خوارزمية الجدولة. الأطروحة: تطوير نموذج رياضي وبرمجيات لمشاكل الجدولة. خوارزمية تعديل الجدول المدرسي

ساد الصمت، كسره شويك بنفسه وهو يتنهد:
- ... يجب أن يكون هناك انضباط في الخدمة العسكرية - فبدونه لن يحرك أحد ساكناً من أجل القضية. قال ملازمنا الرئيسي ماكوفيتس دائمًا: "الانضباط ضروري أيها الأغبياء. بدون الانضباط، سوف تتسلق الأشجار مثل القرود. الخدمة العسكرية ستخرج منكم أناسًا أيها الحمقى بلا عقول!» حسنا، أليس كذلك؟ تخيل مربعًا، على سبيل المثال، في ميدان تشارلز، وعلى كل شجرة يجلس جندي واحد دون أي انضباط. هذا يخيفني بشدة.
ياروسلاف هاشيكمغامرات الجندي الجيد شفايك

جدول الفصل هو مزيج من المكان والزمان للانضباط (الموضوع) والمعلم (المعلمين) والجمهور والمجموعة (مجموعة فرعية، تيار) من الطلاب.

صياغة المشكلة

سأكون مختصرا.

  • عند إجراء فصل دراسي، قد يكون أي مشارك غائبًا، على سبيل المثال، في اجتماع القسم، أو الطلاب، كقاعدة عامة، لا يأتون، أو ذهب الطلاب إلى القسم العسكري (لديهم جدول زمني خاص بهم)، ولهذا النوع من الطبقة لا يوجد الانضباط والمعلم والجمهور.
  • وكقاعدة عامة، تعتبر الاستمرارية (بدون نوافذ) مطلبًا ضروريًا للطلاب ويفضل أن يكون ذلك للمعلمين.
  • يمكن تجميع الجدول الزمني لفصل دراسي / نصف فصل دراسي حسب الأسبوع، لمدة أسبوعين والبسط / المقام (الأسبوع الفردي / الأسبوع الزوجي). وهناك أيضا جدول شهري.
  • يجب أن تكون الفئات قابلة للضبط في الوضع اليدوي (بمعنى آخر، في المحرر). على سبيل المثال، مجلس أكاديمي أو زوجين من رئيس كبير، أو حتى احتلال مجرد شخص جيد.
  • يجب أن يكون هناك نظام محظورات لجميع المشاركين في الدرس. على سبيل المثال، يكسب جميع المعلمين تقريبًا أموالًا جانبية (وإلا فلن تتمكن من البقاء على قيد الحياة) أو يتم تقسيم صندوق الفصل الدراسي بين الكليات ولا يمكن عقد الفصول الدراسية في جزء من الفصول الدراسية بعد الغداء.
  • وجود رغبات راقية من المعلمين، فيعطى الواحد 5 حصص يوميا ليتفرغ لأيام أخرى، والآخر لا يعطى أكثر من حصتين يوميا، فيصاب بالإرهاق، وإذا كانت هناك محاضرة فحصة واحدة وبالتأكيد الدرجة الثانية أو الثالثة.
  • تتطلب الفصول الدراسية في المباني المختلفة وقتًا أطول للانتقال من وقت الاستراحة بين الفصول الدراسية. شرط تقليل الحركات طبيعي أيضًا.

خاتمة. وكما يتبين من البيان، لا يمكن تقييم جودة الجدول إلا بعد تجميعه بالكامل. ولذلك، فإن استخدام الخوارزميات الجينية يمكن أن يجعل من الممكن بناء حل للمشكلة المرغوبة وحتى الحصول، بمعنى ما، على واحدة من الحلول الجيدة. في الوقت نفسه، تتلاقى الخوارزميات الجينية بسرعة كبيرة مع الأمثل في البداية، مما يعني أنه لن تكون هناك أي قيود عمليا على كمية بيانات الإدخال.

الصورة مأخوذة من هنا.

الخوارزمية الجينية

سأكرر، من باب البلاغة البحتة، المراحل الرئيسية للخوارزمية الجينية:

  1. تحديد الوظيفة المستهدفة (اللياقة البدنية) للأفراد من السكان
  2. إنشاء السكان الأولي
  3. (بداية الدورة)
    1. التكاثر (التهجين)
    2. طفره
    3. احسب قيمة الدالة الموضوعية لجميع الأفراد
    4. تكوين جيل جديد (اختيار)
    5. إذا توفرت شروط التوقف فنهاية الحلقة، وإلا (بداية الحلقة).

الخطأ الأكثر شيوعًا في استخدام الخوارزميات الجينية هو اختيار الجينات. وفي كثير من الأحيان تكون الجينات المختارة هي الحل نفسه. يعد اختيار الجينات هو العنصر الأكثر إبداعًا وغير تافه عند إنشاء خوارزمية جينية. أنا شخصياً أعتقد أن اختيار الجينات يجب أن يلبي المتطلبين الأساسيين التاليين.

  1. واستنادا إلى مجموعة الجينات، ينبغي بناء حل المشكلة المطلوبة بسرعة وبشكل لا لبس فيه.
  2. عند التهجين يجب أن يرث النسل صفات الوالدين.

