CN117973801A - 一种排课方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种排课方法及系统，可以减少人工参与排课的参与度，提高排课结果的可行性和合理性。其中，排课方法包括：获取前置录入信息、对应的预设配置信息和排课规则；其中，所述前置录入信息包括班级数量和班级所属年级，所述预设配置信息包括教师资源、教师资源分配规则、科目信息、科目分类信息和时段信息；根据所述班级数量以及所述教师资源分配规则，分配所述教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表；其中，所述教师资源分配规则与班级所属年级相关；根据整个年级中每个班级的教师人员表、所述科目信息、所述科目分类信息、所述时段信息以及所述排课规则，生成整个年级的至少一个课表模型。

Description

一种排课方法及系统
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域，具体涉及一种排课方法及系统。
背景技术
在学校的教育任务中，每日课表的规划尤为重要，安排合理有效的学习课表里面涉及到复杂的不同课程比例分配、科目教师资源安排、不同课程上课时机部署等多重问题，所有角度都考虑详细并排出一张合理的课表就尤为复杂。教师经过深思熟虑人工排出课表，排课职能的复制性、流转性十分困难，且人工排课对排课教师的经验依赖性高。目前现有的排课发明中，大方向均是采用接收用户不同排课指令，然后根据用户提供的不同需求指令，提供一套课程排课模型供用户使用，其大部分依赖于用户的经验来发出需求指令，且在满足需求的同时不能兼顾可行性和合理性。
发明内容
为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种排课方法及系统，可以减少人工参与排课的参与度，提高排课结果的可行性和合理性。
根据本申请的一个方面，提供了一种排课方法，包括：获取前置录入信息、对应的预设配置信息和排课规则；其中，所述前置录入信息包括班级数量和班级所属年级，所述预设配置信息包括教师资源、教师资源分配规则、科目信息、科目分类信息和时段信息；根据所述班级数量以及所述教师资源分配规则，分配所述教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表；其中，所述教师资源分配规则与班级所属年级相关；根据整个年级中每个班级的教师人员表、所述科目信息、所述科目分类信息、所述时段信息以及所述排课规则，生成整个年级的至少一个课表模型。
在一实施例中，根据所述班级数量以及所述教师资源分配规则，分配所述教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表，包括：根据所述班级数量和所述班级所属年级，解析所述教师资源分配规则，获得每个科目对所述教师资源的需求、每个班级对所述教师资源的需求以及教师绑定班级的数量限制；根据每个科目对所述教师资源的需求、每个班级对所述教师资源的需求以及教师绑定班级的数量限制，分配所述教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表；其中，所述教师人员表包括班主任名单和授课教师名单，所述教师绑定班级的数量限制与所述科目分类信息相关。
在一实施例中，根据每个科目对所述教师资源的需求、每个班级对所述教师资源的需求以及教师绑定班级的数量限制，分配所述教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表，包括：按照每个班级中每个科目对所述教师资源的需求，从所述教师资源中选择对应科目的授课教师，生成整个年级的所述授课教师名单；按照每个班级中每个班级对所述教师资源的需求，从所述教师资源中选择对应数量的班主任，生成整个年级的所述班主任名单。
在一实施例中，在获取前置录入信息、对应的预设配置信息和排课规则之后，所述排课方法还包括：解析所述预设配置信息，获得目标年级的科目信息；其中，所述科目信息包括科目属性以及每个科目属性对应的每周课时，所述目标年级表示所有年级中任意一个年级；根据每个科目属性对应的每周课时以及所述科目分类信息，对目标年级的每个所述科目属性进行分类，获得目标年级的科目等级；其中，所述科目等级与每个科目属性对应的每周课时正相关；其中，所述根据整个年级中每个班级的教师人员表、所述科目信息、所述科目分类信息、所述时段信息以及所述排课规则，生成整个年级的至少一个课表模型，包括：根据目标年级中每个班级的教师人员表、所述时段信息、所述科目等级以及所述排课规则，生成目标年级的至少一个课表模型。
在一实施例中，所述科目等级包括第一类科目、第二类科目和第三类科目，其中，所述第一类科目对应的每周课时的数量大于所述第二类科目的每周课时的数量，所述第二类科目对应的每周课时的数量大于所述第三类科目的每周课时的数量；所述时段信息包括第一授课时段和第二授课时段，所述排课规则包括：排课优先级；其中，根据目标年级中每个班级的教师人员表、所述时段信息、所述科目等级以及所述排课规则，生成目标年级的至少一个课表模型包括：基于所述排课优先级，提取每个班级中的所述第一授课时段，匹配第一类科目以及对应所述教师人员表的授课教师；其中，同一授课教师的在不同班级中的第一类科目的第一授课时段不相同。
