走班排课方法

走班排课方法
走班排课方法

谈谈新高考走班排课的方法

新高考后,混合教学模式给学校的排课工作带来了很多困扰。无论是课程安排还是分层走班,都无法通过普通的排课手段解决问题。

前阵子有时间研究了一些,主要是研究行政班和走班结合下走班排课的方法,就是研究选课科目的排课方法,当然非选考科目也适用。也找到了一些方法,并且成功排出来了。就讲其中一种思路吧:学生选3门科目,因此我就排3节课(3节选考、3节非选考),每星期上多少节就循环多少次。就以我们统计的数据来为例子说说以下两种方法:

方法一:先分班后排课

1.分层分班:分班分不好,后面很头痛,尽可能把相同组合分到一个班,这样约束条件就少一些,冲突更少一些

2.排课:排课就是在浩如烟海的数据当中找到没有冲突的那一种。比如700多个学生,假设选课都平均的情况,有24间教室,每科有4个教师,每个教师带两个班。这个数据到底有多大呢?把所有的数据列出来,有6的23次方,就是700多亿个亿,而且这么多的数据可能没有一个符合。这么多的数据怎么算呢?方法还是有的,可以先编程排两科,留下没有冲突的,再统一起来数据就没有那么大了。当然每算一步电脑都会运转几十分钟。

因此,我不赞同这种方法,数据大,而且不一定找到符合条件的。就算拿最优的方案来算微调也是很麻烦的事。

方法二:先排课后分班

排课的人总是习惯分班后排课,变通一下后会有想不到的收获,先排课后分班。

1.排课:以20个组合为单位进行排课,如果班级人数与规定范围不符合,可以拆散。

2.分班:课表排好后,分班就容易了,可分层分班,也可以平行分班。

3.安排教师:

自动排课系统的设计与实现[1]

目录 摘要............................................................................................................................. I 第1章绪论 (1) 1.1系统开发背景 (1) 1.2国内外的研究现状 (1) 1.3系统解决的主要问题 (3) 1.4本文的主要工作 (3) 1.5本文的组织结构 (3) 第2章需求分析 (5) 2.1系统概述 (5) 2.1.1总体业务描述 (5) 2.1.2系统的目标和解决的问题 (5) 2.1.3系统的开发模式 (7) 2.2系统需求问题描述 (9) 2.2.1功能性需求 (9) 2.3.2系统非功能性需求 (12) 第3章系统构架设计 (14) 3.1构架的目标和约束 (14) 3.2构架设计 (15) 3.2.1系统总体架构 (15) 3.2.2系统功能构架 (16) 3.2.3系统技术构架 (17) 3.2.4系统安全构架 (18) 第4章系统详细设计 (20) 4.1 系统建模 (20) 4.2 系统数据库设计 (24) 4.2.1生成数据库表 (24) 4.2.2数据分析 (32) 4.2.3数据库管理技术 (34) 第5章计算机排课系统的实现 (35) 5.1系统总体实现 (35) 5.1.1数据录入模块的设计与实现 (38) 5.1.2报表模块的设计与实现 (43) 5.1.3用户管理模块的设计与实现 (45) 5.2教学计划的关键实现 (48) 5.2.1算法描述 (49) 5.2.2教学计划算法过程 (49) 5.3排课算法的关键实现 (51) 第6章总结与展望 (66) i

基于遗传算法的自动排课系统毕业设计

摘要 随着科学技术和社会信息技术的不断提高,计算机科学的日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,它在人类社会的各个领域发挥着越来越重要的作用,给人们的生活带来了极大的便利,成为推动社会发展的首要技术动力。排课是学校教学管理中十分重要、又相当复杂的工作之一。解决好教学工作中的排课问题对整个教学计划的进行,有着十分重要的意义。首先对排课的已有算法作了相关的调查研究,决定采用遗传算法。通过设计实现基于遗传算法的自动排课系统,研究了遗传算法在排课系统中的应用。 关键词:遗传算法、自动排课、Java。

Abstract Along with science technical and community information technical increases continuously, calculator science is gradually mature, its mighty function has behaved deep cognition, and it has entered the human social each realm erupts to flick the more and more important function, bringing our life biggest of convenience. Curriculum arrangement is an important and complicated working in school,so solving the problem is of great importance for teaching programming.Investigated and studied the algorithm existed, determine that adoptgenetic algorithm. ThroughDesign Implementation theAuto CourseArrangementManagement System Base onGenetic Algorithm, researched the application of genetic algorithmin theCourseArrangementManagement System. Keywords: Genetic Algorithm Auto Course Arrangement ManagementJava.

