中学走班制教学排课算法研究与实现

发布时间：2017-04-28 14:20

  本文关键词：中学走班制教学排课算法研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着高考制度的深化改革,“走班制”教学模式逐渐替代传统的高中教学方式。这种教学模式的启用,导致影响排课效率的因素和约束条件增多,并且会出现教学资源匮乏的情况。传统的人工编排课表的方式需要花费工作人员大量的时间,且排出的课表不宜调整,已经无法满足“走班制”教学体制的排课需求。本文针对现有排课算法存在的问题与“走班制”高中教学的特殊性,通过改进的遗传算法解决“走班制”教育模式下的排课问题。主要的研究及成果如下:1.首先,本文详细介绍了“走班制”教育模式的概念,分析了“走班制”教育模式下对排课算法研究的目的及研究意义。结合国内外学者对排课问题的研究现状,提出以遗传算法作为解决排课问题的基础算法,依据“走班制”教育模式的特色,分析了“走班制”教学模式下排课问题的影响因素、涉及的约束条件、求解目标和算法难点。2.然后,根据约束条件设计了排课问题约束满足模型,建立了相应的数学模型描述排课问题;针对“走班制”模式下排课问题研究其染色体编码方式及设计适应度函数,并对遗传算法各算子进行改进。3.最后,本文将这种基于改进遗传算法的排课算法应用到实行“走班制”教学体制的高中学校,并取得很好的排课效果。
【关键词】：“走班制”教学 改进遗传算法 染色体 适应度
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：G637.3;TP18
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 “走班制”教育模式的概述11-12
• 1.2 “走班制”下排课问题研究现状12-13
• 1.3 排课算法研究现状13-16
• 1.3.1 国内外研究现状13-15
• 1.3.2 贪心算法解决排课问题15
• 1.3.3 回溯算法解决排课问题15-16
• 1.3.4 遗传算法解决排课问题16
• 1.4 “走班制”排课问题研究背景和意义16-17
• 1.5 论文组织结构17-19
• 第2章 算法相关技术基础理论19-33
• 2.1 遗传算法的发展19-20
• 2.2 遗传算法的概述20-21
• 2.3 遗传算法的基本概念21-22
• 2.4 遗传算法的理论基础及特点22-23
• 2.5 遗传算法的基本流程23-24
• 2.6 遗传算法的分析与实现24-32
• 2.6.1 编码方式25-26
• 2.6.2 适应度函数26-29
• 2.6.3 遗传算子29-32
• 2.7 本章小结32-33
• 第3章 “走班制”下排课问题的建模33-42
• 3.1 “走班制”下排课问题的描述33-34
• 3.2 基于“走班制”教学模式的排课问题分析34-38
• 3.2.1 传统人工排课思维模式34-35
• 3.2.2 “走班制”排课问题的要素35-36
• 3.2.3 “走班制”排课问题的约束条件36-38
• 3.2.4 求解目标38
• 3.3 排课问题数学模型38-41
• 3.3.1 “走班制”模式下自动排课问题的数学描述38-39
• 3.3.2 排课问题约束满足模型39-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 改进遗传算法实现“走班制”模式下排课设计42-52
• 4.1 排课算法设计流程42-44
• 4.2 排课问题的改进遗传算法设计44-51
• 4.2.1 基因编码及染色体表示44
• 4.2.2 模型适应度的计算44-47
• 4.2.3 初始种群的产生47
• 4.2.4 冲突检测47
• 4.2.5 选择算子47-48
• 4.2.6 交叉算子48-50
• 4.2.7 变异算子50-51
• 4.3 本章小结51-52
• 第5章 实例验证52-60
• 5.1 实例数据分析52-54
• 5.2 参数设置54-55
• 5.3 实例结果55-58
• 5.4 实验结果分析58-59
• 5.5 本章小结59-60
• 第6章 总结与展望60-62
• 6.1 研究工作总结60-61
• 6.2 展望61-62
• 参考文献62-65
• 致谢65-66
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果66

【参考文献】

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本文编号：333004