Программа для составления расписания «АСТРА»

Программа АСТРА (Автоматизированное СосТавление РАсписания) предназначена для применения в качестве инструмента при составлении расписания занятий в средних учебных заведениях различного профиля, которые работают в одну или две смены и в которых продолжительность цикла занятий в учебном процессе составляет одну неделю.

Программа позволяет освободить пользователя от утомительной работы по перебору вариантов расстановки занятий, значительно сократить сроки составления расписания, повысить его качество, упростить процесс оформления расписания, оперативно подобрать замены временно отсутствующим преподавателям.

Программа не требует от пользователя специфических знаний из области компьютерных технологий, единственное, что требуется — умение работать с клавиатурой.

Главная идея создания программы — ПОЛНОСТЬЮ освободить пользователя от ручной бумажной «комбинаторики» .

Основные возможности программы:

• · настройка на условия конкретного применения (см. Исходные данные);
• · кабинетная и/или классно-урочная системы обучения (возможна их комбинация);
• · любое количество учебных дней (от 1 до 6) как для учебного заведения в целом, так и для отдельных классов;
• · 100-процентное размещение занятий в автоматическом режиме;
• · настройка параметров распределения занятий;
• · проведение занятий продолжительностью 1, 2 и/или 3 учебных часа;
• · учет требований и ограничений по времени проведения занятий;
• · учет гигиенических требований СЭС;
• · учет запрещенных сочетаний предметов;
• · учет сложности предметов для оптимального чередования занятий в течение учебного дня;
• · учет индивидуальных требований и пожеланий преподавателей (свободные (методические) дни, время работы, закрепленные и альтернативные аудитории, допустимое количество «окон» и др.);
• · программное определение свободных дней преподавателей;
• · выдерживание параллелей для преподавателей;
• · отсутствие «окон» у классов;
• · разделение класса на несколько (до 4-х) групп и объединение нескольких (до 4-х) классов в поток по любым предметам, возможно одновременное разделение и объединение классов и/или групп классов;
• · рациональное использование аудиторного фонда;
• · ручная корректировка расписания после автоматической расстановки занятий (при необходимости);
• · быстрый поиск замен временно отсутствующим преподавателям и ведение протокола замен.

Технология составления расписания.

После подготовки исходных данных работа составителя расписания сводится к действиям, укрупненная схема которых выглядит следующим образом:

• 1. Запуск расчетной процедуры.
• 2. Анализ результатов.
• 3. Корректировка исходных данных (при необходимости).
• 4. Переход на выполнение п. 1 и повторение указанных действий до тех пор, пока не будет получен приемлемый вариант расписания.

Таким образом, процесс составления расписания является итерационным. С каждым шагом итерации пользователь все ближе продвигается к желаемому результату. Всю работу по перебору и поиску наиболее оптимальных вариантов размещения занятий выполняет программа, позволяющая благодаря эффективному алгоритму достичь 100% расстановки занятий в автоматическом режиме. При этом пользователь полностью освобождается от ручной расстановки занятий и занимается только корректировкой исходных данных (в основном — временных требований и ограничений) и оценкой полученных результатов.

Определить количество шагов итерации в каждом конкретном случае невозможно, тем более, что на первых шагах, как правило, устраняются разного рода ошибки, допущенные при подготовке исходных данных. Количество шагов зависит как от степени удовлетворенности качеством расписания, оцениваемым по различным критериям, так и от количества случаев возникновения конфликтных ситуаций, разрешаемых путем корректировки исходных данных (зачастую противоречивых).

Способы разрешения конфликтных ситуаций подробно описаны во встроенном руководстве.

В особо сложных случаях, когда размещение 100% занятий в автоматическом режиме затруднено, а также в случае, если полученное расписание обладает определенными недостатками, пользователь может дорасставить занятия вручную. Для этого в программе имеются удобные средства ручной корректировки расписания, позволяющие произвести все необходимые действия (снятие, вставка, перенос занятий и др.).

В программе АСТРА процесс составления расписания разбит на два этапа:

— на первом этапе производится распределение учебной нагрузки по дням недели с учетом заданных критериев оптимизации (см. Параметры распределения занятий) (составляется промежуточное расписание недели, в котором определяются дни проведения занятий, но еще не решается вопрос о часах их проведения);

— на втором этапе производится расстановка занятий по часам внутри каждого дня недели с учетом требований и ограничений по времени их проведения (составляется окончательное расписание дней).