排课系统几种常见算法

谁说当前国内自动化的排课软件模式无一成功? 今天看了一篇关于排课系统的文章,文章讲述了我国国内的排课系统没有一个是成功的,在高度智能化的今天,如果还有谁说有什么事计算机做不到的,那他绝对是农村来的,哦不,搞不好是火星来的,因为你像我们校管家的排课系统,很多农村都已经开始用这款软件自动化办公了。 然而当我以为这件事是计算机无法完成的时候,作者又跑出了一个让我都没有想到的问题,也许是外行看热闹,我只是觉得以计算机的处理性能,是不可能完不成的,却高估了编程者的水平,要想智能排课就需要编程呀,要编排课的程序就需要了解排课的意义和流程,最后还有最最核心的东西,那就是算法,算法的不同,会直接导致排课的结果不同,好的算法可以让你省时省力,而差的算法让你抓狂不已。 目前,已知的排课系统的算法有哪些呢?主要有四种 第一种,一算法,这是美国一所大学的教授提出来的,它是一种迭代的启发式概率性的算法。这种算发好处也很多,但是因为算法本身比较复杂,变量过多时,会严重影响排课速度,甚至可能导致崩溃。 第二种。贪心算法,这种算法是具有侧重的,不会从全局考虑均衡优化,所以总的来说还是有一定缺陷。 第三种,动态规则法,这是一种用来解决多阶段决策的一种最优方式。动态规划法与贪心法类似,都是将问题实例归纳为更小的、相似的子问题,并通过求解子问题产生一个全局最优解。 第四种,回溯算法,回溯法在用来求问题的所有解时,要回溯到根,且根的所有子都已被搜索过才结束;而在用来求问题的任一解时,只要搜索到问题的一个解就可结束,所以这种方法也过于耗时。 以上的每个算法,各有优缺,为了取长补短,高效的利用起这些算法,校管家的排课系统在通过无数的实验和总结之后,终于找到了一个均衡,使得排课的智能化成为了一种现实,而且,其独创的自动与手动混合模式,更是为该软件平添了许多赞。

大学自动排课算法设计与实现

大学自动排课算法设计与实现数据库设计说明书

目录 1. 文档介绍................................................. 错误!未定义书签。 文档目的...................................................错误!未定义书签。 文档范围...................................................错误!未定义书签。 读者对象...................................................错误!未定义书签。 参考文献...................................................错误!未定义书签。 术语与缩写解释.............................................错误!未定义书签。 2. 数据库环境说明 ........................................... 错误!未定义书签。 3. 数据库的命名规则 ......................................... 错误!未定义书签。 4. 逻辑设计................................................. 错误!未定义书签。 5. 物理设计................................................. 错误!未定义书签。 表汇总.....................................................错误!未定义书签。 表A .......................................................错误!未定义书签。 表B ......................................................错误!未定义书签。 表C ......................................................错误!未定义书签。 表D ......................................................错误!未定义书签。 表E ......................................................错误!未定义书签。 表F ......................................................错误!未定义书签。 表G ......................................................错误!未定义书签。 表H ......................................................错误!未定义书签。 表I ......................................................错误!未定义书签。 8. 安全性设计............................................... 错误!未定义书签。 防止用户直接操作数据库的方法...............................错误!未定义书签。 用户帐号密码的加密方法.....................................错误!未定义书签。 角色与权限.................................................错误!未定义书签。 9. 优化..................................................... 错误!未定义书签。 10. 数据库管理与维护说明 .................................... 错误!未定义书签。

大学自动排课算法设计与实现(数据库设计)

大学自动排课算法设计与实现数据库设计说明书 学院电子与计算机科学技术学院 专业软件工程 题目大学自动排课算法设计与实现小组成员林琳、罗文凤、顾晓、史东海

目录 1.文档介绍 (1) 1.1文档目的 (1) 1.2文档范围 (1) 1.3读者对象 (1) 1.4参考文献 (1) 1.5术语与缩写解释 (2) 2.数据库环境说明 (3) 3.数据库的命名规则 (3) 4.逻辑设计 (3) 5.物理设计 (7) 5.1表汇总 (8) 5.2表 A (9) 5.3表 B (9) 5.4表 C (10) 5.5表 D (10) 5.6表 E (10) 5.7表 F (11) 5.8表 G (11) 5.9表 H (11) 5.10表 I (12) 8.安全性设计 (12) 8.1防止用户直接操作数据库的方法 (12) 8.2用户帐号密码的加密方法 (12) 8.3角色与权限 (13) 9.优化 (13) 10.数据库管理与维护说明 (13)

