Bản thân việc xếp Thời khóa biểu là rõ ràng nhưng mục đích, tính tối ưu của bài toán này chưa bao giờ và sẽ không bao giờ có thể rõ ràng.. Sự phức tạp nhất hiện nay của bài toán xếp Th
Trang 1HỘI THẢO Các tính năng mới nhất của phần
Trang 2Nội dung
1 Vài nét về công ty School@net
2 Mô hình và bài toán quản lý nhà trường phổ
thông
3 Giới thiệu phần mềm TKB 7.5
4 Chương trình khuyến mại đặc biệt TKB 7.5 cho
các nhà trường phổ thông
Giải lao, tiệc trà
1 Giới thiệu nhanh phần mềm quản lý học tập
nhà trường School Viewer 6.0
2 Qui trình xếp thời khóa biểu bằng phần mềm
TKB 7.5
Trang 3Vài nét về School@net
Công ty School@net thành lập 12-1998, là công
ty phần mềm duy nhất chuyên thiết kế giải pháp và phần mềm cho Học sinh và nhà trường.
Hơn 50 sản phẩm phần mềm đóng gói và giải pháp được áp dụng tại rất nhiều nhà trường
và gia đình trên phạm vi cả nước.
Web site: http://www.vnschool.net
Bùi Việt Hà, 0903454818
habv@vnschool.net
Trang 4Sản phẩm công ty School@net
CDROM phần mềm
Giáo dục, Giải trí
50 CD
Phần mềm quản lý nhà trường PT
Phần mềm quản lý các trường Đại học, Cao đẳng
Phần mềm Công cụ
hỗ trợ Học và Dạy
Tạp chí Tin học
& Nhà trường
Trang 5Mô hình chung quản lý ngành
GD&ĐT
Trang 6Mô hình chung quản lý ngành GD&ĐT
Trường THCN
Mẫu giáo Mầm non
Bộ GD & ĐT
Các sở ban ngành khác
Sở GD&ĐT Tỉnh
Gia đình & xã
hội
Phòng GD&ĐT Quận/huyện
Các tổ chức XH
UBNN
Tỉnh/thành phố
Trang 7Các hệ thống thông tin quản lý và điều
Trang 8Mô hình hệ thống Quản lý Đào tạo Nhà trường
Quản lý & điều hành giảng dạy
Quản lý điểm học sinh
Thi Tốt nghiệp
Đăng bộ học sinh
Trang 9Giới thiệu phần mềm TKB 7.5
Trang 10Lịch sử 20 năm của TKB
- TKB phiên bản đầu tiên 1.5 ra đời năm 1989.
- Phiên bản 2.1 ra đời năm 1990.
- Các phiên bản thương mại ra đời cùng với công ty School@net:
Trang 11TKB đã đạt nhiều lần IT CUP của hội Tin học
Việt nam và BITCUP của PCWORLD Việt
Nam
Trang 12Độ phức tạp của bài toán
Xếp Thời khóa biểu
- Bài toán xếp Thời khóa biểu là một bài toán rất khó, vậy điều khó nhất là ở đâu?
- Bí quyết của cách giải quyết vấn đề của TKB như thế nào?
- Việc chuyển tư duy xếp Thời khóa biểu bằng tay sang máy tính có khó hay không?
- Làm thế nào để đưa phần mềm TKB vào thực
tế nhà trường?
Trang 13Bài toán xếp Thời khóa biểu là một bài toán rất khó, vậy
điều khó nhất là ở đâu?
Bản thân việc xếp Thời khóa biểu là rõ ràng nhưng mục
đích, tính tối ưu của bài toán này chưa bao giờ và sẽ
không bao giờ có thể rõ ràng Không có chuẩn mực nào cho việc xác định tính tối ưu của một Thời khóa biểu.
Sự phức tạp nhất hiện nay của bài toán xếp Thời khóa biểu nhà trường Việt Nam hiện nay nằm ở sự mâu thuẫn và phức tạp của các ràng buộc giáo viên.