在一实施例中，根据目标年级中每个班级的教师人员表、所述时段信息、所述科目等级以及所述排课规则，生成目标年级的至少一个课表模型还包括：若同一班级中，满足所述第一授课时段的数量小于第一类科目加第二类科目的数量的条件，则在所述第一授课时段全部匹配完成后，提取同一班级中的所述第二授课时段，匹配所述第二授课时段与剩余未匹配的所述第二类科目，获得剩余未匹配的所述第二授课时段；将剩余未匹配的所述第二授课时段与所述第三类科目相匹配。
在一实施例中，根据目标年级中每个班级的教师人员表、所述时段信息、所述科目等级以及所述排课规则，生成目标年级的至少一个课表模型还包括：若同一班级中，满足所述第一授课时段的数量等于第一类科目加第二类科目的数量的条件，则在所述第一授课时段全部匹配完成后，提取同一班级中的所述第二授课时段，匹配所述第二授课时段与所述第三类科目。
在一实施例中，根据目标年级中每个班级的教师人员表、所述时段信息、所述科目等级以及所述排课规则，生成目标年级的至少一个课表模型还包括：若同一班级中，满足所述第一授课时段的数量大于第一类科目加第二类科目的数量的条件，则在完成第一类科目和第二类科目的匹配后，将剩余的所述第一授课时段与所述第三类科目匹配，获得剩余未匹配的所述第三类科目；将剩余未匹配的所述第三类科目与所述第二授课时段相匹配。
在一实施例中，所述排课规则包括：同一授课教师在一天中的授课时段不连上，同一第三类科目在同一个班级中不可以排在连续的授课时段；根据整个年级中每个班级的教师人员表、所述科目信息、所述科目分类信息、所述时段信息以及所述排课规则，生成整个年级的至少一个课表模型，还包括：完成所述目标年级中所有班级的第三类科目的匹配后，基于同一授课教师在一天中的授课时段不连上的排课规则，以授课教师为主体，调整所述目标年级中每个班级中的所述第二类科目的排课顺序；完成第三类科目的匹配后，基于同一第三类科目在同一个班级中不可以排在连续的授课时段的排课规则，调整所述目标年级中每个班级中的所述第三类科目的排课顺序；生成所述目标年级的不存在课程时段冲突的至少一个课表模型。
根据本申请的另一个方面，提供了一种排课系统，包括：获取模块，用于获取前置录入信息、对应的预设配置信息和排课规则；其中，所述前置录入信息包括班级数量和班级所属年级，所述预设配置信息包括教师资源、教师资源分配规则、科目信息、科目分类信息和时段信息；分配模块，用于根据所述班级数量以及所述教师资源分配规则，分配所述教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表；其中，所述教师资源分配规则与班级所属年级相关；生成模块，用于根据整个年级中每个班级的教师人员表、所述科目信息、所述科目分类信息、所述时段信息以及所述排课规则，生成整个年级的至少一个课表模型。
本申请提供的排课方法及系统，根据多数已设置好的预备条件，更少的用户输入条件，自动生成满足不同教育场景下的课表方案供用户使用，整体大幅度降低用户排课的操作成本，通过复杂的课表排课算法生成多份课表模型，向大模型的概念靠拢，以适应更多用户的不同需求。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1是本申请一示例性实施例提供的排课方法的流程示意图。
图2是本申请另一示例性实施例提供的排课方法的流程示意图。
图3是本申请一示例性实施例提供的排课系统的结构示意图。
图4是本申请另一示例性实施例提供的排课系统的结构示意图。
图5是本申请一示例性实施例提供的电子设备的结构图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
图1是本申请一示例性实施例提供的排课方法的流程示意图，如图1所示，排课方法包括：
步骤100：获取前置录入信息、对应的预设配置信息和排课规则。
其中，前置录入信息包括班级数量和班级所属年级，预设配置信息包括教师资源、教师资源分配规则、科目信息、科目分类信息和时段信息。
排课系统中预先定义一些课表设置元素（预设配置信息），例如每个科目的类别、每个科目的科目分类、不同年级科目课时占比分配，以及教师资源分配规则定义，获得教师资源分配规则定义后根据前置录入信息可以生成当前课表的教师分配规则，根据教师分配规则进行教师资源的分配。每个科目对应配置有教师资源池，可以根据科目从教师资源池中提取对应的教师信息，科目分类信息可以包括对不同科目等级的定义，例如不同科目的每周课时数量不同，可以为其设置不同的科目等级，便于后续排课参考，预设配置信息会给予默认配置，用户可以根据自己需求进行增/删/改定义，时段信息可以包括第一授课时段和第二授课时段，设置第一授课时段的意义在于可以优先将需求科目安排在第一授课时段，便于教师和学生在合适的状态传授和学习相适应的知识，优化排课逻辑，第一授课时段的定义会给予默认配置，用户可以根据自己需求进行增/删/改定义，调整第一授课时段的具体时段。因此，预设配置信息中的信息是相互配合，并且可以根据实际需求调整，以提高课表的质量。排课规则是可以根据教育部方案规定，能够得出每个年级的不同科目课时规定，基于此规定的基础上，对各个年级每周课表进行排课。
