毕业设计选题与双选管理系统

一、项目简介

毕业设计是高校本科教学的重要环节，而选题与师生双选是毕业设计的起点，其公平性与合理性直接影响后续的指导质量与完成效果。传统选题方式多采用线下报名、人工协调，存在信息不透明、热门题目竞争无序、师生匹配不合理、指导比例失衡等问题：学生不了解题目与教师情况，教师难以科学选择学生，教务部门需要大量人工协调。本课题设计并实现一个毕业设计选题与双选管理系统，为师生提供一个透明、公平、高效的双选平台：教师发布题目并设置偏好，学生浏览题目并填报志愿，系统基于师生双方的偏好实现自动匹配，同时支持选题进度管理、评审打分等配套功能。系统核心是双向选择匹配问题，采用稳定匹配算法（Gale-Shapley）在师生双方偏好基础上求解稳定的分配方案，保证结果不存在"可拆散再组合的更优对"，并用贪心处理高热度题目冲突、用二分匹配检验可行性。本项目将稳定匹配理论应用于真实的教学管理场景，兼具理论深度与工程完整性和较强的现实意义。

二、应具备的基础功能

系统应具备毕业设计选题与双选管理的完整业务能力，包括题目管理（教师发布题目，包括题目名称、研究方向、要求、人数限制等，支持修改与撤销）、题目审核（教务管理员对题目进行审核与分类）、学生选题（学生浏览题目、填报志愿，志愿按优先级排序）、指导教师分配（系统根据志愿与双方偏好自动分配指导教师）、进度管理（记录选题、开题、中期、答辩等各阶段进度）、评审打分（指导老师与评审老师对学生的作品与答辩进行打分）、公告管理（发布选题相关通知）、统计报表（选题覆盖率、师生比例、热门题目、各方向分布等统计）。系统区分学生、教师、教务管理员三类角色，形成从题目发布到最终匹配、再到进度管理的完整流程，为毕业设计组织提供规范化的平台支撑。

三、创新功能

在基础功能之上，系统重点打造以下创新亮点：第一，双向选择匹配，系统基于学生志愿与教师偏好，采用稳定匹配算法自动生成公平、稳定的选题分配方案，替代人工协调，提升匹配满意度；第二，选题热度分析，系统统计各题目的填报人数与竞争度，帮助学生了解热门方向，辅助理性选题；第三，师生比例均衡，系统在匹配时兼顾教师指导人数上限，自动均衡各教师的指导学生数，避免指导负担失衡；第四，选题冲突检测，系统在匹配前对超出人数限制、时间冲突等异常情况进行检测与提示，保障匹配可行性；第五，匹配结果可视化，系统以列表或图表形式展示匹配结果与师生关系，支持教务人员审核调整。这些创新功能以匹配算法为内核，使选题双选从人工协调升级为算法驱动，提升了组织效率与公平性。

四、核心算法体现

本系统以匹配算法为核心，是稳定匹配理论的典型工程应用。师生双选采用稳定匹配算法（Gale-Shapley延迟接受算法），以学生为提议方、教师为接收方，依据学生志愿列表与教师对学生及题目的偏好排序进行多轮迭代匹配，算法保证最终结果稳定——不存在一个学生与一位教师互相更偏好对方、却未被配对在一起的"不稳定对"，同时满足教师指导人数上限约束；匹配前的高热度题目冲突处理采用贪心策略，对填报人数超限的热门题目，按学生志愿优先级与学生综合条件优先满足部分学生，其余引导学生选择其他志愿；匹配可行性的校验采用二分匹配思想，将学生与题目/教师建模为二分图，检验是否存在满足约束的可行分配，为算法结果提供理论保证；题目与学生关系管理采用哈希表，以题目编号或学生学号为键快速检索关系信息；选题热度分析基于志愿数据的频次统计与排序。通过稳定匹配、贪心、二分匹配、哈希表等算法的组合应用，系统实现了选题双选的公平化与自动化，充分展示了匹配理论在教务管理场景中的工程应用价值。