Giải quyết các mâu thuẫn ràng buộc trên nằm ngoài phạm
vi tư duy logic của thuật toán và lập trình cổ điển.
Trang 14Quan ®iÓm x©y dùng
ch ¬ng tr×nh
Khi x©y dùng ch ¬ng tr×nh TKB quan ®iÓm
chÝnh cña chóng t«i lµ:
1 TKB ph¶i lµ mét phÇn mÒm chuyªn nghiÖp
2 X©y dùng c¸c c«ng cô hç trî gióp ng êi lËp
thêi khãa biÓu phæ th«ng
Trang 15Việc chuyển tư duy xếp Thời khóa biểu bằng tay sang
máy tính có khó hay không?
Vừa khó, vừa dễ
- Công cụ: thước, tẩy, bút chì,
mảnh gỗ, giấy trắng to.
- Không hạn chế tầm nhìn và
ghi chép trên giấy.
- Luôn phải đề phòng khỏi bị
xếp trùng giờ, trùng tiết.
- Phải tư duy liền mạch nếu
không quên ngay.
- Kinh nghiệm nhiều năm
- Công cụ: bàn phím, chuột.
- Toàn bộ thông tin hiện trên màn hình 14-17 inch.
- Máy tính tự động cảnh báo trùng giờ, trùng tiết.
- Vừa làm vừa chơi, lưu giữ liệu trên máy, có thể xếp bất cứ lúc nào.
- Có thể mô phỏng tuy duy xếp
Trang 16Ích lợi của việc xếp Thời khóa biểu bằng máy tính
- Đảm bảo một Thời khóa biểu đúng, không bao giờ trùng giờ.
- Thoải mái đầu óc, không phải căng thẳng suy nghĩ và tư duy.
- Công cụ mô phỏng rất đa dạng phong phú và phát triển không ngừng.
- Theo thời gian, TKB được tạo ra sẽ càng ngày càng tốt hơn.
- Dữ liệu được lưu trữ dùng cho nhiều việc khác trong quản lý nhà trường.
t o
Xếp tay
Xếp máy
Trang 17Cách giải quyết vấn đề
4 mức giải quyết vấn đề của bài
toán Thời khóa biểu
Dễ, hầu hết các phần mềm đều có thể làm được.
Khó, đòi hỏi một số chức năng và công cụ đặc biệt
Rất khó, hầu như không có phần mềm nào làm được điều này.
Xếp đại trà khoảng 70-98%
Trang 18Phần mềmTKB
Các phiên bản TKB 2.1, 3.0, 3.5 đã làm được Bản 4.0 nâng cấp đáng kể chức năng này.
Các phiên bản TKB 4.X đã có một số chức năng phục vụ chức năng này Bản 6.0 đã giải quyết trọn vẹn vấn đề này.
Đây là hướng đi chính của phần mềm TKB hiện tại và trong tương lai Những phát triển đầu tiên của hướng này từ TKB 6.5.
Trang 19TKB 7.5: phÇn mÒm
chuyªn nghiÖp
PhÇn mÒm TKB chØ cã mét chøc n¨ng duy nhÊt lµ hç trî xÕp Thêi khãa biÓu cho c¸c nhµ tr êng phæ th«ng.
PhÇn mÒm TKB ® îc viÕt trªn mét ng«n
ng÷ bËc cao kh«ng phô thuéc vµo bÊt cø mét phÇn mÒm cã b¶n quyÒn nµo kh¸c Giao diÖn cña TKB ® îc chuÈn hãa theo
nh÷ng qui íc vµ th«ng lÖ phÇn mÒm
chuÈn quèc tÕ.
Trang 20Các tính năng TKB 7.5
phòng học bộ môn và đa năng, 500 giáo viên
Main Loop, Show All, Browse Teacher, Triple View và 2b View
Trang 21Các tính năng TKB 7.5
6 Tích hợp hơn 100 công cụ hỗ trợ xếp tay và bán tự
động thời khóa biểu Các công cụ này biến phần
mềm thành một công cụ lao động mới của giáo viên xếp thời khóa biểu.