上述信息均可以预先配置，而前置录入信息则是需要在每次生成课表前提取，在每次生成课表前，需要获取生成课表所属的年级以及该年级的班级数量，例如所属年级包括一年级、二年级、三年级、四年级、五年级、六年级、初一、初二、初三，参考九年义务教育范畴设置条件选项，获取对应年级后，还需获取该年级的班级数量，以便确定需求的课表份数。
步骤200：根据班级数量以及教师资源分配规则，分配教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表。
其中，教师资源分配规则与班级所属年级相关。
在获取班级数量后，根据教师资源分配规则，进行教师资源分配，获得每个班级的教师人员表。例如，一位第一类科目教师绑定两个行政班，一位第二类科目教师绑定三个行政班，第三类科目教师绑定四个行政班。先将教师资源与班级绑定，然后再进行排课。
步骤300：根据整个年级中每个班级的教师人员表、所述科目信息、所述科目分类信息、所述时段信息以及所述排课规则，生成整个年级的至少一个课表模型。
将班级与教师资源绑定后，开始生成课表。首先，通过前置录入信息可以知道需要生成的课表所属的年级，并根据年级相关资料（教育部方案规定）得到年级中各科目的课时占比，例如当前需要生成一年级的课表，从一年级相关资料得到语文、数学、体育、艺术等科目每周需要配置的课时，并根据科目分类信息对科目进行分类，以便确定排课时的顺序。其中，排课规则可以包括每日第一节课的课程不能排空、每科目教师在不同班级中的课程时间不能冲突、每周的课程安排数量符合国标等针对性规则，以防止课程冲突等无法实施的情况出现。根据上述信息，针对一个年级中多个班级，最终可以生成至少一套课程模型，由于排课和分配教师在满足条件的情况下存在随机性，因此可能同时得到多套课程模型，可供学校自由选择，整个排课方法适用性强、灵活度高。
在一实施例中，上述步骤200可以包括：根据班级数量和班级所属年级，解析教师资源分配规则，获得每个科目对教师资源的需求、每个班级对教师资源的需求以及教师绑定班级的数量限制；根据每个科目对教师资源的需求、每个班级对教师资源的需求以及教师绑定班级的数量限制，分配教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表；其中，教师人员表包括班主任名单和授课教师名单，教师绑定班级的数量限制与科目分类信息相关。
预设配置信息中包括教师资源，在确定发出生成课表的需求的年级后，根据年级自动生成教师资源分配规则，教师资源分配规则包括：班主任分配规则和授课教师分配规则，班主任分配规则包括：从现有的所有教师资源中取，班级数量N通常小于或等于所有科目中教师的数量，因此从当前教师资源中取N个，绑定到每个班级中，若班主任和授课教师为同一个人时，则按一人算。授课教师分配规则包括：从不同科目对应的教师资源中取授课教师，例如预先根据科目的每周课时以及科目分类信息，为科目进行分类，为了平衡授课教师的授课时长以及授课压力，由于有的科目每周课时较多，对应的授课教师绑定的班级应该相对越少，有的科目每周课时较少，对应的授课教师绑定的班级可以相对较多，因此，授课教师绑定班级具有数量限制，每个科目对教师资源的需求不相同。举例说明，将科目分为第一类科目、第二类科目和第三类科目，第一类科目对应的每周课时的数量大于第二类科目的每周课时的数量，第二类科目对应的每周课时的数量大于第三类科目的每周课时的数量。第一类科目Kn的授课教师从Kn科目的现有教师资源中取，一位第一类科目的授课教师绑定两个行政班，其他第一类科目的教师资源分配与Kn相同；第二类科目Kn+1的教师从Kn+1科目的现有教师资源中取，一位第二类科目的授课教师绑定三个行政班，其他第二类的教师资源分配与Kn+1相同；第三类科目Kn+m+1教师从Kn+m+1科目的现有教师资源中取，一位第三类科目的授课教师绑定四个行政班，其他第三类科目的教师资源分配与Kn+m+1相同。
以一个年级中的两个班级为例，按照每个科目对教师资源的需求、每个班级对教师资源的需求以及教师绑定班级的数量限制，分配教师资源，获得教师人员表如表1所示：
表1
科目的分类方式以及分类规则不仅限于上述示例，还可以将科目按照文理属性分类为文科属性科目，理科属性科目等，教师的分配规则也不仅限于上述示例，还可以根据班级实际需求、年级实际需求以及课程实际需求调整教师分配规则。
在一实施例中，根据每个科目对教师资源的需求、每个班级对教师资源的需求以及教师绑定班级的数量限制，分配教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表，包括：按照每个班级中每个科目对教师资源的需求，从教师资源中选择对应科目的授课教师，生成整个年级的授课教师名单；按照每个班级对教师资源的需求，从教师资源中选择对应数量的班主任，生成整个年级的班主任名单。
