WEB TABANLI DERSLİK YERLEŞTİRME SİSTEMİ Coşkun HARMANŞAH 1, Nurcan SEYLAN 2, Volkan SÖZERİ 3, Ata ÖNAL 4, 1,2,3 Ege Üniversitesi, Ege Meslek Yüksekokulu, Bilgisayar Programcılığı, İzmir 4 Ege Üniversitesi, Fen Mühendislik Fakültesi, Bilgisayar Mühendisliği, İzmir coskun.harmansah@ege.edu.tr, nurcan.seylan@ege.edu.tr, volkan.sozeri@ege.edu.tr, ata.onal@ege.edu.tr Özet: Haftalık ders program hazırlığı eğitim kurumlarında akademik yarıyıl başlangıcında yürütülen önemli etkinliklerden birisidir. Bu hazırlık sürecinin hızlı, verimli ve düşük maliyette gerçekleştirilmesi eğitim kurumları için oldukça büyük bir önem taşımaktadır. Bu süreçteki en önemli zorluk farklı bölümler, derslik, öğretim elemanı ve ders saatleri gibi parametrelerin birlikte değerlendirilmesidir. Ders programı hazırlığının web teknolojileri kullanılarak gerçekleştirilmesi karmaşık ve maliyetli bir sürecin iyileştirilmesini sağlayacaktır. Böylece eğitim kurumlarındaki her yarıyılın başlangıcında yaşanan zaman kayıpları ve aşırı dokümantasyondan kaynaklanan maliyetler azaltılacaktır. Bu proje çalışmasında; Ege Meslek Yüksekokulu haftalık ders programı hazırlığı web tabanlı bir sistem üzerinden gerçekleştirilmiştir. WebDerslik sistemi öğrenci işleri ve koordinatörlerin ders program hazırlığında kullanabileceği çeşitli yardımcı araçlar sunmaktadır. WebDerslik programı mevcut yöntemlerle kıyasla daha iyi bir derslik yerleştirme süreç yönetimi ve kontrolü sağlanmıştır. Anahtar Sözcükler: Web Tabanlı Uygulamalar, Hazırlama, PHP Abstract: Preparing weekly course schedule is one of the most important administrative routines supporting the instructional program of the school. To achieve fast and effective course schedule is of great importance. The main difficulty in preparation of the course schedule is related to the vast number of input parameters (lecturers, students, classrooms, laboratories and time slots) that need to be considered. The use of new technologies along with course scheduling will help to improve the preparation process while reducing the cost and time and minimizing excessive documentation at the beginning of each semester. In this study, we have developed web based course scheduling system for Ege Vocational School. WebDerslik system minimizes course scheduling efforts and time spent for these activities. System provides easy access to all information tools related to course schedule for administrative staff and coordinators at the school. Results of this study showed that WebDerslik course schedule system has many advantages comparing to the existing methods. Keyword:Web Based Application, Course Scheduling, PHP 1. Giriş Günümüzde internet teknolojisinde yaşanan gelişmeler her alanda olduğu gibi eğitim-öğretim alanında da bir çok yeniliğin uygulanmasına yol açmıştır. İnternet teknolojilerinin eğitim sürecinde kullanılması; eğitimöğretimin niteliğini artırmakta, faaliyetler için harcanan zamanı kısaltmakta ve maliyetleri düşürmektedir. Bilgi teknolojilerinin; kayıt, öğrenci takibi, ders planlarının hazırlanması, ders notlarının hazırlığı ve yayınlanması, sınav sonuçları gibi öğretim dışı etkinliklerde yönetim hizmetleri olarak kullanımı çok yaygındır. Bu tür yönetim hizmetleri öğretim ile doğrudan ilgili