تعليق. يجب أن توفر مجموعة الجينات المجموعة الكاملة من الحلول (ربما الأمثل) للمشكلة. من حيث المبدأ، ليس من الضروري أن يتطلب الأمر واحدًا لواحد، يكفي أن يتم رسم خرائط الجينات على مساحة الحل. على(الجراحة).

خوارزمية الجدولة

سأصف فقط الجينات نفسها، وخوارزمية بناء الحل بناءً عليها، والعبور والطفرات.

كيف يقوم المرسل ذو الخبرة بوضع جدول زمني. كلمة "من ذوي الخبرة" تعني أن المرسل قد وضع الجدول الزمني بالفعل مرة واحدة ويعرف اختناقاته. على سبيل المثال، عدم وجود جماهير كبيرة أو دروس الكمبيوتر. الدورة الأولى، حيث أن لديهم الكثير من المحاضرات المتدفقة وفي نفس الوقت فصول في مجموعات فرعية في فصول الكمبيوتر، الإنجليزية / الإنجليزية من الصفر / الألمانية / الفرنسية، وما إلى ذلك، وتشترط السلطات ألا تحتوي الدورة الأولى بأي حال من الأحوال على أي نوافذ ولا أكثر من محاضرتين في اليوم وكانت الأيام محملة بالتساوي. لذلك، يقوم المرسل ذو الخبرة بترتيب "الفصول الضيقة" الأولى، وفصول السلطات بناء على طلبهم، وفصول المعلمين المزعجين بشكل خاص. ثم، باستخدام الفصول المرتبة كهيكل عظمي، يكمل الجدول بسرعة. دعونا نحاول تقليد هذه العملية، إلى حد ما.

بعض الفصول موجودة بالفعل في جدولنا الزمني، وسيتم ترقيم الباقي بالتسلسل. سوف نعتبر مجموعة أرقام المهن بمثابة جينوم، على الرغم من أنه من حيث المبدأ فإن ترتيب المهن فقط هو المهم هنا. لبناء جدول زمني، سنقوم باستخراج أرقام الفصول الدراسية بشكل تسلسلي ووضع الفصل المحدد في الجدول الزمني، مما يلبي المتطلبات الضرورية ويعظم الوظيفة الموضوعية للطلاب والمعلمين والجمهور (لديهم أيضًا معايير التوظيف).
إذا لم يتم تلبية المتطلبات الضرورية، فيمكن التخلص من الفرد الذي لديه مثل هذا الجينوم باعتباره غير قادر على الحياة. إذا لم يكن من الممكن إنشاء جدول زمني، فيمكنك استبدال المتطلبات الضرورية بعقوبة في وظيفة الهدف.

يمكن تنظيم المعبر بعدة طرق. على سبيل المثال واحد منهم. دعونا نحصل على الجينات التالية

3 1 2 5 6 4 7
2 3 5 7 1 4 6

هنا يمكنك أن ترى أن النشاط 3 يحدث في كلا الجينين حتى الموضع 2 ضمنًا، وعلى سبيل المثال، من الموضع 2 إلى الموضع 5 هناك فاصل زمني لنشاط واحد. دعونا نرسم العلامة التالية

_ * * * * _ _ لدرس واحد
* * * _ _ _ _ للدرس الثاني
* * _ _ _ _ _ للدرس الثالث
_ _ _ _ _ * _ للدرس الرابع
_ _ * * _ _ _ للدرس الخامس
_ _ _ _ * * * للدرس السادس
_ _ _ * * * * للدرس السابع

تشير العلامات النجمية هنا إلى المواضع المحتملة لأرقام مهنة السليل. يمكنك الاختيار من بين واحد أو أكثر من الحلول الممكنة كطفل أو أطفال لهؤلاء الوالدين. هناك دائمًا حل لاختيار جينات السليل، على سبيل المثال، يرضي كلا الوالدين أنفسهما. دعونا نعيد كتابة الجدول من خلال مجموعات من المواضع المحتملة

1 موقف (2، 3)
المركز الثاني (1، 2، 3)
المركز الثالث (1، 2، 5)
المركز الرابع (1، 5، 7)
5 موقف (1، 6، 7)
المركز السادس (4، 6، 7)
7 موقف (6، 7)

لبناء الحلول، يمكنك استخدام الخوارزمية التالية. أولاً سنضع أعداد الفئات الأقل شيوعًا. إذا قمنا بترتيبها تصاعديا، سيكون لدينا
1 مرة 4
2 مرات 3.5
3 مرات 2، 6
4 مرات 1، 7
ولذلك، نضع أولاً الدرس 4 في الموضع السادس، ثم 3 أو 5 في المواضع (1، 2) أو (3، 4) على التوالي. في كل خطوة يمكنك رمي علبة من أعواد الثقاب. ونتيجة لذلك، يمكنك الحصول، على سبيل المثال، على الخطوات التالية لخوارزمية العبور

* * * * * 4 *
3 * * * * 4 *
3 * * 5 * 4 *
3 * * 5 * 4 6
3 * 2 5 * 4 6
3 * 2 5 7 4 6
3 1 2 5 7 4 6

نظرًا لأنه من الممكن ألا يتم إنشاء التسلسل الصحيح، فمن الأفضل تنظيم الخوارزمية في شكل عودية بسيطة لتتمكن من تكرار الخوارزمية، أي. تنظيم بعض البحث.

