基于师范大学教学管理的排课系统源码设计与实现

随着信息技术的不断发展，高校教学管理逐步向信息化、智能化方向迈进。在这一背景下，排课系统作为教学管理的重要组成部分，其设计与实现显得尤为重要。本文以某师范大学的实际需求为背景，探讨了排课系统的功能模块、数据结构设计以及关键技术实现，并提供了完整的源码示例，旨在为相关领域的研究和开发提供参考。

1. 引言

排课系统是高校教学管理系统的核心模块之一，其主要功能是根据教师、课程、教室等资源进行合理安排，确保教学活动的有序进行。随着高校规模的扩大和课程数量的增加，传统的手工排课方式已难以满足现代教学管理的需求。因此，构建一个高效、智能的排课系统成为高校信息化建设的重要任务。

本文以某师范大学为案例，分析其教学管理中的排课需求，提出一套基于Java语言的排课系统设计方案，并附上完整源码，供读者参考。

2. 系统需求分析

排课系统的设计需要充分考虑高校教学管理的实际情况，包括但不限于以下几点：

课程信息管理：包括课程名称、课程类型、学时、授课教师等基本信息。

教师信息管理：记录教师的基本信息、可授课时间、专业背景等。

教室信息管理：包括教室编号、容量、设备情况等。

排课规则配置：如同一时间段内不能安排同一教师或同一教室多个课程，避免时间冲突。

排课结果输出：生成排课表，并支持导出为Excel或PDF格式。

通过以上功能模块的设计，系统能够实现对课程、教师、教室资源的高效调度，提高教学管理效率。

3. 技术架构与实现

本系统采用B/S（Browser/Server）架构，前端使用HTML、CSS、JavaScript进行页面开发，后端采用Java语言，结合Spring Boot框架进行开发，数据库选用MySQL，以保证系统的稳定性与扩展性。

3.1 数据库设计

系统的核心数据包括课程、教师、教室、排课记录等，因此数据库设计是系统实现的基础。

以下是部分核心表结构设计：

-- 课程表
CREATE TABLE course (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    course_name VARCHAR(100) NOT NULL,
    course_type VARCHAR(50),
    credit INT,
    teacher_id INT,
    FOREIGN KEY (teacher_id) REFERENCES teacher(id)
);

-- 教师表
CREATE TABLE teacher (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    department VARCHAR(100),
    available_time VARCHAR(200)
);

-- 教室表
CREATE TABLE classroom (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    room_number VARCHAR(50) NOT NULL,
    capacity INT,
    equipment VARCHAR(200)
);

-- 排课记录表
CREATE TABLE schedule (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    course_id INT,
    teacher_id INT,
    classroom_id INT,
    day_of_week VARCHAR(20),
    time_slot VARCHAR(20),
    FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES course(id),
    FOREIGN KEY (teacher_id) REFERENCES teacher(id),
    FOREIGN KEY (classroom_id) REFERENCES classroom(id)
);

3.2 后端逻辑实现

后端采用Spring Boot框架，配合MyBatis实现数据访问层，使用Spring MVC处理请求和响应，同时引入Spring Security实现权限控制。

以下是排课逻辑的核心代码片段：

// 排课服务类
@Service
public class ScheduleService {

    @Autowired
    private CourseRepository courseRepository;

    @Autowired
    private TeacherRepository teacherRepository;

    @Autowired
    private ClassroomRepository classroomRepository;

    @Autowired
    private ScheduleRepository scheduleRepository;

    public List generateSchedule() {
        List courses = courseRepository.findAll();
        List teachers = teacherRepository.findAll();
        List classrooms = classroomRepository.findAll();

        List schedules = new ArrayList<>();

        for (Course course : courses) {
            for (Teacher teacher : teachers) {
                if (teacher.getAvailableTime().contains(course.getDayOfWeek())) {
                    for (Classroom classroom : classrooms) {
                        if (classroom.getCapacity() >= course.getStudentNumber()) {
                            // 检查时间是否冲突
                            boolean isConflict = checkConflict(schedules, course.getDayOfWeek(), course.getTimeSlot());
                            if (!isConflict) {
                                Schedule schedule = new Schedule();
                                schedule.setCourseId(course.getId());
                                schedule.setTeacherId(teacher.getId());
                                schedule.setClassroomId(classroom.getId());
                                schedule.setDayOfWeek(course.getDayOfWeek());
                                schedule.setTimeSlot(course.getTimeSlot());
                                schedules.add(schedule);
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }

        return schedules;
    }

    private boolean checkConflict(List schedules, String day, String time) {
        for (Schedule s : schedules) {
            if (s.getDayOfWeek().equals(day) && s.getTimeSlot().equals(time)) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

3.3 前端界面设计

排课系统