Ders programı çizelgeleme problemi için 0-1 tamsayılı programlama yaklaşımı

Abstract

Ders programı çizelgeleme probleminin, bütün eğitim kurumları açısından oldukça uğraştırıcı ve önemli bir problem olduğu bilinen bir gerçektir. Üniversitelerdeki eğitim-öğretim dönemi süresince açılması planlanan derslerin, öğrenciler ve öğretim üyeleri açısından en uygun zaman dilimleri ve dersliklere atanabilmesi işlemi, artan bölüm ve program sayıları dikkate alındığında çözümü giderek güçleşen bir sorun haline gelmiştir. Geleneksel bir yaklaşımla, idareciler tarafından büyük vakit ve çaba harcanarak elle hazırlanan ve ne yazık ki birçok karışıklığa yol açan verimsiz çizelgeler, günümüz koşullarında eğitim kurumlarının ihtiyaçlarını karşılamakta oldukça yetersiz kalmaktadır. Bu sebeple kurumların ihtiyaçlarını mümkün olan en üst seviyede karşılayacak ders programlarının, teknolojik gelişmelerden faydalanılarak otomatik olarak hazırlanması gerekliliği kaçınılmaz bir zorunluluk haline gelmiştir. Bu çalışmada eğitimsel zaman çizelgeleme problemlerinin bir alt parçası olan ders programı çizelgeleme problemi ele alınmıştır. Daha önce bu alanda yapılan çalışmalara değinilerek, problemin çözümüne ilişkin yeni bir 0-1 tamsayılı programlama modeli önerilmiştir. Önerilen matematiksel model, Uludağ Üniversitesi ve Fırat Üniversitesinde yapılan iki örnek uygulama ile test edilmiştir. Çalışma sonucunda, önerilen matematiksel model aracılığıyla, bir döneme ait derslerin; öğretim üyelerinin tercihleri dikkate alınarak, en uygun derslik, gün ve zaman dilimine atanması gerçekleştirilmiştir. Bu sayede, daha önce bilgisayar yardımı olmaksızın çözülmeye çalışılan, büyük çaba ve vakit sarfiyatına sebep olan ders programı çizelgeleme sorununun, otomatik olarak makul süreler içinde çözülmesi sağlanmıştır.

The course scheduling problem is known as a challenging and major problem for all educational institutions. The assignment of courses planned to be offered during the semesters, according to the most suitable time-slots and classes for the students' and instructors' becomes even more difficult when the number of departments and programs taken into consideration increases. The timetables that are prepared by administrators in a traditional way, with great efforts and a lot of time spent; are insufficient to supply the needs of today's educational institutions. Therefore, it has become an inevitable necessity to prepare these timetables automatically with the help of technological improvements which will supply the needs of institutions at the highest level. In this study, the course scheduling problem, which is a sub-section of educational timetabling, is handled. Firstly, previous studies in this field are mentioned. Then, a novel 0-1 integer programming model is proposed for the problem. The proposed mathematical model is also tested with case studies from Uludag University and Firat University.As an outcome of the study, the assignment of the courses to the most suitable classes, days and time-slots are realized, regarding the instructors' preferences, with the suggested mathematical model. In this way, the course scheduling problem is solved automatically within a reasonable time, which was tried to be solved without computer and required huge amount of time and effort previously.