7 Khóa dữ liệu trên ô TKB.
8 Tinh chỉnh thời khóa biểu hỗ trợ Undo và Redo vô
hạn lần.
9 Lệnh tìm kiếm và truy vấn dữ liệu TKB hoàn toàn
mới là công cụ hỗ trợ đắc lực cho BGH quản lý thời khóa biểu.
Trang 22Các tính năng TKB 7.5
10 Tự động phân tích và xếp 100% thời khóa biểu áp
dụng cho tất cả các mô hình.
11 3 lệnh mô phỏng tư duy xếp TKB chính là CX (xếp
bằng được 1 tiết), Push Out (giải phóng 1 ô) và
Move To (Di chuyển tiết trên TKB.
12 5 thuật toán tinh chính dữ liệu chính: CX, FPR, DPR,
DPR-1e Đặc biệt thuật toán tinh chỉnh tối ưu
OpCX/OpDPR mới đưa vào từ TKB 7.5.
13 Cho phép lưu trữ và in ấn 5 phương án TKB trong
phần mềm.
14 Dữ liệu nhỏ, gọn dễ dàng vận chuyển và sao chép
Cài đặt mật khẩu bảo vệ dữ liệu.
Trang 23Các tính năng TKB 7.5
14 Cho phép in trên 10 dạng TKB khác nhau với rất
nhiều các lựa chọn khác nhau để in trên ô TKB Cho phép in cả TKB dự phòng.
15 Dữ liệu TKB có thể đưa ra Excel với rất nhiều khuôn
dạng và báo cáo thống kê khác nhau.
16 Đưa vào hệ số môn học cho phép tính tải dạy giáo
viên chính xác hơn.
17 Lệnh đưa dữ liệu ra HTML ngay lập tức có thể tạo
thành trang thông tin TKB trên Website nhà trường.
Trang 24Các tính năng TKB 7.5
18 Chức năng tiện ích PCGD cho phép thay đổi phân
công chuyên môn của giáo viên ngay trong năm học
mà không phải nhập và xếp lại thời khóa biểu.
19 Hỗ trợ hoàn toàn mô hình THPT phân ban với khái
niệm Chương trình đào tạo.
20 Hỗ trợ hoàn toàn mô hình phòng học bộ môn và đa
năng
21 Lần đầu tiên hỗ trợ mô hình các lớp học 2b.
22 Một loạt các tính năng hỗ trợ đánh giá GV trong quá
trình tinh chỉnh dữ liệu được đưa vào phần mềm.
23 Các chức năng tối ưu hóa TKB giáo viên (TOP) mới
được đưa vào từ TKB 7.5.
Trang 25Giới thiệu nhanh giao diện
phần mềm TKB 7.5
Trang 2610 tính năng mạnh nhất của TKB 7.5
1 Xếp tự động 100% thời
khóa biểu.
2 Mô phỏng 3 công cụ chính
của tư duy xếp TKB: CX,
Push Out, Move To.
3 Tinh chỉnh dữ liệu cho
phép quan sát tất cả các
giáo viên trung gian.
4 Thuật toán tinh chỉnh vị trí
cố định FPR.
5 Tự động đánh giá thay đổi
giáo viên của các lệnh tinh
chỉnh dữ liệu.
6 Đánh giá tiết học trên thời
khóa biểu và chức năng các phương án chuyển tiết tối ưu.
7 Đánh giá thời khóa biểu giáo
viên theo 12 tiêu chí quan trọng.
8 Thuật toán tinh chỉnh tối ưu
OpCX/OpDPR.
9 Đánh giá thời khóa biểu giáo
viên theo buổi học.
10 Các công cụ tối ưu hóa thời
khóa biểu giáo viên (TOP).
