Ütemezési algoritmus. Szakdolgozat: Matematikai modell és szoftver fejlesztése ütemezési problémákhoz. Algoritmus az iskolai órarend beállításához

Csend honolt, amit maga Schweik tört meg, sóhajtva:
- ... A katonai szolgálatban fegyelemnek kell lennie - enélkül senki sem emelné az ujját az ügy mellett. Makovets főhadnagyunk mindig azt mondta: „Fegyelem kell, idióták. Fegyelem nélkül fára másznál, mint a majmok. A katonai szolgálat embert csinál belőletek, agyatlan bolondok!" Nos, nem így van? Képzeljünk el egy teret, mondjuk a Károly téren, és minden fán egy katona ül minden fegyelem nélkül. Ez borzasztóan megrémít.
Jaroslav HASHEK A JÓ KATONA SCHWEIK KALANDJAI

Az órarend egy tudományág (tantárgy), tanár (tanárok), hallgatóság és tanulócsoport (alcsoport, adatfolyam) térben és időben történő kombinációja.

A probléma megfogalmazása

Rövid leszek.

  • Az óra lebonyolítása során bármely résztvevő hiányozhat, például egy tanszéki értekezleten, a hallgatók általában nem jönnek el, vagy a hallgatók a katonai osztályra mentek (saját órarendjük van), és az ilyen típusú osztályban nincs fegyelem, tanár és közönség.
  • Általános szabály, hogy a folytonosság (nincs ablak) elengedhetetlen követelmény a diákok és lehetőleg a tanárok számára.
  • Az órarend összeállítható félévre/félfélévre hétre, két hétre és számlálóra/nevezőre (páratlan hét/páros hét). Van egy havi menetrend is.
  • Az osztályokat manuális módban (más szóval a szerkesztőben) be kell tudni állítani. Például egy tudományos tanács vagy egy pár nagyfőnök, vagy akár csak egy jó ember foglalkozása.
  • Az óra minden résztvevője számára tiltási rendszert kell alkalmazni. Például ma már szinte minden tanár oldalról keres (különben nem tud túlélni), vagy a tantermi alap fel van osztva a karok között, és ebéd után a tantermek egy részében nem lehet órákat tartani.
  • A tanárok kifinomult kívánságának jelenléte, az egyiknek napi 5 órát adnak a többi nap felszabadítására, a másiknak pedig nem adnak többet napi két óránál, túlfárad, és ha előadás van, akkor egy órát és mindenképpen a 2. vagy 3. osztály.
  • A különböző épületekben lévő órák több időt igényelnek az átálláshoz, mint az órák közötti szünetek. A mozgások minimalizálásának feltétele is természetes.

Következtetés. Amint az a kimutatásból kiderül, az ütemterv minőségét csak annak teljes összeállítása után lehet értékelni. Ezért a genetikai algoritmusok alkalmazása lehetővé teszi a kívánt probléma megoldásának megalkotását, sőt bizonyos értelemben a jó megoldások elérését is. Ugyanakkor a genetikai algoritmusok nagyon gyorsan konvergálnak az elején az optimálishoz, ami azt jelenti, hogy gyakorlatilag nem lesz korlátozás a bemeneti adatok mennyiségére vonatkozóan.

A kép innen készült.

Genetikai algoritmus

Pusztán retorikailag megismétlem a genetikai algoritmus főbb szakaszait:

  1. Állítsa be a célfüggvényt (fitness) a populáció egyedei számára
  2. Hozzon létre egy kezdeti populációt
  3. (A ciklus kezdete)
    1. Szaporodás (keresztezés)
    2. Mutáció
    3. Számítsa ki a célfüggvény értékét minden egyedre!
    4. Új generáció kialakulása (válogatás)
    5. Ha a leállási feltételek teljesülnek, akkor a ciklus vége, egyébként (a ciklus eleje).

A genetikai algoritmusok használatában a leggyakoribb hiba a gének kiválasztásában van. A kiválasztott gének gyakran egyszerűen maguk a megoldások. A gének kiválasztása a legnem triviálisabb és legkreatívabb elem a genetikai algoritmus létrehozásakor. Személy szerint úgy gondolom, hogy a gének kiválasztásának a következő két alapvető követelménynek kell megfelelnie.

  1. A génkészlet alapján gyorsan és egyértelműen meg kell alkotni a kívánt probléma megoldását.
  2. Keresztezéskor az utódnak a szülők tulajdonságait kell örökölnie.

