教育行业的业务后台系统搭建（二）：排班组课

Ron 2023-07-25 20:23:23

排课？这玩意儿不就是指定一个时间，把老师、学生塞到一个教室，然后给他们一本书，让他们自己玩去，很简单呀，有啥可说的？

确实，“排课”听起来不过如此。

不过排一节课简单，排一个学期的课也不难。但是给一个学校排一个学期的课可就不是几句话能说清楚的了。

为了让大家比较容易理解，我们由浅入深得“推倒”：如何排课？

01 排一节课

其实上一篇文章就已经提到过如何排一节课。

唯一老师、一课件、一班学员、一个时间、一教室而已，见下图

具体就不细说了，没什么逻辑在里面。

02 排一个学期的课

知道如何排一节课，那么排一个学期的课就不难了。

在排一节课的时候，添加一个学期的概念即可。

那什么是学期呢？

学期指的是一学年中上课时间的一个单位。

——百度百科

说白了就是一个较长的时间内，定期循环上课，直到该学期预设的学习内容讲完为止。

翻译一下，一个学期会有以下三个要素：

起止时间：即从第一节课开课，直到最后一节课下课，经历的时长称之为一个学期。换而言之，一个学期是提前做好计划的，只有明确了起止时间，才能明确“学期”
循环周期：即在一个学期内，明确课程内容。每天上哪些课，每周上哪些课，每个月上哪些课，是否有定期模考等等。
连贯的课程内容：即同一个科目，每节课上的内容必然出自同一份教材。前后课节也必然是有关联的，通常都是由浅入深，并且定期测试学习效果，并微调课程内容，以确保一个班级内的学生不会拉开太大差距（其实上过学的大家都知道亲身经历过这个情况，此处点到为止）

然后我们抽象一下上述三要素，以及一些排课的基本要素，得出以下这张图：

产品经理，产品经理网站

注意：要确保教材的“课程小节”与学期内“课节总数”是一一对应的。可以额外预留几个多余的课节，用作小节考试、月考、期中考、期末考等练习课使用。

为了让大家更容易理解什么是“循环周期”，在这里举三个实际场景作为例子：

先定个前提：

科目：数学
一个学期历时30周（相当于循环30周）

例1【每周1节数学课】：即每周只上一节数学课，且每节课都在同一天的同一个时间，那么只需要在排课的时候，确定好上课日，以及加上一个循环周期为“一周”的前提条件，再设置循环次数为30次，即可生成30节课，分布在连续的30周内，每周的同一天同一时间上课。此时，一个学期的课就算排好了。
例2【每2周1节数学课】：即隔周上一节数学课，且每节课都在同一天的同一个时间，那么只需要在排课的时候，确定好上课日，以及加上一个循环周期为“两周/隔周”的前提条件，再设置循环次数为15次，即可生成15节课，分布在间隔的15周内，每隔周的同一天同一时间上课。此时，一个学期的课就算排好了。
例3【每周2节课数学课】：即每周上2节数学课，且每周内的所有课节时间相对固定，那么只需要在排课的时候，确定好上课日，以及加上一个循环周期为“一周”的前提条件，再设置循环次数为30次，即可生成60节课，分布在连续的30周内，每周的固定时间上课。此时，一个学期的课就算排好了。
同理如果每月1节，规则同【例1】
同理如果隔两周、隔月等，规则同【例2】
同理如果每周同一科目数大于2，规则同【例3】

03 排一个学校的课（重点来了，做好笔记）

本文的重头戏来了，实话实说，排课的最难点就在这里。即如何做到大量排课的同时，又不会造成时间冲突。

首先，我们要考虑，排课的核心关键点就是“能开课”。那什么情况会导致不能开课，或者说开课无意义？

第二次引用这张图：

究其根本，还是上面提到的一句话：唯一老师、一课件、一班学员、一个时间、一教室而已。也就是说，只有同时满足以上5个条件，才是一节有意义的课。反过来说，以上5个条件缺少至少一个，这节课将毫无意义。

那好，为了让一节课变得有意义，我们先来梳理所有条件（或称之为维度）：老师、学员、课件、时间、教室

看下来，上面这几个维度，好像没什么交集。如果一定要有，也只能是时间维度。

同一名老师，在不同时间，可以教不同的课程；
同一名学生，在不同时间，可以学习不同的课程；
同一处教室，在不同时间，可以被许多课循环使用；
课件没有时间交集，随时可以被重复使用。

这么看来，一旦老师、学生、教室三者之中任一维度，同时做多件事，都可能会造成这节课变得毫无意义：

同一名老师，精力有限，不可能同时教多门课程； ❌
同一名学生，精力有限，不可能同时学习多门课程； ❌
同一处教室，物理空间有限，不可能同时开多个班级。 ❌

所以我们在设计系统时，一定要避免上述任一场景发生。

那么该如何避免呢？继续往下看

1. 如何确保一个学校能够排出有意义的课？

最重要的是确保各维度在同一时间线，只能安排一件事（即单线程）：

同一名老师，同一时间，只能安排教一节课；
同一名学员，同一时间，只能安排学习一节课；
同一个教室，同一时间，只能安排一个班级上课。

有没有发现，好像又回到了最开始的“排一节课”，只不过现在的场景不再是排一节课了，而是排若干个“一节课”。

第三次引用这张图：

既然知道了排课时要注意各个维度“单线程”，那么为了排好一节课，我们应该在排课前就把一切可能造成“多线程”的“意外”排除在外。

2. 如何排除“意外”？

想要排除“意外”，无非就是在系统中操作排课时，添加限制：

同一名老师在一个时间只能安排在一个班级上课；
同一名学生在同一时间只能安排在一个班级学习；
同一个教室在同一时间只能安排一个班级上课。

但身为资深挖坑人，不得不告诫大家一句：真实场景远比我们想象中的复杂得多。

在此举4个实际业务场景给大家做参考：

场景一：一名学生买了多门科目，但同一时间只能上一节课。

针对这种情况，我只能说，一定要给时间加上限制！！！不然学生一看同一时间有多节课，学生学得一脸懵逼，家长看着暴跳如雷，顺便发起退费。

为什么呢？因为虽然教育行业直接服务的是学生，间接服务的是家长，但是家长的实际控制权比学生要大得多。如果排课混乱的事情被家长发现，家长内心肯定会认为该教育机构不专业，退费也将成为必然。

所以，面向客户一定要做到严谨、专业。因此，该加的限制必须加，不容马虎。

场景二：一名老师，一个可排课时间只能安排一节课。（这个时候就要分场景了）

如果是全职老师，那这个时间限制其实可以不做控制，因为老师都是自己人，毕竟再乱的排课，只需要面对面一句话就搞得定；

反过来说，如果为了所谓的“专业严谨”，而在系统中加上时间限制，那么恭喜你，排课端同事正拿着板砖朝你走来。（有的时候，所谓的“专业严谨”，给一线业务人员造成的困扰远大于便利。而且，如果因为所谓的“专业严谨”最终导致业务方使用系统降低了工作效率，那这系统不用也罢）；