一种基于分布式网络的教育管理方法技术

本发明专利技术属于智能排课技术领域，公开了一种基于分布式网络的教育管理方法，包括以下步骤：将所有课程的固定课程添加到课表中相应的位置，排坑占优先位，生成一个初级课表；由分布式布置的多台服务器对所有余下课程进行处理，将所有余下课程随机添加到课表中，生成次级课表；取预设时长内生成的次级课表进行筛选，对取出来的每个次级课表进行评估，生成最终课表。本发明专利技术能够使排课过程简单化，提高排课效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式网络的教育管理方法
本专利技术属于智能化排课
，尤其涉及一种基于分布式网络的教育管理方法。
技术介绍
排课问题早在70年代就证明是一个NP完全问题(多项式复杂程度的非确定性问题)，即算法的计算时间是呈指数增长的，这一论断确立了排课问题的理论深度。对于NP问题完全问题目前在数学上是没有一个通用的算法能够很好地解决。排课算法是一个复杂程度相当高的算法，穷举是行不通的。不同的班级，不同的教师的课程纵横交错，不可能对每一种组合一一穷举。一间不到三十个班的学校，其课程组合的数量级常常超过整个宇宙质子数的总和。对NP完全问题研究的主要思想是如何降低其计算复杂度。即利用一个近似算法来代替，力争使得解决问题的时间从指数增长化简到多项式增长。结合到课表问题就是建立一个合适的现实简约模型，利用该简约模型能够大大降低算法的复杂度，便于程序实现，这是解决排课问题一个很多的思路。近半个世纪以来，人们对课表问题的计算机解法做了许多尝试。其中，课表编排的整数规划模型将问题归结为求一组0-1变量的解，但是其计算量非常大。解决0-1线性优化问题的分支一定界技术却只适用也规模较小的课表编排，Mihoc和Balas(1965)将课表公式化为一个优化问题，Krawczk则提出一种线性编程的方法。Junginger将课表问题简化为三维运输问题，而Tripathy则把课表问题视作整数线性编程问题并提出了大学课表的数学模型。此外，有些文献试图从图论的角度来求解排课表的问题，但是图的染色问题也是NP完全问题，只有在极为简单的情况下才可以将课表编排转化为二部图匹配问题，这样的数学模型与实际相差太远，所以对于大多数学校的课表编排问题来说没有实用价值。目前，解决课表方法的问题有：模拟手工排课法，图论方法，拉格朗日法，二次分配型法等多种方法。由于课表约束复杂，用数学方法进行描述时往往导致问题规模剧烈增大，这已经成为应用数学编程解决课表问题的巨大障碍。国外的研究表明，解决大规模课表编排问题单纯靠数学方法是行不通的，很难排到一个符合实际情况的课表。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种基于分布式网络的教育管理方法，能够使排课过程简单化，提高排课效率。本专利技术实施例是这样实现的：一种基于分布式网络的教育管理方法，包括以下步骤：将所有课程的固定课程添加到课表中相应的位置，排坑占优先位，生成一个初级课表；由分布式布置的多台服务器对所有余下课程进行处理，将所有余下课程分为每周节数大于等于每周天数的大科课程、每周节数大于1节而小于每周天数的小科课程以及每周节数小于或等于1节的微小科课程，将所有大科课程随机添加到初级课表中，生成多个大科课程课表，将所有小科课程随机添加到大科课程课表中，生成多个大小科课程课表，将所有微小科课程随机添加到大小科课程课表中，生成次级课表；在每台服务器中设置各自的评分规则，同一台服务器中取预设时长内生成的次级课表进行筛选，根据评分规则对同一台服务器中取出来的每个次级课表进行评估，生成同一台服务器中每个次级课表的分数，所述评分规则包括：大科课时优先排上午，非大科课时优先排下午，得a分；当天课时超一节以上的，优先连堂上课，得b分；同一时间同一教师不能同有课时任务，得c分；同一时间同一场地不能多个课时复用，得d分；当天课时大于两节的，上午和下午随机1-2或2-1比例排课，得e分；教师授课班级课时进度保持一致，得f分；所述a、b、c、d、e和f都为大于等于1的整数；将同一台服务器中每个次级课表的(a+b+c+d+e+f)分进行排序，按高低分依次排列次级课表供用户选择最终课表。其中，所述一台服务器中的评分规则里a、b、c、d、e和f的值分别与另一台台服务器中的评分规则里a、b、c、d、e和f的值的组合不同。其中，当选择出最终课表后，可对最终课表的课程进行带过滤冲突项功能的人工调整；所述人工调整为：提供预先安排课时功能，优先处理预定课时和/或提供教师课时限制，规定某教师在某一时间不排课和/或提供班级课时限制，规定某一时间某班级不排课和/或提供合班课时设置，提供多班同时上课设置和/或提供科目课时限制，规定某一时间某一科目不排课和/或支持教师跨年级任课。本专利技术实施例通过优先排位的方式对课程进行排列，提供人工设定的条件限制，基于这些原则下的随机排列从而生成出次级课表，再对次级课表进行评分，得出评分较高的课表供用户选择，以及提供对最终课表的人工调整功能，增加了排课的灵活性，使排课更加符合实际的教学需求，排出课程的好课率高；由于采用分布式布置的多台服务器的网络架构，数据处理能力大大提高，不管是初排课表还是重排课表都大大提高了效率。