大家好，今天咱们来聊一聊一个挺有意思的话题——“走班排课系统”在杭州的应用。说实话，作为一个程序员，我之前对教育行业的系统了解不多，但最近因为一个项目，我不得不深入研究这个东西，结果发现还挺有意思的。

首先，什么是走班排课系统？简单来说，就是学校用来安排学生上课的系统。以前，老师可能用纸笔或者Excel来排课，但现在，尤其是在像杭州这样的大城市，学校数量多、学生多、课程复杂，手工排课已经不现实了。这时候，一个高效的排课系统就派上用场了。

那为什么是杭州呢？因为杭州有很多优秀的学校，比如杭州学军中学、杭州第二中学，这些学校的学生人数多，课程种类也多，而且很多学校开始尝试信息化教学。所以，走班排课系统在杭州的需求特别大。

接下来，我想给大家分享一下我是怎么开发这样一个系统的。当然，这只是一个简单的例子，实际应用中可能会更复杂一些。

一、需求分析

在开发之前，我先做了一次需求分析。我们得知道用户是谁，他们需要什么功能。

用户主要是学校的教务人员，他们需要能够快速地为不同班级安排课程，同时还要考虑教师的空闲时间、教室的可用性、课程的时间段等等。

所以，系统需要具备以下功能：

添加课程信息（如课程名称、类型、时长等）

添加教师信息（如姓名、可授课时间段、所授课程等）

添加教室信息（如教室编号、容量、是否可用等）

自动排课（根据规则生成课程表）

手动调整课程

查看课程表

不过，这里有个问题：如果系统太复杂，反而不好用。所以，在开发初期，我决定先做一个最小可行产品（MVP），也就是能完成基本排课功能的系统。

二、技术选型

既然要做一个系统，那就要选个合适的语言和框架。我选的是Python，因为Python语法简单，适合快速开发，而且有丰富的库支持。

前端的话，我用的是Flask，这是一个轻量级的Web框架，非常适合做小型系统。后端数据存储的话，我用了SQLite，因为它不需要额外安装数据库服务器，适合本地测试。

另外，我还用到了一些第三方库，比如SQLAlchemy来处理数据库操作，还有Jinja2来做模板渲染。

三、代码实现

好的，现在进入正题——代码部分。下面我会给出一个简单的示例代码，展示如何实现一个基础的走班排课系统。

1. 数据库设计

首先，我需要设计几个表：课程、教师、教室、课程安排。

from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
from flask import Flask

app = Flask(__name__)
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///schedule.db'
db = SQLAlchemy(app)

class Course(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(100), nullable=False)
    duration = db.Column(db.Integer, nullable=False)  # 单位：分钟

class Teacher(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(100), nullable=False)
    available_times = db.Column(db.String(500))  # 存储时间字符串，例如 "08:00-10:00"

class Classroom(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    number = db.Column(db.String(10), nullable=False)
    capacity = db.Column(db.Integer, nullable=False)

class Schedule(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    course_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('course.id'))
    teacher_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('teacher.id'))
    classroom_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('classroom.id'))
    start_time = db.Column(db.String(10), nullable=False)  # 例如 "08:00"
    end_time = db.Column(db.String(10), nullable=False)  # 例如 "10:00"
    date = db.Column(db.String(10), nullable=False)  # 例如 "2025-04-05"
    course = db.relationship('Course', backref=db.backref('schedules', lazy=True))
    teacher = db.relationship('Teacher', backref=db.backref('schedules', lazy=True))
    classroom = db.relationship('Classroom', backref=db.backref('schedules', lazy=True))
    

这样，我们就有了四个表：课程、教师、教室、课程安排。

2. 添加课程

接下来，我写了一个函数，用于添加课程信息。

def add_course(name, duration):
    new_course = Course(name=name, duration=duration)
    db.session.add(new_course)
    db.session.commit()
    return new_course.id
    

调用方式很简单，比如：

add_course("数学", 90)
    

3. 添加教师

教师的信息也需要保存到数据库中。

def add_teacher(name, available_times):
    new_teacher = Teacher(name=name, available_times=available_times)
    db.session.add(new_teacher)
    db.session.commit()
    return new_teacher.id
    

比如，添加一个老师，他可以在早上8点到10点之间上课：

add_teacher("张老师", "08:00-10:00")
    

4. 添加教室

同样地，教室也需要添加。

def add_classroom(number, capacity):
    new_classroom = Classroom(number=number, capacity=capacity)
    db.session.add(new_classroom)
    db.session.commit()
    return new_classroom.id
    

比如：

add_classroom("101", 40)
    

5. 自动排课逻辑

这是最核心的部分。我写了一个函数，尝试根据教师的可用时间和教室的空闲情况，给课程分配时间。

def auto_schedule():
    courses = Course.query.all()
    teachers = Teacher.query.all()
    classrooms = Classroom.query.all()

    for course in courses:
        for teacher in teachers:
            if course.name in teacher.available_times:
                for classroom in classrooms:
                    if classroom.capacity >= course.duration:
                        # 这里可以加入更多逻辑，比如检查时间冲突
                        schedule = Schedule(
                            course_id=course.id,
                            teacher_id=teacher.id,
                            classroom_id=classroom.id,
                            start_time="08:00",
                            end_time="10:00",
                            date="2025-04-05"
                        )
                        db.session.add(schedule)
                        db.session.commit()
    

当然，这只是一个非常简化的版本，实际中还需要考虑更多因素，比如时间重叠、教师和课程匹配度等。

6. 前端页面

然后，我用Flask写了一个简单的前端页面，用来展示课程表。

@app.route('/')
def index():
    schedules = Schedule.query.all()
    return render_template('index.html', schedules=schedules)
    

在HTML文件中，我可以遍历所有课程安排并显示出来。

<table>
  <tr>
    <th>课程名称</th>
    <th>教师</th>
    <th>教室</th>
    <th>时间</th>
  </tr>
  {% for schedule in schedules %}
  <tr>
    <td>{{ schedule.course.name }}</td>
    <td>{{ schedule.teacher.name }}</td>
    <td>{{ schedule.classroom.number }}</td>
    <td>{{ schedule.start_time }} - {{ schedule.end_time }}</td>
  </tr>
  {% endfor %}
</table>
    

这样，用户就可以看到课程表了。

四、总结与展望

总的来说，这个走班排课系统虽然简单，但已经能完成基本的功能。在杭州这样的城市，这类系统的需求很大，未来还可以进一步扩展，比如增加移动端访问、与其他系统集成、支持多校区管理等。

如果你也在杭州，或者对教育行业感兴趣，不妨尝试自己动手做一个类似的系统。你会发现，其实编程并没有那么难，关键是要找到合适的方法和工具。

最后，希望这篇文章能帮到你。如果你有兴趣，也可以继续深入学习，比如学习Django、React等更强大的技术栈，让系统变得更强大、更智能。