Abstract

The problem to be solved is : to construct the time table of a university with six faculties, about 1000 lecturers, 200 syllabuses, 500 groups of different numbers of members. The 1500 subjects require 5000 lectures and lessons, that means altogether 12000 hours pro week. The available 200 lecture-rooms and theatres are very different in size and facilities. While each faculty is preparing only its own time table the program is tracing the compatibility of charging of the lecturers and the rooms with respect to the whole university, in a local netware. The occasional occupation of rooms is an integrant part of the program. The cited values do not mean upper limits for the package but they refer to the University of Miskolc.

1. Elõzmények

Az 1994/95. tanév végéig a Miskolci Egyetemen a féléves órarendek kézi módszerrel készültek - általában az elõzõ évire épülve. Az ilyen módon elõállított órarendekben azonban egyre több alig elviselhetõ kompromisszum volt és egyre kevésbé sikerült a tanszékek igényeit kielégíteni. Ennek oka az új szakok felfutása mellett további új szakok belépése, valamint az oktatói létszámcsökkenés. A helyzetet tovább élezte néhány terem oktatásból való kivonása.

Az Egyetem vezetése ekkor úgy döntott, hogy a karok önállóan készítsék el saját kari órarendjüket, ezzel egyidejûleg az elõadótermeket és a tanköri helyiségeket felosztotta a karok között. A karok ez alkalommal részben számítógépes programokat használtak, amelyek azonban nem voltak egymással kapcsolatban. A megosztott teremerõforrás - és a mindenképp szükséges kölcsönös kisegítések nehézkes adminisztrálása miatt távol álltak az elérhetõ optimálistól, és az elõforduló terem és oktató ütközések utólagos feloldása is sok gondot okozott.

2. Követelmények

Az órarendkészítéssel szembeni követelmények közül a legfontosabbak a feladat méretére jellemzõ mennyiségek, mivel a speciális követelményeket nagyrészt ezek határozzák meg :

Az 1. táblázatban bemutatott méretek, valamint a rendelkezésre álló idõtartam miatt egy személy nem tudná megfelelõ minõségben elkészíteni minden kar órarendjét, ugyanakkor a szûkös - ezért a karok által közösen használandó - teremerõforrás és a karközi átoktatás miatt az egyetemi órarendnek ütközésmentes egységet kell képeznie.

További követelmények, amelyeket az órarend készítésénél figyelembe kell venni, ezek is a több személy általi órarendkészítést indokolják :

• az indított szakok, szakirányok változhatnak,
• egyes szakok tanterve változik,
• a tantárgyak egy részénél figyelembe kell venni a hallgatók választását,
• a tárgyak jegyzõi és elõadói nem feltétlenül azonosak az egy évvel azelõttivel,
• az órarendben a tantárgyak óraszáma (az elõadó kívánsága szerint) nem feltétlenül a hivatalos tantervnek megfelelõen oszlik meg elõadás és gyakorlat között, a tanrendben viszont a tan- tervbelit kell megjelentetni,
• a tantárgyak egy részénél a gyakorlatnak közvetlenül kell az elõadást követnie,
• a tárgy elõadója sok esetben kiköti, hogy az elõadásra vagy a gyakorlatra vonatkozóan a terem- mel kapcsolatban milyen igénye van: pl. sötétíthetõ, hangosítható, stb., ill. rajzasztalos, számítógépes,
• bizonyos foglakozások nem tarthatók más meghatározott órákkal egyidõben - az elõadó helyet- tesíthetõségének követelménye miatt,
• az órák egy része kéthetenként tartandó dupla idõtartammal,
• a laborgyakorlatokra gyakran csak fél csoportonként kerülhet sor,
• a tantárgyak elõadói minden esetben meghatározottak, a gyakorlatvezetõk konkrét személye csak az esetek kisebb részében, a tanszékek viszont megkötik az egy idõben tartható gyakorlatok maximális számát,
• tekintettel kell lenni az oktatók órarenden kívüli elfoglaltságára,
• az órarend hivatalos kiadása elõtt a tanszékek részére elõzetes kivonatot kell szolgáltatni, azért, hogy esetleges indokolt észrevételeiket még idõben figyelembe lehessen venni,
• mindezeket informális, de feltétlenül figyelembe veendõ igények egészítik ki.