附图说明图1是本专利技术的排课方法流程图；图2是本专利技术中多台服务器分布式布置的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例通过优先排位的方式对课程进行排列，提供人工设定的条件限制，基于这些原则下的随机排列从而生成出次级课表，再对次级课表进行评分，得出评分较高的课表供用户选择，以及提供对最终课表的人工调整功能，增加了排课的灵活性，使排课更加符合实际的教学需求。以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述：如图1和图2所示，一种基于分布式网络的教育管理方法，包括以下步骤：将所有课程的固定课程添加到课表中相应的位置，排坑占优先位，生成一个初级课表；由分布式布置的多台服务器对所有余下课程进行处理，将所有余下课程分为每周节数大于等于每周天数的大科课程、每周节数大于1节而小于每周天数的小科课程以及每周节数小于或等于1节的微小科课程，将所有大科课程随机添加到初级课表中，生成多个大科课程课表，将所有小科课程随机添加到大科课程课表中，生成多个大小科课程课表，将所有微小科课程随机添加到大小科课程课表中，生成次级课表；在每台服务器中设置各自的评分规则，同一台服务器中取预设时长内生成的次级课表进行筛选，根据评分规则对同一台服务器中取出来的每个次级课表进行评估，生成同一台服务器中每个次级课表的分数，所述评分规则包括：大科课时优先排上午，非大科课时优先排下午，得a分；当天课时超一节以上的，优先连堂上课，得b分；同一时间同一教师不能同有课时任务，得c分；同一时间同一场地不能多个课时复用，得d分；当天课时大于两节的，上午和下午随机1-2或2-1比例排课，得e分；教师授课班级课时进度保持一致，得f分；所述a、b、c、d、e和f都为大于等于1的整数；将同一台服务器中每个次级课表的(a+b+c+d+e+f)分进行排序，按高低分依次排列次级课表供用户选择最终课表。所述一台服务器中的评分规则里a、b、c、d、e和f的值分别与另一台台服务器中的评分规则里a、b、c、d、e和f的值的组合不同。举例说明，一台服务器中，如果a、b、c、d、e为1，f为2，另一台服务器中a、b、c、d为1，e、f为2，也可以是a、b、c为1，d、e、f为2，还可以是a、b、c为1，d、e为2，f为3，也就是说a、b、c、d、e和f可以是任意大于等于1的整数，如果a的数值大，说明评分规则里看中a所代表的那条规则在比分中的比重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于分布式网络的教育管理方法，其特征在于，包括以下步骤：将所有课程的固定课程添加到课表中相应的位置，排坑占优先位，生成一个初级课表；由分布式布置的多台服务器对所有余下课程进行处理，将所有余下课程分为每周节数大于等于每周天数的大科课程、每周节数大于1节而小于每周天数的小科课程以及每周节数小于或等于1节的微小科课程，将所有大科课程随机添加到初级课表中，生成多个大科课程课表，将所有小科课程随机添加到大科课程课表中，生成多个大小科课程课表，将所有微小科课程随机添加到大小科课程课表中，生成次级课表；在每台服务器中设置各自的评分规则，同一台服务器中取预设时长内生成的次级课表进行筛选，根据评分规则对同一台服务器中取出来的每个次级课表进行评估，生成同一台服务器中每个次级课表的分数，所述评分规则包括：大科课时优先排上午，非大科课时优先排下午，得a分；当天课时超一节以上的，优先连堂上课，得b分；同一时间同一教师不能同有课时任务，得c分；同一时间同一场地不能多个课时复用，得d分；当天课时大于两节的，上午和下午随机1‑2或2‑1比例排课，得e分；教师授课班级课时进度保持一致，得f分；所述a、b、c、d、e和f都为大于等于1的整数；将同一台服务器中每个次级课表的(a+b+c+d+e+f)分进行排序，按高低分依次排列次级课表供用户选择最终课表。...

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式网络的教育管理方法，其特征在于，包括以下步骤：将所有课程的固定课程添加到课表中相应的位置，排坑占优先位，生成一个初级课表；由分布式布置的多台服务器对所有余下课程进行处理，将所有余下课程分为每周节数大于等于每周天数的大科课程、每周节数大于1节而小于每周天数的小科课程以及每周节数小于或等于1节的微小科课程，将所有大科课程随机添加到初级课表中，生成多个大科课程课表，将所有小科课程随机添加到大科课程课表中，生成多个大小科课程课表，将所有微小科课程随机添加到大小科课程课表中，生成次级课表；在每台服务器中设置各自的评分规则，同一台服务器中取预设时长内生成的次级课表进行筛选，根据评分规则对同一台服务器中取出来的每个次级课表进行评估，生成同一台服务器中每个次级课表的分数，所述评分规则包括：大科课时优先排上午，非大科课时优先排下午，得a分；当天课时超一节以上的，优先连堂上课，得b分；同一时间同一教师不能同有课时任务，得c分；同一时间同一场地不能多个课时复用，得d...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈翔，黄嘉睿，
申请(专利权)人：深圳英之泰教育科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44