يمكن تنظيم الطفرة بكل بساطة عن طريق إعادة ترتيب أرقام المهن بشكل عشوائي.

خاتمة

وهذا إلى حد ما استمرار لمشاركاتي في برنامج جدولة الفصول الدراسية في الجامعة وحساب عبء العمل على القسم.

أقترح مرة أخرى الحل التالي (رسم).

  • واجهة المستخدم الرسومية على PyQt أو PySide
  • PosgreSQL DBMS (لدي حوالي 80٪ جاهز هنا)، بالإضافة إلى الجدول الزمني نفسه، فهو يحتوي أيضًا على التطبيقات وأعباء عمل المعلمين والمناهج الدراسية وغير ذلك الكثير (ولهذا الغرض سأنشر موضوعًا واحدًا أو أكثر)
  • واجهة الويب على CherryPy+Cheetah (ولكن يمكن مناقشة ذلك)
  • تصدير أي تقارير (الجداول، وبطاقات مهام التدريب، وما إلى ذلك) بتنسيق OpenDocument (GOST R ISO/IEC 26300-2010. Gosstandart of Russian (06/01/2011)) عبر ODFPY
  • خوارزميات الجدولة مني (هذا الموضوع يدور حول ذلك)
  • الإنتاج مني
  • للمهتمين، العمل على الجوهر المشترك
  • للمهتمين التكيف مع جامعتهم والقدرة على تغيير كل شيء بمرونة والحياة مستمرة والمسؤولون لا ينامون

شكرًا لكل من استجاب، بعد مناقشة هذا الموضوع سيكون من الممكن التنظيم.

في الآونة الأخيرة، ظهر هنا موضوع جدولة الفصول الدراسية، وأردت أن أتحدث عن تجربتي في بناء خوارزمية جدولة للجامعة، أو بالأحرى المزيد عن الاستدلال الذي استخدمته.

منذ وقت ليس ببعيد، في عام 2002، عندما كنت أتخرج من إحدى الجامعات (فرع MESI في ياروسلافل)، وتخصصت في "المعلوماتية التطبيقية في الاقتصاد"، واجهت مهمة اختيار الأطروحة. كانت قائمة المواضيع المقترحة محبطة، وكان تطوير قاعدة البيانات مملًا في الغالب. من حيث المبدأ، يمكنني أن أعتبر بعض التطورات الحالية كأساس، كما اقترح الرئيس. القسم، لكن دمي كان يغلي، أردت أن أفعل شيئًا مثيرًا للاهتمام وجديدًا لنفسي. اقترحت على المدير موضوع الجدولة، خاصة وأنني عملت في خدمة تكنولوجيا المعلومات في إحدى الجامعات، وكنت مسؤولاً عن نظام KIS UZ (نظام المعلومات المتكامل لإدارة المؤسسات التعليمية)، أحد منتجات شركة ياروسلافل. كانت KIS UZ جيدة، لكنها لم تتمكن من إنشاء جدول زمني بنفسها. وبهذا أيضًا سعيت إلى تحقيق هدف القيام بشيء مفيد، لكن تبين أنه لم تكن هناك محاولات لتنفيذه، ربما على الأقل نشره على حبري سيفيد شخصًا ما.

لذلك، كان من الضروري تعليم الكمبيوتر إنشاء جدول أسبوعي للحصص، وبأفضل ما يمكن. إدراك حجم مساحة البحث، لم أحدد هدف العثور على الخيار الأفضل. تحتاج أولاً إلى تحديد ما هي الفصول الدراسية وما هو جيد وما هو سيئ. تم اختيار النموذج التالي والذي يحتوي على البيانات المدخلة التالية:
- عدد أيام الأسبوع
- عدد الحصص في اليوم الواحد
- قائمة المعلمين
- قائمة المجموعات والمجموعات الفرعية والمواضيع
- عدد الجماهير حسب نوع معين
- مجموعة من مجموعات المهام (الأنشطة):

  • فصل
  • مدرس
  • الموضوع أو المجموعة
  • نوع الجمهور
  • عدد الفصول في هذه المجموعة من الفصول
  • الوقت، إذا أراد المخرج تحديد هذا النشاط "بشكل صارم" في وقت معين
يجب أن تقوم العملية بترتيب الفصول الدراسية على شبكة زمنية - جدول زمني. يتم تضمين 4 معلمات في تقييم الجدول الزمني - عدد "النوافذ" في جدول المجموعة والمعلمين، والتوزيع المتساوي للفصول عبر الأيام للمجموعة والمعلمين. يتم تحديد أهمية هذه المعلمات من قبل المخرج. في البداية كنت أرغب في تطبيق طريقة تحليل التسلسلات الهرمية في الوظيفة الموضوعية، ولكن كان علي تقديم مقارنة زوجية لهذه المعلمات، لذلك اكتفيت بالدالة الخطية.

