毕设第一周（12月5日——12月11日）
来源:中国知网
一、一种智能化排课算法的设计(张宗飞)（遗传算法）
1排课问题模型构建
1.1排课的冲突要素
该文将制约排课的5种教学资源:班级、课程、教师、上课时间、 教学场所称之为排课的5个冲突要素。为了合理解决排课过程中这5个要素之间的冲突，将5个冲突要素进行分解，用相应的属性来描述。
1)班级:班级编号、班级名称、学生人数、所属学院、所属专业。
2)课程:课程编号、课程名称、开课班级、任课教师、场所要求、周课时、起止周、课程性质、课程类型。
3)教师:教师编号、教师姓名、所属学院、所属专业、职称。
4)教学场所:场所编号、场所类型、场所容量。
（添加实验室条件、实验室设备）
- 上课时间:用时间元来表示上课时间，每个时间元为2课时。
1.2排课的约束条件
排课过程中的约束条件可以分为硬约束和软约束。
硬约束是指排课时不能违反的原则，用来约束排课方案的可行解。该文定义了如下4个硬约束条件:
1)一位教师在一个时间元最多只能安排一门课程
- 一个班级在一个时间元最多只能安排一门课程
3)一个教学场所在一个时间元最多只能安排一门课程
4)为课程分配的教学场所可容纳人数要大于等于上课班级的学生人数
软约束是指排课时人为的主观要求，用来逼近排课方案的最优解，软约束会因不同的要求而产生不同的约束条件。该文从时间元、班级课程分布、教师课程分布3个指标要求来定义软约束条件。
1)时间元指标要求:一个班级的课程要尽量安排在较好的时间元上。
2)班级课程分布指标要求:一个班级的同一课程如果在一周中有多个时间元则要尽量均匀安排。
3）教师课程分布指标要求: 一个教师的任教课程如果在一周中有多个时间元则要尽量均匀安排。
针对上述3个约束条件，对学生和教师展开调查，根据调查结果定义了对应的罚值表，如表1、表2、表3所示。
二、基于改进GWO算法的高校教学管理系统排课算法研究（田方）
更高级的考虑:
教室的利用率、上课时间均匀安排。
三、高校实验室排课系统算法设计浅析（张宇）（回溯法、死锁）
3.2优先排课的问题
实验室信息管理系统其排课功能一般是以预约排课为实现方式的,即实验课程上课时间由学校教务系统事先进行排定，或由实验教师提前自行约定。这样，当实验教师或相关教务人员一旦确定上课时间后，通过登录信息系统来进行实验室预约操作,系统会自动依据实验课程所需要的实验室参数进行排课。
参数包括机位数量、硬软件环境等。一般情况下，会综合考虑选课人数、课程性质、实验室条件、实验室设备的使用年限等因素。比如依据选课人数安排实验,应“先大后小”，优先考虑大班。依据课程性质安排实验,应必修实验课优于选修实验课。依据实验室条件安排实验，应硬件要求在前，操作系统次之，教学软件最后。依据实验室设备使用年限安排实验，一般优先选用使用年限较短、设备较先进的实验室。
四、基于贪心算法的时间片优先级排课算法的研究与应用（刘桂林）
2.4.2基于优先级的排课算法
从数学上讲，排课问题是一个在时间、教师、学生和教室四维空间，以教学计划和各种特殊要求为约束条件的组合规划问题。其实质就是解决各因素之间的冲突。在设计算法时,可采用了化整为零的思想及优先级算法来降低课程调度的算法复杂性:
(1)排课的预处理
1)划分等价类
为了减少冲突，我们可以将听课对象相同的任务划分为同一等价类（可以是使用一样的实验器材）,这样每个等价类之间时间上的冲突就没有了，只需处理它们之间地点上的冲突，对于地点上的冲突，我们可按照冲突的大小从大到小进行处理。等价类的划分可以先按年级分，然后再按系别分，如下所示:
听课对象等价类划分（可按专业分）
信息系 土木系 资源系 管理系.
12级 G1 子类1 子类2 子类3 子类4.
11级 G2 子类5 子类6 子类7 子类8.
10级 G3 子类9 子类10 子类11 子类12.
09级 G4 子类13 子类14 子类15 子类16.
这样，先按年级分为四个等价类:12级(G1)，11级(G2)，10级(G3),09级(G4)，再按院系将每一个等价类分为若干个子类，排课只需针对每个子类分别进行，这样就可使算法的复杂性大大降低。
2)教室分类
在实际的排课中，上课人数少的课程占用容量大的教室的情况时有出现，为了规避这一不合理的现象，使教室资源得到合理使用，我们可对教室进行分类。通常先按类型对教室进行等价类划分，再对每个教室等价类按能容纳的人数
进一步进行分类:如分为0~ 45人、45~ 90人、90135人、135180 人等若干种。
教室等价类划分
教室类型等价类R 教室类型等价类R
一般教室R1 语音教室R5
计算机机房R2 电子实验室R6
多媒体教室R3 测量实验教室R7
制图教室R4 力学实验室R8
3)时间预处理
①构造时间模式库
时间模式是教务人员根据他们的经验为各种周学时数不同的课程指定的一种时间组合方式.这些时间模式可按以下的规律进行分级:用数字1~ 5表示周一周五，用数字16表示上课节次: 12节、34节、56节、78节、晚12节、晚34节，然后用两个数字的组合来表示某课程上课的时间。例如数字“31”表示周三的12节。将每种周学时数对应的所有的合理的时间组合形式存入模式库，进行时间处理时可以用时间模式库中的各种模式来进行匹配。
②时间数组
我们可以建立一维数组来表示教师、班级、教室的可排课时间,具体规律为:每个数组有5组数据，按顺序分别代表周一周五，每组数据的初始值都是一个由16这6个数字字符构成的数字序列，1~6分别代表上课节次: 12节、34节、56节、78节、晚12节、晚34节。若数字序列中某位字符为0,则表示该时间已排课。如果要再安排课程的话，就只能在非0的时间单元安排。
(1)排课规则
为减少冲突的发生，在课程的编排中就必须遵循一定的规则，排课规则主要有:
1)同一时间不能给同一教师、同一教室或同一班级的学生安排两门课程;
2)同一时间安排的课程总数不能大于所能提供的教室总数:
3)课程所需教室的属性与所安排教室的属性一致;
4)所安排教室的座位数不应少于某一课程参加学习的总人数。
(2)排课要求
为了能达到最好的教学效果，不能随意进行课程安排，应遵循以下的一些要求:
1)要尽量把上课效果最好的时间给被排课程;
2)对于一周上多次的课程,安排时要有一定的时间间隔性;
3)优先处理公共课等涉及面广、学时多的课程;
4)针对同一任课教师，同一听课对象教室应尽量相对固定;
5)应安排相对固定的教室给同一个班级的课程;
6)不应把相隔太远的教室分配给连着的课;
7)尽量把同一天的几门课分散安排;
8)优先满足一些特殊要求。
输入:教室 ( room1 ,room2........... roomn)
教师 (teacher1,teacher2.........teachern)
课程( course1,course2.............coursen)
班级( class 1,class2...............classn)
需要器材
输出:教师、教室、班级(已排好课表)
有待消化！