例如，A班级中有第一类科目1和第一类科目2，则需要选择两位第一类科目的授课教师绑定到A班级中，B班级中只有第一类科目1，则只需要选择一位第一类科目的授课教师绑定到B班级中。若A班级和B班级都有第一类科目1，则可以安排一位第一类科目的授课教师A同时绑定到A班级和B班级。A班级和B班级分别需要一位班主任，则从所有授课教师中任选一位或两位成为A班级和B班级的班主任，为减轻班主任带班压力，A班级和B班级的班主任不可以为同一人，例如，若授课教师A同时绑定到A班级和B班级，且授课教师A设置为A班级的班主任，则不能设置为B班级的班主任，若授课教师A设置为B班级的班主任，则不能设置为A班级的班主任。一位第一类科目的授课教师若设定为最多只能绑定两个班级，则该授课教师可以绑定两个班级，也可以只绑定一个班级，但不能绑定三个班级，否则将会为该授课教师带来较重的授课负担。授课教师名单与班主任名单最终合成教师人员表，班主任和授课教师可以为同一人。
图2是本申请另一示例性实施例提供的排课方法的流程示意图，如图2所示，在上述步骤100之后，上述排课方法还可以包括：步骤400：解析预设配置信息，获得目标年级的科目信息。其中，科目信息包括科目属性以及每个科目属性对应的每周课时，目标年级表示所有年级中任意一个年级；步骤500：根据每个科目属性对应的每周课时以及科目分类信息，对目标年级的每个科目属性进行分类，获得目标年级的科目等级。其中，科目等级与每个科目属性对应的每周课时正相关；其中，上述步骤300可以对应调整为：步骤310：根据目标年级中每个班级的教师人员表、时段信息、科目等级以及排课规则，生成目标年级的至少一个课表模型。
例如，以目标年级是一年级为例，根据预设配置信息得到一年级的科目信息如表2：
表2
（以上节/周的计算结果，遵循“四舍五入”原则）
语文、数学、体育、艺术、道德与法治、劳动、综合、科学为科目属性，语文对应的每周课时为6节，数学对应的每周课时为4节，体育对应的每周课时为3节，艺术对应的每周课时为3节，道德与法治对应的每周课时为2节，劳动对应的每周课时为2节，综合对应的每周课时为2节，科学对应的每周课时为2节，自由（每周可按需设置为其他属性的科目）对应的每周课时为2节。得到每个科目属性对应的每周课时后，根据科目分类信息对每个科目进行分类。例如，科目分类信息中默认设置：每周课时大于或等于四节的为第一类科目，每周课时小于四节且大于或等于三节为第二类科目，每周课时小于或等于二节为第三类科目，对照科目分类信息可以将语文、数学分类为第一类科目，体育、艺术分类为第二类科目，科学、劳动、综合、道德与法治分类为第三类科目。科目分类信息可以进行修改，不限于上述示例的分类方式。科目进行分类后可以将不同类别的类目安排在不同时段，且由于科目分类信息是基于课程的每周课时，因此可以基于科目分类设置对应的教师资源数量，以便平衡不同科目的教师在每周的课时，优化课表的排课逻辑。
基于预设配置信息得到的科目信息，每份整体课程排课率不满，预留课表留白为用户提供按需定义的操作空间，读取用户按需输入的新增课程后，可加入到课表中，形成最后的完整课表，完整课表可以包括自动排列的课程以及用户手动新增的课程，从而可以增大课表方案的灵活性，且在满足上述所有排课逻辑后，用户还可以在课表产生后手动微调，至此，有关一年级一份完整的课表就生成了，又因第一类科目和第二类科目具备多份排课模型，基于此前提，再排第三类科目最终可以排出更多课表模型，存档供用户选择。因此，最终融合完备的排课算法自动生成课表，大幅度降低人工排课成本，且提供多套课表模型，可供用户选择使用，适应性更强。
在一实施例中，科目等级包括第一类科目、第二类科目和第三类科目，其中，第一类科目对应的每周课时的数量大于第二类科目的每周课时的数量，第二类科目对应的每周课时的数量大于第三类科目的每周课时的数量；时段信息包括第一授课时段和第二授课时段，排课规则包括：排课优先级；其中，上述步骤310可以包括：基于排课优先级，提取每个班级中的第一授课时段，匹配第一类科目以及对应教师人员表的授课教师；其中，同一授课教师的在不同班级中的第一类科目的第一授课时段不相同。
排课优先级可以为：优先排满第一授课时段，再排第二授课时段，优先排第一类科目，再依次安排第二类科目、第三类科目，该排课优先级可以按需修改，不限于示例的排课优先级。第一授课时段可以是上午的时段，例如第一授课时段A：8:30-9:10、第一授课时段B：9:20-10:00、第一授课时段C：10:50-11:20。例如，在上午进行第一类科目的学习，将需要记忆、计算等耗费脑力较多的科目安排在一天中精力较优的早上，可以提升对应科目的学习效率。第二授课时段为除第一授课时段的其他用于授课的时段，安排完第一类科目后，若有剩余的第一授课时段，可依次安排第二类科目、第三类科目，第一授课时段安排完成后，可在剩余第二授课时段中依次安排剩余的第二类科目、第三类科目。此外，若需要对课程安排进行进一步优化，可以继续划分第三授课时段、第四授课时段等，科目类别也可以继续划分第四类科目、第五类科目。可以理解的是，将利于学生学习的时间设为第一授课时段，并且保证第一授课时段不为空，可以提升课表的合理性，提高教学计划的可行性，第二授课时段可以存在空余，以便教师可以根据每周课业安排设定不同的科目，进行查漏补缺。
