走班排课算法的研究与设计

发布时间：2021-01-13 07:11

　　一个满足各种约束条件、充分考虑教师和学生各种合理需求的课表,是保证学校教学活动顺利开展的前提。随着新高考改革的实施,在高中阶段实行“分层走班制”教学模式是大势所趋。相较于传统教学模式,分层走班制教学模式要求实现分层教学、分类指导等教学目标,极大地提高了学校排课工作的难度,并显著增加了排课的工作量,传统的手工排课方法已无法满足新高考走班排课的需求。国内针对分层走班制下的排课算法研究刚刚起步,还没有形成较为成熟、高效的排课算法。因此,在借鉴国内外排课算法研究已有成果的基础上,通过分析分层走班制下教师、学生对课表的实际需求,以及各种教学资源之间的约束和限制关系,提出了走班排课模型,并设计了一种多阶段启发式算法来求解分层走班制下的排课问题,主要研究工作包括:1.概述了走班排课问题的研究现状以及本文主要研究内容,给出了组合优化问题的通用数学模型,并简介了几种求解具有NP难度组合优化问题的常用算法框架。2.将走班排课问题分为分班和排课两个子问题,分析了这两个子问题中各教学资源的约束与限制关系,在此基础上分别提出了分班问题和排课问题的数学模型。3.设计了一种求解排课问题的多阶段启发式算法,该算法包括... 

【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图４．１分班流程图??分班阶段的具体工作如下：??（１）确定行政班选考课组合，基于贪心策略设计算法高效获得初始分班结果，??并确定各行政班的选考课组合

本节基于模拟退火框架设计了优化分班的算法，优化后的分班结果尽可能减少??了走班课程数和走班人数，减少了选考科目数量。基于模拟退火框架设计的优化分??班算法流程见图４．２。??２６??

图４．４排课算法流程图??有教师冲突的初始排课方案??排对偶班绑定的课程，保证无学生冲突；冲突的初始排课方案。??获取无冲突排课方案??除教师冲突，得到无冲突的初始排课方案。??拟退火算法优化排课方案??描述了排课的软硬约束条件，并构建了惩束的满足保证了课表的可用性，排课软约３２??


本文编号：2974448