大家好，今天咱们来聊聊怎么用Python写一个免费的排课软件平台。这玩意儿听起来挺高大上的，但其实只要你懂点编程基础，还是可以搞出来的。特别是如果你是老师、教务员或者学校管理员，可能经常会被排课的问题搞得焦头烂额。那我们是不是可以自己动手做一个小工具，来解决这个问题呢？答案是肯定的，而且还能是免费的，不花钱还省事。
首先，我得先说清楚什么是“排课软件”。简单来说，它就是用来安排课程表的系统。比如，一个学校有多个班级、多个科目、多个老师、多个教室，每天要上多少节课，这些都要合理安排，不能冲突。排课软件就是帮你自动或者半自动地完成这个任务的工具。
现在市面上有很多排课软件，有的收费还挺贵的。不过今天我们不谈商业产品，而是讲怎么用Python写一个免费的排课平台。这样你就可以根据自己的需求定制功能，甚至开源出来让大家一起用。
为什么选择Python？
你可能会问，为什么选Python而不是其他语言？因为Python语法简单，学习成本低，而且有很多现成的库可以使用。比如，我们可以用Flask或者Django做后端，用SQLite或MySQL做数据库，前端可以用HTML+CSS+JavaScript，甚至还可以用React这样的框架。总之，Python在开发Web应用方面非常方便，适合快速搭建一个平台。
我们的目标：一个免费的排课平台
接下来，我们来明确一下这个平台的功能。它应该包括以下几个核心模块：
用户登录与权限管理（老师、学生、管理员）
课程信息管理（科目、教师、时间、教室）
自动排课功能（根据规则生成课程表）
手动调整功能（允许用户手动修改课程）
课程表展示与导出（可以导出为Excel或PDF）
当然，这只是最基础的功能。你可以根据需要扩展更多内容，比如加入冲突检测、多校区支持、移动端访问等。
技术选型
为了实现这个平台，我们需要以下技术栈：
后端：Python + Flask（轻量级Web框架）
前端：HTML/CSS/JavaScript + Bootstrap（美化界面）
数据库：SQLite（轻量且不需要额外配置）
部署：可以使用本地服务器，也可以部署到云平台如Heroku或Vercel
这样我们就有了一个完整的开发环境，可以开始写代码了。
具体代码实现
接下来，我会给出一些关键代码示例，帮助你理解整个平台是如何构建的。
1. 创建数据库模型
首先，我们需要定义数据库结构。这里用的是SQLite，所以我们可以用SQLAlchemy来操作数据库。
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///schedule.db'
db = SQLAlchemy(app)
class Teacher(db.Model):
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
name = db.Column(db.String(80), unique=True)
class Subject(db.Model):
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
name = db.Column(db.String(80), unique=True)
class Classroom(db.Model):
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
name = db.Column(db.String(80), unique=True)
class Schedule(db.Model):
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
teacher_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('teacher.id'))
subject_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('subject.id'))
classroom_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('classroom.id'))
day = db.Column(db.String(20))
time = db.Column(db.String(20))
# 可以添加更多字段，比如课程类型、是否重复等
以上代码定义了四个表：Teacher（老师）、Subject（科目）、Classroom（教室）和Schedule（课程表）。每个表都有自己的字段，比如名字、ID等。
2. 用户登录与权限管理
为了防止别人随便乱改数据，我们需要加个登录系统。这里我们可以用Flask-Login来管理用户会话。
from flask_login import LoginManager, UserMixin, login_required, login_user
login_manager = LoginManager()
login_manager.init_app(app)
class User(UserMixin, db.Model):
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
username = db.Column(db.String(80), unique=True)
password = db.Column(db.String(120))
@login_manager.user_loader
def load_user(user_id):
return User.query.get(int(user_id))
@app.route('/login', methods=['POST'])
def login():
username = request.form['username']
password = request.form['password']
user = User.query.filter_by(username=username).first()
if user and user.password == password:
login_user(user)
return redirect(url_for('dashboard'))
return '登录失败'
这部分代码实现了用户登录功能，只有登录后的用户才能访问某些页面。
3. 自动排课逻辑
排课的核心是算法。虽然这是一个简单的平台，但我们也可以实现一个基本的排课逻辑。
def auto_schedule():
# 获取所有课程信息
teachers = Teacher.query.all()
subjects = Subject.query.all()
classrooms = Classroom.query.all()
# 简单的排课逻辑：按顺序分配
for i in range(len(teachers)):
teacher = teachers[i]
subject = subjects[i % len(subjects)]
classroom = classrooms[i % len(classrooms)]
day = 'Monday'
time = f'09:00-{10:00}'
schedule = Schedule(
teacher_id=teacher.id,
subject_id=subject.id,
classroom_id=classroom.id,
day=day,
time=time
)
db.session.add(schedule)
db.session.commit()
这个函数只是简单地按顺序给老师、科目、教室分配时间，实际中可能需要更复杂的逻辑，比如避免时间冲突、平衡工作量等。
4. 前端页面展示
前端部分可以用简单的HTML和JavaScript来实现。下面是一个简单的课程表展示页面。
课程表
课程表
日期
时间
科目
教师
教室
{% for schedule in schedules %}
{{ schedule.day }}
{{ schedule.time }}
{{ schedule.subject.name }}
{{ schedule.teacher.name }}
{{ schedule.classroom.name }}
{% endfor %}
这个页面从后端获取课程表数据，并动态渲染到表格中。
如何部署你的平台
写完代码之后，你还需要把它部署到一个地方，让其他人能访问。这里有几个方法：
本地运行：直接用Flask启动服务器，通过localhost访问
使用Heroku：注册账号，上传代码，Heroku会自动部署
使用GitHub Pages + Flask：可以结合静态网站托管服务
不管哪种方式，只要确保你的服务器能正常运行，别人就能访问你的排课平台。
总结：打造一个免费的排课平台
通过上面的步骤，我们已经完成了从零到一的排课平台开发。虽然只是一个基础版本，但它已经具备了基本的课程管理、用户登录、自动排课等功能。
更重要的是，它是完全免费的，你可以自由使用、修改和分享。如果你愿意，还可以把代码开源，让更多人受益。
总的来说，用Python写一个免费的排课平台并不难，关键是你要有一个清晰的需求和合理的架构设计。希望这篇文章能帮到你，如果你有兴趣，不妨亲自试试看，说不定你也能写出一个很棒的排课系统。