[發明專利]基于概率啟發式技術的中學生選科編班方法

在審

• 申請號: 201910493956.2
• 申請日: 2019-06-08
• 公開（公告）號: CN110197451A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 劉靜;徐周武
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06Q50/20
• 分類號: G06Q50/20
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

本發明公開了一種基于概率啟發式技術的中學生選科編班方法，其實現步驟是：統計學生信息，劃分行政班，處理剩余學生，調整行政班男女比例和平均成績，劃分選考教學班和學考教學班。本發明主要解決現有編班方法編班沒有考慮男女比例和平均成績、編班結果固定、容易陷入局部最優情況、所得的編班結果中存在只固定一門科目相同的行政班的缺陷，本發明能夠得到同一行政班內學生都有兩門相同選考科目、不能編入行政班的學生人數達到最少、行政班之間平均度比較高、教學班的劃分對后續排課影響很小的編班結果。

技術領域

本發明屬于物理技術領域，更進一步涉及信息處理技術領域中的一種基于概率啟發式技術的中學生選科編班方法。本發明可用于對中學學生按照其所選科目進行編班，經過對行政班之間的男女比例和成績調整得到均衡的行政班。

背景技術

自2014年教育部新高改意見發布以來，全國各地各省市陸續進入新高考模式，學生自主的從物理、化學、生物、政治、歷史、地理和技術這7門科目(部分省市是6門科目，沒有技術)中選擇三門作為選考科目，剩下沒選的科目是學考科目，共有35(20)種選科組合，在如此多選科組合的情況下，絕大部分學校在教室和老師資源的限制下傾向于固二走一的分班模式，即由有兩門選考科目相同的學生組成一個行政班，每位學生剩下的一門科目到相應的選考教學班上課。但是每個班級可能的固二類型有21(15)種，每個學生的固二類型也有3種，所以要找到全校各個行政班的兩科組合類型以及學生分配組合、使得班級人數在規定范圍之內并且學生盡可能多的分到行政班里，這是十分困難的，并且當學生數量和班級數量增加時，編班組合的搜索空間成指數增長。

上海億閣信息科技有限公司在其申請的專利文獻“一種新高考選科排課人工智能分班算法”(申請號：201810669894.1公開號：CN108846786A)中公開了一種人工智能分班方法。該方法首先使各組合分班數和行政班數相同，然后將待分配人數和每個班的空位數進行組合分配，最后將將各科目的選科人數分配到對應科目班。該方法存在的不足之處是：該方法受數據欺騙性很大，由該方法得到的分班結果存在大量學生不能分入班級的缺點，并且分得的班級之間性別比例、成績比例等差距較大。

陳上仁在其申請的專利文獻“一種學生選科報名編班方法及系統”(申請號：201810722508.0公開號：CN108961117A)中公開了一種學生選科報名編班方法及系統。該方法首先標定編班組合和普通組合，然后根據編班組合人數進行編班，最后如有人數不夠組成一個班級，則從普通組合里面按一定優先級抽取學生組成班級。該方法存在的不足之處是：該方法沒有進行班級的選擇和調整，班級之間差距大，并且會出現部分班級只能固定一門科目的情況，對后續排課影響很大。

發明內容

本發明的目的在于針對上述已有技術的不足，提出一種基于概率啟發式技術的中學生選科編班方法，充分利用學生的選科信息，采用概率選擇的方式，提高獲得合理分班的可能性，得到所有班級都有兩科相同選考科目的分班結果。

實現本發明目的的思路是：統計各種兩科組合類型的人數，利用輪盤賭選擇方法從人數最多的幾種里選擇一種，固定為一個行政班的兩科組合類型，然后依男女生選擇概率將該兩科組合類型里的學生分配到班級，編成一個行政班，重復上訴步驟，得到所有行政班的分班，重復編班多次，將剩余人數最少的一次編班作為行政班編班結果，對編班結果進行男女比例調整和性別比例調整得到最后的行政班分班結果，然后再劃分各教學班。

實現本發明目的的具體步驟如下：

(1)選取科目：

每個學生從門類科目表中任選3門科目，所述的門類科目表由規定的n門可選科目組成，每兩門科目構成一種兩科組合類型，共種兩科組合類型，其中,n表示可選科目數，C表示組合數計算操作；

(2)統計未分入行政班學生的選科信息：

(2a)統計未分入行政班學生中各種兩科組合的選科人數；