3. A megoldás módja

3.1 A rendszer modellje

Az ismertetett követelmények kielégítésére többfelhasználós számítógépes rendszer készült. Ez közös adattárakban kezeli az

• oktatókat,
• tanszékeket,
• termeket,
• tanulócsoportokat,
• szakokat, szakirányokat
• tantárgyakat,
• tanórákat.

Minden adattár egységesen használható menürendszerrel pozícionálható, a megszokott kurzormozgató billentyûk mellett a - rendezettségnek megfelelõ - mezõ kezdõértékeinek beírására is reagál a program, anélkül, hogy külön keresés funkciót kellene indítani. Az adatmenü aktuális sorának megfelelõ objektum jellemzõi módosíthatók, a menü utolsó ½utáni½ sorában új objektum vehetõ fel - a tanórák kivételével, melyet a késõbbiekben ismertetésre kerülõ eljárás hoz létre.

Az adattárak tartalma, kiegészítve a rendszer mûködésére utaló megjegyzésekkel:

Oktatók:

• oktató nevének hat karakteres rövidítése
• teljes neve
• tanszéke
• helyettesítõ oktató névrövidítése (a helyettesíthetõség e rendszerben csak kölcsönös lehet)

Tanszékek:

• tanszék 3 betûs rövidítése
• tanszék megnevezése
• tanszéki "órarendfelelõs" telefonszáma

Termek:

• terem azonosítója (elõadóknál: E + 3 jegyû szám blank feltöltéssel, tantermeknél T+ 3 jegyû szám 0 feltöltéssel vagy T + tanszék 3 betûs rövidítése, laboroknál az elsõ karakter L)
• terem helye (épület, emelet, ajtószám)
• terem elsõdleges ½tulajdonos½ kara
• berendezése
• a "tulajdonos" kar mely más kar számára engedélyezi a terem felhasználását
  (*** esetén minden kar hozzáférhet)

Tanulócsoportok

tanulókör jele (az elsõ két karakter a kartól függõen meghatározott)

létszáma (a kiegészítõ modulok hallgatói számára is létre kell hozni csoportokat)

Tantárgyak:

• félév
• kar (melynek hallgatói az adott tárgyat tanulják)
• szak és szakirány
• tantárgy 6 betûs rövidítése
  (az eddigi mezõk együttesen azonosítják a tantárgyat, tehát azonos tantárgy rövidítés többször is elõfordulhat)
• tárgy megnevezése
• az órarendben alkalmazandó elõadás és gyakorlat heti óraszáma és mindkettõnek a kívánt megbontása (max. kétfelé)
• tárgy jegyzõjének, elõadójának és gyakorlatvezetõjének névrövidítése
  (a gyakorlatvezetõ default értéke: Gyv + tanszékrövidítés, felülírható)
• tárgyért felelõs tanszék rövidítése
  (mind a tanszék, mind az oktatók névrövidítése beírható vagy menübõl választható ki)
• az elõadónak a tárggyal kapcsolatos igényeinek rövidítései (itt adható meg, hogy az elõadások vagy a gyakorlatok kéthetenkéntiek, kell-e felezni a csoportokat gyakorlatokon, milyen kívánságai vannak a terem berendezésére)
• leckekönyvbe beírandó hivatalos óraszámok és a félév érvényes lezárásának feltételei

Szakok, szakirányok

• félév, kar
• szak (üres maradhat, ha a kar tanterve egységes)
• szakirány (üres maradhat, ha a szak tanterve egységes)
• szak, szakirány megnevezése
  (a kiegészítõ modulokat - ezek speciális tantárgycsoportok - is fel kell venni ebbe az adattárba)

Szakok, szakirányok csoportjai

• félév, kar, szak, szakirány
• csoportjai

Szakok, szakirányok tantárgyai

• félév, kar, szak, szakirány
• tantárgyainak azonosítója

Ennek a két adattárnak a karbantartása a szakok, szakirányok menüjébõl történik speciális funkciók meghívásával, a csoportok illetve a tantárgyak menübe kirakott tételeivel lehet a kapcsolatokat létrehozni illetve megszüntetni. Az ezeket a kapcsolatokat kezelõ program hozza létre az egymáshoz rendelt csoportoknak és tárgyaknak megfelelõ (kezdési idõpont- és teremhozzárendelés nélküli) tanórák adatállományt - figyelembe véve az elõadások és gyakorlatok megosztását. A program csoport felezése esetén kétszer írja fel az adott gyakorlatot, kéthetenkénti óratartás esetén pedig dupla idõtartammal, jelölve, hogy a foglalkozás kéthetenkénti.