أما بالنسبة للفصول الدراسية فقد قمت بتبسيطها وإزالتها من الجدول وجعلها قيدًا، وعند البحث تم مراعاة عدد الفصول الدراسية المجانية في وقت محدد. بعد وضع الجدول الزمني في الوقت المناسب، تم ترتيب الجماهير. بشكل عام، هذا هو النموذج البسيط الذي ذكرته. لقد جربت الخوارزمية الجينية قليلاً، ورسمت برنامجًا يعتمد على المكتبة خلال النهار، لكن النتيجة لم تعجبني، ودون التفكير مرتين، انتقلت إلى خوارزميات أخرى. أعتقد أن النتيجة السيئة كانت بسبب نهجي الذي لا أساس له من الصحة؛ على الأرجح، لم أنجح في ترميز النموذج من حيث GA. بدأت أفكر في طريقة الفرع والربط. مساحة البحث عبارة عن شجرة، حيث يمثل المستوى مهنة ويمثل الفرع عنصر شبكة زمنية. ويعتبر الجدول بمثابة مسار من جذر الشجرة إلى أحد القمم المعلقة. على طول الطريق، في عملية التفرع، يتم التحقق من إمكانية وجدوى التجاوز وفقًا لمعايير مختلفة: انشغال المعلم، والمجموعات، والتقييم. تجاوز الشجرة، بطبيعة الحال، في العمق. توجد في كل مستوى خلايا شبكية مجانية للمهمة الحالية. إذا قام المدير "بشكل صارم" بتعيين مهمة معينة لفترة معينة، فسيتم بناء فرع واحد يتوافق مع وقت معين. بعد ذلك، بالمرور على طول الفرع، يتم العثور على تقدير للحد الأعلى (بالإضافة إلى أنه يتم التحكم في وجود جماهير مجانية من هذا النوع)، وإذا كان تقدير الحد الأعلى أعلى من تقدير أفضل جدول زمني الموجود في الوقت الحالي (وإذا كان هناك جمهور مجاني من هذا النوع)، فإننا نمر عبر الفروع، وإلا فإننا ننتقل إلى الفرع التالي. في طريقة الفرع والربط، النقطة الأساسية والمهمة هي خوارزمية العثور على تقدير الحد الأعلى. وبدون مزيد من اللغط، قمت بتقييم الجدول الحالي غير المكتمل ومقارنته بأفضل جدول موجود حاليًا. نظرًا لأن تقدير الجدول غير المكتمل سيصبح أسوأ، إذا كان بالفعل أسوأ من تقدير الجدول الأفضل، فسيتم رفض الفرع. وهكذا، بعد برمجة كل شيء، وإعداد البيانات (أخذتها من النظام بناءً على بيانات حقيقية)، أطلقتها في المساء وعدت إلى المنزل. في الصباح، عندما جئت إلى العمل، قمت بتحميل أفضل مليار جداول موجودة في UZ CIS، لكن كان من المستحيل النظر إليها دون دموع. شعرت بخيبة الأمل والاكتئاب ولم أعرف ماذا أفعل بعد ذلك. في المساء ذهبت مع الأصدقاء لشرب البيرة، والآن أقف في المحطة، ثمل وأنتظر آخر ترام، وفي رأسي لا يوجد سوى الأشجار والفروع والحدود والتقديرات ... ثم يبزغ الفجر بالنسبة لي، بطريقة ما، في كل مستوى، عند تحديد الفروع، قم بفرزها، وتأكد من أن تلك الخيارات تأتي أولاً والتي من المرجح أن تكون جزءًا من أفضل جدول زمني أكثر من غيرها. لكن كيف افعل ذلك؟ جاءت الفكرة عندما كنت على وشك الانتهاء من سيجارتي الثانية. ومن الضروري، أولاً، بناء جداول مثالية خاصة بك لكل مادة من مواد الجدول، ولكل فرع، حساب درجة التضمين في هذه الجداول، والفرز حسبها. في الصباح، ذهبت إلى العمل بشكل أسرع من المعتاد، ورسم التفاصيل الفنية في رأسي على طول الطريق، وبحلول وقت الغداء، تم بناء الاستدلال، وكانت النتيجة تبدو لائقة تمامًا في UZ CIS، وابتسمت للنصف المتبقي من يوم العمل .

ملاحظة. لاحقًا، عندما سمعت عن نظام PageRank، اعتقدت أنه يحتوي على شيء مشابه لهذا الاستدلال.

لنفترض أن هناك مجموعة نمعالجات متطابقة، محددة، ومهام مستقلة
التي تحتاج إلى الانتهاء. يمكن أن تعمل المعالجات في وقت واحد، ويمكن تنفيذ أي مهمة على أي معالج. بمجرد تحميل المهمة إلى المعالج، فإنها تظل هناك حتى نهاية المعالجة. وقت معالجة الوظيفة معروفة ومتساوية
تنظيم معالجة المهام بطريقة يتم من خلالها إكمال مجموعة المهام بأكملها في أسرع وقت ممكن.