1.文档介绍 1.1文档目的 此份文档的目的就是指对于一个给定的应用环境,构造优化的数据库逻辑模式和物理结 构, 并据此建立数据库应用系统,使之能够有效的存储和管理数据,满足各中用户的应用需 求。 1.2文档范围 A.待开发的软件系统为:大学自动排课算法设计与实现。 B.该软件可以帮助学校负责排课的相关人士完成排课任务。 C.开发本软件主要是为了帮助学校负责排课的相关人士解决“教师”、“教室”、“时间” 等资源搜索的问题。通过计算机运算速度快的特点,在大数据量的情况下寻找资源的最优 或近似最优的组合,以减少人的工作量。但特殊情况还需人为进行调节,不属于本系统 所能处理的范围。 1.3读者对象 该文档主要面向系统分析员、数据库设计人员,应用开发人员,数据库管理员,用户代 表。 1.4参考文献 数据库系统概论(第四版) 作者:王珊、萨师煊 出版社:高等教育出版社 出版日期: 2008 年 12 月

适合中小学的简单排课算法

1、模型及数据库表 (1)时间模型 假设每天可以使用的授课时间为8个时间单位,则一个星期可以使用的总授课时间为40=8×5(一周上课时间为5天)。整个有效的周期时间域可以定义为集合Ω={1,2,3,4,…40},班级、教师被占用的时间是Ω的一个子集。 (2)信息对象的逻辑关系 信息对象的逻辑关系体现在以下几个数据库表中: 表1:课程—课时表 表2:班级—课程表 表3:教师—班级—课程表 表4:教师—班级—时间分配表 结构:教师工号、班级编号、时间分配(Ω的一个子集) 表5:排课总表 结构:教师工号、班级编号、课程编号、时间分配(Ω的一个子集) 2、算法 (1)排课算法 排课算法的目的和关键是通过表1、表2、表3建立表4,然后由表4生成表5(这一步相对简单)。 根据表3我们可以得到一个教师—班级需求矩阵,矩阵的元素T ij表示教师j为班级i上的总课时量。 表4等价于这样一个矩阵,矩阵中的元素S ij表示教师j为班级i上课的时间集合,且S ij是Ω的一个子集,S ij中的元素个数等于T ij。 原则即,S ij每一行(同一个班级的课)尽量互斥,S ij每一列(同一个教师的课)尽量互斥。 步骤1:先排S ij的第一行,S11为从集合中任意取出的T11个时间单元,S12位从Ω-S11剩余的集合中任意取出的T12个时间单元,以此类推。 步骤二:排完S ij的第一行后,对S ij进行如下图初始化,目的是使每一行列的元素互斥。然后在这基础上调整。调整步骤看原文吧… (2)调整算法 附: 原文地址:https://www.360docs.net/doc/0b8266726.html,/view/4f789e0b6c85ec3a87c2c54a.html 表4等价于S ij,表示时间集合 已知表,由表1、2、3可计算出T ij,表示课时量

