摘要
为贯彻教育部所提出的《关于加快新时代研究生教育改革发展的意见》，诸多高校以提升学科专业体系为目标，构建了具有符合其学科领域特色的课程体系，增设了大量体现学科领域发展所需要的专业课程，同时，加上近些年研究生招生总人数的持续增加，导致排课与结课后组卷考试的工作量加大。排课和组卷考试是研究生教学管理工作中的重要组成部分，并且两项工作对教学计划的制定是否合理有着直接影响，因此本文以研究生排课与组卷问题为核心，遗传算法为基本思想对这两类问题进行求解，但由于遗传算法在运算过程中，容易陷入局部最优问题以及收敛慢问题，所以本文分别提出基于改进遗传算法的研究生排课算法和基于改进遗传算法的智能组卷算法，具体的研究内容如下: (1)提出基于改进遗传算法的研究生排课算法。根据研究生排课问题的数学模型,设计了实数编码方案和衡量课表优劣程度的适应度函数。在遗传算子方面，首先选用轮盘赌方法对种群进行选择操作，其次通过自适应策略执行单点交叉操作和基本位法的变异操作，从而增加了种群的多样性，使得算法的寻优能力有所提高，并且保证了染色体的结构不会被破坏，最后引入种群个体优化操作来决定旧种群中较差的个体是否遗传到下一代，使算法摆脱局部最优，提高了收敛性。最终通过实验对比分析，本文所提出的算法能够生成更为合理的课表。 (2)提出基于改进遗传算法的智能组卷算法。根据组卷问题的数学模型，设计了基于题型的分段实数编码方案以及衡量试卷质量的适应度函数。在遗传算子方面，本文首先同样使用了轮盘赌的方法来进行选择操作，其次设计了基于相同题型的自适应双点交叉操作和基于相同题型的自适应分段变异操作，最后引入种群个体优化操作。最终通过实验对比分析，本文所提出的算法能够生成质量更高的试卷。 (3)设计并实现了基于改进遗传算法的研究生排课与组卷系统。首先对系统的总体框架进行了分析与设计，其次结合本文所提出的两种算法，利用Java框架和Vue框架实现了基于改进遗传算法的研究生排课与组卷系统，最后通过测试，该系统能够正常运行和使用，并且很好的完成了研究生的排课和组卷工作，从而提高了教学工作人员的工作效率。
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