中小学辅助排课系统的设计及实现
排课管理系统建设方案
排课管理系统建设方案一、项目背景记得那些年里，学校的课程安排总是让人头疼。
老师们为了排课，不惜熬夜，甚至有时候还要吵架。
这就是我们的项目背景：一个急需改善的排课现状。
二、项目目标我们的目标很简单，就是通过建立一个高效、智能的排课管理系统，让老师们从繁琐的排课工作中解放出来，让他们有更多的时间去关注教学质量和学生的成长。
三、系统架构1.前端设计前端设计要简洁、易用。
就像那些年流行的APP一样，要让老师们一眼就能看懂，上手就能用。
考虑到老师们年龄层次的不同，我们采用扁平化设计，降低操作难度。
2.后端设计后端设计要稳定、高效。
就像那些年我们一起开发的系统一样，要能够承受大量的数据请求，保证系统运行稳定。
我们采用分布式架构，提高系统的并发处理能力。
3.数据库设计数据库设计要合理、安全。
就像那些年我们一起学习的数据库知识一样，要确保数据的完整性和一致性。
我们采用关系型数据库，结合NoSQL数据库，实现数据的高效存储和查询。
四、功能模块1.排课管理这个模块是核心，就像那些年我们手动排课一样，要实现课程的自动安排。
我们可以根据老师的教学任务、学生的选课情况，自动课程表。
2.教师管理这个模块要实现对教师信息的管理，就像那些年我们熟悉的教师档案一样，包括教师的基本信息、教学任务、课程安排等。
3.学生管理这个模块要实现对学生的管理，就像那些年我们的学生档案一样，包括学生的基本信息、选课情况、成绩管理等。
4.课程管理这个模块要实现对课程的管理，就像那些年我们的课程表一样，包括课程的开设、调整、查询等功能。
5.统计分析五、实施计划1.需求分析这个阶段要充分了解学校的排课需求，就像那些年我们调研市场需求一样，收集各方面的意见，确保系统功能的完整性。
2.系统设计这个阶段要根据需求分析，进行系统架构和模块设计，就像那些年我们一起画的系统架构图一样，明确各部分的职责和关系。
3.系统开发这个阶段要按照设计文档，进行系统开发，就像那些年我们一起编程一样，攻克一个个难题，实现系统功能。
排课系统的开发和实现
排课系统的开发和实现摘要要完成一所大学或者一个学院的课程安排是一件非常复杂的问题，如果用人手工进行安排的话，需要极大的精力和时间。
而在排课的时候，需要考虑的范围，涉及到教师、课程、教室还有班级情况等等。
而在现今的大学排课过程中，整个学校需要考虑的教师，课程信息是成百上千，排课问题由此变为一个异常复杂的组合问题。
所以在现实世界的应用中，排课问题的所有排列组合对于人类来说几乎可以被认为是一个天文数字。
而一个可以被接受的排课方案是一个满足排课所有制约性要求的方案。
在此基础上，如果有人希望能通过一些启发性的设定而得到一个更为优化（更为合理，美观，更为符合人的习惯）的排课方案的话，则这个问题就会变得超乎寻常的困难。
所以迄今为止，为了能够用计算机自动完成排课任务已经进行了非常多的尝试。
排课的本质问题是将大量的课程安排进有限的上课时间和教室中，与此同时还会涉及到任课老师和学生班级等各种因素互相制约的影响。
通常来说，排课中涉及的变量越多，则排课问题就会越复杂。
而本课题的排课研究涉及的排课环境是上海交通大学的网络学院。
网络学院的排课是排课问题中的一个全新的领域。
因为，在网络学院中，教室有了多媒体，视听等各种新的属性，而这在传统的排课问题中是没有的。
而且，网络学院的上课时间也更具多样性。
不同的专业，有的每天上午最多只能排4节课，而有的专业却可以安排5节课。
时间标准的多样性，教室属性的多样性，使得网络学院的排课问题需要考虑更多的因素，从而给排课提出了更高的要求。
本文所做的研究工作先是比较了一下当今比较流行的集中排课算法，如线性算法、遗传算法、限制逻辑(CLP)编程等等算法各自的优缺点和适用性。
并且，在此基础上，本文针对网络学院排课更为特殊的要求，提出了一个新的算法。
最终，基于本文所提出的这个算法，开发出了一个全新的排课模型，使其不但能适应普通的排课环境，还能够很好地满足网络学院更为特殊的排课要求。
关键词：远程教育，排课，人工智能，遗传算法，限制逻辑编程THE CONSTRUCTION OF TIMETABLES FOR SCHOOL COURSESAbstractThe construction of timetables for universities or schools is an extremely complex problem, whose manual solution requires much effort. The set of all possible solutions, that is the space of the problem, is very large, at least in the real world examples. An acceptable solution is one who satisfies all the problem constraints. The problem goes even more difficult if someone wants to generate an optimum timetable