基于遗传算法的走班教学排课系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于遗传算法的走班教学排课系统。本发明专利技术包括：用于学生根据自己的兴趣选取对应的课程的学生选课单元、走班教学单元、用于通过遗传算法对学生选课信息、走班教学课程方案及排课规则进行计算得出排课最优解的智能排课单元和用于实现计划课表和实时课表的可视化立体展示的课程表单元。本发明专利技术提供的走班教学选排课系统将选课、走班课、基础课等所有的课程输入结果，与智能排课进行完美的结合，通过排课规则的智能设定，经过微调，基本实现排课结果0冲突，呈现给用户计划课程表及实时课程表这两张立体课表，再结合调课请假及课堂考勤解决走班教学的管理难题。

【技术实现步骤摘要】
基于遗传算法的走班教学排课系统
本专利技术涉及教学管理
，具体而言，尤其涉及一种基于遗传算法的走班教学排课系统。
技术介绍
从2020年起，我国大部分地区都逐渐转变为“新高考”，按照新的高考改革方案，不再文理分科，学生的高考成绩将由统考科目成绩和三门普通高中学业水平等级性考试科目成绩共同构成，刚上高二的孩子在未来参加高考时，将拥有更大的选择权：除了必考的语文、数学、外语之外，可从思想政治、历史、地理、物理、化学、生物6门等级性考试科目中再任选三门。在这样的背景下，学生们最多可出现20种选择，在“走班选课”成为常态的情况下，学生们几乎人手一张课表。学校根据学生选科结果，在校舍数量、师资配备、课程资源、设施设备等方面做好准备，确定课程安排和选课走班的办法。这也是学校对学生们的自主选择的尊重。排课问题实际上指的是把学校里面的课程、教师和学生在适当的课节内分配到合适的上课地点内，是一个由多个因素影响的求整体最优解问题，也就是时间表问题。目前解决这一复杂的求解问题，主要有模拟退火算法、寻优搜索，但是排课难度仍然较大。
技术实现思路
根据上述提出的新高考改革制度下走班难、排课难、管理难的问题的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于遗传算法的走班教学排课系统，其特征在于，包括：学生选课单元，用于学生根据自己的兴趣选取对应的课程，其将选取的课程数据传输至智能排课单元和课程表单元中；走班教学单元，用于制定学校走班教学方案及管理选科分班、分层分班的内容，其将统计明细同步到智能排课单元和课程表单元中，通过课程表单元中实时课程表的反馈，教师和学生进行走班教学；智能排课单元，用于通过遗传算法对学生选课信息、走班教学课程方案及排课规则进行计算得出排课最优解，生成排课结果，通过最优解计算过程中的冲突项对排课冲突的学生发出警告，进行课表微调；课程表单元，用于实现计划课表和实时课表的可视化立体展示，其中，计划课表的导入及生成通过...

【技术特征摘要】
1.一种基于遗传算法的走班教学排课系统，其特征在于，包括：学生选课单元，用于学生根据自己的兴趣选取对应的课程，其将选取的课程数据传输至智能排课单元和课程表单元中；走班教学单元，用于制定学校走班教学方案及管理选科分班、分层分班的内容，其将统计明细同步到智能排课单元和课程表单元中，通过课程表单元中实时课程表的反馈，教师和学生进行走班教学；智能排课单元，用于通过遗传算法对学生选课信息、走班教学课程方案及排课规则进行计算得出排课最优解，生成排课结果，通过最优解计算过程中的冲突项对排课冲突的学生发出警告，进行课表微调；课程表单元，用于实现计划课表和实时课表的可视化立体展示，其中，计划课表的导入及生成通过导入excel文件或通过智能排课结果的同步来实现，实时课表的生成以计划课表为基础，伴随教师调课请假数据的提交，产生课表的变动。2.根据权利要求1所述的基于遗传算法的走班教学排课系统，其特征在于，还包括，调课请假单元，用于实现教师调课请假数据的申请、审批及统计，其将调课请假产生的课程变动同步到实时课程表中，从而对实时课表进行更新。3.根据权利要求1或2所述的基于遗传算法的走班教学排课系统，其特征在于，还包括，课堂考勤单元，用于管理者、教师及学生根据实时课表结果及签到配置进行课堂考勤的巡查及签到，形成签到统计分析结果。4.根据权利要求1所述的基于遗传算法的走班教学排课系统，其特征在于，所述智能排课单元中遗传算法处理具体包括：资源片段构筑模块，用于基于用户输入的上课课节的时间片集合T和上课地点集合P构建有关TP的资源片段G，其中，G＝P*T；适宜度函数构筑模块，用于基于分散度系数x、主副科系数y和难易科目系数z构建单个基因片的适应度函数及每条染色体的适宜度，具体为：f(x,y,z)＝ax+by+cz，其中，a、b、c均为预设的权重，作为优选，a＝0.2，b＝0.2，c＝0.6，F(j)＝∑f(i)，其中，f(i)表示每个基因片的适宜度，该染色体有M个基因，其满足0≤i...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宇明，
申请(专利权)人：大连明易科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21