EasySchool. - il modulo per la generazione automatica dell orario delle lezioni negli istituti scolastici - Powered by EasyStaff

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1 EasySchool - il modulo per la generazione automatica dell orario delle lezioni negli istituti scolastici - Powered by EasyStaff

2 Pag. 1 La realizzazione dell orario delle lezioni rappresenta per ogni scuola un momento piuttosto critico dell anno scolastico, che capita almeno una volta all anno, e il mantenimento del quale richiede a volte durante il suo svolgimento ripetuti aggiustamenti e adattamenti ad ogni singolo istituto scolastico. La nomina degli insegnanti, che non sempre avviene in maniera tempestiva, l accettazione da parte di questi del ruolo, la raccolta di tutte le richieste del corpo docenti, le esigenze degli alunni volte ad ottenere un piano di studi equilibrato in base al peso delle materie: sono solamente alcune delle variabili che entrano in gioco durante l elaborazione dell orario delle lezioni! Il servizio web che EasyStaff propone alla galassia delle scuole italiane è frutto dell applicazione delle competenze acquisite nel tempo alle dinamiche scolastiche. L azienda è già solidamente presente nel mondo degli istituti universitari, nonostante la recente data di fondazione, a riprova del fatto che i prodotti e servizi che EasyStaff offre sono di alto livello e ad alto contenuto innovativo. EasyStaff ha trasferito l esperienza acquisita nel mondo universitario anche sulle dinamiche scolastiche, presentando la suite EasySchool, frutto dello studio dei comportamenti e problematiche analizzate grazie alla preziosa collaborazione con alcuni importanti istituti scolastici italiani. In EasySchool ogni scuola troverà lo strumento con cui ridurre i tempi di elaborazione dei calendari delle lezioni, soddisfare maggiormente le richieste di insegnanti ed alunni, e risparmiare le energie del personale addetto a questo compito. E non è ancora tutto: la scuola che sceglie di affidarsi ad EasySchool ha inoltre la certezza di utilizzare un programma che offre un interfaccia utente non solamente efficiente, ma anche funzionale alle necessità grafiche e formali cui deve far fronte una scuola; un interfaccia curata rivolta anche all utenza esterna, specialmente quella non coinvolta direttamente nelle dinamiche scolastiche, migliora l immagine della scuola stessa.

3 Pag. 2 EasySchool è un servizio informatico completamente web pensato da EasyStaff per il mondo della scuola, che consente di generare automaticamente un orario delle lezioni rispondente alle preferenze espresse dall utente. Le materie presenti nel piano degli studi delle scuole sono prestabilite nel numero e nella tipologia dal Ministero, e quindi non c è una varietà di combinazioni possibili vasta quanto nelle Università. Tuttavia la varietà di percorsi interni ad ogni istituto, nonché la necessità di amalgamare le ore di lezione in modo da distribuire il carico di lavoro, richiedono al personale amministrativo scolastico uno sforzo notevole per far quadrare il cerchio, facendo incontrare le richieste degli studenti con quelle più varie del corpo docenti. Da parte dei docenti inoltre le richieste variano notevolmente a seconda della tipologia di materia che insegnano: italiano comprende al suo interno sia lingua che letteratura, e per la tipologia di verifiche richiede una determinata disposizione delle ore assegnategli, matematica come educazione fisica richiedono altri posizionamenti all'interno di un orario ben bilanciato. Risulta indispensabile essere in possesso di uno strumento informatico che, senza l utilizzo della carta, permetta di ascoltare al meglio le richieste dei docenti, armonizzandole con quelle degli studenti, dando ad entrambe le parti il giusto peso nel momento in cui emergano dei conflitti. L elaborazione di un orario equilibrato e bilanciato è possibile grazie al sistema EasySchool poiché si tratta di un servizio web che si basa sul funzionamento di un innovativo algoritmo di ottimizzazione, studiato nell ambito della ricerca universitaria, che consente all utente di assegnare dei pesi differenti per importanza alle richieste e vincoli inseriti all interno del calcolo di ogni orario delle lezioni. L amministrazione di EasySchool ha inoltre la possibilità di eseguire delle revisioni degli orari delle lezioni prodotti tramite trascinamento drag&drop di tasselli di lezioni su finestre temporali diverse, sempre accompagnati da informazioni dettagliate sia sullo stato della soluzione che sugli effetti della modifica stessa. Il fatto che le eventuali violazioni delle regole per la creazione degli orari vengano tempestivamente segnalate, rappresenta una garanzia per l amministratore dell orario delle lezioni. Interagendo e cambiando di volta in volta i parametri secondo cui il programma elabora i suoi risultati, l utente viene supportato nella gestione contemporanea di variabili che manualmente non verrebbero correttamente soppesate, portando ad un orario non ottimale, ma solamente soddisfacente nei casi più fortunati. Per tutte queste ragioni, EasySchool rappresenta un importante alleato per risolvere tutte le problematiche legate alla generazione e alla revisione degli orari delle lezioni di un istituto scolastico!