يعمل النظام على النحو التالي: يأخذ المعالج المجاني الأول المهمة التالية من القائمة. إذا تم تحرير معالجين أو أكثر في نفس الوقت، فسيقوم المعالج ذو العدد الأقل بتنفيذ المهمة التالية من القائمة.

مثال. ليكن هناك ثلاث معالجات وست وظائف، زمن تنفيذ كل منها يساوي:

النظر في الجدول الزمني في اللحظة الأولى من الزمن تي = 0المعالج يبدأ في معالجة المهمة المعالج - مهام ، والمعالج - مهام . وحدة المعالجة المركزية ينهي المهمة في وقت معين
بينما المعالجات و لا يزالون يعملون على مهامهم الأصلية. في تي = 3وحدة المعالجة المركزية ينهي المهمة مرة أخرى ويبدأ في معالجة المهمة ، والذي ينتهي في هذه اللحظة تي = 4. ثم يبدأ في إكمال المهمة الأخيرة . معالجات و الانتهاء من المهام عندما تي = 5ولكن منذ القائمة لفارغة، توقفوا. وحدة المعالجة المركزية يكمل المهمة في تي = 12. تم توضيح الجدول الزمني المدروس في الشكل 1. مخطط التوقيت المعروف باسم مخطط جانت. من الواضح أن الجدول الزمني ليس الأمثل. يمكنك "تحديد"، على سبيل المثال، جدول زمني يسمح لك بإكمال جميع المهام فيه ت* = 8وحدات زمنية (الشكل 2.).

الآن دعونا نلقي نظرة على نوع آخر من مشاكل الجدولة للأنظمة متعددة المعالجات. فبدلاً من السؤال عن أسرع إنجاز لمجموعة مهام لعدد محدد من المعالجات، نطرح الآن السؤال عن الحد الأدنى لعدد المعالجات المطلوبة لإكمال مجموعة معينة من المهام في وقت محدد . بالطبع حان الوقت لن يكون أقل من الوقت الذي يستغرقه إكمال المهمة الأكثر كثافة في العمل.

في هذه الصيغة، تعادل مشكلة الجدولة مشكلة التعبئة التالية. دع كل معالج يتوافق مع المربع مقاس . دع كل مهمة يطابق حجم العنصر ، يساوي وقت تنفيذ المهمة ، أين
الآن، لحل مشكلة الجدولة، تحتاج إلى إنشاء خوارزمية تسمح لك بوضع جميع العناصر في أقل عدد ممكن من المربعات. بالطبع، لا يمكنك ملء الصناديق بما يتجاوز طاقتها. ولا يمكن تقسيم الكائنات إلى أجزاء.

الأدب

1. تي. كورمين، سي. ليسرسون، آر. ريفست

الخوارزميات: البناء والتحليل. م: متسنمو، 2000.

2. د. كنوث فن البرمجة، المجلد الأول. الخوارزميات الأساسية. اه. قرية م: إد. ويليامز هاوس، 2000.

3. ويرث ن. الخوارزميات وهياكل البيانات: لكل. من الانجليزية - م: مير، 2001.

4. خوسينوف ب.س. الهياكل والخوارزميات لمعالجة البيانات. أمثلة على

لغة سي كتاب مدرسي مخصص. م: المالية والإحصاء، 2004.

5. أ. أهو، ج. هوبكروفت، ج. أولمان، هياكل البيانات والخوارزميات م: سانت بطرسبرغ: كييف: ويليامز، 2001.

ينظم جدول الدروس إيقاع الحياة المدرسية وعمل وراحة الطلاب والمعلمين.
تعتمد فعالية العملية التعليمية بأكملها إلى حد كبير على جودتها.

أهلية الدروس والجدول الدراسي

يجب أن يتوافق النظام التعليمي للمدرسة مع القدرات الوظيفية للطلاب. يجب أن يضمن حجم العملية التعليمية ومحتواها وتنظيمها حالة من الجسم يختفي فيها التعب تمامًا خلال فترة الراحة.

المعايير الرئيسية لتقييم الدروس من حيث القدرات الوظيفية للطلاب هي الصعوبة والملل. ويتميز التعب بتغير الأداء، وتتميز صعوبة المادة بمستوى الأداء، أي درجة إتقان المادة التعليمية. لذلك، يجب أخذ كلا العاملين في الاعتبار بشكل متساوٍ أثناء الجدولة.

في الجانب القانوني، تنعكس مشكلة وضع جدول مدرسي في المتطلبات الصحية الجديدة لوضع جدول زمني، والتي تعتمد على بيانات من البحث العلمي الحديث حول الإيقاع الحيوي للأداء العقلي وجدول صعوبة المواد التي كتبها I.G. سيفكوفا. ومع ذلك، بالنسبة لنائب مدير المدرسة، الذي يضع الجدول الزمني، من المهم ليس فقط معرفة مدى صعوبة المادة، ولكن أيضًا تخيل قوة التأثير المتعب للدروس في مادة معينة على صحة الطلاب . لسوء الحظ، صعوبة الجدول I.G. لا تأخذ سيفكوفا في الاعتبار عنصرًا من التدريب مثل ضجر الموضوعات، مما يؤثر بشكل أساسي على صحة الطالب.

