[发明专利]一种新高考模式下选课走班的自动排课系统

说明书

本发明涉及教学资源优化技术领域，且公开了一种新高考模式下选课走班的自动排课系统，包括学校信息录入整理、自动排课、教务管理、生成课表四个部分，学校信息录入整理：用简洁易操作的方式录入并整理学生和学校资源信息，用于后续排课，也方便学校管理，自动排课：结合运用贪心算法(Greedy Algorithm)和禁忌搜索算法(Tabu Search Algorithm)来解决组合最优化问题，主要分为两步，第一步是根据学生选课情况，对所有课程进行聚类。该新高考模式下选课走班的自动排课系统基于学校教师和教室等资源的限制，运用优化算法对相关资源和学生选课情况进行整合和优化，进而提供一套智能排课方案，解决学校排课难的问题，使得学校的排课方案更加科学、合理。

技术领域

本发明涉及教学资源优化领域，具体涉及一种新高考模式下选课走班的自动排课系统。

背景技术

新高考政策针对高中课程进行了一系列改革，其中选课的机制是其中一个亮点，不同于传统的文理分科，选课机制满足了学生的不同需求，既发展了学生的兴趣和特长，同时也培养了学生的个性，对学校而言，也促进了学校的特色发展，使办学模式多样化。

“六选三”或“七选三”的选课机制，即学生从六门(或七门)科目中自主选出三门作为高考选考科目，剩下的三门(或四门)科目作为高考学考科目，在这种机制下，选课组合多达20种组合方式，由于学生选课的多样性，分班完成后会出现一种走班模式：例如某个班级所有学生都选择了相同的两门科目(如：物理和化学)作为必修，但是他们的第三门科目不一样，那他们就需要换到其他的教室去上第三门必修课。

目前这种全开放式的选课模式，还没有在所有实行新高考模式地区的中学实施，主要原因是受到了教师和教室资源的限制，大多数师资力量不足的学校，将学生可选择的科目组合限制在几个以内，从而使得传统模式并没有被打破，现有的选课模式大都是全开放式的选课模式，这种方式会使学校在排课的时候，不仅仅要像传统模式下需要考虑课程的时间和顺序是否合理，而且还要考虑到教师、教室和学生三方互不冲突的限制条件。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种新高考模式下选课走班的自动排课系统，解决了现有的选课模式大都是全开放式的选课模式，这种方式会使学校在排课的时候，不仅仅要像传统模式下需要考虑课程的时间和顺序是否合理，而且还要考虑到教师、教室和学生三方互不冲突的限制条件的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新高考模式下选课走班的自动排课系统，包括学校信息录入整理、自动排课、教务管理、生成课表四个部分。

优选的，所述学校信息录入整理，用简洁易操作的方式录入并整理学生和学校资源信息，用于后续排课，也方便学校管理。

优选的，所述自动排课，结合运用贪心算法(Greedy Algorithm)和禁忌搜索算法(Tabu Search Algorithm)来解决组合最优化问题，主要分为两步，第一步是根据学生选课情况，对所有课程进行聚类，第二步是将已经组合好的课程，根据优先和禁止的条件放进课表。

优选的，包括以下步骤：

步骤一：基于学生的选课情况将现有课程进行聚类组合，聚类条件为能在同一个时间点一起上课，即学生、教室和教师都不冲突的课程。

步骤二：处理学校排课规则，作为限制条件，输出到下一步的优化迭代过程。

步骤三：基于【步骤二】的限制条件，将【步骤一】的课程组合放进课表，并计算课表总得分。每次迭代的过程都会生成一个新的课表和其对应的得分。在一定次数的迭代后，取其中得分最高的课表作为最终课表。

步骤四：基于【步骤四】得到的课表，学校可以对其进行调整。调整过程中，系统会自动检测被调整课程的学生、教师和教室是否发生冲突。