[发明专利]智能分班排课方法及系统

说明书

本申请涉及教学领域，公开了一种智能分班排课方法及系统，可以最大程度地减少分班结果中学生的走班率，使得排课结果更加优质可靠。该方法包括：获取学生的选课组合和课程成绩，并获取成班人数条件，其中每种选课组合包括N种选考课程，N≥2；根据选课组合、课程成绩、和成班人数条件分班，得到分班结果；基于该分班结果生成初始种群，使用遗传算法获取最优排课方案。

技术领域

本申请涉及教学领域，特别涉及智能分班排课技术。

背景技术

随着新高考制度的实行，“走班制”教学模式逐渐替代传统的高中教学模式。这种教学模式的启动，导致课程安排涉及的因素和限制条件增多，同时大量的排课任务带来的教学资源匮乏问题，也增加了学校的排课难度。

目前，大部分使用遗传算法的排课模型都是基于传统的教学模式，并未充分考虑走班制下的课程特点，涉及的排课因素和约束条件不够全面和合理，导致最终的排课结果无法兼顾满足学生上课、教师教学、学校资源配置等需求。

发明内容

本申请的目的在于提供一种智能分班排课方法及系统，可以最大程度地减少分班结果中学生的走班率，使得排课结果更加优质可靠。

本申请公开了一种智能分班排课方法，包括：

获取学生的选课组合和课程成绩，并获取成班人数条件，其中每种选课组合包括N种选考课程，N≥2；

根据选课组合、课程成绩、和成班人数条件分班，得到分班结果；

基于所述分班结果生成初始种群，使用遗传算法获取最优排课方案。

在一个优选例中，所述成班人数条件包括最小成班人数；所述根据选课组合、课程成绩、和成班人数条件分班，进一步包括：

按照整数变量i从N到0的顺序，依次重复执行以下步骤，直到所有学生分班完成；

重复执行以下步骤，直到不存在当前未分班学生的选课组合中具有i种相同选考课程的学生数量大于或等于最小成班人数的情况：

在当前未分班学生中，挑选课组合中具有i种相同选考课程的学生形成学生集合，如果该学生集合中学生数量大于或等于所述最小成班人数，则对该学生集合中的学生按照课程成绩进行排序，根据排序结果从该学生集合中选择多名学生形成至少一个班，直到该学生集合中剩余的学生数量小于所述最小成班人数。

在一个优选例中，所述成班人数条件还包括最大成班人数；所述在当前未分班学生中，挑选课组合中具有i种相同选考课程的学生形成学生集合，如果该学生集合中学生数量大于或等于所述最小成班人数，则对该学生集合中的学生按照课程成绩进行排序，根据排序结果从该学生集合中选择多名学生形成至少一个班，直到该学生集合中剩余的学生数量小于所述最小成班人数，进一步包括：

在当前未分班学生中，挑选课组合中具有i种相同选考课程的学生形成学生集合；

根据所述学生集合中学生的数量、所述最小成班人数和所述最大成班人数确定对应的成班结果，所述成班结果包括成班班级数量及每个成班班级的人数；

对所述学生集合中的学生按照课程成绩进行排序，根据排序结果和所述成班结果将所述学生集合中的学生分配至各成班班级中。

在一个优选例中，所述根据该学生集合中学生的数量、所述最小成班人数和所述最大成班人数确定成班结果，进一步包括：

根据约束条件“且最小”计算所述成班结果，其中couSize_i表示所述学生集合中学生数量，m_i表示所述成班结果中的成班班级数量，a_ij表示在m_i个成班班级中的第j个成班班级的人数。