توفر الأبحاث الحديثة نظرة ثاقبة للعلاقة بين ملل الموضوع وصعوبته، على الرغم من أن هذه المؤشرات تختلف بشكل كبير في بعض المواد. تتيح هذه التمثيلات الجمع بين مؤشرين في مؤشر واحد - مدى قبول البند. لذلك، الجدول I.G. سيفكوف، من الممكن اقتراح بديل - مقياس قبول الموضوع، والذي يأخذ في الاعتبار مكونات صعوبة التعلم ومضجره، وكذلك خصائص كل مؤسسة تعليمية والمناهج الدراسية لكل فصل.

يتكون مقياس المقبولية من عمود "العناصر حسب الرتبة"، حيث يتم إدخال العناصر التي تم الحصول على رتبها بناءً على نتائج تشخيص درجة صعوبتها ومضجرها باستخدام طريقة تقييمات الخبراء - وترد الخوارزمية الخاصة بها في الملحق 1. المقياس المقترح ثابت في بنيته ولكنه متغير في المحتوى (انظر الجدول 1).

الجدول 1

مقياس قبول العنصر التقريبي

وكما يتبين من الجدول 1، يتكون المقياس من خمس مجموعات صعوبة. كل مجموعة لها درجة - وهذا عنصر ثابت في المقياس ولا يخضع لأي تغييرات. قد يتغير المحتوى (أي مجموعة العناصر) لكل مجموعة اعتمادًا على نتائج التشخيص. يمثل الجزء المتغير من المقياس.

في المدرسة الثانوية رقم 618 في سانت بطرسبرغ، حصلنا على المقياس التالي لمقبولية الموضوع (انظر الجدول 2).

الجدول 2

مقياس قبول السلعة

خوارزمية الجدولة

وبما أن كل مؤسسة تعليمية سيكون لها قبولها الخاص للمواد، فلا ينبغي للقراء نسخ المقياس المحدد من واحد إلى واحد. يُنصح بتشخيص درجة صعوبة وملل المواد الدراسية في مدرستك باستخدام طريقة تقييمات الخبراء.

بالإضافة إلى ذلك، عند وضع الجدول الزمني، من المنطقي الاسترشاد بجدول يصنف مستوى أداء الطلاب في فصول مختلفة في دروس مختلفة خلال الأسبوع الدراسي (انظر الملحق 2).

لقد أنشأنا خوارزمية لإنشاء جدول زمني من الناحية الفسيولوجية يأخذ في الاعتبار متطلبات النظافة الواقعية. يمكن استخدام هذه الخوارزمية لإنشاء جدول تعليمي في مدرسة بها عدد كبير من فصول الصف الثاني والثالث وفي مؤسسة تعليمية صغيرة نسبيًا. الخوارزمية مخصصة للمتخصصين الذين يقومون بإنشاء جدول دون استخدام برنامج كمبيوتر.

عند استخدام البرامج الآلية، فمن المستحسن ترتيب الكائنات باستخدام برنامج آلي على مراحل بناءً على الخوارزمية المقترحة. كما تبين الممارسة، لا يمكن استخدام هذه البرامج إلا كأداة مساعدة من أجل:

  • الترتيب الأولي للأشياء يليه التشطيب اليدوي؛
  • حفظ المعلومات وطباعتها.

بعد التوزيع الآلي للكائنات (البرنامج، كقاعدة عامة، يرتب من 40 إلى 70٪)، يكاد يكون من المستحيل مراعاة المتطلبات الصحية لجدول الدرس، لأنه من الضروري ليس فقط تسليم الكائنات المتبقية غير المرتبة ، ولكن أيضًا لتغيير الترتيب الآلي للأشياء بشكل كبير (حتى 60٪) وفقًا لمبدأ "فقط لترتيبها".

لذلك، عند استخدام برنامج كمبيوتر لإنشاء جدول عقلاني، مع مراعاة المتطلبات الصحية والتربوية الممكنة بشكل واقعي، وتفاصيل المؤسسة التعليمية، من الضروري ترتيب الموضوعات على مراحل باستخدام الخوارزمية المقترحة أعلاه. وفي هذه الحالة، يجب أن تنتهي كل مرحلة من مراحل ترتيب مجموعة من الأشياء بالتشطيب اليدوي، مع التركيز على المتطلبات المذكورة أعلاه. سيسمح لك ذلك بوضع جدول زمني أكثر عقلانية، وإذا أمكن، مراعاة جميع الشروط اللازمة.

إجراءات تغيير الجدول الزمني

خوارزمية تعديل الجدول المدرسي

إذا كنت بحاجة إلى تغيير الجدول الزمني الخاص بك خلال العام الدراسي، وهو ما يحدث كثيرًا، فأنت بحاجة إلى العمل مع تخطيط الجدول. لتغيير الجدول الزمني عليه، تحتاج إلى إجراء الحسابات وإعادة الترتيب التالية.