在一实施例中，上述步骤310还可以包括：若同一班级中，满足第一授课时段的数量小于第一类科目加第二类科目的数量的条件，则在第一授课时段全部匹配完成后，提取同一班级中的第二授课时段，匹配第二授课时段与剩余未匹配的第二类科目，获得剩余未匹配的第二授课时段；将剩余未匹配的第二授课时段与第三类科目相匹配。
以一年级为例，课表模型可参考表2，首先为第一类科目语文、数学排课，在排课时逻辑需遵循第一类科目对应的教师分配规则和第一类科目对应的排课规则，例如：第一类科目必须安排在第一授课时段，第一授课时段的课程不能空，第一类科目教师同时任教两个班级时，课程时间不可冲突，以班级为主体施行排课，每周的课程安排数量符合国标，基于该排课逻辑，可获得班级A的其中一种示例性第一类科目排课表表3与班级B的其中一种示例性第一类科目排课表表4如下：
表3
表4
在当前课表中，位置游标可以用于标定和区分每天的第一类科目课程，以当天是“双语文”的特征作为位置游标标志位，那么为规避同一学科教师在班级A、B上的课程冲突，可以有多种排课模型，只要保证标记1与标记2不出现在同一天，其他位置游标中只要不发送冲突可以进行随意组合，综上科目语文、数学共N1份课表模型记录在册，后期用户输入完一年级的前提信息时，系统也就会提供N1种课表模型供用户选择。
第一类科目安排完成后，为第二类科目体育、艺术排课，第二类科目的排课逻辑需要遵循第二类科目对应的教师分配规则和第二类科目对应的排课规则，例如：一位第二类科目教师需要教授三个班级，故同一时段中三个班级的科目均不可重复，部分第一授课时段已被第一类科目占掉，故第二类科目只能分布在剩下的第一授课时段和第二授课时段内，第二类科目老师教授三个班级，每日2节且分布在不同班级，因此可以老师为主体施行排课，同一位老师一天只安排2个班级的课程，同一位老师一天内的课程不连续上，每周的课程安排数量符合国标，基于以上排课逻辑，可将第二类科目体育老师排课的其中一种示例性表格如表5：
表5
基于以上不冲突模型下，以一天只有一节课的位置游标作为整份课表的代表，则共有5种课表模型：代表位5、4、3、2、1,与此同时，安置在代表位的班级可以是A、B、C（全盘更替，比如如果此时班级A在周五是更替班级C作为代表位，则整张课表都是班级A更替成班级C，或者班级C更替成班级A），故有3*5=15种排课模型供用户选择。
同理，基于以上逻辑，可将第二类科目艺术老师排课的其中一种示例性表格如表6：
表6
基于以上不冲突模型下，与体育科目相同，有3*5=15种排课模型供用户选择。
完成第二类科目排课后，为第三类科目科学、劳动、综合、道德与法治排课，第三类科目的排课逻辑需要遵循第三类科目对应的教师分配规则和第三类科目对应的排课规则，例如：第三类科目只能在每天中剩余的时段上分布，小学一年级每天的课时总数小于等于5个课时；同一第三类科目的教师需要授课四个班级，同一科目的授课教师同时只能带一个班级，依据每个班级为主体实施排课，依据当下每个班级剩余时段实施排课，同一种第三类科目同一个班级不可连续日期排课，同一位老师一天只安排2个班级的课程，同一位老师一天的课程不连上，每周的课程安排数量符合国标。
基于以上排课逻辑，为第三类科目排课的班级A的其中一种示例性表格如表7：
表7
基于以上排课逻辑，为第三类科目排课的班级B的其中一种示例性表格如表8：
表8
基于以上排课逻辑，为第三类科目排课的班级C的其中一种示例性表格如表9：
表9
基于以上排课逻辑，为第三类科目排课的班级D的其中一种示例性表格如表10：
表10
在一实施例中，上述步骤310还可以包括：若同一班级中，满足第一授课时段的数量等于第一类科目加第二类科目的数量的条件，则在第一授课时段全部匹配完成后，提取同一班级中的第二授课时段，匹配第二授课时段与第三类科目。
优先匹配第一类科目与第一授课时段，若第一类科目的数量小于第一授课时段，在将第一类科目安排完成后，将剩余的第一授课时段用来安排第二类科目，若剩余的第一授课时段可以排完所有的第二类科目，则直接将第二授课时段与第三类科目进行匹配。通过科目的分类与时段的分类，优化课表生成逻辑，可以减少课程的冲突和授课教师的冲突，生成合理的课表。
在一实施例中，上述步骤310还可以包括：若同一班级中，满足第一授课时段的数量大于第一类科目加第二类科目的数量的条件，则在完成第一类科目和第二类科目的匹配后，将剩余的第一授课时段与第三类科目匹配，获得剩余未匹配的第三类科目；将剩余未匹配的第三类科目与第二授课时段相匹配。
优先匹配第一类科目与第一授课时段，若第一类科目的数量小于第一授课时段，在将第一类科目安排完成后，将剩余的第一授课时段用来安排第二类科目，若剩余得第一授课时段排完第二类科目后仍有空余，则可以将剩下空余的第一授课时段匹配第三类科目，将第三类科目填满第一授课时段后，将剩下的第三类科目安排至第二授课时段中。优先保证第一授课时段不为空，形成合理的课表生成逻辑，以保证生成的课表模型更贴合学生的学习习惯。
