面向新中考排课问题的模型建立与求解

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lengyue982
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文章研究了以“新中考”为背景的中学排课问题。排课问题是一个经典问题,是多类资源组合优化问题,针对有限的教室、教师、教学时间、学生及课程,为达到最佳的教学效果而进行的综合有效规划。“新中考”排课问题与以往的中学排课问题不同,改革前,所有学生以语文、数学、英语、化学、物理六门课程作为中考考察课程;改革后,除了语文、数学及英语三门必考课程外,允许学生从物理、化学(生物)、地理、历史及政治中选择三门课程作为中考课程,剩下的作为会考课程。中考考核方式变化后,学生可以选择不同的选课方案,导致以前的排课方法不再适用。通过对“新中考”问题的实例剖析,文章提出通过建立整数规划模型来求解排课问题。从具体问题出发,抽象出三张表:学生-课程、课程-时间及学生-课程-时间,利用这三张表罗列出排课问题所需的约束条件,同时也借用约束条件将三张表联系在一起,同时确定模型的目标函数。由于文中求解的变量个数超过一百万个,约束条件过多,求解困难,故在求解过程中提出采用分步求解思想,将整个排课问题分解成三个子问题求解,逐步确定待求变量的值,缩短了求解时间。实验结果显示,该整数规划模型能够很好的表示“新中考”排课问题,实验结果表明分步求解算法解决排课问题是很有效的,成功的解决了直接求解效率低,求解时间过长的缺点。为解决以“新中考”为背景的排课问题提供了一个很好的求解思路。
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