Trang 271 Xếp tự động 100% TKB
Xếp tự động 100% là tính năng khó nhất và quan
trọng nhất của một phần mềm xếp thời khóa biểu
Phần mềm TKB lần đầu tiên đưa ra chức năng
xếp 100% thời khóa biểu năm 2004 (bản 4.8), sau đó đã nâng cấp liên tục cho đến bản TKB 6.0 thì mở rộng lệnh này cho toàn bộ mô hình TKB với phòng học bộ môn và đa năng
Trang 28Lệnh xếp toàn bộ (SF)
Chức năng chính của lệnh: tự động phân tích bộ dữ liệu hiện có xem có khả năng xếp tự động 100% hay không
Nếu Không thì thông báo nguyên nhân
Nếu Có thì thực hiện việc xếp tự động
100%
Trang 29SF- Start and Finish
Lệnh SF chỉ phát huy tác dụng khi đã nhập xong toàn bộ dữ
liệu ban đầu và đã chuẩn bị xong các công việc cần thiết như: xếp tiết Sinh hoạt, Chào cờ, tạo khuôn lớp học, xếp trước một số môn hoặc giáo viên cần ưu tiên.
Lệnh SF sẽ thực hiện các công việc sau:
1 Tự động phân tích, kiểm tra các ràng buộc vật lý và logic
của dữ liệu và ràng buộc Thời khóa biểu, kiểm tra khả
năng có thể xếp được 100% công việc hay không Nếu
không được thì thông báo các nguyên nhân tương ứng.
2 Tiến hành một thuật toán đặc biệt xếp hết 100% các tiết có
trong bảng PCGD của nhà trường.
3 Tiến hành điều chỉnh, “tối ưu” hóa lại các ràng buộc môn
học hay giáo viên có thể bị phá vỡ.
4 Kết thúc công việc và thông báo lệnh thành công.
Trang 30SF- Start and Finish
Lệnh Xếp toàn bộ (SF) được thực
hiện qua 5 bước:
1 Kiểm tra điều kiện thực hiện
Xếp tự động phần còn lại bỏ qua ràng buộc giáo viên
Xếp nốt phần còn lại bỏ qua tất cả các ràng buộc (xếp hết)
Sắp xếp, tinh chỉnh lại theo ràng buộc môn học và giáo viên đã bị phá vỡ
Trang 312 3 công cụ mô phỏng tư duy xếp: CX, Push Out, Move To
CX: xếp 1 tiết vào thời khóa biểu
Push Out: giải phóng 1 ô thời khóa biểu
Move To: dịch chuyển 1 tiết trên thời khóa biểu
sang vị trí khác
Trang 32Các công cụ chính
Lệnh Giải phóng 1 ô Lệnh Xếp 1 tiết CX Lệnh dịch chuyển
Kéo thả trên TKB
Cả 3 lệnh trên đều có thể áp dụng 1 trong 5 thuật toán chính:
CX, FPR, DPR, DPR-1e, OpCX/OpDPR
Trang 333 Tinh chỉnh dữ liệu cho phép
quan sát các GV trung gian
Nguyên tắc chính của chức năng tinh chỉnh dữ
liệu là phải thay đổi một số giáo viên trung gian: nguyên tắc bù trừ (hay bảo toàn)
Phần mềm TKB cho phép quan sát tất cả các
thay đổi của các giáo viên trung gian Quyết định cuối cùng bao giờ cũng thuộc về người xếp thời khóa biểu
Trang 34“dây giáo viên” trong lệnh tinh
chỉnh dữ liệu TKB
Trong phần mềm TKB, toàn bộ các lệnh tinh chỉnh dữ liệu thời khóa biểu cho
phép người xếp quan sát các “dây” giáo viên bị ảnh hưởng khi tinh chỉnh Như
vậy người dùng sẽ kiểm soát được toàn
bộ quá trình thay đổi dữ liệu khi tinh
chỉnh thời khóa biểu.
