北京爱迪图灵社:高中生用遗传算法解决校园排课难题

2026-11-06 14:01 阅读 474
北京爱迪学校 · 爱迪图灵社

三项排课研究覆盖英高、美高、澳高三类课程场景,论文分别被 ICMSS 2026、CURIEUX Academic Review、NHSJS 收录或发表。

爱迪图灵社 · 学生科研 · 遗传算法 · 北京爱迪学校

01PART

一群高中生,把论文写进了国际学术平台


人们往往习惯于把“科研”“学术写作”归为遥远、专业的事,认为它们属于大学实验室,或者成熟的研究者。但在爱迪,学生在高中阶段就已有多篇论文发表于国际学术会议与期刊。

排课,是计算机领域公认的 NP 完全组合优化难题。面对校园里排课的真实痛点,来自爱迪图灵社的学生改造课堂所学的遗传算法,分别面向爱迪英高、美高、澳高开展研究,产出可落地的排课系统方案。

比起成果本身,更值得记录的,是他们在图灵社这两年,如何一步步完成属于自己的“启发式搜索”。

02PART

图灵社是一个什么样的社团


爱迪图灵社不是普及型兴趣社团,而是为学有余力、热爱计算机、愿意深度钻研的学生设立的高阶学术平台。常规编程课程与兴趣社团更多教“学会使用工具”,图灵社教的是本科乃至研究生层级的算法逻辑与人工智能底层原理。

社团曾走出多位学子:升入牛津大学本硕连读的刘非相、深耕机器人与 AI 领域的新加坡国立大学白子翰,以及已成功发表论文、现就读加州大学尔湾分校的王灿。

在图灵社,技术不止是纸面理论,更是解决真实问题的工具。此次排课系统的论文发布与最终落地,也带着传承的意味:最初的构思来自往届一位社员——当时同学们发现,遗传算法天然适合解决多约束条件下的排课寻优难题。

在往届学长搭建的基础上,巩洛孚、鲍风雪与上届学长王灿各自面对英高、美高、澳高三套完全不同的课程生态,走出了独立而各有侧重的探究路径。

03PART

巩洛孚:HPGA 分层渐进遗传算法


九年级接触计算机基础课程时,他只是出于兴趣做代码练习。加入图灵社之后,他在实践中慢慢理解编程的乐趣:算法不只是教科书上冰冷的概念,也可以用来回应身边真实存在的难题。

十年级,他开始跟随唐老师与社团学长学姐系统钻研算法。社团学习没有标准化参考答案,更多依靠自我思考、推演与突破。两年多下来,他从跟练学习的初学者成长为社长,带领同伴深耕高阶计算机内容。

他的成长不止于代码。在校内,他同时担任模联社社长、迷你投马俱乐部教育副主席,在会议组织与谈判协调中练习倾听多方声音、权衡不同立场。这些成绩单之外的历练,塑造了他的思维底色:理解现实的复杂性,擅长在多重约束下做出判断。

问题从校园里来

日常观察中,他发现英高“组合课程”体系规则复杂,传统遗传算法无法直接适配这套架构。带着真实的业务需求,他开启了排课系统研究。

科研之路并不顺利。耗时一个多月搭建的初步方案,测试时暴露出底层逻辑缺陷,只能全部推翻。经历多次推导与架构重构,他提出 HPGA 分层渐进遗传算法,专门适配英高多模块组合课程、并行课、连排等硬性约束。

三次重构与一组对比数据

整个研究过程没有捷径,全部利用课余、周末与碎片时间完成。为支持算法严谨完备,整套算法前后彻底推倒重构三次,反复验证、排查漏洞、优化编码结构。

项目 内容
研究成果 《基于分层渐进式遗传算法的选课排课系统》
算法名称 HPGA 分层渐进遗传算法
适配场景 英高多模块组合课程、并行课、连排等硬性约束
发表情况 被 ICMSS 2026 国际会议收录,可在 Google 学术检索
排课效率 笔记本环境下 0.78 秒完成完整排课
对照数据 相较人工 2.5 天的工作量,节约 99% 的时间成本
重构次数 整套算法前后推倒重构三次

从前遇到问题,他习惯寻找答案;现在遇到问题,他习惯构建方法、设计逻辑、自主创造解决方案。从社员到社长,从兴趣到科研,这段经历留给他的不只是一篇论文,还有与不确定性共处的能力。

04PART

鲍风雪:面向美高的选课制排课系统


九年级转入爱迪时,他最初只是热爱理科、喜欢计算机的普通学生。入校后,他先在飞盘校队找到兴趣,迅速融入校园生活,体会到团队、节奏与协作;十年级进入图灵社,则源于内心对算法的喜爱。

他的起点来自日常观察:教务老师在排课上耗费大量精力,同学们刚升入美高时也常常面对繁复的选课规则而不知所措。于是他萌生了一个想法——能不能做一套更贴合美高走班选课模式的系统,帮到老师和同学。

