專業(yè)課選課策略問題(共9頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專業(yè)課選課策略問題我鄭重承諾，本論文的內(nèi)容均為原創(chuàng)，沒有任何抄襲他人成果的行為，也不存在他人代寫論文和程序的行為。引用他人成果或公開資料的部分都已經(jīng)按照正確的格式在參考文獻(xiàn)中標(biāo)出。作者簽字得分統(tǒng)計學(xué)生填寫老師填寫姓名學(xué)號工作所占比例得分分別得分 摘要 高校課程選擇是高校課程體系中的一個重要組成部分，它是按照專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的需求，結(jié)合學(xué)生專業(yè)方向，學(xué)科發(fā)展的趨勢，為了讓學(xué)生具備較強(qiáng)的專業(yè)技能，具有為高層次的后續(xù)學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)的可持續(xù)發(fā)展能力，成為具有高度社會責(zé)任感的高級應(yīng)用型人才。選課，就要打破人才培養(yǎng)過程中的刻板，培養(yǎng)途徑要變“獨(dú)木橋”為殊途同歸的“多通道”，且

2、這些“通道”不必始終都在同一層面，允許分岔、允許快慢分行、允許走捷徑。學(xué)分制教學(xué)管理模式下選課方式的改革需對選課全過程的目標(biāo)、層次、渠道、路徑、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全面的統(tǒng)籌優(yōu)化，堅持“人才培養(yǎng)”這一核心，努力拓展“上天”、“入地”等多條途徑，為學(xué)生提供個性化引導(dǎo)，同時恪守各環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)揮各種選課與學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢，構(gòu)筑并完善多層次的選課“立交橋”。關(guān)鍵詞多目標(biāo)規(guī)劃 課程選擇 Matlab軟件一、 問題重述某高校規(guī)定信息與計算科學(xué)的學(xué)生得修滿足夠的學(xué)分才能得到理學(xué)學(xué)士學(xué)位。而且要有扎實的熟悉基礎(chǔ)，能熟練地使用計算機(jī)，還得掌握數(shù)學(xué)建?；驹砗退枷敕椒?。先不管其他方面的學(xué)分，專業(yè)課程的學(xué)分得盡量高。

3、假設(shè)信息與計算科學(xué)的學(xué)生必須至少學(xué)習(xí)三門數(shù)學(xué)課程和四門計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)課程。這些課程的編號、名稱、學(xué)分、所屬類別和選修課要求如下表。學(xué)生一般在選擇課程學(xué)習(xí)時要考慮總的門數(shù)和所獲得的學(xué)分。試著制定一個選課策略，在滿足拿到理學(xué)學(xué)士學(xué)位要求的同時，使得所選修課程門數(shù)盡量少，所獲得的學(xué)分盡量多。課程情況如下表課程編號課程名稱學(xué)分所屬類別先修課程要求1數(shù)學(xué)分析16數(shù)學(xué)-2高代與解析幾何9數(shù)學(xué)-3C程序設(shè)計4計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)-4常微分方程3.5數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)分析，高代與解析幾何5數(shù)值分析4.5數(shù)學(xué)常微分方程，運(yùn)籌學(xué)，概率論與數(shù)理統(tǒng)計6離散數(shù)學(xué)3數(shù)學(xué)概率論與數(shù)理統(tǒng)計7數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3.5計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)C程序設(shè)計8數(shù)據(jù)

4、庫原理與技術(shù)3.5計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)9面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計3計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)C程序設(shè)計10算法分析與設(shè)計3.5計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)11復(fù)變函數(shù)3.5數(shù)學(xué)常微分方程，運(yùn)籌學(xué)，概率論與數(shù)理統(tǒng)計12操作系統(tǒng)2.5計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)13計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2.5計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)14運(yùn)籌學(xué)4.5數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)分析，高代與解析幾何15概率論與數(shù)理統(tǒng)計5數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)分析，高代與解析幾何16數(shù)學(xué)建模4數(shù)學(xué)常微分方程，運(yùn)籌學(xué)，概率論與數(shù)理統(tǒng)計二、 模型假設(shè)與符號說明1. 模型假設(shè)（1） 學(xué)生只要選修就能通過；（2） 各個同學(xué)在選課時不受其他因素影響，只受學(xué)

5、分和選課門數(shù)影響；（3） 各門課程沒有人數(shù)限制；（4） 僅考慮上表所列的16門課程2.符號說明xi:表示選修的課程（xi=0表示不選，xi=1表示選擇課程編號為i的課程，i=1,2,3,4,.16）。三、 建立模型（1）決策變量定義如下0-1變量作為決策變量：（2） 約束條件.至少學(xué)習(xí)三門數(shù)學(xué)課程和四門計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)課程，根據(jù)上表中對各種課程所屬類別的劃分，這一約束可以表示為而某些課程有先修課程的要求。例如，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的先修課程是“C程序設(shè)計”，這意味著如果=1,必須=1，這個條件可以表示為?！白顑?yōu)化方法”的常微分方程的先修課是數(shù)學(xué)分析和高代與解析幾何這一條件可以表示為，而這兩個不等式可以