according to some heuristic criteria. Various attempts have been made so far on the automatic solving of the timetabling problem by a computer.The course-timetabling problem essentially involves the assignment of weekly lectures to time periods and lecture rooms. And generally speaking, the more variable the timetabling has, the more complex it is. Because there are quite a lot of versions of the timetabling problem, differing from one school to the next, we focus on constructing course timetables at our own long-learning school.The timetabling for our network school is a brand new in the TTP area. In this problem, the classrooms have attributes such as Multimedia, Video that we never encountered before. Some obstacles like that make the timetabling for the network school a more complex problem and bring a lot of new challenges.In this paper, some popular TTP algorithms such as Linear, genetic algorithms have been introduced. And according to the especially high demand of the network school, the paper brings a new algorithm and accomplished a new timetabling system. It not only meets the demand of ordinary timetabling problem, but also satisfies the network school’s especially complicated standard.Keywords: Distance-Learning, time tabling, Artificial Intelligence, genetic algorithms，evolutionary algorithms，Constraint Logic Programming(CLP)２目录第一章绪论.................................. ５§1.1 网络教育特点和发展现状 ................................................................................ ５§1.2 本课题的研究背景........................................................................................... ６§1.3 本课题的研究目标........................................................................................... ７§1.4 本课题研究应解决的主要问题 ......................................................................... ７第二章排课问题的理论介绍 ..................... ８§2.1 排课问题的诞生 .............................................................................................. ８§2.2目前排课问题的几个普遍的算法....................................................................... ９§2.2.1 Simulated Annealing................................................................................. ９§2.2.2 Constraint Logic Programming ............................................................... １１§2.2.3 Graphic Coloring Heuristics ................................................................... １１§2.2.4 Genetic Algorithms ............................................................................... １２§2.2.5 Linear Programming.............................................................................. １３§2.3 小结............................................................................................................. １３第三章排课问题的要求........................ １３§3.1 对本排课系统的要求 .................................................................................... １３§3.1目标.............................................................................................................. １４§3.2排课的基本情况 ............................................................................................ １４§3.2.1教学任务的划分 .................................................................................. １４§3.2.2不同教学任务教学时间的安排 ............................................................. １４§3.2.3排课中按照课程重要性的划分 ............................................................. １４§3.2.4关于排课时间的概念 ........................................................................... １５§3.2.5关于中同一门课程的持续时间的安排................................................... １５§3.3排课过程中遇到的各种条件和限制 ................................................................ １５§3.3.1排课系统必须满足的条件(hard constraints) ............................................ １６§3.3.2排课系统会尽量争取满足的条件(soft constraints) .................................. １７§3.4小结.............................................................................................................. １７第四章本课题所做排课系统的实现.............. １８§4.1 本排课系统的排课过程................................................................................. １８§4.2 本排课系统的实现原理................................................................................. １９§4.2.1 开发工具和前期准备........................................................................... １９§4.2.2排课系统的基本思路和算法................................................................. １９§4.3 本排课算法的小结........................................................................................ ２６第五章本排课系统的使用介绍 ................. ２７§5.1 信息的输入 .................................................................................................. ２７§5.1.1教室信息的输入 .................................................................................. ２７§5.1.2班级信息的输入 .................................................................................. ２８３§5.1.3课程信息的输入 .................................................................................. ２８§5.1.4教师信息的输入 .................................................................................. ２９§5.2课表的生成 ................................................................................................... ３０第六章总结和展望 .......................... ３１§6.1本课题完成的总结......................................................................................... ３１§6.2对于排课系统的期望 ..................................................................................... ３１§6.2.1排课系统的架构 .................................................................................. ３２§6.2.2 use case技术........................................................................................ ３２§6.2.3 COM/DCOM标准对象模型.................................................................. ３２致谢 .................................... ３４参考文献与附录： ........................... ３５４第一章绪论随着社会科技的不断发展，特别近20年来在信息技术上所取得的革命性进步，我们的生活方式也不可避免的不断地受信息技术影响而改变，其中就包括我们长久以来的学习方式。
中小学教务管理系统的开发
中小学教务管理系统的开发【摘要】本文主要介绍了中小学教务管理系统的开发过程。
在需求分析与设计阶段，需要对系统功能进行详细分析，并进行系统设计。
在数据库设计与实现阶段，需要建立合适的数据库结构来存储教务管理相关信息。
在界面设计与开发阶段，需要设计用户友好的界面，并进行开发实现。
在功能模块开发阶段，需要根据需求设计和开发系统功能模块。
在系统测试与优化阶段，需要对系统进行全面测试，发现并解决问题。
在总结了中小学教务管理系统的开发过程和成果，并展望了未来的发展方向。
整个开发过程需要不断的优化和更新，以满足教育管理的需求。
【关键词】中小学教务管理系统、开发、需求分析、设计、数据库、界面、功能模块、系统测试、优化、总结、展望未来发展方向1. 引言1.1 中小学教务管理系统的开发概述中小学教务管理系统是针对中小学教育管理工作而开发的一种信息化管理系统。
随着教育信息化的发展，中小学教务管理系统的开发逐渐成为教育管理的重要组成部分。
该系统通过集成各种信息技术和管理手段，实现教育管理的智能化、精细化和规范化，提高管理效率，促进教育质量的提升。
中小学教务管理系统的开发旨在解决传统教务管理方式存在的问题，如信息不够及时、数据不够准确、管理不够高效等。
通过建立一套全面的信息管理系统，可以实现教务工作的全面监控和实时更新，为学校领导提供决策参考，为教师提供便捷的教学工具，为家长提供实时的学生信息查询。
本文将围绕中小学教务管理系统的开发进行详细介绍，包括系统需求分析与设计、数据库设计与实现、界面设计与开发、功能模块开发以及系统测试与优化。
通过对系统的全面展开，我们将总结中小学教务管理系统的开发经验，展望其未来的发展方向，以期为中小学教育管理工作注入更多的智慧与活力。
2. 正文2.1 需求分析与设计需求分析与设计是中小学教务管理系统开发中非常关键的一步。
在进行需求分析时，首先需要深入了解教务管理的实际需求，包括学校的规模、管理方式、教师和学生的需求等。
排课管理系统建设方案