在一实施例中，上述排课规则可以包括：同一授课教师在一天中的授课时段不连上，同一第三类科目在同一个班级中不可以排在连续的授课时段；根据整个年级中每个班级的教师人员表、科目信息、科目分类信息、时段信息以及排课规则，生成整个年级的至少一个课表模型，还包括：完成目标年级中所有班级的第三类科目的匹配后，基于同一授课教师在一天中的授课时段不连上的排课规则，以授课教师为主体，调整目标年级中每个班级中的第二类科目的排课顺序；完成第三类科目的匹配后，基于同一第三类科目在同一个班级中不可以排在连续的授课时段的排课规则，调整目标年级中每个班级中的第三类科目的排课顺序；生成目标年级的不存在课程时段冲突的至少一个课表模型。
在进行授课时段与科目的匹配时，就会按照排课规则进行排课，但若是在匹配完成之后，还需继续对课表进行优化和调整，可以在最后一类科目完成匹配后，继续优化整个年级所有课表的排课逻辑，以确保课程之间不会发生冲突，并且授课教师的课时压力不会过大，均衡授课教师的授课课时以及每个班级的课程安排，并且，由于排课规则并不是固定分配条件，因此生成的课表模型具有随机性，通过上述复杂的课表排课算法逻辑生成多份课表存档，可以适应更多用户的不同需求。
示例性方法中提到的班级分类方法、教师分类方法以及科目分类方法均可以替换为其他名称，且可以减少或增加层级数量，可根据学校需求修改默认设置，重新按需配置。例如，科目分类还可以分为A类科目、B类科目、C类科目、D类科目等，授课时段还可以分为A时段、B时段、C时段、D时段等，其分配方式以及排课方式均可根据上文逻辑进行类推。
图3是本申请一示例性实施例提供的排课系统的结构示意图，如图3所示，排课系统8包括：获取模块81，用于获取前置录入信息、对应的预设配置信息和排课规则；其中，前置录入信息包括班级数量和班级所属年级，预设配置信息包括教师资源、教师资源分配规则、科目信息、科目分类信息和时段信息；分配模块82，用于根据班级数量以及教师资源分配规则，分配教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表；其中，教师资源分配规则与班级所属年级相关；生成模块83，用于根据整个年级中每个班级的教师人员表、科目信息、科目分类信息、时段信息以及排课规则，生成整个年级的至少一个课表模型。
本申请提供的排课系统，根据多数已设置好的预备条件，更少的用户输入条件，自动生成满足不同教育场景下的课表方案供用户使用，整体大幅度降低用户排课的操作成本，通过复杂的课表排课算法生成多份课表存档，向大模型的概念靠拢，以适应更多用户的不同需求。
在一实施例中，上述分配模块82可以配置为：根据班级数量和班级所属年级，解析教师资源分配规则，获得每个科目对教师资源的需求、每个班级对教师资源的需求以及教师绑定班级的数量限制；根据每个科目对教师资源的需求、每个班级对教师资源的需求以及教师绑定班级的数量限制，分配教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表；其中，教师人员表包括班主任名单和授课教师名单，教师绑定班级的数量限制与科目分类信息相关。
在一实施例中，上述分配模块82还可以配置为：按照每个班级中每个科目对教师资源的需求，从教师资源中选择对应科目的授课教师，生成整个年级的授课教师名单；按照每个班级中每个班级对教师资源的需求，从教师资源中选择对应数量的班主任，生成整个年级的班主任名单。
图4是本申请一示例性实施例提供的排课系统的结构示意图，如图4所示，上述排课系统8还可以配置为：解析模块84，用于解析预设配置信息，获得目标年级的科目信息；其中，科目信息包括科目属性以及每个科目属性对应的每周课时，目标年级表示所有年级中任意一个年级；分类模块85，用于根据每个科目属性对应的每周课时以及科目分类信息，对目标年级的每个科目属性进行分类，获得目标年级的科目等级；其中，科目等级与每个科目属性对应的每周课时正相关；其中，上述生成模块83可以对应配置为：生成单元831，用于根据目标年级中每个班级的教师人员表、时段信息、科目等级以及排课规则，生成目标年级的至少一个课表模型。
在一实施例中，科目等级包括第一类科目、第二类科目和第三类科目，其中，第一类科目对应的每周课时的数量大于第二类科目的每周课时的数量，第二类科目对应的每周课时的数量大于第三类科目的每周课时的数量；时段信息包括第一授课时段和第二授课时段，排课规则包括：排课优先级；其中，上述生成单元831可以配置为：基于排课优先级，提取每个班级中的第一授课时段，匹配第一类科目以及对应教师人员表的授课教师；其中，同一授课教师的在不同班级中的第一类科目的第一授课时段不相同。
在一实施例中，上述生成单元831还可以配置为：若同一班级中，满足第一授课时段的数量小于第一类科目加第二类科目的数量的条件，则在第一授课时段全部匹配完成后，提取同一班级中的第二授课时段，匹配第二授课时段与剩余未匹配的第二类科目，获得剩余未匹配的第二授课时段；将剩余未匹配的第二授课时段与第三类科目相匹配。
在一实施例中，上述生成单元831还可以配置为：若同一班级中，满足第一授课时段的数量等于第一类科目加第二类科目的数量的条件，则在第一授课时段全部匹配完成后，提取同一班级中的第二授课时段，匹配第二授课时段与第三类科目。
在一实施例中，上述生成单元831还可以配置为：若同一班级中，满足第一授课时段的数量大于第一类科目加第二类科目的数量的条件，则在完成第一类科目和第二类科目的匹配后，将剩余的第一授课时段与第三类科目匹配，获得剩余未匹配的第三类科目；将剩余未匹配的第三类科目与第二授课时段相匹配。