Egy komment. A gének halmazának biztosítania kell a probléma teljes (esetleg optimális) megoldását. Elvileg nem szükséges egy az egyben megkövetelni, elég, ha a gének leképezése a megoldási térre tovább(felvetés).

Ütemezési algoritmus

Csak magukat a géneket írom le, az ezek alapján a megoldás felépítésének algoritmusát, a keresztezést és a mutációt.

Hogyan készít egy tapasztalt diszpécser ütemtervet. A tapasztalt szó azt jelenti, hogy a diszpécser már egyszer összeállította a menetrendet, és ismeri annak szűk keresztmetszeteit. Például a nagy streaming közönség vagy a számítógépes osztályok hiánya. Az első kurzus, mivel sok streaming előadást tartanak, és egyidejűleg alcsoportokban tartanak számítógépes órákat, angol/angol a nulláról/német/francia stb., és a hatóságok megkövetelik, hogy az első kurzuson semmi esetre se legyen ablak és több mint két előadás naponta, és a napok egyenletesen teltek voltak. Ezért egy tapasztalt diszpécser megszervezi az első „szűk osztályokat”, a hatóságok kérésére, illetve a különösen idegesítő tanárok óráit. Aztán a megbeszélt órákat vázként használva gyorsan elkészíti az órarendet. Próbáljuk meg bizonyos értelemben utánozni ezt a folyamatot.

Az órák egy része már az órarendünkben szerepel, a többit sorszámozzuk. A foglalkozási számok tömbjét genomnak fogjuk tekinteni, bár itt elvileg csak a foglalkozások sorrendje a fontos. Az órarend felépítéséhez sorban kinyerjük az óraszámokat, és a kiválasztott osztályt az órarendbe tesszük, a szükséges követelményeknek eleget téve, maximalizálva a célfüggvényt a diákok, a tanárok és a közönség számára (vannak foglalkoztatási kritériumai is).
Ha a szükséges követelmények nem teljesíthetők, akkor az ilyen genommal rendelkező egyed életképtelenként eldobható. Ha nem lehetséges ütemezést készíteni, akkor a szükséges követelményeket a célfüggvényben büntetéssel helyettesítheti.

Az átkelés többféleképpen is megszervezhető. Például egyikük. Legyen a következő génjeink

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

Itt látható, hogy a 3. aktivitás mindkét génben előfordul a 2. pozícióig, és például a 2. pozíciótól az 5. pozícióig van egy intervallum az 1. aktivitáshoz. Készítsük el a következő jelet

_ * * * * _ _ 1 leckére
* * * _ _ _ _ a 2. leckéhez
* * _ _ _ _ _ a 3. leckéhez
_ _ _ _ _ * _ a 4. leckéhez
_ _ * * _ _ _ az 5. leckéhez
_ _ _ _ * * * a 6. leckéhez
_ _ _ * * * * a 7. leckéhez

itt a csillagok az utód foglalkozási számának lehetséges pozícióit jelzik. Ezen szülők gyermekeként vagy gyermekeiként egy vagy több lehetséges megoldás közül választhat. A leszármazottak génjeinek kiválasztására mindig van megoldás, ezt például mindkét szülő maga elégíti ki. Írjuk át a táblázatot a lehetséges pozíciók halmazain keresztül

1 pozíció (2, 3)
2. pozíció (1, 2, 3)
3. pozíció (1, 2, 5)
4. pozíció (1, 5, 7)
5 pozíció (1, 6, 7)
6. pozíció (4, 6, 7)
7 pozíció (6, 7)

Megoldások készítéséhez használhatja a következő algoritmust. Először a kevésbé gyakori osztályok számát helyezzük el. Ha növekvő sorrendbe rendezzük őket, akkor meglesz
1 alkalommal 4
2 alkalommal 3,5
3 alkalommal 2, 6
4 alkalommal 1, 7
Ezért először a 4. leckét tesszük a 6. pozícióba, majd a 3-at vagy az 5-öt az (1, 2) vagy (3, 4) pozíciókba. Minden lépésnél dobhatsz egy doboz gyufát. Ennek eredményeként például a következő lépéseket kaphatja meg a keresztezési algoritmushoz

* * * * * 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

Mivel előfordulhat, hogy nem a megfelelő sorozatot állítjuk össze, jobb az algoritmust egyszerű rekurzió formájában megszervezni, hogy meg tudjuk ismételni az algoritmust, pl. némi keresés megszervezése.