Tanórák:

• félév, kar
• szak, szakirány
• tantárgy rövidítése
• tanszék rövidítése
• oktató névrövidítése
• tanulócsoport jele
• elõadás vagy gyakorlat jelölése (e v. g)
• foglalkozás ciklusideje (blank: hetenként, !: kéthetenként)
• páratlan v. páros hét jelzése (1 v. 2 , csak kéthetes ciklusidejû órák esetén)
• foglalkozás idõtartama
• foglalkozás kezdõ idõpontja: nap, óra
• kezdõ idõpont a hivatalos órarend kinyomtatásakor (az ezt követõ változásokhoz viszonyításul)

Az idõzítés és teremhozzárendelés nélküli ½nyers½ órarend létrehozása tekinthetõ a munka elsõ lépésének. Az elõzõkben leírt tantárgy - csoport egymáshoz rendelésen kívül a tantárgyak menüjébõl is létrehozhatók tanóra sorok: az aktuális tantárgy megadott nevû és létszámú csoport foglalkozásaként íródik fel, erre a kötelezõen választható és az alternatív tantárgyak órarendben való szerepeltetése miatt van szükség, az így keletkezett quasi-csoportok csak az adott tárgy idõtartama alatt léteznek. Az órarenden kívüli oktató- és teremfoglaltságok közvetlenül a tanórák menüjébõl adhatók meg.

Ezután következhet a második lépés: a foglalkozásokhoz kezdõidõpont és terem hozzárendelése. Itt jegyezzük meg, hogy az elõkészítés során elkövetett hibák javíthatók, illetve a hiányosságok pótolhatók a munkának ebben a fázisában is.

Az idõpont megadása az adott foglalkozásnak a tankör már beidõzött foglalkozásait tartalmazó órarendjén való tologatással történik, a ”tilos” idõintervallumokra pirosra váltó mezõ figyelmeztet: a mezõ pirosra vált, ha az adott oktatónak vagy helyettesének már órája van vagy foglalt vagy a csoportnak már órája van. Egy adott foglalkozás azonban ilyen idõpontra is letehetõ, külön megerõsítés után. A terem hozzárendelés a megadott idõintervallumban még szabad termek menüjébõl való kiválasztással történik. A használható termek megkeresésénél a program a termek férõhelyét, a csoportok létszámát, a termek berendezését és a tárgy elõadójának a terem berendezésére vonatkozó igényeit (pl.: sötétíthetõ, hangosítható, rajzasztalos) adatszerûen kezeli. Az idõponttal még nem rendelkezõ foglalkozások a tábla jobb alsó sarkában tûnnek fel. Beidõzött foglalkozás az idõpontjának megfelelõ helyen jelenik meg, elmozdítása esetén eredeti helyén is halványabban látható marad. A foglalkozás elmozdítás esetén az esetleg már hozzárendelt termet ½elveszti½. A megkezdett módosítás eldobható vagy felírható, a felírt idõpont- és teremhozzárendelések megszüntethetõk. Azoknak a csoportoknak, melyeknek van legalább egy kéthetenkénti órájuk : két órarend táblája jelenik meg a képernyõn (oda-vissza válthatóan). A kéthetes ciklusidejû foglalkozások arra a hétre lesznek beírva amelyik táblán az órarend készítõje elhelyezte.

Abban az esetben, ha a módosított foglalkozásban az oktató nem konkrét (hanem valamely tanszék meg nem nevezett gyakorlatvezetõje) akkor a tábla a csoport által szabadon hagyott órákban a tanszék által abban az idõben tartott gyakorlatok számát mutatja, segítve ezzel a kiválasztott gyakorlat idõbeli elhelyezését.