十余版打磨,把想法变成成果

最初,他只想优化校内排课体验,并没有计划撰写论文。唐宇老师提示他:既然完整走完了开发、实现、测试的全流程,可以把探究过程沉淀为严谨的学术研究。

撰写论文对高中生而言是全然陌生的领域:专业术语规范、实验数据核验、算法逻辑逐行校验、文章结构重构,处处都是难点。他跟随反馈一遍遍迭代,全文前后打磨十余版,逐字厘清论证链条。

项目 内容
研究成果 面向美高离散课时段(DTS)的选课制排课系统
发表情况 发表于 CURIEUX Academic Review 2026 年 8 月刊
技术要点 课时重组从编码层面规避时间冲突,依托选课偏好满意度函数优化体验
实测效果 样例数据中已帮助 87.5% 的学生选到期望课程
落地情况 已正式投入美高学部选课使用

回望两年社团生活,他从读不懂高阶算法,到独立优化系统、完成完整科研;从畏惧学术写作,到十余版打磨产出正式研究成果。如果说巩洛孚的成长是思维与统筹的突破,那么鲍风雪的关键词,就是强执行力与踏实的耐力。

05PART

王灿:面向澳高场景的第三套方案


此次论文发布,也有已毕业学子王灿的努力。

他的论文围绕“开课、单双周、固定/禁排、组合课”等爱迪澳高常见需求,设计了排序轮盘赌 + 部分匹配交叉 + 自适应变异的遗传算法,实现 Django 多角色 Web 系统,论文发表于 The National High School Journal of Science(NHSJS)2025 年 10 月刊。

三项排课研究覆盖英高、美高、澳高三类国际高中典型场景。同学们针对染色体编码、选择策略、交叉变异机制做定制改造,把“模拟进化”的算法思想转化为可运行的工程系统。这也说明,高中阶段的科研实践,可以同时具备学术价值与现实应用价值。

06PART

老师怎么带:不给答案,指出缝隙


在整个过程中,唐老师很少直接给出答案。当巩洛孚面对方案全盘失效的失落,当鲍风雪在学术写作里反复卡壳,他更多是抛出问题、指出论证缝隙,陪着学生看见失败的价值,接纳推倒重来。

在他看来,孩子们身上可贵的特质有两样:一是迁移能力,能把课上学到的算法理论,连接到校园的真实问题;二是长久耐力——很多人都会有灵光一闪的想法,但很少有人愿意持续面对 bug、无效尝试和漫长修改,依然往前走。

图灵社不是竞赛速成班,更像一个开放探究共同体。社团面向愿意投入的学生,带大家接触大学层级的数据结构与算法,进一步拓展 AI 探索。核心目标不是快速拿奖,而是保护学生发现问题的敏锐度,陪伴走完从提出问题到产出成果的完整闭环。

“我们希望学生不是被动听课,而是去学会:主动发现问题、自主设计方案、反复试错迭代、最终落地成果。”
07PART

写在最后


教育不是提前铺设一条没有坎坷的坦途,而是给少年空间,去看见真实世界的复杂,允许试错,允许停顿,允许成果来得慢一点。

在图灵社,荣誉只是沿途的副产品;真正重要的,是他们慢慢习得:知识的意义,在于回应身边的世界,在问题之中,长出属于自己的答案。

北京爱迪学校 · 爱迪图灵社

欢迎通过学校官方渠道了解社团设置、课程安排与招生信息。

学校咨询
为了更好地为您提供选校咨询、生涯规划、留学、背提、研学服务,我们将收集您的上述信息。若您同意且理解,上述信息将用于本公司为您进行后期回访,从而定制更为贴心的服务。此外,您的上述信息我们将同步共享至您在此页面上浏览的学校,以便该学校招生办老师与您联络。关于您的个人信息处理规则详见 《用户隐私政策》
上一篇:北京爱迪学校11月开放日活动:3场学部专场时间与活动安排 下一篇:暂无下一篇文章

热门关注

图标

北京爱迪国际学校招生信息

北京爱迪普高双轨培优招生简章 招生信息 招生对象 北京市应届初三毕业生 录取依据 依据北京中考成绩择优录...

图标

北京爱迪国际学校课程设置

  北京爱迪学校美国高中部使用美国本土高中教学大纲和教材授课,满足美国高中文化教育的同时选择涵盖...

入学准备

学费情况
学费情况
预约探校
预约咨询
在线咨询
在线咨询
入学评估
入学评估

*北京爱迪国际学校招生考试、开放日报名通道已开启
拨打电话 4008-200-288 ,招生老师将一对一为您解答疑问

免责声明:
1. 为方便家长更好的阅读和理解,该页面关于学校信息描述可能采用了学校视角,描述中涉及的“我”、“我们”、“我校”等第一人称指代学校本身,并不代表远播公司或其观点;
2. 此网页内容目的在于提供信息参考,来源于网络公开内容,具体以学校官方发布为主;
3. 若素材有侵权或其他问题,请联系我们。

在线咨询
为了更好地为您提供选校咨询、生涯规划、留学、背提、研学服务,我们将收集您的上述信息。若您同意且理解,上述信息将用于本公司为您进行后期回访,从而定制更为贴心的服务。此外,您的上述信息我们将同步共享至您在此页面上浏览的学校,以便该学校招生办老师与您联络。关于您的个人信息处理规则详见 《用户隐私政策》

×