Schritt 7 — Automatische Generierung

Sobald die Unterrichtsstunden erstellt sind, platzieren Sie sie im Raster. Einen Stundenplan zu erstellen ist in der Praxis ein Zyklus, keine einmalige Handlung:

1. Sie platzieren einige Unterrichtsstunden von Hand — um Unverrückbares zu verankern oder starke Nebenbedingungen zu fixieren (datierte Einsätze, Prüfungen, manuelle Verankerungen);
2. Sie generieren (alles oder einen Teil), damit der Algorithmus den Rest unter Nebenbedingungen platziert;
3. Sie passen am Rand an — einen Sonderfall korrigieren, eine Unterrichtsstunde verschieben, Ihre Meinung ändern;
4. und es kann in die Schleife zurückkehren: Sie generieren laufend neu (hinzugefügte Unterrichtsstunden oder — im Kalendermodus — nach Datumsbereichen, in Chargen von Klassen oder Standorten).

Sie können auch alles zu 100 % von Hand erledigen, ohne den Generierungsalgorithmus. Die manuelle Platzierung (Platzieren, Verschieben, Verriegeln, einzeln oder chargenweise) hat ihre eigene Seite: Manuelle Positionierung. Für den Gesamtablauf siehe Modulüberblick.

Diese Seite behandelt die automatische Generierung.

Verfügbarkeit

Verfügbar bei wöchentlichen, zyklischen und Kalender-Stundenplänen. Im Kalendermodus werden die Unterrichtsstunden auf reale Daten platziert, und die Optionen können den zu generierenden Datumsbereich einschränken.

Vorbereitung

Bevor Sie Ein Stundenplan generieren anklicken:

• klappen Sie den Reiter Generierung auf (bei einem Kalender-Stundenplan mit Überprüfung bezeichnet), um die globalen Statistiken zu prüfen,
• korrigieren Sie die kritischen Warnungen (rot) — sie blockieren die Generierung,
• prüfen Sie die Warnhinweise (orange) — sie blockieren nicht, weisen aber auf ein Risiko hin (zu einschränkende Verfügbarkeiten, Kapazität am Limit usw.).

Der Bildschirm zeigt außerdem:

• die Anzahl erstellter Unterrichtsstunden im Vergleich zu platzierten Unterrichtsstunden,
• die eingegebenen Stundenvolumina im Vergleich zu den Lehrverpflichtungen der Lehrkräfte,
• die Gruppen, die mindestens einer Unterrichtsstunde zugeordnet sind (um vergessene oder ungenutzte Gruppen zu erkennen).

Start

Klicken Sie auf Ein Stundenplan generieren. Omniscol startet eine dedizierte und parallelisierte Rechenumgebung. Die Dauer hängt von der Größe des Stundenplans, der Anzahl der Nebenbedingungen und den gewählten Optionen ab. Es gibt keine Warteschlange, die auf Seite der Schule zu verwalten wäre; die Initialisierung dauert oft etwa zehn Sekunden, bevor die Berechnung tatsächlich beginnt.

Die Berechnung ist auf zwanzig Minuten begrenzt, was in der Praxis jedoch weit über dem Notwendigen liegt: ein Stundenplan mit etwa 200 Unterrichtsstunden antwortet oft in rund zwanzig Sekunden — der Algorithmus ist nahezu sofort, vor allem der Start der Maschine fällt ins Gewicht — und ~600 Unterrichtsstunden in etwa einer Minute. Für eine sehr große Einrichtung, die sich diesem Limit nähern würde, kann das Omniscol-Team die Leistung der Rechenmaschine auf Anfrage erhöhen.

Generierungsoptionen

Standardmäßig platziert die Generierung alle erstellten und noch nicht platzierten Unterrichtsstunden. Sie kann auch bereits platzierte Unterrichtsstunden verschieben, wenn dies den Stundenplan verbessert. Verriegelte Unterrichtsstunden behalten ihre Position.

Das Optionsmenü ermöglicht insbesondere:

• Räume mit drei Auswahlmöglichkeiten zu verwalten: optimierte Zuweisung standardmäßig, nur Überprüfung oder vollständiges Ignorieren der Räume;
• nur bestimmte Klassen oder bestimmte Fächer auszuwählen;
• einen Kalender-Stundenplan auf ein Zieldatumsfenster zu beschränken;
• bereits zugewiesene Räume oder die aktuellen Platzierungen zu ignorieren;
• nur die Räume zuzuweisen, ohne die gesamte Platzierung neu zu berechnen;
• eine schnelle Generierung ohne Optimierung zu starten;
• die flexible Platzierung auf den Unter-Zeitfenstern des Zeitrasters zu erlauben, wenn der Stundenplan Unter-Zeitfenster verwendet.