olmamakla birlikte öğretimi yakından ilgilendiren etkinliklerdir [1]. Eğitim-öğretim faaliyetlerinin doğrudan içinde yer almayan fakat eğitim-öğretim planlama ve yönetimin önemli aşamalarından birisi haftalık ders programının hazırlanmasıdır. Derslik yerleşim hazırlığı hem yönetimin hemde ilgili bölüm öğretim elemanlarının her ders yılı başlangıcında yaptıkları rutin ve yorucu bir etkinliktir. Akademik yarıyıl başlangıcında, kurumun fiziki altyapısına bağlı olarak büyük emek ve çok zaman gerektiren önemli bir rutin işlemdir. Sınıf yerleşim programı ve derslik çizelgeleri hazırlama sürecine yönelik literatürde bir çok araştırma ve yazılım geliştirme çalışması yürütülmüştür [2, 3 ve 4]. Dimopoulou ve Miliotis [5] sınıf ve ders yerleşiminde kullanılabilecek PC tabanlı ders-sınav çizelgeleri hazırlayan bir yazılım geliştirme çalışması yürütmüşlerdir. Bu çalışmada, sınıf ve ders seçiminde esneklik sağlayabilecek bir doğrusal programlama modeli kullanarak belirlenen zaman aralıklarına öğretim elemanı ve sınıf yerleşimini gerçekleştirmişlerdir. Bu yazılımda alternatif sınıf ve zaman çizelgeleri hazırlanabilmesine olanak sağlamak üzere kullanıcı tarafından ön tanımlamalar ve kısıtlar girilebilmektedir. Daskalaki ve arkadaşları [6], Patras Üniversitesi Mühendislik Fakültesi dersleri ve öğretim elemanlarını belirlenmiş zaman aralıklarına uygun olarak yerleşimi yapabilecek bir doğrusal programlama tekniği kullanarak bir yazılım geliştirmişlerdir. Yapılan çalışmada, hafta içi ders saatleri gözönünde bulundurularak ders ve akademisyenler yerleşimi optimizasyon problemi çözümü olarak değerlendirilmiştir. Bu çalışmada, yazılım modeli; haftanın günleri, günlük peryot, öğrenci grupları, öğretim elemanları, dersler ve sınıflar olmak üzere yapısal 6 parametre üzerinden tasarlanmıştır. Geliştirilen modelde öğretim elemanları, öğrenci grupları ve derslikler için çeşitli ön tanımlamalar ve kısıtlar oluşturulmuştur.
Çalışma kapsamında gerçekleştirilen yazılım, Patras Üniversitesi Elektrik-Bilgisayar Mühendisliğinde kullanılarak test edilmiştir. Çayıroğlu ve Dizdar [7] web tabanlı bir yazılımla;öğretim elemanı görevlendirmelerinin yapılması ve ders programlarının hazırlanmasını basit ve kullanışlı bir arayüz üzerinden gerçekleştirmişlerdir. Bu yazılımsa öğretim elemanları, derslikleri ve kısıtları ilgili bölümlerden gelen istekler doğrultusunda dikkate alarak otomatik olarak yerleştirecek bir algoritma sunmuşlardır. Diğer taraftan klasik yöntemlerle çözümü zor olan karmaşık süreçlerin çözümünde genetik algoritmalar da kullanılmaktır. Bu tip problemlerin çözümü için çok geniş bir alan taraması yapılmak zorundadır. Bu amaçla Atanak ve Hocaoğlu [8], derslik yerleştirme programları hazırlama ile ilgili bir çalışmada genetik algortimalar kullanılarak bir otomasyon yazılımı tasarlanmıştır. Bu çalışmada sınıf boyutları, ders sayıları, derse kayıtlanacak öğrenci sayısı ve öğretim elemanını girdi olarak alınmış, verilen kısıtlamalar çerçevesinde dönemlik ders programı hazırlayan bir otomasyon yazılım geliştirmişlerdir. Eğitim-öğretim kurumlarının farklılıkları, ders ve derslik yerleşimi sırasındaki karar verme süreçleri (fiziki altyapı, öğretim kadrosu, farklı disiplinlerdeki programlar gibi faktörler), geliştirilen