A mutáció egyszerűen megszervezhető a foglalkozási számok véletlenszerű átrendezésével.

Következtetés

Ez bizonyos értelemben a következő bejegyzéseimnek a folytatása: Program az egyetemi órák ütemezéséhez és a tanszék munkaterhének kiszámításához.

Ismét a következő megoldást javaslom (vázlat).

  • GUI a PyQt-on vagy a PySide-on
  • PosgreSQL DBMS (itt kb. 80%-ban készen állok), magán az ütemezésen kívül tartalmaz még alkalmazásokat és tanári terheléseket, tanterveket és még sok minden mást (ebből a célból egy vagy több témát teszek közzé)
  • webes felület a CherryPy+Cheetah-on (de erről lehet beszélni)
  • bármilyen jelentés (menetrendek, képzési feladatkártyák stb.) exportálása OpenDocument formátumban (GOST R ISO/IEC 26300-2010. Gosstandart of Russia (2011.01.06.)) az ODFPY-n keresztül
  • ütemezési algoritmusok tőlem (ez a téma erről szól)
  • produkció tőlem
  • az érdeklődők a közös magon dolgozzanak
  • az érdeklődőknek a saját egyetemhez való alkalmazkodás és a rugalmas változtatás lehetősége, az élet megy tovább, a hivatalnokok pedig nem alszanak

Köszönet mindenkinek, aki válaszolt, a téma megvitatása után lehet majd szervezni.

Nemrég felmerült itt az órabeosztás témája, és szerettem volna beszélni az egyetemi ütemezési algoritmus felépítésével kapcsolatos tapasztalataimról, vagy inkább az általam használt heurisztikákról.

Nem sokkal ezelőtt, 2002-ben, amikor elvégeztem egy egyetemet (a MESI jaroszlavli ága), „Alkalmazott informatika a közgazdaságtanban” szakon, a szakdolgozat kiválasztásával szembesültem. A javasolt témalista lehangoló, többnyire unalmas adatbázis-fejlesztés volt. Elvileg a meglévő fejlesztéseimet vehetném alapul, ahogy a vezető javasolta. osztályon, de forrt a vérem, valami érdekeset és újat akartam csinálni magamnak. A menedzsernek javasoltam az ütemezés témáját, főleg, hogy egy egyetem informatikai szolgálatában dolgoztam, és egy jaroszlavli cég terméke, a KIS UZ rendszer (Integrated Information System for Education Institution Management) vezetője voltam. A KIS UZ jó volt, de ő maga nem tudott ütemtervet készíteni. Ezzel is azt a célt követtem, hogy valami hasznosat csináljak, de kiderült, hogy nem történtek kísérletek a megvalósításra, talán legalább a Habrén való közzététel valakinek hasznára válik.

Tehát meg kellett tanítani a számítógépet, hogy készítsen heti órarendet, és a lehető legjobban. Felismerve a keresési tér nagyságát, nem a legjobb megoldás megtalálását tűztem ki célul. Először is meg kell határoznia, hogy melyek az osztályok, és mi a jó és mi a rossz. A következő modell került kiválasztásra, amely a következő bemeneti adatokkal rendelkezik:
- napok száma egy héten
- az órák száma naponta
- a tanárok névsora
- csoportok, alcsoportok és szálak listája
- a közönség száma adott típus szerint
- feladatcsoportok (tevékenységek):

  • osztály
  • tanár
  • folyam vagy csoport
  • közönségtípus
  • osztályok száma ebben az osztálycsoportban
  • időt, ha a rendező ezt a tevékenységet „mereven” akarja egy bizonyos időpontra beállítani
A folyamatnak az órákat egy időrács szerint kell rendeznie – egy ütemterv szerint. 4 paraméter vesz részt az ütemterv értékelésében - az „ablakok” száma a csoport és a tanárok ütemtervében, az órák egyenletes eloszlása ​​a napok között a csoport és a tanárok számára. Ezen paraméterek jelentőségét az igazgató határozza meg. Eleinte a hierarchiák elemzésének módszerét szerettem volna alkalmazni a célfüggvényben, de be kellett vezetnem e paraméterek páronkénti összehasonlítását, így beértem egy lineáris függvénnyel.

