针对中学走班制排课的优化遗传算法

简介：
本研究提出了一种基于遗传算法的优化方案，专门用于解决中学实施走班制教学时面临的复杂课程调度问题。通过模拟自然选择和遗传学原理，该算法能够高效地生成满足各类约束条件下的最优或近似最优排课方案，从而提高教学质量与效率。 针对新课改走班制教学中的多约束条件排课问题, 本段落提出了一种新的优化遗传算法策略，并构建了一个已在某中学试运行的走班制排课系统，该系统集成了学生选课模块、学生成绩模块和学生评测模块。与传统遗传算法相比，本段落首次提出的冲突染色体优化策略，在遗传算法中新增了冲突染色体算子，实验结果显示这一改进使排课效率提升了19.2%。在自适应变异率优化条件下，通过加入冲突染色体利用其可以剪掉无用解的特性，实现了既保证了解的空间又加速收敛的效果。 本段落的研究和实验还验证了走班制教学下学生自主选科及分班模式对排课的影响，结果显示按照“选课组合”策略对学生进行分班后，在与教师、教室、时间等教育资源结合时，能显著提升排课效率。