otomasyonun kullanımı ve performansını doğrudan etkilemektedir. Bu tür yazılımların sahip olduğu genel özellikler ve kısıtlar, ders yerleşim programının hazırlama sürecini olumsuz etkilemekte ve bazı noktalarda işlemlerin manuel yapılmasına neden olmaktadır. Bundan dolayı mevcut derslik yerleşim programları genel bir yaklaşım olarak bir yere kadar çözüm sunabilmekte bir noktadan sonra kuruma özgü bir yaklaşımın kullanılma zorunluluğu ortaya çıkmaktadır. Bu çalışma kapsamında birbirinden farklı ve çok sayıda programı bulunan Ege Üniversitesi Ege Meslek Yüksekokulu nun derslik altyapısı, program sayısı, öğretim elemanı ve laboratuvarları gibi okula ait özellikler ve kısıtlar gözönünde bulundurulmuştur. Böylece Ege Meslek Yüksekokulunun ihtiyaçlarına cevap verebilecek web tabanlı bir sistem geliştirilmiştir. 2. WebDerslik Sistemi Bu çalışmada geliştirilen WebDerslik (Web Tabanlı Haftalık Derslik ve Laboratuvar Yerleşimi Otomasyonu ) yazılımı, Ege Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği tarafından kullanılan bir sunucu sistem üzerine yüklenmiş ve testleri bu sunucu sistemde gerçekleştirilmiştir. Sunucu üzerindeki kodlamalarda yüksek performanslı açık kaynak kod uygulaması olan PHP script dili kullanılmıştır. WebDerslik sisteminin veritabanı yönetimi, Linux ve Windows platformaları için ücretsiz dağıtılan, açık kaynak kodlu ve PHP dili ile yaygın olarak kullanılan, MySQL ile yapılmıştır. WebDerslik sistemi yönetici ve koordinatör modüllerinden oluşmaktadır. Bu sisteme yönetici ve koordinatör kullanıcılar şifre kontrollü bir giriş sayfası üzerinden ulaşmaktadır. WebDerslik yazılımın işleyiş yapısı Şekil 1 de görülmektedir. Koordinatör Öğrenci İşleri Meslek Yüksekokulu Programlar Dersler WebDerslik DERSLER DERSLİKLER LABORATUVARLAR OKUL ÖĞRETİM ELEMANI DERSLİK - LABORATUVAR Şekil 1. WebDerslik yazılımı işleyiş yapısı PROGRAM DERS PLANLARI WebDerslik sisteminde, meslek yüksekokulundaki programlar, öğretim elemanları, dersler, derslikler ve laboratuvarlar giriş verisi olarak değerlendirilmektedir. Çıktı olarak her programa ait ders programı üretilmektedir. WebDerslik sistemine tüm kullanıcılar aynı arayüzü kullanarak giriş yapmaktadır. Sistemde Admin ve Koordinatör olmak üzere iki ayrı tip kullanıcı tanımlanmıştır. Admin paneli kullanılarak Ege Meslek Yüksekokulundaki programlar, öğretim elemanları, derslik ve laboratuvar bilgileri sistem veritabanına kayıt edilmektedir. Koordinatör olarak adlandırılan kullanıcılar kendileri için hazırlanan giriş panelini kullanarak programlarına ait ders programlarını hazırlamaktadırlar. Admin ve Koordinator Paneli ve Özellikleri Sistemdeki kullanıcı rolleri hiyerarşik olarak admin ve koordinator olarak belirlenmiştir. Admin dışındaki koordinator tipindeki tüm kullanıcılara sınırlı yetkiler ve kısıtlı işlem yapabilme hakları verilmiştir. Admin ders programı hazırlama sürecinde koordinator tipindeki tüm kullanıcıların yetkilerini ve işlem yapabilme haklarını durdurabilmekte yada sonlandırabilmektedir. WebDerslik sisteminde Admin kullanıcısının rolleri şöyle sıralanabilir: Yüksekokuldaki mevcut programları veri tabanına kayıt ettikten sonra Koordinatör kullanıcıları tanımlanması, Dersleri, ders saatlerini, öğretim elemanlarını, derslikleri ve laboratuvarları istenilen kıstaslara uygun olarak ilgili programlara atanması, Koordinatörler tarafından gerçekleştirilen derslik yerleşim planlarını onaylaması.