在一实施例中，上述排课系统8还可以配置为：同一授课教师在一天中的授课时段不连上，同一第三类科目在同一个班级中不可以排在连续的授课时段；根据整个年级中每个班级的教师人员表、科目信息、科目分类信息、时段信息以及排课规则，生成整个年级的至少一个课表模型，还包括：完成目标年级中所有班级的第三类科目的匹配后，基于同一授课教师在一天中的授课时段不连上的排课规则，以授课教师为主体，调整目标年级中每个班级中的第二类科目的排课顺序；完成第三类科目的匹配后，基于同一第三类科目在同一个班级中不可以排在连续的授课时段的排课规则，调整目标年级中每个班级中的第三类科目的排课顺序；生成目标年级的不存在课程时段冲突的至少一个课表模型。
一种电子设备，电子设备包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；处理器，用于执行本申请提供的实施例所述的排课方法。
下面，参考图5来描述根据本申请实施例的电子设备。该电子设备可以是第一设备和第二设备中的任一个或两者、或与它们独立的单机设备，该单机设备可以与第一设备和第二设备进行通信，以从它们接收所采集到的输入信号。
图5图示了根据本申请实施例的电子设备的框图。
如图5所示，电子设备10包括一个或多个处理器11和存储器12。
处理器11可以是中央处理单元（CPU）或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备10中的其他组件以执行期望的功能。
存储器12可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器（RAM）和/或高速缓冲存储器（cache）等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器（ROM）、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器11可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本申请的各个实施例的排课方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如输入信号、信号分量、噪声分量等各种内容。
在一个示例中，电子设备10还可以包括：输入装置13和输出装置14，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构（未示出）互连。
在该电子设备是单机设备时，该输入装置13可以是通信网络连接器，用于从第一设备和第二设备接收所采集的输入信号。
此外，该输入装置13还可以包括例如键盘、鼠标等等。
该输出装置14可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出装置14可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然，为了简化，图5中仅示出了该电子设备10中与本申请有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备10还可以包括任何其他适当的组件。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序用于执行本申请提供的实施例所述的排课方法。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种排课方法，其特征在于，包括：
获取前置录入信息、对应的预设配置信息和排课规则；其中，所述前置录入信息包括班级数量和班级所属年级，所述预设配置信息包括教师资源、教师资源分配规则、科目信息、科目分类信息和时段信息；
根据所述班级数量以及所述教师资源分配规则，分配所述教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表；其中，所述教师资源分配规则与班级所属年级相关；
根据整个年级中每个班级的教师人员表、所述科目信息、所述科目分类信息、所述时段信息以及所述排课规则，生成整个年级的至少一个课表模型。
2.根据权利要求1所述的排课方法，其特征在于，根据所述班级数量以及所述教师资源分配规则，分配所述教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表，包括：
根据所述班级数量和所述班级所属年级，解析所述教师资源分配规则，获得每个科目对所述教师资源的需求、每个班级对所述教师资源的需求以及教师绑定班级的数量限制；
根据每个科目对所述教师资源的需求、每个班级对所述教师资源的需求以及教师绑定班级的数量限制，分配所述教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表；其中，所述教师人员表包括班主任名单和授课教师名单，所述教师绑定班级的数量限制与所述科目分类信息相关。