Die erweiterten Optimierungseinstellungen erlauben außerdem, Lücken zu reduzieren, zwei Unterrichtsstunden desselben Fachs am selben Tag zu vermeiden, die Unterrichtsstunden zu verteilen, Mindest- oder Höchstwerte an Stunden festzulegen oder die Anzahl der Anwesenheitstage der Lehrkräfte zu wählen. Die Praktiken variieren je nach Land: in Frankreich streben manche Einrichtungen an, die Anzahl der Anwesenheitstage der Lehrkräfte zu verringern; in anderen Kontexten kann man im Gegenteil bevorzugen, diese Tage zu verteilen, beispielsweise um andere Aufgaben vor Ort zu organisieren.

Optionen speziell für den Kalendermodus

Im Kalendermodus können die erweiterten Optionen die Generierung auf ein Zieldatumsfenster beschränken, das kürzer ist als der Gesamtbereich des Stundenplans. Das ist nützlich, um nur einen Teil des Jahres zu generieren: ein Test über einen Monat, der schrittweise Aufbau eines Halbjahres oder die Wiederaufnahme eines bereits vorbereiteten Zeitraums.

Die andere wichtige Option ist die Verdichtung der Tage für die Klassen. Standardmäßig sucht der Generierungsalgorithmus eher ein Gleichgewicht über die verfügbaren Tage; wenn Sie nur einen Teil der Unterrichtsstunden des Jahres generieren, kann dieses Verhalten die Unterrichtsstunden künstlich auseinander ziehen. Die Verdichtung erlaubt es, eine Gruppierung anzufordern:

• am Anfang des Fensters;
• am Ende des Fensters;
• ohne Präferenz für Anfang oder Ende, jedoch mit möglichst kompakt gehaltenen Tagen.

Wie die Generierung arbeitet

Die Logik des Generierungsalgorithmus zu verstehen hilft dabei, vorwegzunehmen, was er platzieren wird, worauf er verzichten wird und wie man ihn lenkt. Er verfolgt zwei Ziele in dieser Reihenfolge:

1. Alles unterbringen — die absolute Priorität: alle Unterrichtsstunden unter Einhaltung der harten Nebenbedingungen platzieren.
2. Die Qualität optimieren — sobald alles hineinpasst, Lücken reduzieren, die Tage glätten, die Präferenzen erfüllen.

Er geht von einem sauberen Zustand aus (verriegelte Unterrichtsstunden behalten ihren Platz, die übrigen werden neu abgespielt) und platziert von der schwierigsten zur einfachsten Unterrichtsstunde. Die Schwierigkeit ergibt sich vor allem aus der Enge der Nebenbedingungen: eine Unterrichtsstunde, deren Lehrkraft nur an einem Nachmittag pro Woche verfügbar ist, oder ein Vier-Stunden-Block, der am Stück unterzubringen ist, rückt nach vorn. Bei gleicher Schwierigkeit wechselt er die Fächer ab und behandelt die seltensten vor den häufigsten, um die Chancen aller gerecht zu verteilen.

Wenn nicht alles hineinpasst: der Verzicht

Wenn der Stundenplan zu stark eingeschränkt ist, um alles unterzubringen, gibt der Generierungsalgorithmus nicht auf: er wählt die kleinste Menge an Unterrichtsstunden, die er beiseitelässt, damit der Rest hineinpasst, und optimiert dann diesen partiellen Stundenplan. Die geopferten Unterrichtsstunden verbleiben in der Leiste der zu platzierenden Haftnotizen. Da die Sortierung das Schwierigste und das Seltenste priorisiert hat, geben eher einfache und zahlreiche Unterrichtsstunden nach: die 5. Stunde eines Fachs mit großem Volumen vor der einzigen Stunde eines seltenen Fachs.

Sie behalten die Kontrolle über diese Abwägungen: verriegeln Sie die Unterrichtsstunden, die sich niemals bewegen dürfen — zuerst platziert, werden sie nicht geopfert — und entspannen Sie die Überbeschränkung (offene Zeitfenster, Verfügbarkeiten) dort, wo es möglich ist, damit das Ganze hineinpasst.