Koordinatör kullanıcının rolleri ise şöyle sıralanabilir: Haftalık derslik yerleşim programını hazırlama, WebDerslik sistemin açık kaldığı süre içerisinde hazırlamakta olduğu ders programına ait kayıt, silme, güncelleme ve raporlama işlemlerini gerçekleştirme, Bölümlerin mesleki derslerde kullanacakları mesleki laboratuarların atanması, Sistemin açık kaldığı süre içinde Geçici ve süre bitiminden önce Kesin kayıt yapılması. Şekil 2 de Admin ve Koordinatör kullanıcılara ait giriş ekranı görülmektedir. Admin Koordinatör Şekil 2 Admin ve Koordinatör Giriş Ekranı Ders programının hazırlanma süreci Admin girişi başlamaktadır. Bundan dolayı Admin için detaylı bir yönetim sistemi oluşturulmuştur. Ders programı hazırlanma süreci başlatılmadan önce yönetim işlemleri bitirilmek zorundadır. WebDerslik Veritabanı Çalışma kapsamında kullanılan veri tabanını yönetimi için MySQL kullanılmıştır. Veritabanında oluşturulmasında haftanın günleri ( Pazartesi ile Cuma günleri arası) örgün öğretim ve II. öğretim için olmak üzere 8 ders saati olmak üzere önemli kriterler esas alınarak tablolar oluşturulmuştur. Veritabanında en önemli tablo scheduletemp olarak oluşturulmuş ve hazırlanan ders programının kayıtlarını tutulduğu tablodur. Bu tabloda programid, semesterid, classid, teacherid, classroomid, dayid, hourid ve tarih gibi alanlarda koordinatör tarafından hazırlanan ders programına ait kayıtlar bulunmaktadır. WebDerslik Sisteminin Kullanımı Ders programı hazırlama sürecinin ilk aşaması; Admin tarafından Ege Meslek Yüksekokulunda tüm programların sistem veritabanına kayıt edilmesidir. Kayıt işlemi sırasında Admin program isimlerini, öğretim elemanlarını, programlara ait dersleri, derslikleri ve laboratuvarları ilgili bilgileri kayıt pencerelerini kullanarak veritabanına ekleyecektir. Admin, program isimleri ve bu programla ilgili koordinator kullanıcı bilgilerini Koordinator Ekle penceresinden gerçekleştirerek kullanıcı adı ve şifre bilgilerini program koordinatörüne mesaj olarak gönderebilmektedir. WebDerslik Admin ve Koordinatör Modülü Sistemin yetkili kulanıcısı Admin, diğer kullanıcı hesaplarının yönetimi, programların, öğretim elelmanlarının, derslerin, dersliklerin ve diğer bilgileri oluşturulması ve düzenlenmesinden sorumludur. Ders programı hazırlama süreci ilk olarak meslek yüksekokulunda bulunan programların ve ilgili koordinatör kullanıcılarının oluşturulması başlamaktadır. Admin programları ekledikten sonra diğer önemli bir işlem Program Tipleri, Program Dersleri ve Program Derslikleri işlemlerini gerçekleştirmektedir. Bu işlemler için ilgili linkler Admin penceresinde bulunmaktadır. Koordinator verilen kullanıcı adı ve şifreyi kullanarak giriş yapabilmektedir.koordinator penceresinde Düzenle, Ders Program Durumu ve Raporlar linkleri bulunmaktadır. Düzenle işlemi: i. Dönem Seçimi ii. Sınıf Seçimi iii. Öğretim Tipi Seçimleri yapılarak başlatılmaktadır. Dönem Seçimi ders programı hazırlanacak yarıyılı, Öğretim Tipi ise Örgün yada II. Öğretimi göstermektedir. Bu işlemlerin ardından Koordinator penceresinde haftalık ders programı hazırlığına yapabilmektedir. Admin programlara öğrenci işleri tarafından verilen derslikleri atamakta ve YÖK dersleri olarak bilinen zorunlu dersleri tüm programlar için yerleştirmektedir. Sisteme girilmesi gereken bu ve benzeri kısıtlar ders programı hazırlığı öncesinde gerçekleştirildiği için önemli bir çakışma sorunu başlangıçta çözülmektedir. 