4 Pag. 3 GIORNI E FASCE ORARIE Gli orari delle lezioni vengono prodotti per ogni singolo anno scolastico oppure per singolo quadrimestre. Per ogni periodo didattico è possibile configurare:» data di inizio e di fine della pianificazione con relativi giorni di interruzione delle lezioni causa festività.» griglia temporale utilizzata per la pianificazione degli orari con la specifica della durata di ogni singolo timeslot, della ricreazione e della pausa pranzo in caso di rientro pomeridiano. SPAZI CONDIVISI Per spazi condivisi si intendono le palestre, i laboratori e in generale tutte le aule che possono essere occupate in maniera condivisa tra le classi della scuola. Per ogni spazio condiviso è possibile definire:» la capienza espressa in numero di posti a sedere.» la sede per evitare spostamenti logistici per gli studenti che risultano troppo dispendiosi in termini di tempo.» le attrezzature fisse e mobili a disposizione. OFFERTA FORMATIVA L offerta formativa è definita dalle materie che devono essere svolte per ogni classe nell anno scolastico di riferimento. Ogni materia è assegnata ad uno o più docenti ed è associata ad un numero di ore settimanali di lezione che comporranno l orario settimanale complessivo della classe. L utente può scegliere di creare dei sottogruppi di materie chiamati ambiti didattici in cui riunire per questioni di praticità di gestione e successiva visualizzazione le materie che appartengono ad uno stesso ambito di studi (umanistico, scientifico, linguistico etc.); ad ogni materia è possibile associare un peso che rappresenta l impatto della stessa sul carico di lavoro giornaliero dello studente.

5 Pag. 4 La procedura on-line per i docenti è un modulo molto importante di EasySchool che permette al gestore degli orari delle lezioni di ricevere tutte le richieste da parte del corpo docenti in modo automatico, evitando di dover interpretare e inserire manualmente i desiderata ricevuti via mail o comunicati verbalmente. Le richieste dei docenti sono memorizzate nel sistema e sono immediatamente disponibili durante l elaborazione dell orario delle lezioni delle classi. ASSOCIAZIONE ALLE CLASSI L utente amministratore può permettere al docente di compilare on-line l elenco delle proprie materie e delle classi assegnategli. Grazie a questa modalità, utilizzabile a discrezione dell utente amministratore, l intera offerta formativa verrà automaticamente raccolta nel sistema senza che questa venga appositamente compilata dall amministratore attraverso inserimento manuale. RICHIESTA DISPONIBILITA TEMPORALI Il docente inserisce le proprie disponibilità definendo, per gli slot temporali di ogni singolo giorno, dei livelli di preferenza. E consentito inserire un livello impossibile, in cui nessuna lezione del docente sarà pianificata, uno sgradito, in cui per quanto possibile, il sistema non assegnerà nessuna attività oppure uno disponibile, in cui il docente dichiara utile per lo svolgimento delle lezioni. Il numero di caselle impossibili e sgradite sono limitate dall utente amministratore e possono essere definite a discrezione del Preside. PREFERENZA GIORNO LIBERO Il docente potrà esprimere la preferenza sul suo giorno libero, avendone diritto, e in aggiunta dichiarare un ulteriore giorno che il sistema valuterà in un secondo momento, solamente qualora non riuscisse a soddisfare la richiesta principale.

6 Pag. 5 L utente amministratore può pilotare la soluzione finale dell orario delle lezioni calibrando l importanza di diverse regole del calcolo. Ogni regola, in base al peso assegnatole tramite la leva posizionata a destra, influisce sull elaborazione finale dell orario, e quindi è compito dell utente amministratore equilibrare i valori per i docenti e per gli studenti in modo da venire incontro alle necessità di entrambi i gruppi. Sfruttando quindi il bilanciamento di queste leve si ottiene l aderenza massima dell orario finale alle dinamiche interne che caratterizzano ogni istituto scolastico. SPAZI CONDIVISI Regole che determinano la corretta occupazione degli spazi condivisi. DOCENTI Regole che determinano il rispetto dei desiderata temporali, il soddisfacimento del giorno libero richiesto, la distribuzione omogenea e compatta dell orario delle lezioni assegnato nella settimana. INSEGNAMENTI Regole che determinano il rispetto della distribuzione delle ore di lezione settimanali, ad esempio per materie che richiedono più ore consecutive di lezione. CURRICULA Regole che determinano il rispetto delle esigenze degli studenti, in modo che si evitino accumuli di lezioni troppo pesanti o troppo leggere oppure che non vengano posizionate le stesse lezioni sempre negli stessi timeslot in giorni diversi. EasySchool utilizza algoritmi di ottimizzazione innovativi basati sul paradigma della ricerca locale. Le tecniche meta-euristiche della ricerca locale permettono di trovare soluzioni di alta qualità in tempi relativamente brevi, permettendo all utente di generare il calcolo dell orario su scenari diversi, modificando di volta in volta le regole della ricerca oppure alterando i vincoli dei docenti o inserendo restrizioni sull utilizzo degli spazi. L algoritmo di EasySchool è il risultato della ricerca svolta in ambito accademico dal gruppo di ricerca SATT della Facoltà di Ingegneria dell Università degli Studi di Udine