A tanórák bármely során állva azonnal lekérdezhetõ az ott található oktató, csoport vagy terem órarendje, melyet a program táblázat formájában tesz ki a képernyõre. A tanórák menüjében való keresést támogatja a rendszer azáltal, hogy az alaprendezettségen kívül még ötféle rendezettséget (és keresést) tesz lehetõvé. A jobb áttekinthetõség végett kérhetõ olyan szûrõbeállítás, hogy a kezelõ csak a még be nem idõzõtt és a teremmel még nem rendelkezõ sorokat látja - a program feltételvizsgáló rutinjai eközben természetesen a teljes adattárat figyelik. Több tankör számára együttesen megtartandó eléadások idõzítéséhez segítséget nyújt, hogy képernyõn feltûnõ táblázatban a kiválasztott tanulókörök (maximum 10) közös szabadideje.

Az órarendkészítés bármely készültségi fázisában kérhetõ speciális oktató- és teremütközést vizsgáló eljárás futtatása, ez találhat formális ütközéseket, amennyiben a készítõ ½tilos½ idõpontokra rakott le foglalkozásokat - ez azonban egyes esetekben elkerülhetetlen, ha pl. egy tanár különbözõ szakos hallgatók számára eltérõ címû tárgyakat egyidõben egyetlen helyszínen ad elõ.

Az oktatók, a termek és a tanulócsoportok órarendtáblázata ezek menüjébõl az adott objektumra vonatkozóan - az aktuális készültségnek megfelelõ tartalommal - képernyõre kérhetõ.

3.2 A rendszer használatának megosztása a karok között

Minden kar csak a saját (hallgatóinak) órarendjét készítheti el - ez már a tanulócsoportok, tantárgyak és szakok adattárakra is vonatkozik, az adatmenükben is csak az adott kar adatsorai szerepelnek. A program a belépéskor bekéri a kezelõtõl a kar rövidítését és a kar (titkos) jelszavát.

A továbbiakban a kar rövidítését használja a rendszer a szûrõk beállításához. Azok a rutinok, amelyek egy-egy oktató foglaltságát és a termek használhatóságát vizsgálják a szûrõket idõlegesen kikapcsolják, hasonlóan azokhoz, amelyek a különbözõ objektumok órarendjét mutatják meg a képernyõn. Az egyes foglalkozásokhoz való teremhozzárendelések során a kar az adott idõben szabad termek közül is csak a saját termeibõl választhat. Erre a megszorításra azért van szükség - legalábbis a munka elsõ részében - , hogy a termek mielõbbi ½megszerzése½ ne vezessen indokolatlan kapkodáshoz. Amikor azonban a karok a munka során egyre gyakrabban ütköznek a teremhiány korlátjába, kölcsönösen engedélyezhetik más kar (vagy minden kar) számára az elsõdlegesen nekik juttatott termek használatát - ezzel jobb teremkihasználás érhetõ el. A munka végeztével a karok a kifüggesztésre szánt órarendpéldányokat és a tanrend bizonyos fejezeteit maguk készítik el.

A hivatalos órarend elkészültével (kb. a félév kezdete elõtt egy héttel) a karok számára a további módosítások lehetõsége megszûnik, az a Tanulmányi Osztály hatáskörébe kerül. Módosításokra már csak az adott oktató és tanulócsoport(ok) egyetértése esetén kerülhet sor, feltéve, hogy a kért idõpontban van megfelelõ szabad terem. A lehetséges módosításokat az osztály hivatalosan átvezeti. Ez ugyan pár hétig többletmunkával jár, azonban így csökkenthetõk az illegális óraáthelyezések, amelyek viszont ellehetetlenítenék az esetenkénti teremengedélyezési rendszert (itt jegyzem meg, hogy a kiadott engedélyek száma félévente kb. 2500).

3.3. A rendszer adatszolgáltatásai

• Szakok , szakirányok tantárgyai és csoportjai, kiválasztotté vagy mindegyiké
• Tanszékenkénti órarendkivonat lista vagy táblázatos formában, kiválasztotté vagy mindegyiké
• Termek foglaltsága
• Indítandó tárgyak listája, tanrendbe és kifüggesztés céljára
• Kari órarend, tanrendbe és kifüggesztés céljára
• Terem órarendek, ajtókra függesztendõk
• Hivatalos órarend kiadása óta bekövetkezett változások
• Tanszékek óraterhelése oktató-órában és hallgató-órában
• Hardcopyk az oktatók, csoportok, termek órarendtáblázatáról