3.根据权利要求2所述的排课方法，其特征在于，根据每个科目对所述教师资源的需求、每个班级对所述教师资源的需求以及教师绑定班级的数量限制，分配所述教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表，包括：
按照每个班级中每个科目对所述教师资源的需求，从所述教师资源中选择对应科目的授课教师，生成整个年级的所述授课教师名单；
按照每个班级中每个班级对所述教师资源的需求，从所述教师资源中选择对应数量的班主任，生成整个年级的所述班主任名单。
4.根据权利要求2所述的排课方法，其特征在于，在获取前置录入信息、对应的预设配置信息和排课规则之后，所述排课方法还包括：
解析所述预设配置信息，获得目标年级的科目信息；其中，所述科目信息包括科目属性以及每个科目属性对应的每周课时，所述目标年级表示所有年级中任意一个年级；
根据每个科目属性对应的每周课时以及所述科目分类信息，对目标年级的每个所述科目属性进行分类，获得目标年级的科目等级；其中，所述科目等级与每个科目属性对应的每周课时正相关；
其中，所述根据整个年级中每个班级的教师人员表、所述科目信息、所述科目分类信息、所述时段信息以及所述排课规则，生成整个年级的至少一个课表模型，包括：
根据目标年级中每个班级的教师人员表、所述时段信息、所述科目等级以及所述排课规则，生成目标年级的至少一个课表模型。
5.根据权利要求4所述的排课方法，其特征在于，所述科目等级包括第一类科目、第二类科目和第三类科目，其中，所述第一类科目对应的每周课时的数量大于所述第二类科目的每周课时的数量，所述第二类科目对应的每周课时的数量大于所述第三类科目的每周课时的数量；所述时段信息包括第一授课时段和第二授课时段，所述排课规则包括：排课优先级；
其中，根据目标年级中每个班级的教师人员表、所述时段信息、所述科目等级以及所述排课规则，生成目标年级的至少一个课表模型包括：
基于所述排课优先级，提取每个班级中的所述第一授课时段，匹配第一类科目以及对应所述教师人员表的授课教师；其中，同一授课教师的在不同班级中的第一类科目的第一授课时段不相同。
6.根据权利要求5所述的排课方法，其特征在于，根据目标年级中每个班级的教师人员表、所述时段信息、所述科目等级以及所述排课规则，生成目标年级的至少一个课表模型还包括：
若同一班级中，满足所述第一授课时段的数量小于第一类科目加第二类科目的数量的条件，则在所述第一授课时段全部匹配完成后，提取同一班级中的所述第二授课时段，匹配所述第二授课时段与剩余未匹配的所述第二类科目，获得剩余未匹配的所述第二授课时段；
将剩余未匹配的所述第二授课时段与所述第三类科目相匹配。
7.根据权利要求5所述的排课方法，其特征在于，根据目标年级中每个班级的教师人员表、所述时段信息、所述科目等级以及所述排课规则，生成目标年级的至少一个课表模型还包括：
若同一班级中，满足所述第一授课时段的数量等于第一类科目加第二类科目的数量的条件，则在所述第一授课时段全部匹配完成后，提取同一班级中的所述第二授课时段，匹配所述第二授课时段与所述第三类科目。
8.根据权利要求5所述的排课方法，其特征在于，根据目标年级中每个班级的教师人员表、所述时段信息、所述科目等级以及所述排课规则，生成目标年级的至少一个课表模型还包括：
若同一班级中，满足所述第一授课时段的数量大于第一类科目加第二类科目的数量的条件，则在完成第一类科目和第二类科目的匹配后，将剩余的所述第一授课时段与所述第三类科目匹配，获得剩余未匹配的所述第三类科目；
将剩余未匹配的所述第三类科目与所述第二授课时段相匹配。
9.根据权利要求5-8中任一项所述的排课方法，其特征在于，所述排课规则包括：同一授课教师在一天中的授课时段不连上，同一第三类科目在同一个班级中不可以排在连续的授课时段；
根据整个年级中每个班级的教师人员表、所述科目信息、所述科目分类信息、所述时段信息以及所述排课规则，生成整个年级的至少一个课表模型，还包括：
完成所述目标年级中所有班级的第三类科目的匹配后，基于同一授课教师在一天中的授课时段不连上的排课规则，以授课教师为主体，调整所述目标年级中每个班级中的所述第二类科目的排课顺序；
完成第三类科目的匹配后，基于同一第三类科目在同一个班级中不可以排在连续的授课时段的排课规则，调整所述目标年级中每个班级中的所述第三类科目的排课顺序；
生成所述目标年级的不存在课程时段冲突的至少一个课表模型。
10.一种排课系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取前置录入信息、对应的预设配置信息和排课规则；其中，所述前置录入信息包括班级数量和班级所属年级，所述预设配置信息包括教师资源、教师资源分配规则、科目信息、科目分类信息和时段信息；
分配模块，用于根据所述班级数量以及所述教师资源分配规则，分配所述教师资源，获得整个年级中每个班级的教师人员表；其中，所述教师资源分配规则与班级所属年级相关；
生成模块，用于根据整个年级中每个班级的教师人员表、所述科目信息、所述科目分类信息、所述时段信息以及所述排课规则，生成整个年级的至少一个课表模型。
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