排课管理系统建设方案一、需求分析1.功能的要求：（1）系统登入功能：在系统授权范围内，用户选择各自的用户名，输入密码后登入系统；（2）基本信息管理：教师、教室、班级、课程、校历日期、课程申请等数据的增、删、改、查；（3）数据处理：自动排课、教师、教室、班级、课程、校历日期、课程申请等数据的输入、编辑、修改、删除等功能；（4）数据输出：查询教师、班级课程表，打印教师、班级课程表，查询教师、班级、教室课程以及课程申请的基本信息；（5）系统设置：对用户权限的设置和密码的更改。
管理员在此可修改各个用户的密码。
在本系统中，普通用户即教师和学生只能浏览、查询和打印基本信息以及查询课表和打印课表，不能添加、删除、修改基本信息并且无权排课、调课和更改密码。
（6）显示界面：要求教学安排与校历相结合，希望做到当光标放在校历的某个日期上（或者点击某个日期）时，即会显示（或链接）该日期安排上课的教学点及其课程、教师信息。
2.教学排课要求：（1）教师和学生都不能发生课时冲突，即没有教师要同时给两个（或两个以上的）班上课，也没有一个班要同时上两门（或两门以上）不同的课程；（2）教师和学生合理的不排课时间要求一定要满足；（3）要求排连堂的课一定要连堂；（4）主课（大学英语、高等数学、大学物理等）课程排晚上和双休日期间，副课（思想道德修养、文献检索等）课程排在周一至周五白天期间，其它课程随机分布；（5）满足教师教案的周期性，教师备一次课后应在他授课的所有班上都讲授一遍之后才进入到下一阶段的备课和授课；（6）尽量避免断点，即不出现一天内前、后节次有课，中间无课的现象；（7）文、理课（如高等数学和大学英语）相间，以使学生智力得到调整，提高学习效率；（8）同一门课一周内在节次上要均匀分布；（9）排课前考虑老师的时间问题。
张教师一周5天共上20节，则尽可能安排每天4节课且4节课不连续安排在如1234或5678节等；（10）排课时还要充分考虑到课程的均匀性问题。
中小学教务管理系统的开发
中小学教务管理系统的开发1. 引言1.1 背景介绍教务管理系统是学校管理的重要工具，它可以帮助学校管理人员更好地管理学生信息、教职工信息、课程安排、成绩管理等方面的工作。
随着信息化技术的发展，中小学教务管理系统的开发也变得日益重要。
背景介绍：随着社会的进步和教育的发展，在中小学教育领域，学校管理工作变得越来越繁杂。
传统的手工操作方式已经不能满足学校管理的需求，因此需要开发一款高效、智能的教务管理系统，来帮助学校管理人员提高工作效率、减轻工作负担。
教务管理系统的开发不仅可以简化学校管理工作流程，还可以提高管理的精确度和透明度，有效防止信息丢失或错误。
这样的系统还可以方便家长、学生和教师查询相关信息，提高学校管理的服务水平和效果。
开发一款适合中小学教育管理的教务管理系统具有重要意义，可以提高学校管理效率，提升教育质量，为教育事业的发展做出积极贡献。
1.2 问题提出中小学教务管理系统是学校教务管理工作的重要工具，可以实现学生信息管理、教师信息管理、课程安排、成绩管理等功能。
目前许多学校的教务管理系统存在诸多问题，比如信息不够统一、数据处理效率低下、功能不够完善等。
由于教务管理系统中涉及到大量的学生信息、教师信息和课程信息，如果这些信息无法有效统一管理，就会导致信息的重复录入、更新不及时等问题，增加了教务人员的工作量。
现有的教务管理系统在功能设计上存在欠缺，比如课程安排、成绩管理等功能不够完善，无法满足学校管理的需求。
对于学生和家长来说，系统的用户体验也有待提升，操作繁琐、界面不友好。
教务管理系统中的数据处理效率也是一个问题。
由于学校的规模不同，数据量也会有所不同，一些学校的教务管理系统在处理大量数据时会出现卡顿、崩溃等情况，影响了系统的稳定性和可靠性。
为了解决目前教务管理系统存在的问题，开发一个高效、功能完善、稳定可靠的中小学教务管理系统势在必行。
通过系统的改进和优化，可以提高教务管理工作的效率，优化学校管理流程，提升教师、学生及家长的体验。
排课系统程序设计
排课系统程序设计排课问题是所有教育行业都要面对的问题，尤其针对高校纷繁复杂的课程和专业，一直没有很好解决方法。
但这又是每个学校在每个学期都会碰到的必修课。
本文在相关理论的指导下，在分析以往一些排课软件的基础上，提出一种排课系统的设计方法，对一些具体的问题给出相应解决方案。
希望对于相关部门有所帮助。
此系统主要被分为三个部分：界面的设计、排课算法的设计、以及报表的自动生成。
纵观全局，我们确定用Visual Basic 语言作为程序设计语言以及运用SQL Server 2000 数据库作为后台的数据库支持。
