小李(某中学信息技术老师):最近学校要推行新的教学模式,听说要引入一套‘走班排课系统’,你觉得这系统怎么实现呢?
小张(软件工程师):其实这个系统的核心在于排课算法。我之前做过类似的项目,可以简单介绍一下流程。首先我们需要收集每个班级和老师的课程表信息。
小李:那这些数据怎么处理呢?
小张:我们先用Python编写一个数据采集脚本,把现有的课程安排数据整理成结构化表格。比如使用Pandas库读取Excel文件。
import pandas as pd
# 加载课程表数据
data = pd.read_excel('course_schedule.xlsx')
print(data.head())
]]>
小李:看起来很直观!接下来是怎么安排课程呢?
小张:这里用到了一种叫做贪心算法的方法。我们可以定义优先级规则,比如确保每位教师每天的工作时间不超过规定上限,同时尽量减少学生的跨班次数。
def greedy_scheduler(data):
# 初始化空的课程表
schedule = {}
for teacher in data['Teacher'].unique():
available_slots = []
for day in ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']:
for period in range(1, 7):
if not any(schedule.get((teacher, day, period))):
available_slots.append((day, period))
# 按优先级分配课程
for course in data[data['Teacher'] == teacher]['Course']:
if available_slots:
day, period = available_slots.pop(0)
schedule[(teacher, day, period)] = course
return schedule
]]>
小李:听起来挺复杂的,但应该很实用。这套系统对石家庄这样的大城市特别有用吧?
小张:没错,石家庄有众多中小学,统一管理难度大。通过‘走班排课系统’,不仅提高了效率,还能让教育资源更合理地分配。
小李:感谢你的分享!看来我得好好学习一下编程知识了。
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