编辑导语：传统的人工排课，工作量大、容易错排漏排，中途修改课表更是牵一发而动全身，每到学期初排课时间段，排课老师更是苦不堪言；在保证教学质量的前提下，最大化发挥校内教师资源优势成为了排课老师的一大挑战。本文作者以教务工作中最常见的排课场景为例，分析“智能匹配”在教务管理场景中的应用。

一、 产品总体方案设计

1. 业务场景分析

排课工作是执行教学计划、实现培训学校培养目标的重要一环，是教育培训学校教学教务管理工作中最基本而又非常重要的一项。

课表的安排需要考虑许多约束性条件，而使用智能排课系统，能让机构的排课工作简单化、高效化。

课表的安排所面临的众多约束性条件，比如教学场地有限、教师多变、课程多样性、班级合班上课、同班级多专业分层上课等都是排课需要考虑的问题。

帮助教务老师合理有序安排教师、教室、学生资源，统筹时间和计划，实现教学资源利用效率最大化。

同时，系统提供多维度统计报表查看和分析，更好辅助教务管理需求，保障学院教务运转准确高效。

2. 业务核心诉求和痛点需求

1）痛点需求：

手工排课时，信息的上通下达是极其麻烦的，而采用计算机排课，教学中的信息可以一目了然；

对于优化学生的学习进程，评估每位教师对教学的贡献，领导合理决策等都具有重要的意义，必将会大大推进教学的良性循环。

2）业务核心诉求：

智能判断：根据老师的意向上课校区、上课科目、课程，及上一节课的上课校区地点，为已开班级但是还没有排课的班级，自动生成排课记录；

确认：确认将要排课的班级是否开班，由排课中心最终确认。

通知校区（校区主管与班主任）和上课老师。

3）调研对象：

3. 产品（技术）设计或调整关键内容

根据匹配优先级设定排课算法，系统推荐上课老师、上课教室，生成排课记录。

4. 产品运营推广的核心量化指标

• 预排课表微调率小于10%；
• 教务排课时间缩短80%以上；
• 线下确认流程通过系统实现，提高排课信息确认效率。

5. 产品选型和开发方案

产品交付期望时间：XXXX

产品选型和开发：

二、产品业务分析和设计

1. 业务定义

2. 产品主体流程及相关说明

1）智能排课主体业务流程图：

2）流程说明，主要涉及三个步骤：

1. 基础信息配置；
2. 根据配置条件优先级进行筛选匹配，推荐上课老师及上课教师，选择最优项，进行集体班排课；
3. 手动微调后，生成确定的3个维度的排课表（班级课表、老师课表、教室课表）。

3）底层业务规则：

通过组合“老师空闲时间+教室空闲时间+班级待排课时间+特殊条件规则”等关键信息，设计适当的数据结构和算法, 以确定每个班级的教学应占据的时间段,并且保证任何一个时间段仅由一个班级、一位老师、一个教室占据。

4）主要要素的状态演变及相关说明：

5）系统对接或集成。

3. 关键点流程和核心业务逻辑

1）核心要素的联动内容、关系和业务规则：

选择上课老师时，根据已维护信息的优先级先后筛选满足条件的上课老师；

优先级如下：教师资质>老师空闲时间>所属分院>意向上课校区>所属项目部>意向课程类型>授课年级>意向上课时间。

选择上课教室时，根据已维护信息的优先级先后筛选满足条件的上课教室；

优先级如下：教室空闲时间>所属校区>可容纳人数>硬件设施。

2）与现有系统的主要差异：

班级排课选择上课老师、教室，通过系统根据预先设定的规则，推荐合适的上课老师、上课教室，而非将线下反复确认后，再手动录入系统。

4. 产品目录菜单结构

三、配置中心

1. 具体描述业务场景

• 基础配置：维护老师、教室、班级、校区等基本信息；
• 高级配置：设置排课约束原则及消息通知。

2. 模块业务流程

3. 要素字段定义

4. 功能详细设计

5. 原型页面

配置中心>基础配置，如下图所示：

点击“新建老师设置”按钮，进入“创建员工页”，如下图所示：

配置中心>高级配置>约束原则，如下图所示：

点击编辑按钮，进入“修改公共配置页”，如下图所示：

配置项“最少开班人数”，可设置多个校区类别的配置人数。如下图所示：

页面交互说明：点击➕，可新增一行显示；点击➖，删除该行显示。

配置中心>高级配置>消息提醒，如下图所示：

四、排课中心

1. 排课的基本业务场景

排课的主要任务是对时间、老师、班级、教室、课程五个因素进行最优化组合配置，进行批量排课匹配，生成目标课表，保证充分发挥各资源优势和提高教学质量。

课程表应该满足以下约束：

1. 同一教学班级的学生在同一时间不能安排两门以上的课程；
2. 同一老师同一时间不能安排两门以上的课程；
3. 同一教室在同一时间不能安排两门以上的课程；
4. 同一时间安排课程总数不能大于所能提供的教室总数；
5. 同一教学班的人数不能大于所安排教室的容量。

课表除了满足以上硬性约束之外，排课时还应该遵循以下原则：

• 相对固定原则：同一教师、同一课程应尽量选择相对固定的几个教室。老师相邻两节课的教室距离不能太远，要保证足够的时间作上课准备等。
• 约束原则：一天内老师的上课时间需大于X小时，小于Y小时。

2. 系统推荐的优先级原则

老师推荐优先级判断规则

教室推荐优先级判断规则

3. 生成课表

1）原型页面

进入排课中心，我的课表，可查看到“班级课表”、“老师课表”、“教室课表”，如下图所示：

点击“一键排课”按钮，进入“一键排课页”，如下图所示：

点击“集体班排课”按钮，进入“集体班排课页面”，如下图所示：

五、行为统计

1. 具体描述业务场景

埋点数据采集，统计排课时，通过系统推荐的老师、教室的修改率，以便验证系统推荐逻辑的准确性。

2. 要素字段定义

原型页面如下：

六、技术要求

有关本次产品开发涉及的技术要求：

1. 使用载体：PC；
2. 浏览器兼容：（请提供你所支持的浏览器，注意IE 8- IE10为必须，如有特殊情况请说明）；
3. UI设计和制作；
4. 性能速度并发；
5. 对内或对外的数据接口：对接方式、对接字段、对接频率。

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题图来自 Unsplash，基于 CC0 协议