Ami a tantermeket illeti, egyszerűsítettem, kivettem az órarendből, korlátozva, a keresésnél az adott időpontban szabad tantermek számát vették figyelembe. A menetrend időben történő elkészítése után megtörtént a közönség elrendezése. Általában ez az általam felvázolt egyszerű modell. Kicsit kísérleteztem a genetikai algoritmussal, napközben felvázoltam egy programot a könyvtár alapján, de nem tetszett az eredmény, és kétszeri gondolkodás nélkül áttértem más algoritmusokra. Szerintem a rossz eredmény az alaptalan hozzáállásomnak köszönhető, nagy valószínűséggel sikertelenül kódoltam a modellt GA szempontjából. Elkezdtem gondolkodni az ág és kötött módszeren. A keresőtér egy fa, ahol egy szint egy foglalkozást, egy ág pedig egy időrács elemet jelöl. Az ütemezést a fa gyökerétől az egyik függő csúcsig vezető útvonalnak tekintjük. Útközben, az elágazás során különböző szempontok szerint ellenőrzik a kitérő lehetőségét és megvalósíthatóságát: a tanár elfoglaltsága, csoportjai, értékelése. Megkerülve a fát, természetesen, mélyen. Minden szinten vannak szabad rácscellák az aktuális feladathoz. Ha az igazgató egy adott feladatot „mereven” osztott ki egy bizonyos időre, akkor egy adott időnek megfelelő ág épül. Ezután az ágon áthaladva megtaláljuk a felső korlát becslését (plusz az ilyen típusú szabad közönség jelenlétének ellenőrzését), és ha a felső korlát becslése magasabb, mint a legjobb ütemterv becslése jelenleg talált (és ha van ilyen típusú szabad közönség), akkor ágakon megyünk keresztül, ellenkező esetben továbblépünk a következő ágra. Az elágazó és kötött módszerben a kulcs és fontos pont a felső korlát becslésének algoritmusa. Minden további nélkül felmértem a jelenlegi hiányos ütemtervet, és összehasonlítottam a jelenlegi legjobb menetrenddel. Mivel tovább haladva a hiányos ütemterv becslése rosszabb lesz, ezért ha már rosszabb, mint a legjobb ütemterv becslése, akkor az elágazás elutasításra kerül. Így aztán, miután az egészet beprogramoztam, előkészítettem az adatokat (valós adatok alapján vettem ki a rendszerből), este elindítottam és hazamentem. Reggel, amikor dolgozni jöttem, feltöltöttem az UZ FÁK-ba a talált milliárd menetrendek legjobbjait, de nem lehetett könnyek nélkül végignézni. Csalódott voltam, csalódott voltam, és nem tudtam, mit tegyek ezután. Este elmentem a haverokkal sörözni, most pedig részegen állok a megállóban és várom az utolsó villamost, és a fejemben csak fák, ágak, határok, becslések... aztán megvirrad. nekem, hogy valahogyan minden szinten, az ágak meghatározásakor, rendezze őket, ügyeljen arra, hogy azok az opciók legyenek az elsők, amelyek másoknál nagyobb valószínűséggel szerepelnek a legjobb ütemtervben. De hogyan kell ezt csinálni? A gondolat akkor jött, amikor már a második cigarettámmal végeztem. Először is létre kell hozni egy saját ideális ütemtervet az ütemterv minden tárgyához, és minden egyes ághoz ki kell számítani az ütemezésekbe való bekerülés mértékét, és ez alapján rendezni. Reggel a szokásosnál gyorsabban gyalogoltam a munkahelyemre, közben technikai részleteket rajzoltam a fejembe, ebédidőre beépült a heurisztika, az UZ FÁK-ban egész tisztességesnek tűnt az eredmény, és a munkanap hátralévő felében mosolyogtam. .

PS. Később, amikor hallottam a PageRank-ről, azt hittem, hogy van valami hasonló ebben a heurisztikában.

Tegyük fel, hogy van egy készlet n azonos processzorok, kijelölt, és m független feladatok
amelyeket be kell fejezni. A processzorok egyidejűleg is működhetnek, és bármilyen feladat végrehajtható bármely processzoron. Ha egy job betöltődik a processzorba, az ott marad a feldolgozás végéig. Munka feldolgozási idő ismert és egyenlő
A feladatfeldolgozást úgy szervezze meg, hogy a teljes feladatsor a lehető leggyorsabban elkészüljön.

A rendszer a következőképpen működik: az első szabad processzor veszi a következő feladatot a listából. Ha egyszerre két vagy több processzor szabadul fel, akkor a legalacsonyabb számmal rendelkező processzor hajtja végre a listából a következő feladatot.