Такой подход к решению задачи составления расписания дает возможность пользователю уже на первом этапе четко контролировать и вовремя обеспечивать выполнение ряда важнейших показателей качества расписания (равномерность распределения нагрузки классов и преподавателей, гигиенические требования СЭС и др.).

Соответственно в программе имеются две расчетные процедуры, для каждой из которых выполняются действия, описанные выше.

Время работы одной расчетной процедуры варьируется в пределах от нескольких секунд до нескольких минут. Оно зависит от быстродействия компьютера (определяющий фактор), объема исходных данных и сложности условий, заданных для составления расписания.

Любой вариант расписания (вместе с соответствующими исходными данными), как окончательный, так и полученный на промежуточном шаге итерации, может быть сохранен в архиве или на дискете и в любой момент восстановлен. Таким образом, в случае получения на очередном шаге итерации неудовлетворительного результата, можно легко вернуться к предыдущему промежуточному варианту расписания и продолжить работу над ним другим путем.

Дополнительные возможности программы:

• · встроенное руководство (с примерами), одновременно являющееся контекстно-зависимой помощью по всем функциям программы;
• · выдача разнообразной аналитической информации для разрешения конфликтных ситуаций;
• · выдача гистограмм распределения нагрузки по дням учебной недели для классов, преподавателей и аудиторий;
• · выдача гистограмм распределения суммы баллов СЭС по дням учебной недели для классов;
• · быстрое обновление (восстановление) исходных данных при составлении новых расписаний;
• · ведение архива расписаний (вариантов расписаний) вместе с соответствующими исходными данными;
• · настройка параметров печати;
• · резервное копирование/восстановление данных;
• · парольная защита при входе в программу.

Исходные данные для составления расписания:

• · списки предметов, аудиторий, преподавателей и классов, содержащие необходимые сведения;
• · таблица разделения/объединения классов;
• · таблица выдерживания параллелей;
• · тарификация преподавателей (с возможностью установки различных параметров занятий).

Вместо вывода форм на печать возможен их вывод в текстовый файл в кодировке Windows-1251 или DOS (CP-866).

Примеры выходных форм содержатся в подкаталоге FORMS. OUT главного каталога программы.

Требования к компьютеру:

• · компьютер любой конфигурации с тактовой частотой процессора не ниже 400 МГц (желательно 850…1600 МГц и выше);
• · операционная система Windows 95/98/2000/Me или MS DOS версии 5.0 и выше;
• · принтер — либо матричный EPSON-совместимый, либо струйный типа HP DeskJet или лазерный типа HP LaserJet фирмы Hewlett Packard. При печати на струйном или лазерном принтере непосредственно из программы никаких специальных драйверов для печати не требуется (даже при работе в среде «чистого» DOS) при условии подключения принтера к порту LPT1;
• · для установки программы на жестком диске требуется 1,8 мегабайт свободного пространства.

Режим работы программы:

Программа работает в двух режимах: демонстрационном и рабочем (полнофункциональном) в соответствии с принципом SHAREWARE (условно-бесплатная программа).

После первоначальной установки на компьютер программа начинает работать в демонстрационном режиме. Этот режим отличается от рабочего режима тем, что в нем суммарное число запусков расчетных процедур на реальных данных ограничено (максимум 50). Все другие функции программы доступны в полном объеме. Указанного числа запусков вполне достаточно для того, чтобы составить, по крайней мере, одно рабочее расписание.

При работе с базой данных демонстрационного примера число запусков расчетных процедур не ограничено при условии неизменности тарификации преподавателей, остальные исходные данные (включая параметры занятий) можно изменять.

Все реальные исходные данные, подготовленные в демонстрационном режиме, а также результаты составления расписания, полученные в этом режиме, при переводе программы в рабочий режим сохраняются (база данных не изменяется).

Для перевода программы в рабочий режим необходимо ее зарегистрировать (в момент регистрации программа «привязывается» к компьютеру, на котором она установлена, и выдает свой регистрационный номер) и получить от распространителя (владелец авторских прав также является распространителем) персональный ключ (определенный набор буквенно-цифровых символов) (см. Покупка программы).

Использование и распространение программы осуществляется в соответствии с условиями Лицензионного соглашения.