目录第一章引言 (1)第二章可行性研究 (3)2.1系统目标及任务 (3)2.2开发工具的选择和介绍 (3)2.3对现有的排课系统的分析 (5)2.4系统的逻辑模型 (6)2.4.1 系统结构图 (6)2.4.2 系统流程图 (6)2.4.3数据字典 (7)2.5系统的可行性 (8)2.5.1经济可行性分析 (8)2.5.2操作可行性分析 (9)2.5.3 技术可行性分析 (9)2.6成本效益分析 (9)第三章需求分析 (10)3.1系统的运行环境要求 (10)3.1.1硬件要求 (10)3.1.2软件要求 (10)3.2系统的功能要求 (10)3.3系统的性能要求 (11)3.3.1 E-R图 (11)第四章总体设计 (13)4.1模块设计 (13)4.2功能分解 (14)4.3数据库设计 (14)4.3.1 定义属性表 (14)4.4排课系统总构架 (17)第五章详细设计 (18)5.1用户界面设计 (18)5.1.1简单易用和个性化需求 (18)5.1.2对数据的查询 (18)5.1.3系统菜单功能 (18)5.2课程表的生成 (20)5.2.1 班级课程表查询打印设计 (20)5.2.2 教师课程表查询打印设计 (25)5.2.3 教室课程表查询打印设计 (32)第六章测试 (36)6.1排课系统功能测试 (36)6.2排课系统课表合理性测试 (36)6.3该系统的不足和改进方案 (36)第七章总结 (38)7.1软件设计小结 ............................... 错误!未定义书签。
【毕业论文】中学排课系统设计与实现
【毕业论文】中学排课系统设计与实现【标题】中学排课系统设计与实现【作者】张明明【关键词】管理?自动?查询【指导老师】任大飞【专业】计算机科学与技术【正文】1?系统概述1.1开发背景目前计算机已经成为我们学习和工作的得力助手，计算机的价格已经十分低廉，性能却有了很大的进步。
它已经被应用于许多领域，计算机之所以如此流行的原因主要有以下几个方面：首先，计算机可以进行许多繁杂而有重复性的劳动；其次，计算机可以节省许多资源；第三，计算机可以大大的提高人们的工作效率；第四，计算机可以使文档更加安全；第五，便于管理人员的管理等等。
课表自动生成系统是一个教育单位不可缺少的部分，它的功能对于学校的快速和高效的管理班级信息及老师信息致关重要，而且课表自动生成系统还能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。
?作为计算机应用的一部分，使用计算机对班级课程信息进行排课管理，可以使排课速度快、查找方便、可靠性高、成本低等。
这些优点能够极大地提高学校排课管理中的效率，也是学校的科学化、正规化、信息化管理，与世界接轨的重要条件。
1.2开发意义采用课表自动生成系统已成为学校管理科学化和现代化的重要标志，它给学校管理带来了明显的经济效益和社会效益。
主要体现在：极大提高了排课管理工作人员的工作效率，大大减少了以往对排课时各学科排的流程繁琐，杂乱，周期长的弊端。
基于排课系统的全面自动化，可以减少在排课过程各班级管理中的漏洞，可以节约不少人员管理开支。
课表自动生成系统管理的操作自动化和信息的电子化，全面提高了学校课程安排的管理水平。
归纳起来，好处大约有以下几点：可以快速通过条件进行计算机排课；只需一到二名班级信息、教师信息录入员即可操作系统，节省大量人力；可以迅速查到所需信息。
1.3编程环境的选择本系统所采用的是当前较为热门的编程软件C#?作为实现语言，以数据库Sql Server2000作为系统的后台操作，其功能在系统内部有源代码直接完成。
教学管理系统的设计与实现(排课系统)毕业论文
《排课系统》第一章系统概述1.1系统开发背景及目的意义1。
1。
1 系统开发背景计算机的发展至今已有很长的历史了,但是真正将计算机技术应用到生活实践中来,时期还不是很长.现在社会的发展趋势越来越体现出计算机技术的重要性，许多的计算机产品，相关软件的研制开发，越来越受到人们的青睐,计算机也越来越接近人们的生活了。
将计算机技术应用到实际生活中，这一研究是现在最热门的研究课题。
作为学生接触最多的也就是教育与教学,在这一环节当中学习计算机，利用计算机相当重要，利用计算机进行网上课堂,网络学习,少去了老师和学生之间的很多不便，例如：时间上的自由选择、学生面对老师的一种紧张和窘迫、学习和解答的及时和快捷等等问题。
在计算机软件教学上都可以省去这些不必要的麻烦.计算机教学现在各大高校以及企事业单位中也已经较多的开始应用了。
运用计算机进行教学环节的管理和实践更是方便多多,省去了以前很多的麻烦手续，省去了不必要的诸多申请和批准，现在运用计算机教学来提高教学效率，提高教学质量，培养相对的办事能力，同时也锻炼了自主开发应用计算机的一种兴趣和潜力。
计算机的大容量硬盘存储，高性能高效率的CPU处理器，为现代化的教学管理提供了完备的后备力量，为用户省去了后顾之忧。
而且计算机的的功能齐全比我们人力的要快很多倍，省去了很多的人力劳动，进一步真正实现了自动化的教学和管理。
基于现代化教学和临沂师范学院实际情况的要求，开发了该院系教学管理系统.1.1。
2系统开发的目的意义随着计算机的普及和发展，人们开始利用计算机解决越来越多的实际问题，虽然现在软件的数量如雨后春笋，但依然不能满足用户的各种需要，尤其是用于学校院系教学管理方面的软件。
为了适应这个高科技的信息时代发展，有力地促进教学内容、教学方法改革的力度，满足学校的教学管理要求，实现学校教学管理低成本投入，提高办公效率。
最大限度地适应于各种软硬件环境,兼顾不同学科的教学特点,适用于不同水平用户群的通用性要求，以尽可能低廉的投入而获得尽可能高效的教学效益的经济性要求。
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word文档整理分享中小学辅助排课系统的设计与实现贺荣摘要：编排课表是中小学教学管理中一项重要而又复杂的工作。
