Autor: Sebastian Knopp, Head of Optimization bei Untis
Planen
Warum kann eine Software den Stundenplan schneller und besser erstellen?
Die Vorteile einer Stundenplan-Software und wie die Berechnung eines Stundenplans funktioniert
Die Erstellung eines Stundenplans wurde jahrzehntelang per Hand mit Hilfe von Stecktafel und Hirnschmalz gelöst - was also bringt hier der Computer?
Die Vorteile einer Software zur Erstellung des Stundenplans
Schnelligkeit
Ob zu Beginn des Schuljahres oder unterjährig bei einem Kursentfall oder Lehrkraftwechsel – eine Software kann in kürzester Zeit einen vollständigen Stundenplan generieren und dabei sicherstellen, dass Anforderungen bestmöglich erfüllt werden. Gerade zum Schulstart ist es nicht unwesentlich, ob der geregelte Unterricht nach 3 Tagen oder nach 2 Wochen beginnt.
Effizienz
Mithilfe von fortschrittlichen Algorithmen kann eine Stundenplan-Software mit der unvorstellbar großen Zahl möglicher Stundenpläne effizienter umgehen als ein Mensch. Dabei kann die Software verschiedene Faktoren berücksichtigen, wie beispielsweise die Verfügbarkeit von Räumen und Lehrkräften, die Anzahl der Schüler*in pro Klasse, die Kursanforderungen und mögliche Konflikte zwischen den Stundenplänen der einzelnen Schüler*innen. Manuell sind diese komplexen Berechnungen sehr zeitaufwendig und fehleranfällig, aber mithilfe einer Software findet man schneller eine passende Lösung.
Flexibilität
Mit einer Stundenplan-Software können Anpassungen und Änderungen am Stundenplan schnell erledigt werden. Die Software spielt verschiedene Szenarien durch und bewertet die Auswirkungen dieser Änderungen auf den Stundenplan, um die bestmögliche Lösung zu finden. Dabei unterstützt sie die/den Stundenplaner*in auch dabei, mögliche Engpässe oder Konflikte vor der Veröffentlichung des neuen Stundenplans zu erkennen und zu vermeiden.
Qualität
Für eine Software ist der Stundenplan erst dann fertig, wenn alle Bedingungen möglichst gut berücksichtigt wurden. Der Schlüssel dazu sind verschiedene Optimierungstechniken, mit denen das Programm versucht, einen guten Kompromiss zwischen allen Planungsbedingungen zu finden. Solche Optimierungen sind für einen menschlichen Stundenplaner möglicherweise nicht so leicht zu erkennen oder zu berücksichtigen.
Wiederverwendbarkeit
Ab dem zweiten Jahr verringert sich der Aufwand der Stundenplanerstellung automatisch, da man die grundlegenden Daten von Schüler*innen, Lehrkräften, Räumen, Unterrichten, usw. bereits eingegeben hat.Auf diese sogenannten Stammdaten kann das Programm im nächsten Jahr wieder zugreifen und das spart enorm viel Zeit und Nerven.
Neutralität
Als Stundenplaner*in kann man es niemandem recht machen. “Den perfekten Stundenplan für alle Schüler*innen und Lehrkräfte” gibt es nicht, man muss jedes Jahr Kompromisse machen. Da kommt es doch gelegen, wenn man die Schuld dafür auf das Programm schieben kann :)
Wie funktioniert die Berechnung eines Stundenplans?
Computer rechnen und lösen Problemstellungen mithilfe sogenannter Algorithmen. Das sind vereinfacht gesagt eine Reihe von Anweisungen, die von einem Programm Schritt für Schritt ausgeführt werden, um eine Aufgabe oder ein Problem zu lösen. Der anfangs noch leere Stundenplan wird von der Software mithilfe einer ausgeklügelten Heuristik (Optimierungsverfahren) automatisch mit Unterrichtsstunden befüllt. Anschließend wird der Stundenplan durch gezieltes Tauschen von Unterrichtsstunden verbessert.
“Beim manuellen Planen würde gelten: der Plan ist fertig, wenn es gut genug für den erschöpften Planer ist. Der Computer jedoch rechnet weiter, bis er nichts mehr findet, was er verbessern kann.”, erklärt Heinz Petters, Mitgründer von Untis.
Das manuelle Verplanen von Unterrichten im Stundenplan ist auch möglich und wird durch nützliche Funktionen unterstützt, wie dem Vorschlag von Tauschketten, einer farblichen Bewertungsanzeige für die Qualität des Stundenplans und einer umfassenden Diagnose, um evtl. Konflikte im Stundenplan zu erkennen. Damit gelingt es dem Computer, in kürzester Zeit praxistaugliche Stundenpläne zu berechnen.
Mensch und Maschine: Gemeinsam für den besten Stundenplan
Mit der zunehmenden Verbreitung der Computer ab den 70er Jahren begann eine Revolution bei der Erstellung der Stundenpläne. Untis wurde 1970 gegründet und trieb diese Entwicklung mit seinen damals bereits fortschrittlichsten Planungsalgorithmen voran. Der gesamte Prozess der Stundenplanerstellung konnte mithilfe eines Programms wesentlich beschleunigt werden und lieferte deutlich bessere Ergebnisse. Die Software setzte neue Maßstäbe, indem sie die große Zahl der möglichen Stundenpläne in den Griff bekam und den Aufwand der Stundeplanerstellung maßgeblich reduzierte. Durch den Einsatz von Optimierungstechniken kann sie den Stundenplan perfektionieren und sogar blitzschnell auf Änderungen reagieren.
Natürlich sind Erfahrung und Fachwissen in bestimmten Situationen unerlässlich. Dennoch zeigt sich, dass ein*e erfahrene*r Stundenplaner*in zusammen mit einer Stundenplanungssoftware die beste Balance zwischen Effizienz und Qualität erreichen kann. Und diese unschlagbare Kombination führt zu herausragenden Stundenplänen.
