在宁夏地区的高校中,传统的手工排课方式效率低下且容易出错。为了提高教学资源的利用率并减轻教师的工作负担,开发一个智能排课系统显得尤为重要。本项目旨在利用现代信息技术,特别是数据库技术和编程语言Python,构建一套高效、灵活的排课系统。
首先,我们需要设计数据库模型来存储学校的基本信息、教师资料、学生信息以及课程详情等数据。以下是一个简单的SQLite数据库初始化脚本:
import sqlite3
def init_db():
conn = sqlite3.connect('course_schedule.db')
cursor = conn.cursor()
# 创建表
cursor.execute('''CREATE TABLE IF NOT EXISTS teachers (
id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
name TEXT NOT NULL,
department TEXT NOT NULL
);''')
cursor.execute('''CREATE TABLE IF NOT EXISTS courses (
id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
title TEXT NOT NULL,
teacher_id INTEGER,
FOREIGN KEY(teacher_id) REFERENCES teachers(id)
);''')
conn.commit()
conn.close()
if __name__ == "__main__":
init_db()

接下来是核心功能——自动排课算法的设计。该算法需要考虑多种约束条件如教师的时间安排、教室可用性及学生选课偏好等。下面展示了一个基本的贪心算法框架用于初步排课:
def greedy_scheduler(course_list, teacher_availability):
schedule = {}
for course in course_list:
assigned = False
for time_slot in range(len(teacher_availability[course['teacher_id']])):
if teacher_availability[course['teacher_id']][time_slot] == 'free':
schedule[(course['id'], time_slot)] = course['title']
teacher_availability[course['teacher_id']][time_slot] = 'busy'
assigned = True
break
if not assigned:
raise Exception("No available slot found for course {}".format(course['title']))
return schedule
最后,前端界面可以使用Web技术如HTML/CSS/JavaScript结合Flask框架来提供用户友好的交互体验。例如,通过AJAX调用API接口获取最新的排课结果并在网页上动态更新显示。
总之,此排课系统不仅解决了宁夏高校面临的实际问题,还为其他类似场景提供了参考价值。未来工作可进一步完善算法性能,并增加更多个性化定制选项。
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