3.4. A rendszer korlátai, bevezetési követelmények

A rendszernek rekordszámokra vonatkozó gyakorlati jelentõségû korlátai nincsenek. Az órarend ciklusideje két hét, azaz hetenkénti és kéthetenkénti foglalkozásokat tartalmazhat. A hét ötnapos, napi 11 órával, az órák egész órakor kezdõdhetnek, idõtartamuk is egész óra. Nem túl erõs korlátot jelent, hogy a karok rövidítése be van írva a forrásprogramba. A bevezetésnek nincsenek speciális feltételei, a rendszer kezelése könnyen megtanulható, minden karon szükség van egy lelkiismeretes munkatársra, akinek az órarendkészítés idõszakában ez a fõ feladata és a szükséges informális ismeretekkel is rendelkezik.

4. Üzemeltetési tapasztalatok

Jelenleg a Miskolci Egyetemen negyedik alkalommal készül ezzel a rendszerrel a féléves órarend, a kari órarendek készítõi megszokták a használatát . Az Elõzmények-ben leírt problémák jórészt megszûntek, oktató- és teremütközések egyáltalán nem fordultak elõ. Sem hardver-, sem szoftverhiba miatt adatvesztés nem történt. A tanszékek kedvezõen fogadták, hogy az órarend ½utolsó simításai½-nál közremûködõként is jelen lehetnek.

Az új félév órarendjéhez az adattárak nagyrészt aktuális állapotukban felhasználhatók, csupán a tantárgy és szakok, szakirányok egy évvel régebbi állapotát kell visszatölteni (és a megváltozott igényeknek megfelelõen aktualizálni), a tanórákat pedig újra kell generálni.

5. Továbbfejlesztési igények és lehetõségek

A program jelenleg csak ASCII karakterekbõl álló outputot képes elõállítani, ezért a kifüggesz-tendõ órarendek Word-ös ½utómegmunkálásra½ szorulnak (táblázattá konvertálás, külsõ, belsõ szegélyezés, eltérõ betûméretû fejlécek). Ezért célszerû lenne megfelelõ szoftver eszközzel új nyom-tató eljárásokat készíteni.

Rugalmasabb lehetne az órarend kialakítása, ha a rendszer modelljét kibõvíthetnénk egy olyan adattár kezelésével, amely tartalmazná, hogy adott kiegészítõ modulokat és választott tárgyakat felvevõ hallgatók mely tankörökbõl származnak. Ennek hiánya miatt jelenleg vagy mereven kell ragaszkodni elõre meghatározott idõblokkokhoz, vagy bizonyos tanórák idõzítése fokozott odafigyelést igényel.

A credit rendszerû oktatás pár éven belül várható bevezetése majd jelentõs változtatásokat, ki-egészítéseket tesz szükségessé, konkrét módosítási elképzelések még nincsenek.

6. Operatív teremfoglalás

Az itt ismertetett rendszer bevezetése elõtt is mûködött az egyetemen számítógépes alkalmi teremfoglalási program, melybe az aktuális (kézi készítésû) órarendet kézzel kellett felvinni.

A jelenlegi rendszernek az operatív teremfoglalás integráns része. A kért idõpontra és idõ-tartamra felkínálja a kívánt férõhelyet elérõ, és megfelelõ berendezésû szabad termek választékát - figyelembe véve a termek órarendi és már visszaigazolt foglaltságát. A program figyeli az utolsó tanítási nap dátumát (ez karonként és évfolyamonként eltérhet), az ezutáni igényeknél az órarendet figyelmen kívül hagyja. Az eseti teremfoglalások a terem órarendjén is megtekinthetõk, az egyes idõpontokban látható, hogy mely heteken van kiadva a terem (max. 6 db hét sorszáma jeleníthetõ meg, csak az aktuális dátumtól nem korábbiak szerepelnek)

7. Hardver- és szoftverigény

A rendszer DOS alatt, NOVELL hálózatban futtatható. A serveren igényelt merevlemez terület min 5 Mbyte az adatok és 0.5 Mbyte a program számára. A program FOXPRO-ban készült, EXE-sített változata nem létezik - ezért megkívánt a FOXPRO környezet (kb. 10 Mbyte).