Példa. Legyen három processzor és hat job, amelyek mindegyikének végrehajtási ideje egyenlő:

Fontolja meg az ütemtervet a kezdeti pillanatban T=0, processzor megkezdi a munka feldolgozását , processzor - feladatok , és a processzor - feladatok . CPU befejezi a feladatot egy adott időpontban
, míg a processzorok És még dolgoznak eredeti feladataikon. Nál nél T=3 CPU ismét befejezi a feladatot és elkezdi feldolgozni a feladatot , ami pillanatnyilag véget ér T=4. Aztán elkezdi végrehajtani az utolsó feladatot . Processzorok És mikor fejezze be a feladatokat T=5, de mivel a lista Lüres, megállnak. CPU teljesíti a feladatot nál nél T=12. A figyelembe vett ütemezést az 1. ábra szemlélteti. néven ismert idődiagram Gantt-diagram. Nyilvánvaló, hogy a menetrend nem optimális. Kiválaszthat például egy ütemezést, amely lehetővé teszi az összes feladat elvégzését T* = 8 időegységek (2. ábra).

Most nézzünk meg egy másik típusú ütemezési problémát többprocesszoros rendszerek esetén. Ahelyett, hogy egy meghatározott számú processzor esetén egy feladatkészlet leggyorsabb befejeződése lenne a kérdés, most azt a kérdést tesszük fel, hogy egy adott feladatsor meghatározott időn belüli elvégzéséhez hány processzor szükséges. . Persze itt az ideje nem lesz kevesebb, mint a legmunkaigényesebb feladat elvégzéséhez szükséges idő.

Ebben a megfogalmazásban az ütemezési probléma ekvivalens a következő csomagolási problémával. Hagyja, hogy minden processzor a doboznak felel meg méret . Legyen minden feladat megfelel a tétel méretének , megegyezik a feladat végrehajtási idejével , Ahol
Most az ütemezési probléma megoldásához fel kell építeni egy algoritmust, amely lehetővé teszi, hogy az összes elemet a minimális számú dobozba helyezze. Természetesen nem töltheti meg a dobozokat kapacitáson túl. , és az objektumokat nem lehet darabokra osztani.

Irodalom

1. T. Cormen, C. Leiserson, R. Rivest

Algoritmusok: konstrukció és elemzés. M.: MTsNMO, 2000.

2. D. Knuth A programozás művészete, 1. kötet. Alapvető algoritmusok. Uch. falu M.: Szerk. Williams House, 2000.

3. Wirth N. Algoritmusok és adatstruktúrák.: Per. Angolról - M.: Mir, 2001.

4. Khusainov B.S. Adatfeldolgozási struktúrák és algoritmusok. Példák tovább

C nyelv Tankönyv juttatás. M: Pénzügy és Statisztika, 2004.

5. A. Aho, J. Hopcroft, J. Ullman, Adatstruktúrák és algoritmusok M: St. Petersburg: Kyiv: Williams, 2001.

Az órarend szabályozza az iskolai élet ritmusát, a tanulók, pedagógusok munkáját, pihenését.
A teljes oktatási folyamat hatékonysága nagymértékben függ annak minőségétől.

Az órák és az iskolai órarend jogosultsága

Az iskola oktatási rendszerének meg kell felelnie a tanulók funkcionális képességeinek. Az oktatási folyamat mennyiségének, tartalmának és szervezettségének biztosítania kell a test olyan állapotát, amelyben a pihenőidő alatt a fáradtság teljesen eltűnik.

A tanulók funkcionális képességei szempontjából az órák értékelésének fő kritériumai a nehézség és a fáradság. A fáradtságra a teljesítmény változása, a tantárgy nehézségére pedig a teljesítmény szintje, vagyis az oktatási anyag elsajátításának mértéke jellemző. Ezért mindkét tényezőt egyformán figyelembe kell venni az ütemezés során.

Jogi szempontból az iskolai órarend összeállításának problémája az órarend összeállításának új higiéniai követelményeiben tükröződik, amelyek a mentális teljesítmény bioritmológiájával foglalkozó modern tudományos kutatások adatain és az I.G. tantárgyak nehézségi táblázatán alapulnak. Sivkova. Az órarendet összeállító iskolaigazgató-helyettes számára azonban nemcsak az a fontos, hogy tudja, mennyire nehéz a tantárgy, hanem az is, hogy elképzelje, milyen erős az adott tantárgy tanóráinak fárasztó hatása a tanulók egészségére. . Sajnos a nehézségi táblázat I.G. Sivkova nem veszi figyelembe a képzés olyan összetevőjét, mint a tantárgyak unalmassága, amely elsősorban a hallgató egészségét érinti.