目前流行的几种排课算法的介绍

2 目前流行得几种排课算法得介绍 2.1、自动排课算法 1 、问题得描述 我们讨论得自动排课问题得简化描述如下: 设要安排得课程为{ C1 , C2 , 、, Cn} ,课程总数为n , 而各门课程每周安排次数(每次为连续得2 学时> 为{ N1 , N2 , 、, Nn} 。每周教案日共5 天,即星期一~星期五。每个教案日最多安排4 次课程教案,即1 ~ 2 节、3 ~ 4 节、5 ~ 6 节与7 ~ 8 节(以下分别称第1 、2 、3 、4 时间段> 、 在这种假设下,显然每周得教案总时间段数为5 ×4 = 20 ,并存在以下约束关系: n ≤20 , (1> N = 6n, i =1, Ni ≤20、 (2> 自动排课问题就是:设计适当得数据结构与算法, 以确定{ C1 , C2 , 、, Cn } 中每个课程得教案应占据得时间段,并且保证任何一个时间段仅由一门课程占据、 2 、主要数据结构 对于每一门课程,分配2 个字节得“时间段分配字”(无符号整数> :{ T1 , T2 , 、, Tn} 、 其中任何一个时间段分配字(假设为Ti > 都具有如下格式: Ti 得数据类型C 语言格式定义为:unsigned int 、 Ti 得最高位就是该课程目前就是否就是有效得标志,0 表示有效,1 表示无效(如停课等> 。其它各位称为课程分配位, 每个课程分配位占连续得3 个位(bit> ,表示某教案日(星期一~星期五> 安排该课程得时间段得值,0 表示当日未安排,1 ~ 4 表示所安排得相应得时间段(超过4 得值无效> 、 在这种设计下, 有效得时间段分配字得值应小于32 768 (十六进制8000> , 而大于等于32 768 得时间段分配字对应于那些当前无效得课程(既使课程分配位已设置好也如此> , 因此很容易实现停课/ 开课处理、 3 、排课算法 在上述假设下,自动排课算法得目标就就是确定{ C1 , C2 , 、, Cn} 所对应得{ T1 , T2 , 、, Tn} 、 从安排得可能性上瞧,共有20 !/ (20 - N> !种排法( N 得含义见(2> 式> 、如果有4 门课,每门课一周上2 次,则N = 8 ,这8 次课可能得安排方法就会有20 !/ (20 - 8> ! = 5 079 110 400 ,即50 多亿种、如果毫无原则地在其中选择一种方案,将会耗费巨大量得时间、 所以排课得前提就是必须有一个确定得排课原则、 我们采用轮转分配法作为排课原则:从星期一第1 时间段开始按{ C1 , C2 , 、, Cn} 中所列顺序安排完各门课程之后(每门课安排1 次> ,再按该顺序继续向后面得时间段进行安排,直到所有课程得开课次数符合{ N1 , N2 , 、, Nn} 中给定得值为止、在算法描述中将用{ C[1 ] , C[2 ] , 、, C[ n ]} 表示{ C1 , C2 , 、, Cn} , 对{ N1 , N2 , 、, Nn} 与{ T1 , T2 , 、, Tn} 也采用同样得表示法、 算法1 排课算法 输入{ C1 , C2 , 、, Cn} 、{ N1 , N2 , 、, Nn} 、 输出{ T1 , T2 , 、, Tn} 、

中小学辅助排课系统的设计与实现

中小学辅助排课系统的设计与实现 贺荣 摘要:编排课表是中小学教学管理中一项重要而又复杂的工作。它通过合理地安排时间、教师、课程、班级四大要素之间的关系,使全校各个班级一周内的每节课,都有合适的教师及课程与之对应。 针对我校自身的校务情况,在研究过当前一些优秀的排课算法的基础上,我研究出一套基本可行的排课程序。它可先根据教务人员输入的约束条件进行设置,通过逐步筛选细化,将特定的课自动安排在最合适的时间段中安排到最优级的班级中。如果自动排课尚有不成功的地方,会在课表显示区将该课程以红色显示进行警告。通过这种直观的辅助手段,教务人员再配合进一步手动调整,最终调整出满意的课表。 关键词:排课系统自动手动辅助

一、排课系统的开发背景 随着教育事业的不断发展,学校对教师课程安排的复杂度不断增加,如何将一个学校各个学科每天的课程安排与教室资源的分配合理化是摆在每一个教务工作人员面前的一个难题。传统的人工排课方式不仅工作繁琐,工作量大,而且还很容易出现错误。因此,计算机软件技术应用于学校的课程安排是发展的必然。充分发挥计算机自身的优势,将大量复杂的判断与运算交给计算机做,是真正意义上的人脑的“减负”。教师设置好学校基本情况及排课要求,让计算机自动排出课程表,适度调课后的课表就能满意地应用于新的学期。 早在上世纪60年代末,Grotlieb.C.C教授就对课程表问题进行了形式化描述[1]。排课表这样的时间表问题(TTP: T ime-Table-P rob lem ) , 是典型的组合优化和不确定性的调度问题[ 2, 3 ] , 并且已被证明是NP完全问题,有其自身固有的数学模型,即课表问题存在解,并且能找到解[4]。排课表问题的难度在于:它是一个多元受限的问题(受限于课程、时间、班级、教师、教室排课五要素) , 如果必须满足所有的约束条件(而这些条件通常是相互矛盾的) , 则极有可能找不到完整解[ 5 ]; 这也是为什么迄今为止还几乎没有完全自动生成课表系统的软件应用于实际,因为多数的排课效果好的软件还需后期手动辅助排课进行完善,而那些完全自动生成的排课软件,通常会以降低约束条件的满足程度为代价(比如不能均匀分布课程、主副科安排时间段不很合理等)。 目前, 解决课表问题的方法有: 模拟手工排课法[ 6,7 ] , 图论方法, 拉格朗日松弛法, 二次分配型法等多种方法[ 8, 9 ]。在以往的教学管理中,课表编排在许多学校只能通过人工或人工模拟的方式生成。但是,伴随着各类学科范围的不断扩大,各学科科目逐渐增多,以至于众多的教师和学生、庞大的课时、复杂的班级信息令学校的教务安排人员无法高效、合理地制定出相应的排课计划。这就促使我们的教务安排人员必须采用一些辅助的手段来帮助自己。因此,计算机辅助排课成了现代排课的需要,相应的排课算法成了人们探讨的主要问题。目前常见的排课算法有贪心算法、遗传算法、回溯算法等[10]。研究并使用一种好的算法不仅可以缩短排课时间,提高排课效率,更可以让使用者得心应手,提高教学效果。