7 Pag. 6 A seguito della generazione dell orario delle lezioni l utente di EasySchool può analizzare la soluzione prodotta visualizzando il piano per:» Classe - vista settimanale» Docente - vista settimanale» Sede deli spazi condivisi - vista giornaliera» Spazi condivisi vista settimanale La griglia interattiva dell orario delle lezioni presenta una serie di interessanti funzionalità tra le quali la visualizzazione immediata degli spazi condivisi liberi di uno specifico slot di lezione, il recupero istantaneo dei vincoli temporali del docente, la rigenerazione del piano delle lezioni visualizzato, ecc E possibile pubblicare gli orari delle lezioni in formato HTML e PDF; le pagine sono interattive e consentono il passaggio da un orario delle lezioni all altro con la massima rapidità. Gli orari pubblicati on-line sono quelli per studente, docente, sede e spazi condivisi. E inoltre possibile pubblicare la pagina complessiva dell orario delle lezioni molto utile per un rapido controllo sugli orari assegnati ai singoli docenti. Si possono ottenere diversi profili di pubblicazione, pensati dagli utenti del programma per diverse tipologie di attori che interagiscono con l istituto scolastico, con la possibilità di configurare le celle delle lezioni, i colori del layout ed i loghi dell istituto. Una funzionalità estremamente importante riguarda la possibilità di revisionare l orario delle lezioni prodotto con delle modifiche manuali di trascinamento drag&drop della lezione in un altro periodo e in un altra aula e di scambio con altra lezione. Il sistema segnala puntualmente le violazioni prodotte dalla revisione evidenziando le regole infrante aventi il maggior peso.

8 Pag. 7 Alla base di EasySchool vi è un risolutore che si basa sulle moderne tecniche meta-euristiche di ricerca locale; il framework EasyLocal++ (Di Gaspero & Schaerf) permette la personalizzazione del problema di assegnazione dell orario, includendo le più sofisticate tecniche di ricerca locale tra le quali il Simulated Annealing, che risulta, in questo contesto, la tecnica che ottiene i risultati migliori nel minor tempo. Nella figura seguente è riportato lo schema generale di ricezione e manipolazione dei dati. La figura seguente descrive lo schema generale su cui si basa il framework EasyLocal++. EasySchool aiuta il cliente in tutte le fasi della generazione dell orario facendo uso di un interfaccia web semplice ed intuitiva. Il servizio web consente all utente molti vantaggi tra i quali:» risolve i problemi di compatibilità dei formati di ingresso delle istanze ricorrendo all inserimento interattivo tramite una semplice interfaccia on-line;» facilita la gestione delle informazioni;» consente di svolgere qualsiasi tipo di operazione sull orario con la massima trasparenza e sicurezza;» permette di non sovraccaricare la macchina dell utente perché la gestione dei calcoli è eseguita da un server in hosting;» facilita la trasmissione dell orario anche al personale docente e agli studenti; L interfaccia grafica è stata realizzata in linguaggio PHP, facendo uso per lo sviluppo di alcune classi di PEAR. Le visualizzazioni dell orario e la possibilità di eseguire delle mosse manuali in modo interattivo sono state realizzate tramite oggetti Flash e JQuery. L accesso ad EasySchool è permesso da qualsiasi PC connesso ad Internet ed è compatibile con i più comuni web browser sul mercato quali Internet Explorer, Google Chrome, Mozilla Firefox, Opera e Safari. Non è necessario installare alcuna applicazione sul PC dell utente, sia esso l amministratore o il docente, in quanto l intero servizio è fruibile attraverso la rete internet, con la possibilità di mantenere aggiornati i lavori svolti anche utilizzando in tempi diversi computer o tablet differenti.