A modern kutatások betekintést nyújtanak a tantárgy fáradékonysága és nehézségei közötti összefüggésbe, bár egyes tantárgyak esetében ezek a mutatók jelentősen eltérnek. Ezek az ábrázolások lehetővé teszik két mutató egyesítését - a tétel elfogadhatóságát. Ezért az I.G. Sivkov szerint lehetséges alternatívát javasolni - egy tantárgyi elfogadhatósági skálát, amely figyelembe veszi a tanulás nehézségének és unalmasságának összetevőit, valamint az egyes oktatási intézmények jellemzőit és az egyes osztályok tantervét.

Az elfogadhatósági skála a „Rangsor szerinti tételek” oszlopból áll, amelybe azokat a tételeket kell beírni, amelyeknek a rangsorát a nehézségi és unalmassági fokuk szakértői értékelési módszerrel történő diagnosztizálásának eredményei alapján határozták meg – algoritmusukat az 1. számú melléklet tartalmazza. A javasolt lépték szerkezetében állandó, de tartalma változó (lásd 1. táblázat).

Asztal 1

Hozzávetőleges cikkelfogadhatósági skála

Amint az 1. táblázatból látható, a skála öt nehézségi csoportból áll. Minden csoportnak van pontszáma - ez a skála állandó összetevője, és nem változik. Az egyes csoportok tartalma (vagyis tételkészlete) a diagnosztikai eredményektől függően változhat. A skála változó részét jelenti.

A szentpétervári 618. számú középiskolában a következő tantárgyi elfogadhatósági skálát kaptuk (lásd 2. táblázat).

2. táblázat

Elfogadhatósági skála

Ütemezési algoritmus

Mivel minden oktatási intézménynek megvan a maga tantárgyi befogadóképessége, az olvasók ne másolják le a megadott egy az egyhez skálát. Az iskolában lévő tantárgyak nehézségi fokát, unalmasságát célszerű szakértői értékelés módszerével diagnosztizálni.

Ezen túlmenően, az órarend összeállításakor célszerű egy táblázatot követni, amely rangsorolja a különböző osztályok tanulóinak teljesítményszintjét a tanítási héten a különböző órákon (lásd 2. melléklet).

Létrehoztunk egy algoritmust a reális higiéniai követelményeket figyelembe vevő élettani alapú ütemterv elkészítésére. Ez az algoritmus használható oktatási ütemterv létrehozására mind a sok második és harmadik osztályos iskolában, mind egy viszonylag kis oktatási intézményben. Az algoritmus azoknak a szakembereknek szól, akik számítógépes program használata nélkül készítenek ütemtervet.

Automatizált programok használatakor ajánlatos az objektumokat automatizált program segítségével szakaszosan, a javasolt algoritmus alapján rendezni. A gyakorlat azt mutatja, hogy ezek a programok csak segédeszközként használhatók:

  • a tárgyak kezdeti elrendezése, majd kézi kikészítés;
  • információk mentése és kinyomtatása.

Az objektumok automatizált elosztása után (a program általában 40 és 70% között rendezi el) szinte lehetetlen figyelembe venni az órarend higiéniai követelményeit, mivel nem csak a fennmaradó rendezetlen tárgyakat kell szállítani. , hanem az objektumok automatizált elrendezésének jelentős (akár 60%-os) megváltoztatására is a „csak elrendezni” elv szerint.

Ezért a reálisan megvalósítható higiéniai és pedagógiai követelmények, valamint az oktatási intézmény sajátosságainak figyelembe vételével számítógépes program segítségével a racionális ütemterv elkészítésekor a tantárgyakat szakaszosan kell elrendezni a fent javasolt algoritmus segítségével. Ebben az esetben egy objektumcsoport elrendezésének minden szakaszát kézi befejezéssel kell befejezni, a fenti követelményekre összpontosítva. Ez lehetővé teszi, hogy racionálisabb ütemtervet készítsen, és ha lehetséges, figyelembe vegye az összes szükséges feltételt.

A menetrend módosításának eljárása

Algoritmus az iskolai órarend beállításához

Ha a tanév során módosítania kell az ütemtervet, ami elég gyakran megtörténik, akkor a táblázat elrendezésével kell dolgoznia. Az ütemezés módosításához a következő számításokat és átrendezéseket kell végrehajtania.