3. WebDerslik ile Örnek Uygulama Koordinator giriş penceresinden Düzenle linkini seçerek ders programı hazırlama süreci başlatacaktır. Örnek uygulamada seçilen Güz Yarıyılı na ait Örgün ve II. Öğretim haftalık ders programı hazırlığı yapılmıştır.
Koordinator haftalık ders programını Şekil 3 de gösterilen Düzenleme ekranından yürütmektedir. Sistem farklı sınıf veya programlar tarafından kullanılan bilgileri otomatik olarak karşılaştırıldığı için geçici kayıtlar sırasında olası çakışmalar hata mesajları ile iletilecek ve sorun ortadan kaldırılmadan kayıt işlemi belirtilen çakışma için gerçekleştirilmeyecektir. Şekil 6 da uygulama sırasında oluşan bir çakıma durumu verilmiştir. Şekil 3 Düzenleme Sayfası Koordinatör programına ait dersleri ve öğretim elemanlarını istediği gün ve ders saatlerini listeden seçmektedir. Program tarafından yarıyıla ait ders listesi ekranın altında görüntülenmektedir (Şekil 4). Koordinator eğitim planına uygun olarak Admin tarafından otomatik olarak atanmış yarıyıl dersleri ve ders saatlerini kullanarak istediği gün ve ders saatine yerleştirebilmektedir. Sistem dersleri ve ders saatlerini otomatik olarak kontrol etmekte ve farklı bir ders saati girişinde uyarı vermektedir. Şekil 6 Hazırlığında Oluşan Çakışma için Hata Mesajı Koordinator hata mesajını kontrol ederek çakışmaya neden olan ders, derslik veya öğretim elemanına ait bilgileri düzelttikten sonra yeniden kayıt yapacaktır. 4. WebDerslik Ders Program Raporları WebDerslik sisteminin en önemli bileşenlerinden birisi Raporlar penceresidir. Admin ve Koordinator kullanıcılar ders programının hazırlanması sırasında hem kendi programları hemde diğer programlardaki durumu raporlar şeklinde görüntüleyebilmektedir. WebDerslik sisteminin raporlama işlemleri süreci Şekil 7 deki blok diyagramda verilmiştir. Raporlar Şekil 4 Ders Bilgileri ve Durumu Koordinator ders programı hazırlığının herhangi bir aşamasında kayıt yapabilmektedir. Kayıt işlemi yapıldığında Ders bilgileri ve durumunun görüntülendiği tabloda haftalık ders programında yerleşimi yapılan dersler hazır durumunu gösteren onay () işareti ile diğerleri ise x işareti ile listenecektir (Şekil 5). Programlar Öğretim Elemanı Derslik Program Seçimi Öğretim Elemanı Derslik Seçimi Dönem Seçimi Dönem Seçimi Dönem Seçimi Sınıf Seçimi Öğretim Tipi Şekil 7 Rapor İşlemleri Şekil 5 Geçici Kayıt sonrası Ders Bilgileri ve Durumu Ders programı hazırlığında yaşanan önemli problemlerden biriside derslik, öğretim elemanı ve laboratuvar saatlerinde meydana gelebilecek çakışmalardır. Derslik yerleşim programının raporlama süreci program, öğretim elemanı ve derslik tabanlı olmak üzere 3 farklı biçimde gerçekleştirimektedir. Koordinator haftalık ders program hazırlığını incelemek istediği program, öğretim elemanı veya derslik için gerekli seçim işlemlerini yürüttükten sonra istediği raporu ekranda görüntüleyecektir.