它通过合理地安排时间、教师、课程、班级四大要素之间的关系，使全校各个班级一周内的每节课，都有合适的教师及课程与之对应。
针对我校自身的校务情况，在研究过当前一些优秀的排课算法的基础上，我研究出一套基本可行的排课程序。
它可先根据教务人员输入的约束条件进行设置，通过逐步筛选细化，将特定的课自动安排在最合适的时间段中安排到最优级的班级中。
如果自动排课尚有不成功的地方，会在课表显示区将该课程以红色显示进行警告。
通过这种直观的辅助手段，教务人员再配合进一步手动调整，最终调整出满意的课表。
关键词：排课系统自动手动辅助参考资料一、排课系统的开发背景随着教育事业的不断发展，学校对教师课程安排的复杂度不断增加，如何将一个学校各个学科每天的课程安排与教室资源的分配合理化是摆在每一个教务工作人员面前的一个难题。
传统的人工排课方式不仅工作繁琐，工作量大，而且还很容易出现错误。
因此，计算机软件技术应用于学校的课程安排是发展的必然。
充分发挥计算机自身的优势，将大量复杂的判断与运算交给计算机做，是真正意义上的人脑的“减负”。
教师设置好学校基本情况及排课要求，让计算机自动排出课程表，适度调课后的课表就能满意地应用于新的学期。
早在上世纪60年代末，Grotlieb.C.C教授就对课程表问题进行了形式化描述[1]。
排课表这样的时间表问题(TTP: T ime-Table-P rob lem ) , 是典型的组合优化和不确定性的调度问题[ 2, 3 ] , 并且已被证明是NP完全问题，有其自身固有的数学模型，即课表问题存在解，并且能找到解[4]。
排课表问题的难度在于:它是一个多元受限的问题(受限于课程、时间、班级、教师、教室排课五要素) , 如果必须满足所有的约束条件(而这些条件通常是相互矛盾的) , 则极有可能找不到完整解[ 5 ]; 这也是为什么迄今为止还几乎没有完全自动生成课表系统的软件应用于实际，因为多数的排课效果好的软件还需后期手动辅助排课进行完善，而那些完全自动生成的排课软件，通常会以降低约束条件的满足程度为代价（比如不能均匀分布课程、主副科安排时间段不很合理等）。
目前, 解决课表问题的方法有: 模拟手工排课法[ 6,7 ] , 图论方法, 拉格朗日松弛法, 二次分配型法等多种方法[ 8, 9 ]。
在以往的教学管理中，课表编排在许多学校只能通过人工或人工模拟的方式生成。
但是，伴随着各类学科范围的不断扩大，各学科科目逐渐增多，以至于众多的教师和学生、庞大的课时、复杂的班级信息令学校的教务安排人员无法高效、合理地制定出相应的排课计划。
这就促使我们的教务安排人员必须采用一些辅助的手段来帮助自己。
因此，计算机辅助排课成了现代排课的需要，相应的排课算法成了人们探讨的主要问题。
目前常见的排课算法有贪心算法、遗传算法、回溯算法等[10]。
研究并使用一种好的算法不仅可以缩短排课时间，提高排课效率，更可以让使用者得心应手，提高教学效果。
word文档整理分享二、排课系统开发目的及意义排课问题的实质是为教师、学生的教学活动合理安排时间上和空间上的资源，以保证教学活动有秩序有计划地进行。
排课工作在教务工作中处于十分重要地位。
用一个计算机自动排课系统来完全代替手工排课，是每个排课程序开发者的设计初衷，但随着研究的不断深入，好多开发者都会发现一个棘手的问题：由于排课众多的约束条件和超大的求解规模，使一个完全的自动排课系统的生成可能性变得很小。
因此，在约束多、数量大的前提下，通过人工干涉达到合理的排课效果是很重要的。
开发“中小学辅助排课系统”旨在当前中小学教学模式下，提高排课效率，优化排课结果，探求算法的改进，既能首先使用自动排课替代以往的手工排课，又能在后期使用辅助手动排课进一步调整细化，使排课结果更为理想。
本设计借鉴当前成功的排课经验并结合本校的实际情况，探究出一种优化资源分配的自动排课，及后期利用手动处理优化排课结果的算法。
主要有四个方面：首先是将教师信息按权值高低进行优先级排序。
排课时总的原则是主科教师及课时量多的教师优先进行排课，但为了保证教师的排课均匀，设置变量turned代表轮流次数，每位教师排课后turned增加1，然后取下一位教师的排课信息，成功排课后该教师的turned变量也增加1，这样当所有教师排了一遍课程以后，再按教师优先级的排序结果重新来下一轮次，可以保障教师排课的均匀。
第二：得到该教师所带课程及班级信息后，将教师课表、班级课表、约束条件设置表、星期区间表进行“与”操作，判断出该节课是否适合安排课程。
这里主要体现在经过上述四大条件的“与”操作之后，适合安排该课的课节是一周里面最优的时间段。
第三：为保证排课结果均匀而预先设置好“星期区间”。
有的课程一周2节，有的课程一周8节，如何将这些课程在一周内均匀地安排，是中小学排课中一个很关键的问题。
本文首先设定好一个“星期约束”表，将周课时从1节到8节分别进行星期区间的合理设定，当排到某课程特定的课节时，可以从区间表中找到它对应的星期区间，以达到排课结果的均匀；最后：在自动排课无法达到理想状态，即排课产生冲突的时候，为用户提供手动辅助排课，以达到进一步优化排课结果的效果。
冲突检测主要通过5个集合来完成，分别为课程A，教师B，班级C，约束D，时段E。