Az ütemterv létrehozásának javasolt módszere nem vesz igénybe több időt a szokásosnál, de lehetővé teszi az ütemezés helyes létrehozását, azaz:

  • készítse el saját tantárgyi elfogadhatósági skáláját (nehézség és unalmasság), hogy racionálisabb iskolai órarendet alakítson ki;
  • kellően nagy mennyiségű szükséges információt az iskola igazgatóhelyettesének látóterében tartani;
  • ossza el egyenletesen az órákat minden napra (kerülje a túl sok hetedik órát);
  • minden osztályt az első órától kezdeni, ami lehetővé teszi a tanulást azonos ritmusban, mivel a tanulók minden nap ugyanabban az időben kezdik az iskolai napot;
  • szabályozza az iskolai nap nehézségi fokát az iskolások heti teljesítményének dinamikájától függően;
  • az órákat gyakorlatilag „ablakok” nélkül vagy minimális számmal kell megszervezni, ami lehetővé teszi a tanári munka ritmusának fenntartását és kedvező munkakörnyezet kialakítását;
  • racionálisan váltogatja a különböző irányú tárgyakat;
  • racionálisan rendezze el a szükséges kettős leckéket;
  • a gyártási igények miatt gyorsan módosítani és módosítani az ütemezést.

Ezenkívül ez a módszer nem igényel jelentős mennyiségű üres papírt (további táblázatok, különösen, ha az iskolában sok második és harmadik osztály van (30 vagy több).

Annak érdekében, hogy minőségi ütemtervet készítsünk, amely megfelel egy adott oktatási intézmény képességeinek, minden párhuzamosan saját diagnózist kell készítenie a tantárgyak nehézségi fokáról és unalmasságáról. Ebben az esetben a hallgatóknak kell a szakértőknek lenniük, hiszen náluk senki sem tudja jobban megmondani, melyik tantárgy nehéz és fárasztó.

Az iskolai órarend higiénés értékelésének szempontjai

1. Az általános iskolai osztályok száma ______.

2. Az általános és középiskolai osztályok száma _______________.

3. Az órákra felhasznált összes tanterem – _______________.

4. Elfogadási skála elérhetősége az Ön oktatási intézményében:

5. Az iskolai tantervben a tantárgyi elfogadhatósági skálát figyelembe véve:

6. A tanórák napi elosztása tanulók számára:

7. Minden osztály az első órával kezdi a tanulmányait:

8. Különböző irányú és összetettségű tantárgyak racionális váltogatása:

9. A tanulói teljesítménynek való megfelelés az órarendben (heti dinamika):

10. A tanári órák ésszerű elrendezése:

11. Tanáronkénti maximális óraszám naponta:

a) legfeljebb 4 tanóra –____ tanároknak – ______ (%);

b) 5 és 6 tanóra - ____ tanár - _____ (%);

c) 7 vagy több óra - ___ tanár - ___ (%).

12. Elérhető módszertani nap (tanári létszám feltüntetése):

a) legfeljebb heti 24 órás leterheltséggel – ____ pedagógusnak;

b) heti 25-30 óra munkaterheléssel – ___ pedagógusnak;

c) heti 30 órát meghaladó munkateherrel – pedagógusok részére.

  1. Készítsen készleteket a tárgyak neveivel 5-től 11-ig.
  2. Adja meg a tanulóknak tantárgynévkártyákat és válaszlapokat.
  3. Ajánlja fel, hogy válasszon kártyákat azon tantárgyak nevével, amelyeket ezen az órán tanulunk (napló segítségével).
  4. Tisztázza a tárgyak „nehézségének” fogalmát.
  5. Ajánlja fel az egyes tantárgyak nehézségének önálló meghatározását rangsorolás útján, pl. a kártyák kihelyezése a téma csökkenő nehézségi sorrendjében (a kártyákat felülről lefelé, azaz az első helyen felül a legnehezebb tárgyú kártya, alatta a kevésbé nehéz, stb.).
  6. Írja fel a válaszlapra a tételek így kapott elrendezését!
  7. Ezt követően elemezze és tisztázza a tárgyak „fárasztó” fogalmát.
  8. Végezzen el hasonló rangsorolási eljárást, és írja le a kapott igazítást a válaszlapra.
  9. Gyűjtsd össze és dolgozd fel a válaszlapokat (lásd az alábbi összefoglaló táblázat űrlapot).