Harte und weiche Nebenbedingungen

Nicht alle Nebenbedingungen sind gleichwertig:

• Hart — nie verletzt: die Belegung (eine Lehrkraft, eine Klasse, eine Gruppe, ein Raum oder eine Ressource wird nicht zweimal zur selben Zeit genutzt), die als Unabkömmlich (in Schwarz) markierten Bereiche bei einer Lehrkraft, einer Klasse, einem Raum, einem Fach oder einer Gruppe, das Fehlen eines freien Raums oder einer freien Ressource im Zeitfenster, die geschlossenen Tage, die verriegelten Positionen und die Ausrichtungen.
• Weich — alles Übrige, das der Generierungsalgorithmus zum Preis einer Strafe verletzen kann, um alles unterzubringen: die als Unerwünscht markierten Bereiche (in Rot — zu vermeiden, nicht verboten) und die Optimierungspräferenzen (Kompaktheit, Verteilung, Gruppierung nach Tag…). Eine Nebenbedingung mit hoher Priorität wiegt schwerer als eine mit niedriger Priorität, aber keine ist blockierend. Der Generierungsalgorithmus versucht auch punktuelle Lockerungen (Platzierung auf den Unter-Zeitfenstern des Rasters…), wenn dies der Preis dafür ist, auf keine Unterrichtsstunde zu verzichten.

Prüfen ohne Optimieren

Die Option schnelle Generierung (ohne Optimierung) startet einen leichteren Durchlauf, der vor allem eine Frage beantwortet: Passt alles hinein? Nützlich, um die Machbarkeit einer Konfiguration zu testen, bevor Sie die Zeit für eine vollständige Optimierung investieren.

Ergebnis

• Grünes Banner: Generierung erfolgreich. Die Unterrichtsstunden des angeforderten Bereichs konnten platziert werden und das Ergebnis kann inspiziert werden.
• Rotes Banner: es wurde keine vollständige Lösung gefunden. Der beste berechnete Stundenplan bleibt einsehbar und die nicht platzierten Unterrichtsstunden erscheinen zur Diagnose in der Leiste der Haftnotizen.

Siehe Eine fehlschlagende Generierung diagnostizieren.

Konsolidieren oder kopieren

Nach einer erfolgreichen Generierung bietet Omniscol zwei Optionen:

• Konsolidieren in den aktuellen Stundenplan (die Platzierung ersetzt die bestehende).
• Eine Kopie erstellen (der aktuelle Stundenplan bleibt unversehrt, das optimierte Ergebnis wird zu einem neuen Stundenplan).

Wenn Sie planen, später neu zu generieren (weil Sie beispielsweise inkrementell aufbauen), konsolidieren Sie nicht: sonst würden die bereits platzierten Unterrichtsstunden Ausgangspunkte für die neue Generierung sein.

Eine Unterrichtsstunde verriegeln, bevor Sie eine Generierung erneut starten

Verwenden Sie bei einer bereits platzierten Unterrichtsstunde das Schloss der Position, um sie zu verriegeln. Die nächste Generierung verschiebt sie nicht, passt aber die übrigen Unterrichtsstunden darum herum an. Praktisch, um „unverrückbare“ Unterrichtsstunden zu verankern (fixierte externe Einsätze, datierte Prüfungen, manuelle Anpassungen…). Vollständige Details in Eine Unterrichtsstunde sperren: Massenverriegelung, Auswirkungen auf die Diagnose (rot → orange), Verhalten des Algorithmus.

Einen Stundenplan als JSON exportieren

Die Schaltfläche exportiert ausschließlich den aktuellen Stundenplan im JSON-Format. Dies ist nicht der vollständige Kontoexport, der in Import und Export dokumentiert ist.

Typische Fälle:

• eine Spur eines Entwurfs oder eines Szenarios vor dem Löschen aufbewahren;
• einen Zwischenzustand vor einer umfangreichen Umgestaltung archivieren;
• diesen bestimmten Stundenplan im Rahmen des Supports an das Omniscol-Team übermitteln.

Wie beim vollständigen JSON-Export des Schulkontos ist das erneute Einspielen kein standardmäßiger, frei zugänglicher Anwendungsfall auf Seite der Schule.

Und danach

Letzter Schritt: Einen Stundenplan veröffentlichen (aktivieren).