1.一句话描述
为每个班级，按照教学计划，以周为单位，通过人工和算法，来确定每天在哪里上什么课。
2.简化策略
从上述描述中，可以看到为了降低产品复杂度，我们对问题做了几个方面的简化。
2.1 以班级为粒度
排课1.0的粒度是班级而非个人。这是在计算资源有限的情况下，第一版本里做的简化处理。
这里的班级既包括传统的班级，也包括由于能力分层产生的分层班，以及兴趣班。同一个学生可能会在多种不同类型的班级中，当我们为每个班级分配好课程以后，从学生个体的角度看，就生成了“一生一课表”。
2.2 以周为单位
在传统学校，一个学期被划分为19到21周，学期课表就是周课表。排课1.0也是按周进行排课。
在学期初会为每一周生成基础课表，新的一周的课表一般会从这个基础课表复制而来，然后做一些调整，比如加入一些本周的临时活动。如果加入的活动和原来的课程计划产生冲突，则会根据本周的实际可用课时，取消一些课程。由此造成的进度的延误老师会在后面补回来。
教学计划一般按学期进行组织，会把需要教学的内容按课时组织到每次课上。长远来看，如果我们可以支持以学期为单位来进行排课，就能在系统层面追踪和优化活动安排及其影响。一个被冲掉的课时会被自动推后到后续日程安排中。当然我们也可以在一个学期里为可能的变化预留出buffer时段。
2.3 按坑位排课
考虑到计算的空间，1.0版本里面把一周的时间切分为5天，每天7个可排课坑位。这些离散的可组合方案构成了我们算法（主要基于遗传算法）的基础。如果是按连续时间直接排课，会使得可选方案数量大量增加，从中选择出最优解的计算时间也会大量增加。
3.排课流程
3.1 设置可排课坑位
一个学生的作息时间决定了他的上课时间。我们在排课时，会根据这种不同的作息时间分成小学和中学两大组（会为每个年级的学生设置相应的作息时间）。两组具有各自的作息时间及上课时长。小学的课程时长一般是35分钟（，也有一些课程是20分钟、50分钟），而中学的课程时长则是50分钟。这两组使用的排课算法则是同一套，由于是分开排课，所以算法中暂时也就没有考虑课程时长。当未来我们有中小学混上的课程时，则需要对算法做改进，可以粒度细化到学生维度，支持灵活选课。
3.2 设置学生分组，支持学生在多个分组中
传统上我们会把一个年级（如G7）分成几个班（如G7A班，G7B班），这是最常规的分法。在云谷推崇因材施教的理念之下，我们还会根据学生的学科能力再进行分组，比如G7英语初级班（G7EN1），G7英语中级班（G7EN2），G7英语高级班（G7EN3）。G7EN1会有来自G7A和G7B的学生。也就是说，一个学生既可能在G7A班级，也可能在G7B班级。
在排课系统里面，我们标记出可能存在学生重合的班级集合，这样在排课时就不会出现 G7A和G7EN1 在同一时间上课的情况，但G7A和G7B是可以同一时间不同教室上课的，同理，G7EN1和G7EN2、G7EN3也是可以在同一时间不同教室上课的。
3.3 设置课程及课程下的教学计划
每个课程会设置该课程的任课教师，可能有多名（教师名单会提前在系统里维护好）。课程也会设置好重复频率，如1周2次，2周1次等信息。更高级的，课程还可以设置偏好时间，比如某几天的上午。
每个课程还会关联一个教学计划，该计划决定了课程和学生分组的关系，比如“2018学年G7数学课程”需要G7A和G7B两个分组来参加。换个角度讲，教学计划为每个学生分组确定了各分组在每周需要参加的课程。
3.4 维护可用教室信息
在排课算法执行之前，最后一个要设置的信息就是教室的可用信息。我们可以设定规则说这个班级优先给哪个课程使用，哪个学生分组使用等，课程的适用教室优先级高于学生分组。
3.5 排课算法
上面我们已经多次提到过排课规则，这些规则的作用就是去干预和引导排课过程。我们在设置规则的时候会设定规则优先级，一套规则的优先级通过权重来体现，权重越高越优先执行，当权重为100%时，这条规则必须满足，否则就认为排课失败。权重较低时（如50%），我们则会尽量去满足该规则。
排课算法在执行排课时会按照权重从高到低来执行规则。算法会判断规则里涉及到哪些课程、班级和老师，根据这些信息找到对应的课节来排课。
排课算法的输入是：已经绑定好课程、学生分组，任课教师的课节
排课算法的输出是：这个课节被安排在哪个教室哪个时间坑位（即周几第几节）
3.6 手动排课
在排课算法执行前后，我们都允许手动排课。
人工排课比较灵活，可以不按坑位排，可以排给全校或者指定的年级、班级，也可以排给学生个人，目前主要用于学校各类拓展性活动、个别学生特需课程的排课。人工排课所占用的教师、学生的时间，在进行系统排课时，会自动避开。
我们也支持在机器排课完成后，通过换课，删课，加课来调整排课，当然前提是没有规则的冲突。
4.后续方向
4.1 支持跨年级选课的全流程管理
对于一些相对小众的课程，可支持多个年级的学生参加同一个班级，比如日语班
4.2 优化排课算法引擎，支持更丰富的排课场景
排课1.0目前支持的规则有限，后续会根据实际排课需求，不断丰富排课规则，让规则更贴近实际场景，易用性更好，满足更多场景。
目前作息表课位是年级内统一，后续根据实际排课的需求，可能会考虑班级差异、甚至个体差异，在有限的资源下，做到对学生个体需求的最大程度的支持。
4.3 支持一定策略下的系统分班、系统分配教学资源
目前每个教学班由人工设定，班级的教学资源（如教师、教室）也是由人工分配，未来考虑由系统实现一定策略下的系统分班、系统分配资源。在未来分层、分类课程种类增加、学生规模增加的情况下，学生课表的个体差异会越大，这种情况下，系统的帮助很有意义。
4.4 做资源缺口预估
在新学年开始时，我们可以做虚拟排课，可以设定新增学生数，预估出教师和场地的缺口。也可以根据当前的教师和场地情况预估出可招收新生数
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