– ahol: mk – egy osztály tantárgyának átlagpontszáma;

n – a vizsgált párhuzamos osztályok száma;

vagy a következő képlettel:

– ahol: Mk – egy osztály tantárgyának pontösszege;

n – az azonos párhuzamos vizsgálatban részt vevő hallgatók száma.

Például a 7. évfolyamon párhuzamosan öt osztály van, 130-an vettek részt a diagnózisban. Az orosz nyelvben a párhuzamos pontok összege 469 volt. A képletbe behelyettesítjük a számokat:

Házasodik. b. pr. = (469/130) = 3,61 – az orosz nyelv átlagpontszáma a 7. osztályban 3,61 volt, a gyerekek ezt a tantárgyat meglehetősen nehéznek érzékelik.

Ugyanígy külön számítják ki az egyes tantárgyak átlagos pontszámát a fáradtság tekintetében.

Ezután megtaláljuk az egyes tantárgyak átlagos elfogadási pontszámát. Ehhez két mutatót összeadunk: az átlagos nehézségi pontszámot és az átlagos unalmassági pontszámot, majd az eredményt elosztjuk 2-vel. Ez adja az alany átlagos elfogadhatósági pontszámát.

A kapott adatok alapján minden párhuzamhoz összeállítják az adott oktatási intézmény tantárgyainak egyéni alkalmassági táblázatát.

Pivot tábla űrlap a válaszok feldolgozásához

2. függelék

Tanulmányi órák rangsorolása a héten
a tanulók teljesítményének szintjétől függően a különböző osztályokban

1 – legkedvezőbb óra; 10 – a legkedvezőtlenebb.

6-7 – csökkent teljesítményszint (kedvezőtlen órák levezetésére).

8-10 – alacsony teljesítmény (kedvezőtlen óravezetési órák).

A pedagógus heti terheléselosztási táblázata

3. függelék

Technológia az órarendi táblázat elrendezésének végrehajtásához

Az elrendezés befejezéséhez elő kell készítenie:

  • 4 kartonlap (vastagság 1–2 mm, magasság – 42 cm, szélesség – 22 cm; sormagasság – 0,8 cm, oszlopszélesség – 1 cm)*;
  • 4 színes papírlap (lehetőleg világos színű), 200 g/cm sűrűségű és a kartonlapokéhoz hasonló méretekkel;
  • széles átlátszó szalag;
  • lederin (papír vinil) kartonok mappába ragasztásához (4-5 cm széles; 49-50 cm hosszú szalagok);
  • PVA ragasztó (elég erős, mint a „silakra”).

Elrendezés végrehajtási algoritmus

1. Ragasszon kartonlapokat egy „kagylóba”:

2. Helyezze el az ütemterv elkészítéséhez szükséges összes információt egy színes papírlapra (1. számú kartonlapra helyezze); példa: táblázat a p. 27.

3. A következő két színes papírlapra rajzoljon rácsot, minden lapra három napot, minden napra 7 cellát (a 2. és 3. kartonlapra helyezze).

4. A 4. lapra rajzoljon egy folyamatos rácsot napokra bontás nélkül (hasonló méretűek a cellák).

5. A kész bélelt lapokat takarja le szalaggal, hogy ne szakadjanak el a cellák vágásakor.

6. A cellákba 0,5–0,6 cm-es réseket készítsen.

7. Ragassza fel a papírlapokat a kartonlapok oldala mentén a kész „kagylóra”. Az elrendezés készen áll.

8. Külön készítsen többszínű címkéket az osztálybetűvel (5. „A”, 7. „G” stb.), a mennyiség egy 5 vagy 6 napos hét terhelése alapján + plusz olyan tanórákra, ahol osztályok vannak. alcsoportokba. Címke mérete: szélesség – 8 mm; magasság - 15 mm.

9. Készítsen bármilyen színű címkét osztályzati betűfelirat nélkül, hogy kiszámítsa az egyes tanárok heti terhelését. Méretek: szélesség 5 mm; magassága 12-14 mm.

Ez az elrendezés kényelmesen használható, mivel minden szükséges információ mindig az igazgatóhelyettes szeme előtt van. Egy mappába összehajtható, így könnyen hordozható. Ebben az esetben a címkék a nyílásokban maradnak.

Az ütemterv elkészítéséhez szükséges információk

___________ * A kartonlap méretei egyediek, mert... Minden iskolában más a tanári létszám, más a munkaidő (5 és 6 napos iskolai hét). Javasoljuk a 6 napos iskolai hét és az 50-55 tanáros iskolai órarend méretét.

Betöltés...Betöltés...