Raporlar ekranda görüldüğü gibi istenirse yazıcıdan çıktı olarak alınabilmektedir. Şekil 8 de istenilen bir öğretim elemanı ait haftalık ders programı görülmektedir. Böylece akademik yarıyıl başlangıcında gerçekleştirilen önemli etkinliklerden birisi olan haftalık ders programı hazırlama sürecinin kalite ve verimliliği artırılmıştır. Çalışmanın bundan sonraki aşamasında sezgisel yada benzeri yöntemler kullanılarak sistem tarafından üretilen olası çözümlerin kalitesi artırılabilir. Kaynaklar [1] Akkoyunlu, B., Çağdaş Eğitimde Yeni Teknolojiler, Anadolu Üniversitesi, ISBN:975-492-770-7. [2] Hsiung, Y. and Chang, P.-Y, Modeling An On-Line Computer System With Human Factor For Courses Assignment In College School: An Approach Of Genetic Algorithm, Information Science Applied Journal, Vol.2, Iss. 2, 2006, pp.139-154. Şekil 8 Seçilen Öğretim Elemanı için Haftalık Ders Program Çıktısı Admin, tüm programlar tarafından hazırlanan kayıtlara dayalı olarak istenilen programın haftalık ders programını basit ve kullanışlı bir arayüz üzerinden alabilmektedir. WebDerslik programının öğretim elemanı ve derslik tabanlı farklı rapor çıktıları üretebilmesi diğer önemli bir avantajıdır. Böylece meslek yüksekokulundaki tüm dersliklerin yerleşim planları kolayca çıkarılabilmektedir. 5. SONUÇLAR VE TARTIŞMALAR Günümüz teknolojisine uygun olarak, eğitim kurumlarında yürütülen işlemlerin web tabanlı olarak gerçekleştirilmesi hız, maliyet ve yönetim açısından büyük önem taşımaktadır. WebDerslik otomasyonu akademik yıl başlangıcında yürütülen ve önemli etkinliklerden biri olan haftalık ders programlarının hazırlanmasına önemli katkılar sağlayacaktır. Ege Meslek Yüksekokulunda her yarıyıl öncesi yaşanan, çok sayıda belgelendirme gerektiren ve önemli zaman kayıplarına yol açan karmaşık bir sürecin ortadan kaldırılması için önemli bir adım olacaktır. WebDerslik sistemi, Öğrenci İşleri ve Program Koordinatorleri arasında bir çok kez tekrarlanan süreci hızlı, basit ve güvenilir şekilde gerçekleştirebilmektedir. Öğrenci işleri ve koordinatörler sistemi eşzamanlı olarak kullanabildikleri için süreç yönetimi kolaylaşmış ve olası çakışmalar hazırlıklar sırasında ortadan kaldırılmıştır. [3] Beligiannis, G. N., Moschopoulos, C. N., Kaperonis, G. P. and Likothanassis, S. D., Applying Evolutionary Computation To The School Timetabling Problem: The Greek Case, Computers and Operations Research, Vol. 35, Iss. 4, 2008, pp. 1265-1280. [4] Head, C. and Shaban, S., A Heuristic Approach To Simultaneous Course/Student Timetabling, Computers and Operations Research, Vol. 34, Iss. 4, 2007, pp. 919-933. [5] Dimopoulou, M. and Miliotis, P., Implementation of a University Course and Examination Timetabling System, European Journal of Operational Research, Volume 130, Issue 1, Pages 202-213, 2001. [6] Daskalaki,S., Birbas, T., Housos, E., An integer programming formulation for a case study in university timetabling, European Journal of Operational Research, 153, 117 135, 2004. [7] Çayıroğlu, İ., Dizdar, E. N., Uzman Sistem Destekli Online Ders Yerleştirme Programı, Teknoloji, Cilt 9, (2006), Sayı 4, 283-293. [8] Atanak, M. M., Hocaoğlu, F. O., Genetik Algoritmalarla Hazırlama Otomasyonu Tasarımı, III.Otomasyon Sempozyumu ve Sergisi, Denizli, 2005.