其中时段E即为基础数据模块中“周课节设置”后形成的时间区间。
如一周上课5天，一天6节课。
从课程A中提取一门需要安排的课，按时段取用规则从时段E中提取一个时间片，在这个时间片进行各种冲突检测，即对教师B、班级C和约束D进行检测，一旦冲突，则跳过此次排课结果，再进行其它尝试。
自动排课和手动调整均适用此冲突检测规则。
三、排课准则及排课算法（一）排课系统的准则参考资料一个排课系统成功与否，主要取决于排课结果是否符合以下准则：1．是否满足“约束条件”，也称为“硬条件”这是判断一个排课系统的生成结果是否成功的标志。
本文之所以把约束条件称为“硬条件”，是因为它是排课系统必须遵循的条件，如果违背了这些条件形成结果，那么结果将视为无效。
打个比方：全校的语文组要在每个周二的上午集体教研，那么之前设置的约束条件——周二的上午不能安排语文课，则是硬性的必先执行的约束条件，排课时必须做到遵守这一点，否则就会影响教学安排，违背了排课系统的设计初衷。
中小学的排课系统不同于高校，它没有教室因素这一要求，即每个班级固定为某个教室，其常见的约束条件如下所列：（1）教师不能冲突：一名教师不能同时带多个班的课程，合班课除外；教师先前做好的约定不能被违背，比如张老师要求周一上午第4节不予安排课。
（2）班级不能冲突：同一时间段一个班级不能同时由多位教师上课，如初一1班周一第2节，同时由语文张老师和数学李老师上课是不合理的；班级的约束条件不能被违背，如全校周一下午第2节固定设置为班会。
2．是否满足“优化条件”，也可称为“软条件”优化条件，又称软条件，是在排课过程中可以满足同时又可以不完全满足的约束条件，是在满足硬约束条件的基础上能尽量要求满足的约束条件，软约束条件可以根据不同的教学情况有所差异。
有时可以通过调节软约束条件的满足程度而改变排课的效果，可以将一定要满足的软约束条件转换为“硬约束条件”。
常见的优化条件如下所列：（1）同一班级的某门课程，一周内上课的时间尽量均匀分散安排。
（2）主科安排在主要时间段，一般为上午，副科安排在次要时间段。
（3）教师课程安排合理：任课多的教师一周的工作量要合理分布。
（4）占用公共资源的的课程如微机、体育，以及学时多的课程优先进行处理。
优化条件是判断一个排课系统的生成结果是否成功的标志。
也就是说，一个排课程序，如果能实现所有的“约束条件”，也就是硬条件，那么说它是合格的，但未必代表它就是成功的。
只有同时满足了“优化条件”，也就是软约束条件，才能说它是一款成功的排课系统。
（二）优化排课算法的实现设计排课系统算法有一定的复杂性，因为它涉及到教师、班级、时间、课程四大信息对象，如果是高校的话，还会涉及到“教室”第五个因素。
算法的目标是为满足学校教学需求而合理分配资源，其关键核心问题即在于：解决冲突。
试想，一个学校几十个班级、十几门课程、百十名教师、几十个时间段……将这么多的因素交叉在一起形成一系列完全没有冲突的课表，绝不可能是随便一个简单的算法能够实现得了的。
word文档整理分享虽然目前已经出现了许多用不同算法设计的自动排课系统，但它们或多或少存在着不足；或因适用范围太广而导致操作复杂，需要手工录入的排课信息量太大；或因排课算法不合理导致排课时间过长，有的甚至导致死机；还有的排课速度很快，结果却差如人意，只是满足了一定的硬性约束条件，而优化条件却满足的很少，导致排课效果一般。
而且大多数是针对大专院校需求开发设计的，很难适用于义务阶段的中小学校的特殊的教学安排。
因此，本文在分析了当前中小学课程，并了解了一些学校现有排课方法后，整理出了一套针对本校排课使用的的算法，它能比较有效处理各种复杂的冲突，而且能自动呈现排课结果，之后还可以根据用户自己的需求进一步手工调整，该算法基本能满足中小学校的排课要求。
1．构造时间模式库时间模式是根据教务人员的经验，为各种周学时数不同的课程指定的一种时间组合方式。
例如，一门课程的周学时数为4，那么它的时间组合方式可以有:“11”，“22”“32”，“41”; 表示该课程一周上4次，分别为周一的第1 节、周二的第2 节、周三的第2节和周四的第1节，同时，为了达到较好的上课效果，也要对这些时间模式进行分级。
如下所示：时间模式举例周一周二周三周四周五第1节 11 21 31 41 51第2节 12 22 32 42 52……第6节 16 26 36 46 56第7节 17 27 37 47 57其中，前一位数字表示星期，将周一至周五用数字1～ 5 表示，后一位数字表示上课节次，第1-8节分别用数字1～ 8 表示。
例如数字“42”表示周四的第2 节，数字“56”表示周五的第六节。
这样，对于每种周学时数，可以将所有合理的时间组合形式存入模式库中，以便进行时间处理时可以用时间模式库中的各种模式进行匹配。
2．建立时间数组（1）建立班级教师空闲时间表为了表示班级、教师的可排课时间，分别为他们建立一维数组，因为中小学班级固定，所以不考虑教室的可排课时间，例如：某位教师的初始可排课时间数组为(1111111 1111111 1111111 1111111 1111111)。
其中共有五组数据，分别表示一周中的五天；而一组数据共参考资料有7 个字符，分别表示一天中的七个时间单元，初始置为1时，表示该教师一周中的每一时间段均为空闲无课时间。