随着我国教育改革的深入,高校教务管理的工作量和难度不断增加。为保证并提高教学质量,迫切需要对现有的高校教务管理平台进行改造升级。首先需要加以显著改进的是该类系统中的信息过载问题,增加必要功能(如图书个性化推荐)。其次,对教务管理平台中的现有缺陷(如选课冲突)加以改进,以更好地帮助教师、学生和管理人员等用户提高教学效率、改进教学效果。因此,本文根据调研得到的用户主要需求,设计、开发了具备图书精准推荐、选课冲突防止、教学信息管理等功能的“教务助手”系统,以期为现有教务系统提供有效的补充和增强。考虑到推荐技术目前在教育领域的应用和研究还较少,冷启动及数据稀疏等问题仍有待解决,本文首先研究了协同过滤推荐算法改进、选课冲突防止策略等关键问题,然后结合使用先进的软件开发技术,设计和开发了“基于协同过滤推荐算法的教务助手”软件系统(原型)。具体的工作和成果主要如下:(1)分析、比较了多种常用推荐算法的原理和性能,最终选择个性化水平、自动化程度与准确度都相对较高的协同过滤算法作为深入研究、改进和应用的对象。(2)通过分析和编程、实验,对基于SVD(Singular Value Decomposition)改进的LFM(Latent Factor Model)、Bias SVD、SVD++等三种推荐算法进行了比较,进而选择综合性能较优的Bias SVD作为本文的核心推荐算法,并对其进行了超参数调优;此外,在用户兴趣偏好特征中增加了用户图书预约记录,以使推荐结果更加准确。(3)对教务助手系统进行了需求分析,并从系统安全性、功能和数据库等方面,对其功能和结构进行了设计。首先,选用Shiro来实现用户的权限管理,以保证用户只能按照自身角色,访问被授权的资源。然后,根据系统总体功能将系统分为学生端、教师端、管理员端、图书预约与推荐四个子系统。最后,根据E-R图对具体的数据库表结构进行了设计。(4)使用SSM(Spring、Spring MVC、MyBatis)等框架搭建了系统开发平台,完成了本文系统原型的具体设计和整体调试、测试,实现了系统登录、学生选课、学生成绩查询、成绩录入、文件管理、人员信息管理、图书预约、图书个性化推荐、图书信息管理等主要功能。