الطريقة المقترحة لإنشاء جدول لا تستغرق وقتًا أطول من المعتاد، ولكنها تتيح لك إنشاء جدول بشكل صحيح، أي:

  • إنشاء مقياس خاص بك لمقبولية الموضوع (الصعوبة والملل) لإنشاء جدول مدرسي أكثر عقلانية؛
  • الاحتفاظ بكمية كبيرة بما فيه الكفاية من المعلومات الضرورية تحت نظر نائب مدير المدرسة؛
  • توزيع الدروس بالتساوي لكل يوم (تجنب الإفراط في عدد الدروس السابعة)؛
  • بدء جميع الفصول الدراسية من الدرس الأول، مما يسمح بالتعلم بنفس الإيقاع، حيث سيبدأ الطلاب اليوم الدراسي في نفس الوقت كل يوم؛
  • تنظيم درجة صعوبة اليوم الدراسي اعتمادا على ديناميكيات الأداء الأسبوعي لأطفال المدارس؛
  • ترتيب الدروس مع عدم وجود "نوافذ" تقريبًا أو مع الحد الأدنى لعددها، مما يسمح لك بالحفاظ على إيقاع عمل المعلم وإنشاء بيئة عمل مواتية؛
  • كائنات بديلة بعقلانية ذات اتجاهات مختلفة ؛
  • ترتيب الدروس المزدوجة اللازمة بعقلانية؛
  • قم بتغيير الجدول الزمني وضبطه بسرعة وفقًا لاحتياجات الإنتاج.

بالإضافة إلى ذلك، لا تتطلب هذه الطريقة كمية كبيرة من الفراغات الورقية (جداول إضافية، خاصة إذا كانت المدرسة بها العديد من فصول الصف الثاني والثالث (30 أو أكثر).

من أجل إعداد جدول زمني عالي الجودة يتوافق مع إمكانيات مؤسسة تعليمية معينة، من الضروري إجراء تشخيص خاص بك لدرجة الصعوبة والملل للموضوعات في كل موازية. يجب أن يكون الطلاب هم الخبراء في هذه الحالة، حيث لا يمكن لأحد أن يقول أفضل منهم ما هو الموضوع الصعب والممل.

معايير التقييم الصحي للجدول المدرسي

1. عدد فصول المدرسة الابتدائية هو ______.

2. عدد الفصول في المدارس الابتدائية والثانوية هو ___________.

3. إجمالي الفصول الدراسية المستخدمة للدروس – ___________.

4. توافر مقياس القبول لمؤسستك التعليمية:

5. مع مراعاة مقياس قبول المادة في المنهج الدراسي:

6. توزيع الدروس يوميا على الطلاب:

7. تبدأ جميع الصفوف دراستها بالدرس الأول:

8. التناوب العقلاني للموضوعات ذات الاتجاهات والتعقيدات المختلفة:

9. الالتزام بأداء الطلاب في الجدول (الديناميكيات الأسبوعية):

10. الترتيب العقلاني للدروس للمعلمين:

11. الحد الأقصى لعدد الدروس لكل معلم في اليوم الواحد:

أ) ما يصل إلى 4 دروس - للمعلمين ____ - ______ (٪)؛

ب) 5 و 6 دروس - ____ المعلمون - _____ (٪)؛

ج) 7 دروس أو أكثر - ___ المعلمون - ___ (٪).

12. اليوم المنهجي المتاح (يرجى الإشارة إلى عدد المعلمين):

أ) بعبء عمل يصل إلى 24 ساعة في الأسبوع - بالنسبة إلى ____ المعلمين؛

ب) مع عبء عمل يتراوح من 25 إلى 30 ساعة في الأسبوع - لـ ___ المعلمين؛

ج) مع عبء عمل يزيد عن 30 ساعة في الأسبوع -___ للمعلمين.

  1. قم بإعداد مجموعات بأسماء الأشياء من الصف الخامس إلى الصف الحادي عشر.
  2. تزويد الطلاب بمجموعات من بطاقات أسماء المواد وأوراق الإجابة.
  3. اعرض اختيار بطاقات بأسماء الموضوعات التي تتم دراستها في هذا الفصل (باستخدام مذكرات).
  4. توضيح مفهوم "صعوبة" الأشياء.
  5. عرض تحديد مدى صعوبة كل موضوع بشكل مستقل حسب الترتيب، أي. وضع البطاقات بترتيب تنازلي لصعوبة الموضوع (ضع البطاقات من أعلى إلى أسفل، أي في المقام الأول في الأعلى توجد البطاقة التي تحتوي على الموضوع الأكثر صعوبة، وفي الأسفل الأقل صعوبة، وما إلى ذلك).
  6. اكتب الترتيب الناتج للعناصر في ورقة الإجابة.
  7. بعد ذلك، قم بتحليل وتوضيح مفهوم "تعب" الأشياء.
  8. قم بتنفيذ إجراء تصنيف مماثل واكتب المحاذاة الناتجة في ورقة الإجابة.
  9. قم بجمع أوراق الإجابة ومعالجتها (انظر نموذج الجدول الملخص أدناه).