Trang 354 Thuật toán tinh chỉnh vị
trí cố định FPR
Để thực hiện các mô phỏng tư duy của phần mềm cần những thuật toán lõi tinh chỉnh dữ liệu Trong số các thuật toán cổ điển, FPR (t/t thay đổi vị trí cố định) có rất nhiều ưu điểm vì t/t này chỉ có thể làm ảnh hưởng đến nhiều nhất 1 GV trung gian.
Thuật toán FPR được thiết kế từ bản TKB 4.0 và được nâng cấp hoàn toàn trong TKB 6.0 để hỗ trợ cho mô hình phòng học bộ môn và đa năng.
Trong phần mềm TKB sử dụng 3 thuật toán chính:
FPR, CX và DPR.
Trang 36Thuật toán FPR
A dạy tiết 1 thứ 7 muốn chuyển tiết đến tiết 5 thứ 4.
Tư duy điều chỉnh?
A luôn hưởng lợi.
Trang 37Thuật toán CX
TKB lớp học 10A
Các giáo viên trong một lớp đổi chỗ cho nhau,
một giáo viên có lợi (gv đầu tiên), các giáo
viên còn lại phải “hy sinh” để nhận một TKB
có thể xấu đi
Giả sử giáo viên dạy tiết 1 thứ 5 muốn chuyển tiết đến tiết 2 thứ 2.
Tư duy điều chỉnh?
Trang 38Thuật toán DPR, DPR-1e
TKB giáo viên A
TKB giáo viên B
TKB giáo viên C TKB giáo viên E
Trang 395 Tự động đánh giá GV thay đổi
dữ liệu của lệnh tinh chỉnh
Tính năng mới này được đưa vào phần mềm từ bản TKB
6.5 hỗ trợ cho người xếp quan sát và đánh giá chung kết quả của một thao tác tinh chỉnh dữ liệu.
Trang 40Các tiêu chí đánh giá thay đổi GV
Trang 416 Đánh giá tiết học và chức năng
chuyển tiết tối ưu
Một tính năng mới nổi bật được đưa vào từ bản
TKB 7.0 Tính năng này bao gồm 2 yếu tố:
nào xấu trên TKB giáo viên)
(b) Nếu tiết là Xấu, tìm ra vị trí tối ưu nhất để
chuyển tiết này đến vị trí mới sao cho không
bị Xấu nữa Tính năng mới này được mô tả
trong lệnh Các phương án chuyển tiết tối ưu
Trang 428 tiêu chí đánh giá tiết học
Tiết tạo ra tiết trống
Tiết duy nhất trong buổi học
Tiết vi phạm ràng buộc Bận, Nghỉ, Hạn chế
Tiết vi phạm ràng buộc không dạy
Tiết vi phạm ràng buộc nghỉ buổi dạy
Tiết vi phạm ràng buộc không dạy qua trưa
Tiết vi phạm điều kiện thời gian nghỉ giữa buổi
Tiết vi phạm ràng buộc tính chất môn học
Tiết tạo ra tiết trống
Tiết duy nhất trong buổi học
Tiết vi phạm ràng buộc Bận, Nghỉ, Hạn chế
Tiết vi phạm ràng buộc không dạy
Tiết vi phạm ràng buộc nghỉ buổi dạy
Tiết vi phạm ràng buộc không dạy qua trưa
Tiết vi phạm điều kiện thời gian nghỉ giữa buổi
Tiết vi phạm ràng buộc tính chất môn học
Trang 4310 tiêu chí đánh giá chuyển
tiết tối ưu
Không vi phạm ràng buộc Nghỉ, Hạn chế, Bận
Không vi phạm ràng buộc không dạy theo tiết
Không vi phạm ràng buộc nghỉ các ngày cụ thể
Không vi phạm ràng buộc về số tiết dạy max trong ngày Không vi phạm ràng buộc không dạy qua trưa
Không vi phạm ràng buộc dạy qua giờ nghỉ giải lao
Không vi phạm ràng buộc tính chất môn học
Không làm tăng tiết trống
Không làm giảm số buổi nghỉ
Không làm giảm số ngày nghỉ
Không vi phạm ràng buộc Nghỉ, Hạn chế, Bận
Không vi phạm ràng buộc không dạy theo tiết
Không vi phạm ràng buộc nghỉ các ngày cụ thể
Không vi phạm ràng buộc về số tiết dạy max trong ngày Không vi phạm ràng buộc không dạy qua trưa
Không vi phạm ràng buộc dạy qua giờ nghỉ giải lao
Không vi phạm ràng buộc tính chất môn học
Không làm tăng tiết trống
Không làm giảm số buổi nghỉ
Không làm giảm số ngày nghỉ
Trang 447 Đánh giá GV theo 12 tiêu chí
Đánh giá một TKB giáo viên thế nào là Tốt, Xấu
là một câu hỏi khó và là vấn đề lớn của mọi phần mềm thời khóa biểu
Từ TKB 7.0 đưa vào thêm đánh giá GV theo 12
tiêu chí, khá phù hợp với thực tế
Trang 45Có dạy qua trưa hay không?
