作为目前比较流行的前置式框架，其特点是简单易用，数据驱动。它采用了组件化的开发方式，使得前置码的结构变得更加清晰，并且具有更强的可维护性。在自动排课系统中，Vue能够快速构建出交互性强、用户体验好的前端界面，方便教师和管理人员进行课程的查询、调整等操作。而且VUE与SpringBoot的前后端分离架构，使得系统耦合度降低，性能和稳定性都得到提升。

综上所述，基于SpringBoot+Vue开发自动排课系统，在技术上既能提高开发效率，又能保证系统的高质量和可扩展性，有效解决传统排课方式的弊端，为学校的教学管理工作提供有力支持。

功能介绍

角色：管理员、教师、用户
【管理员】
专业信息管理：维护专业信息
班级信息管理：维护班级信息、设置班级所属专业、设置班级人数等
教室信息管理：维护教室信息、设置教室类型和容量、设置教室位置信息
课程信息管理：维护课程、课程查询、设置课程类型（必修/选修）、设置课程学分和课时、是否需要实验室等，分配教师授课
排课管理：使用遗传算法自动排课、排课查询
用户管理：维护不同角色用户信息
【教师】
专业信息管理：查看任教专业信息
班级信息管理：查看任教班级信息
教室信息管理：查看课程安排的教室信息
课程信息管理：查看课程安排详情
排课管理：查询我的课表安排
【学生】
个人资料维护
 班级课表查询
  - 查看本班课表
  - 查看课程详情
    教学信息查询
  - 查看任课教师信息
  - 查看上课教室信息

系统包含技术

后端：springboot2，mybatis
前端：vue2、js、css等
开发工具：idea/vscode
数据库：mysql 5.7
JDK版本：jdk1.8
算法：遗传算法排课

部分截图

课表

排课

用户管理

课程管理

教师课程关联

部分代码

/**
     * 生成随机课表
     */
    public void generateRandomSchedule(List<TeacherCourse> teacherCourses,
                                     List<Classesroom> classrooms,
                                     List<TimeSlot> timeSlots,
                                     Map<Integer, Course> courseMap) {
        schedule.clear();
        
        for (TeacherCourse tc : teacherCourses) {
            // 获取课程信息
            Course course = courseMap.get(tc.getCid());
            // 获取课程需要的课时数
            int requiredHours = course.getWeeklyHours();
            
            while (requiredHours > 0) {
                // 随机选择时间槽和教室
                TimeSlot timeSlot = getRandomTimeSlot(timeSlots);
                Classesroom classroom = getRandomClassroom(classrooms, course);
                
                // 创建课程安排
                Schedule courseSchedule = new Schedule();
                courseSchedule.setTid(tc.getTid());
                courseSchedule.setCid(tc.getCid());
                courseSchedule.setClid(tc.getClid());
                courseSchedule.setRid(classroom.getId());
                courseSchedule.setWeekDay(timeSlot.getDay());
                courseSchedule.setTimeSlot(timeSlot.getSlot());
                courseSchedule.setStatus(1);
                courseSchedule.setSemester(tc.getSemester());
                
                schedule.add(courseSchedule);
                requiredHours--;
            }
        }
    }

    /**
     * 克隆当前染色体
     */
    public Chromosome clone() {
        Chromosome clone = new Chromosome();
        clone.setSchedule(new ArrayList<>(this.schedule));
        clone.setFitness(this.fitness);
        return clone;
    }

    /**
     * 随机获取合适的时间槽
     */
    private TimeSlot getRandomTimeSlot(List<TimeSlot> timeSlots) {
        int index = (int) (Math.random() * timeSlots.size());
        return timeSlots.get(index);
    }

    /**
     * 随机获取合适的教室
     */
    private Classesroom getRandomClassroom(List<Classesroom> classrooms, Course course) {
        // 过滤出符合要求的教室
        List<Classesroom> suitable = classrooms.stream()
                .filter(c -> isClassroomSuitable(c, course))
                .collect(Collectors.toList());
                
        int index = (int) (Math.random() * suitable.size());
        return suitable.get(index);
    }