– حيث: mk – متوسط ​​الدرجات في مادة الفصل الواحد؛

ن - عدد الفصول الموازية التي تتم دراستها؛

أو عن طريق الصيغة:

- حيث: Mk - مجموع النقاط في موضوع من فئة واحدة؛

ن – عدد طلاب نفس الموازي المشاركين في الدراسة .

على سبيل المثال، في الصف السابع الموازي هناك خمس فصول، شارك 130 شخصا في التشخيص. كان مجموع النقاط في اللغة الروسية على التوازي 469. نستبدل الأرقام في الصيغة:

تزوج. ب. = (469/130) = 3.61 – كان متوسط ​​الدرجات في اللغة الروسية في الصف السابع 3.61، ويعتبر الأطفال هذا الموضوع صعبًا للغاية.

وبنفس الطريقة، يتم حساب متوسط ​​درجات كل مادة من حيث التعب على حدة.

ثم يتم العثور على متوسط ​​درجة القبول لكل مادة. للقيام بذلك، يتم إضافة مؤشرين: متوسط ​​درجة الصعوبة ومتوسط ​​درجة الملل، ثم يتم تقسيم النتيجة على 2. وهذا يعطي متوسط ​​درجة القبول للموضوع.

بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها، يتم إعداد جدول فردي لأهلية موضوعات مؤسسة تعليمية معينة لكل موازية.

نموذج الجدول المحوري لمعالجة الاستجابات

الملحق 2

ترتيب ساعات الدراسة خلال الأسبوع
اعتمادًا على مستوى أداء الطلاب في الفصول المختلفة

1 – الساعات الأكثر ملاءمة؛ 10 - الأكثر سلبية.

6-7 – انخفاض مستوى الأداء (ساعات غير مناسبة لإجراء الدروس).

8-10 – انخفاض مستوى الأداء (ساعات غير مناسبة لإجراء الدروس).

جدول توزيع عبء العمل الأسبوعي للمعلم

الملحق 3

تقنية تنفيذ تخطيط جدول جدول الدروس

لإكمال التخطيط ، تحتاج إلى التحضير:

  • 4 ورقات من الورق المقوى (سمك 1-2 مم، ارتفاع – 42 سم، عرض – 22 سم، ارتفاع الصف – 0.8 سم، عرض العمود – 1 سم)*؛
  • 4 ورقات من الورق الملون (يفضل الألوان الفاتحة) بكثافة 200 جم/سم3 وأبعاد مماثلة لأبعاد الورق المقوى؛
  • شريط شفاف واسع
  • ليدرين (ورق فينيل) لإلصاق الورق المقوى في مجلد (شرائط بعرض 4-5 سم وطول 49-50 سم)؛
  • غراء PVA (قوي جدًا، مثل "silakra").

خوارزمية تنفيذ التخطيط

1. لصق صفائح من الورق المقوى في "الصدفة":

2. ضع جميع المعلومات اللازمة لإنشاء جدول على ورقة واحدة من الورق الملون (ضعها على ورقة من الورق المقوى رقم 1)؛ مثال: الجدول على ص. 27.

3. على الورقتين التاليتين من الورق الملون، ارسم شبكة، ثلاثة أيام على كل ورقة، 7 خلايا لكل يوم (ضعها على الورقة الثانية والثالثة من الورق المقوى).

4. في الورقة الرابعة، ارسم شبكة متصلة دون تقسيمها إلى أيام (الخلايا ذات أحجام متشابهة).

5. قم بتغطية الصفائح المبطنة النهائية بشريط لاصق حتى لا تكون هناك تمزقات عند قطع الخلايا.

6. عمل شقوق في الخلايا يتراوح حجمها بين 0.5 – 0.6 سم.

7. قم بلصق الأوراق الورقية على طول جوانب الورق المقوى على "الصدفي" النهائي. التخطيط جاهز.

8. قم بعمل علامات متعددة الألوان بشكل منفصل مع حرف الفصل (الخامس "A"، السابع "G"، وما إلى ذلك)، الكمية بناءً على حمل أسبوع مكون من 5 أو 6 أيام + بالإضافة إلى الدروس التي يتم تقسيم الفصول فيها إلى مجموعات فرعية. حجم العلامة: العرض – 8 مم؛ الارتفاع – 15 ملم.

9. قم بإعداد علامات بأي لون دون كتابة حروف الدرجات لحساب حجم العمل الأسبوعي لكل معلم. الأبعاد: العرض 5 مم؛ الارتفاع 12-14 ملم.

هذا التصميم سهل الاستخدام، حيث أن جميع المعلومات الضرورية تكون دائمًا أمام أعين نائب المدير. يمكن طيها في مجلد، مما يجعل من السهل حملها. في هذه الحالة، سيتم الاحتفاظ بالعلامات في الفتحات.

المعلومات اللازمة لإنشاء جدول زمني

___________ * أبعاد الورق المقوى فردية لأن... يوجد في كل مدرسة عدد مختلف من المعلمين، وساعات عمل مختلفة (أسبوع دراسي مدته 5 و 6 أيام). نقترح أحجام الجداول الزمنية بناءً على أسبوع دراسي مدته 6 أيام ومدرسة تضم 50-55 معلمًا.

تحميل...تحميل...