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 文艺
基于0-1整数规划的高校实验排课方案的研究
发布时间:2019-11-11 09:18:49 点击: 来源:文艺
近年来高校教学管理工作中,排课工作备受关注。在排课过程中不仅要考虑社会和学校对学生的培养计划,还要以解决学生的实际需要为宗旨,力求将课程安排做到尽善尽美。随着大学扩招让更多人接受高等教育的社会风向,高校里的教室时间段分配成为制约高校排课的最大因素。目前广泛应用于高校排课的研究方法,包括遗传算法、图论染色原理、智能规划贪心算法、量子遗传算法、粒子群和人工鱼群混合优化等等[1-9],本文主要利用0-1整数规划[10]对排课问题进行研究。
事实上,排课问题的重点在于存在许多约束条件。这些约束条件主要分为硬性约束条件和软性约束条件,其中硬性约束条件是满足了所有现有教学资源约束得课表是一个可执行的课表。然而,在排课过程还应充分考虑学校、教师、学生对课表的需求,即满足软性约束条件以提高各方面对课表的需求。
本文根据福建农林大学数学系教学工作的实际情况,参考文献[1]的方法,对数学实验室的排课情况建立0-1整数规划模型。同时,我们还考虑了一个教师同时给多个班级授课以及教师对教学时间段偏好等因素,在文献[1]的模型上,根据实际情况对模型进行优化,利用Lingo软件[11]求解出适合本学院实际教学情况的最优实验室排课方案。

1、问题描述

本文针对福建农林大学数学系教学工作的实际情况进行研究。在此基础上,下面作如下假设:
(1)每周5天,每天4各时段,共20个时间段可排课,分别编号为1……20。
(2)有8个班级需要排课,分别取名为班级1,班级2,……,班级8。
(3)数学系共有2间实验室,且2间实验课教室设备等完全相同,不存在差别;
(4)假设学校的理论课均已全部编排结束,实验课安排在已有课表的空闲时间段上。各个班级空闲时段如表1所示,其中1表示该时段没有被占用,0表示该时段已被占用。