Uzaktan eğitim ders programı çizelgeleme problemi: Hedef programlama model önerileri

Abstract

Üniversitelerde ders programı çizelgelerinin hazırlanması ve bunun her dönem yapılması zaman alan bir süreçtir. Bu problem, genellikle en az maliyetle veya en yüksek kapasite kullanımına göre çözümlenir. Diğer önemli kısıtlamalar arasında derslerin mevcut hocalarının mevcut zaman dilimlerine uygun olması ve öğrencilerin derslerine katılabilecekleri zaman dilimleri bulunabilir. Ders programı çizelgeleme problemi (DPÇP) aynı zamanda ders ve bu derslerden sorumlu öğretim elemanlarının problemle ilgili kısıtlar ve kurumun özelliklerini dikkate alarak en uygun zaman dilimlerine tahsis edilmesini ifade eden bir zaman planlama problemidir. Bu çalışmada, pandemi ve afet dönemlerinin getirmiş olduğu şartlardan dolayı eğitim sisteminin yüz yüze yapılamaması ve bunun sonucunda uzaktan eğitim (UE) ile derslerin ilerlemesi ile ilgili olarak UE DPÇP ele alınmıştır. Pandemi ve afetler eğitim sürecinde alışılagelmişin dışında bir döneme neden olmuş ve UE tüm dönem boyunca yapılmasını sağlamakla birlikte ele alınan problemi literatürdeki diğer çalışmalara göre farklı hale getirmiştir. Ele alınan bu problemde derslerin ait oldukları sanal dersliklere atanması ve hafta sonu derslerin atanabilmesi gibi kısıtları içermektedir. Çalışmada ders programı çizelgeleme alanında yapılan akademik içeriklerden sonra Kırıkkale Üniversitesi (KÜ) Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Endüstri Mühendisliği (EM) Bölümü ders çizelgeleme problemi analiz edilmiştir. Hafta sonu günlerine, birinci öğretim öğrencilerinin alacağı derslerin geç saatlere ve ikinci öğretim öğrencilerinin alacağı derslerin erken saatlere atanmamasını, öğretim elemanları tercihlerinin belirlendiği kısıtları dikkate alan, derslerin zorluk puanlarının yer aldığı bu doğrultuda hazırlanan hedef programlama (HP) modeli önerilmiştir. Üç farklı hedef modelinin ele alındığı modellerde sapma değişkenleri sonucu modellere ilişkin sonuç ve öneriler sunulmuştur. Modeller bir optimizasyon programı ile çözülerek ders çizelgesi elde edilmiştir.

The preparation and repetition of course schedules in universities is a time-consuming process. This problem is usually solved with the least cost or highest capacity usage. Other essential constraints may include the availability of the instructors during specific time slots and the availability of the students to attend the classes. The course scheduling problem is also a timetabling problem that assigns the most suitable time slots to courses and the teaching staff responsible for them, taking into account the constraints and characteristics of the institution. Due to the conditions brought about by the pandemic and disasters, which resulted in the inability to conduct face-to-face education and the progress of classes through distance education, the distance education course scheduling problem was addressed in this study. Pandemics and disasters have caused a period outside the usual education process, ensuring that DE is conducted throughout the term and making the problem addressed differently from other studies in the literature. The problem includes constraints such as assigning courses to online classrooms and assigning weekend courses. The study analyzed the course scheduling problem of the Industrial Engineering Department of Kırıkkale University Faculty of Engineering and Architecture. A goal programming model was proposed, considering the constraints of assigning weekend courses to early hours for students in evening education and late hours for students in daytime education and evaluating the preferences of academicians and the difficulty levels of the classes. The results and recommendations for the three different goal programming models and deviation variables are presented. The models were solved with an optimization program to obtain the class schedule.