6、合并為。這樣，所有課程的先修課要求可以表示為（3） 目標(biāo)函數(shù) 根據(jù)問題的假設(shè)，我們考慮課程門數(shù)和學(xué)分兩個目標(biāo)。所選門數(shù)可以表達(dá)為希望門數(shù)盡量少，即是希望對目標(biāo)函數(shù)實現(xiàn)最小化。所選課程的總學(xué)分可以表達(dá)為 其中為編號為i的課程的學(xué)分，這里 希望學(xué)分盡量多，即希望對目標(biāo)函數(shù)實現(xiàn)最大化。綜合上述分析，選課策略問題的數(shù)學(xué)模型為如下多目標(biāo)規(guī)劃模型： 四、 模型求解記上述多目標(biāo)規(guī)劃模型的可行域為D.（1） 如果以課程門數(shù)作為主要目標(biāo)，不考慮學(xué)分的多少，由主要目標(biāo)法將上述多目標(biāo)規(guī)劃模型轉(zhuǎn)化為如下的單目標(biāo)規(guī)劃模型： Min s.t. (2) 如果以總學(xué)分作為重要目標(biāo)，由主要目標(biāo)法再次求解如下的單目標(biāo)規(guī)劃模型：M

7、ax s.t. 綜合（1）（2），選課策略問題的數(shù)學(xué)模型為：Min Max S.t. 可以用Matlab 軟件的bintprog進(jìn)行求解如果考慮課程門數(shù)最少為優(yōu)化的目標(biāo)，則得到即選擇課程為數(shù)學(xué)分析、高代與解析幾何、C程序設(shè)計、常微分方程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計這七門，可滿足拿理學(xué)學(xué)士學(xué)位的要求，并使課程門數(shù)最少，此時學(xué)分為42.5. 如果考慮總學(xué)分最高為優(yōu)化的目標(biāo)，則得到即選擇課程為數(shù)學(xué)分析、高代與解析幾何、C程序設(shè)計、常微分方程、數(shù)值分析、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計、算法分析與設(shè)計、復(fù)變函數(shù)、操作系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)籌學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計

8、、數(shù)學(xué)建模這15門，可滿足拿理學(xué)學(xué)士學(xué)位的要求，并使課程總學(xué)分最高，此時學(xué)分為72.五、 模型評價與分析在現(xiàn)實生活中，決策的目標(biāo)往往有很多個，有的相互制約，有的相互聯(lián)系，有的相互沖突。目標(biāo)間具有不可公度性和矛盾性。目標(biāo)間的不可公度性指各個目標(biāo)沒有統(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn)，因而很難直接進(jìn)行比較。生活中要求往往根據(jù)實際問題所建立的多目標(biāo)規(guī)劃模型來實現(xiàn)一個最優(yōu)化的選擇結(jié)果。解決多目標(biāo)規(guī)劃模型時，確定主次重要性，尋找到多目標(biāo)規(guī)劃模型的弱有效解或有效解。解決多目標(biāo)規(guī)劃往往采用主要目標(biāo)法、分層序列法、線性加權(quán)求和法。最終的目的都是實現(xiàn)在各個目標(biāo)下的相對最優(yōu)策略。六、 模型應(yīng)用多目標(biāo)規(guī)劃模型還可用于：1.企業(yè)產(chǎn)品的生

9、產(chǎn)管理（既希望達(dá)到高利潤，又希望優(yōu)質(zhì)和低消耗，減少環(huán)境的污染等）2.選購一個好的計算機(jī)系統(tǒng)（性能要好，維護(hù)容易，費(fèi)用最省等）附件程序(1) 編寫M函數(shù)Fun.m:Function F=Fun(x);F=x(1)+x(2)+x(2)+x(4)+x(5)+x(6)+x(7)+x(8)+x(9)+x(10)+x(11)+x(12)+x(13)+x(14)+x(15)+x(16) (-16)*x(1)-9*x(2)-4*x(3)-3.5*x(4)-4.5*x(5)-3*x(6)-3.5*x(7)-3.5*x(8)-3*x(9)-3.5*x(10)-3.5*x(11)-2.5*x(12)-2.5*x(1

10、3)-4.5*x(14)-5*x(15)-4*x(16)(2) 編寫Command 文件a=-1 -1 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 -1 0 0 -1 -1 -1 0 0 -1 0 0 0 -1 -1 -1 -1 0 -1 -1 0 0 0 -1 -1 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 3 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 -1 0 0 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1

11、 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 -1 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 1 0 0 0 3 0 0 -1 -1 0 0 0 0 0 0 0 -1 -1 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 -1 0 0 0 0 2 0 0 0 -1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 -1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 3 0 0 -1 -1 3; b=-3 -4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ;c1=1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1;c2=-16 -9 -4 -3.5 -4.5 -3 -3.5 -3.5 -3 -3.5 -3.5 -2.5 -2.5 -4.5 -5 -4;x1,g1=bintpro