目前流行的几种排课算法的介绍

2 目前流行的几种排课算法的介绍 2.1. 自动排课算法 1 .问题的描述 我们讨论的自动排课问题的简化描述如下: 1 , C 2 , ., Cn} ,课程总数为n , 而各门课程每周安排次数(每次为连续的2 学时) 为{ N1 , N2 , ., Nn} 教学日最多安排4 次课程教学,即1 ~ 2 节、3 ~ 4 节、5 ~ 6 节和7 ~8 节(以下分别称第1 、2 、种假设下,显然每周的教学总时间段数为5 ×4 = 20 ,并存在以下约束关系: n ≤20 , (1) ???N = 6n,i =1,Ni ≤20. (2) 适当的数据结构和算法, 以确定{ C1 , C2 , ., Cn } 中每个课程的教学应占据的时间段,并且保证任何一个时 据. 2 .主要数据结构 配2 个字节的“时间段分配字”(无符号整数) :{ T1 , T2 , ., Tn} . 其中任何一个时间段分配字(假设为Ti 格式定义为:unsigned int .Ti 的最高位是该课程目前是否是有效的标志,0 表示有效,1 表示无效(如停课等)占连续的3 个位(bit) ,表示某教学日(星期一~星期五) 安排该课程的时间段的值,0 表示当日未安排,1 ~ 时间段(超过4 的值无效) . 时间段分配字的值应小于32 768 (十六进制8000) , 而大于等于32 768 的时间段分配字对应于那些当前无配位已设置好也如此) , 因此很容易实现停课/ 开课处理. 3 .排课算法 在上述假设下,自动排课算法的目标就是确定{ C1 , C2 , ., Cn} 所对应的{ T1 , T2 , ., Tn} . 共有(即有A(20,(N-20)))20 !/ (20 - N) !种排法( N 的含义见(2) 式) . 如果有4 门课,每门课一周上

java排课算法核心代码和原理

排课算法的核心原理: 我们先将所有的班级从数据库中取出来,为所有的班级添加上每周20个时间片(时间片的意思是一个班级在一周内所能上课的时间点),然后我们将所有的班级随机加入该班级要上的课程,加入完成后我们将其按照从大到小的顺序排序,然后我们循环20个时间片,分别取出该时间片内的所有班级,然后我们将教室取出来并且按从大到小排序,我们进行对比,一旦该教室的人数大于等于相关班级,我们就将教室名称放入班级记录,之后我们开始判断该班级的相关的教师是否存在,如果没有直接将班级放入失败表,如果教师存在,我们将这些老师在成功的表内查询,该老师是的在该时间片已经有课了,如果没有课,我们将老师分配给该班级,将记录加入成功表并且教室计数自加一,如果该老师有课我们判断下一个教该课程的老师,如果所有老师都有课,则该班级在该时间点是没有老师教授该课程,该班级在该时间点排课失败,放入失败表。如果教室的人数小于相关班级,我们就将判定该班级该时间段内不能找到符合条件的班级,我们就将其放入失败表。 排课部分核心代码: int[] a = { 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 31, 32, 33, 34, 41, 42, 43,44, 51, 52, 53, 54 }; List list=(List) HibernateTemple.query("select s.sid from Student s group by className)", null); for(int k=0;k l = (List) HibernateTemple.query( "from Course where sid=?", list.get(k));// 取出课程 List cl = (List) HibernateTemple.query( "from Student where sid=?",list.get(k));// 取出班级 Collections.shuffle(cl);// 打乱 int size = l.size(); if (size > 20&&l!=null) { for (int i = 0; i < size; i++) { if (i <= 20) { cl.get(i).setCourseId(l.get(i).getCid());// 放入课程

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