6 tiêu chí đánh giá thỏa mãn ràng buộc TKB
Số lượng các tiết bị phá vỡ ràng buộc Nghỉ, Bận, Hạn chế.
Số buổi vi phạm ràng buộc nghỉ theo tiết học.
Số buổi vi phạm ràng buộc nghỉ buổi học.
Có vi phạm ràng buộc số buổi nghỉ dạy hay không.
Số buổi vi phạm ràng buộc dạy Max trong buổi học.
Có vi phạm ràng buộc số ngày nghỉ dạy hay không.
Trang 468 Thuật toán tinh chỉnh tối ưu
OpCX/OpDPR
Thuật toán tinh chỉnh OpCX/OpDPR mới được đưa vào
từ bản mới nhất TKB 7.5 tháng 6 năm 2009 Phát
triển đột phá nhất của thuật toán này là đảm bảo tất
cả các giáo viên trung gian đều không bị thay đổi dữ liệu để TKB bị xấu đi Hay nói cách khác: thuật toán
đã xử lý được tính tối ưu của tất cả các giáo viên
trung gian.
OpCX/OpDPR
OpCX: tối ưu CX
OpDPR: tối ưu DPR
Trang 479 Đánh giá TKB giáo viên theo
buổi học
Từ TKB 7.5 phần mềm đưa ra thêm 1 đánh giá
nữa: đánh giá từng buổi học của GV Các
đánh giá này là cơ sở của các chức năng tối
ưu TKB giáo viên trong tương lai
Trang 4810 tiêu chí đánh giá từng buổi dạy
của giáo viên
Có khoảng trống trong buổi học
Vi phạm điều kiện ràng buộc nghỉ buổi học
Dạy qua trưa
Vi phạm tính chất môn học
Chỉ có tiết Sinh Hoạt và HỌP
Dạy quá nhiều tiết
Chỉ có 1 tiết dạy
Dạy quá nhiều môn học chính
Vi phạm điều kiện ràng buộc nghỉ tiết
Phá vỡ cân bằng môn Tự nhiên - Xã hội
Có khoảng trống trong buổi học
Vi phạm điều kiện ràng buộc nghỉ buổi học
Dạy qua trưa
Vi phạm tính chất môn học
Chỉ có tiết Sinh Hoạt và HỌP
Dạy quá nhiều tiết
Chỉ có 1 tiết dạy
Dạy quá nhiều môn học chính
Vi phạm điều kiện ràng buộc nghỉ tiết
Phá vỡ cân bằng môn Tự nhiên - Xã hội
Trang 4910 Các lệnh tối ưu TKB giáo viên
(TOP)
Các lệnh hỗ trợ tối ưu TKB giáo viên mới được đưa
vào từ TKB 7.5 (áp dụng cho từng buổi học):
1 Xóa các tiết trống.
2 Giải phóng buổi học (dồn buổi, giãn buổi).
3 Tăng 1 tiết trong buổi học (dồn buổi, giãn buổi)
4 Giảm 1 tiết trong buổi học (dồn buổi, giãn buổi).