Bài toán Thời khóa biểu Nhà trường phổ thông
với mô hình phòng bộ môn

2. Mô hình bài toán xếp Thời khóa biểu nhà trường phổ thông với phòng bộ môn

2.1. Mô hình bài toán Thời khóa biểu với phòng học có khó không ?

Việc đưa khái niệm phòng học bộ môn vào bài toán Thời khóa biểu cho nhà trường phổ thông thực sự làm cho bài toán này trở nên rất phức tạp. Trước hết chúng ta hãy cùng nhau phân tích sự “phức tạp” của mô hình bài toán Thời khóa biểu với phòng bộ môn.

1. Trong mọi mô hình bài toán thời khóa biểu thao tác lõi cơ bản nhất là việc Xếp một tiết học vào một ô trên TKB. Việc xếp này một mặt phải bảo đảm tính logic vật lý của thời khóa biểu tức là không “trùng giờ, trùng tiết”, mặt khác phải thỏa mãn các tính chất môn học và các yêu cầu ràng buộc của giáo viên và lớp học. Nếu như trong mô hình bài toán thời khóa biểu nhà trường chưa có khái niệm phòng bộ môn, để xếp một tiết trên TKB chúng ta chỉ cần quan sát 2 đối tượng thông tin chính là Lớp học và Giáo viên. Còn trong mô hình thời khóa biểu mới với phòng bộ môn mỗi tiết được xếp trên TKB sẽ có 3 đối tượng cần quan sát là Lớp học, Giáo viên, Phòng học. Việc tăng đối tượng quan sát thông tin từ 2 lên 3 đã làm cho mô hình bài toán TKB trở nên phức tạp hơn rất nhiều lần.

2. Khái niệm “Phòng học” trong bài toán xếp Thời khóa biểu phổ thông gắn liền với thông tin môn học và được gán trước cho các khối lớp hoặc lớp học cụ thể. Đặc thù này làm cho mô hình bài toán thời khóa biểu trường phổ thông với phòng bộ môn trở nên phức tạp hơn so với mô hình phòng học của bài toán thời khóa biểu các trường đại học thông thường.

3. Một lý do nữa tạo nên sự phức tạp của mô hình bài toán thời khóa biểu với phòng bộ môn là hiện tại mô hình quản lý các phòng học này chưa thật chuẩn và chưa thống nhất. Một số vấn đề còn tranh cãi có liên quan đến bài toán xếp thời khóa biểu sẽ được mô tả ngay sau đây.

2.2. Các vấn đề có liên quan đến bài toán Thời khóa biểu

Mô hình phòng học bộ môn áp dụng cho một số nhà trường hiện nay mới đang ở trong giai đoạn thử nghiệm. Đã có rẩt nhiều vấn đề nảy sinh trong quá trình áp dụng thử nghiệm mô hình này trên thực tế. Các vấn đề này liên quan đến cách quản lý các phòng học này và chúng đều ít nhiều liên quan đến mô hình xếp thời khóa biểu.

1. Có nên tách rời và phân biệt hai khái niệm Phòng Bộ môn và Phòng Truyền thống hay không?

Một số nhà trường và các cấp lãnh đạo có suy nghĩ rằng không cần phân biệt hai loại phòng học này (phòng truyền thống và phòng bộ môn). Có nhiều lý do bảo vệ ý kiến này.

Ví dụ: việc tách biệt hai khái niệm phòng học như vậy làm cho công việc quản lý các phòng học trở nên phức tạp hơn; làm như vậy sẽ tạo ra sự không công bằng giữa các bộ môn: môn học nào cũng cần có phòng bộ môn của mình; nên tập trung phân chia quản lý các phòng học cho các tổ bộ môn, .....

Kết quả của cách suy nghĩ này sẽ dẫn đến việc nhà trường có rất nhiều phòng học bộ môn không đúng theo nghĩa đã nêu trên. Thậm chí có thể dẫn đến mô hình trong đó không có khái niệm phòng truyền thống, tất cả các phòng học đều là phòng bộ môn.

2. Việc tạo ra các Phòng Bộ môn trong nhà trường được tiến hành độc lập với các Phòng truyền thống hiện có hay có thể sử dụng một số phòng truyền thống thành phòng bộ môn?

Trên thực tế không phải nhà trường nào cũng đủ cơ sở vật chất để xây dựng các phòng học bộ môn độc lập và khác biệt với các phòng truyền thống hiện có. Do vậy câu hỏi này được đặt ra là hoàn toàn dễ hiểu và có lý. Trong một số trường hợp đặc biệt nhà trường sẽ phải sử dụng một số phòng truyền thống thành phòng học bộ môn. Vấn đề nảy sinh ở đây là các lớp học đã được gán cố định với các phòng học này sẽ được xử lý như thế nào, vì chúng là các lớp học “không có nhà ở”. Các lớp học này được gọi là các lớp “ĐẶC BIỆT”. Cách xử lý các lớp “đặc biệt” này như thế nào khi xếp thời khóa biểu? Câu hỏi này thực sự lý thú và không phải chỉ có một cách giải quyết duy nhất.

3. Trong khi phân công học của các lớp tại các phòng bộ môn, có cho phép các lớp thay đổi vị trí học giữa phòng bộ môn và phòng truyền thống được hay không?

Đây cũng là một vấn đề rất quan trọng và hết sức tế nhị của việc xếp thời khóa biểu cho mô hình phòng bộ môn. Câu hỏi đặt ra như sau:

Giả sử môn Lý lớp 12A được phân công 3 tiết trong tuần, trong trường có phòng học môn Lý lớp 12. Có 2 cách qui định khi xếp tiết cho lớp 12A:

1- Hoặc cả 3 tiết Lý của lớp này bắt buộc học trong phòng bộ môn (nếu lớp được phân công học Lý trong phòng bộ môn) hoặc cả 3 tiết này phải xếp học trong phòng truyền thống bình thường (nếu lớp không được phân công học Lý trong phòng bộ môn).

2- Cho phép xếp một số tiết trong phòng bộ môn, một số tiết học bình thường không trong phòng bộ môn. Ví dụ cho phép xếp 2 tiết Lý trong phòng bộ môn vào thứ 2, thứ 6, 1 tiết Lý học bình thường vào thứ 5.

Cả hai qui định trên đều có thể chấp nhận được trong mô hình xếp thời khóa biểu thực tế. Tuy nhiên 2 qui định trên sẽ tạo ra các phương án và tư duy xếp, quản lý thời khóa biểu hoàn toàn khác nhau. Nếu chấp nhận cách xếp thứ 2, nghĩa là cho phép xếp và chuyển đổi tự do giữa các phòng bộ môn và phòng truyền thống, thì mô hình dữ liệu thời khóa biểu sẽ trở nên rất phức tạp với độ bất định cao. Mặt khác phương án xếp này sẽ không hiện thực cho công việc chuẩn bị giáo án và thí nghiệm cho giáo viên.

4. Việc phân công các lớp học trong phòng học bộ môn được tiến hành một cách chặt chẽ hay có thể linh hoạt?

Câu hỏi này được đặt ra vì trên thực tế số lượng các phòng học bộ môn sẽ rất ít so với nhu cầu dạy thực tế trong phòng này. Do vậy sẽ chỉ có một số ít các lớp hay học sinh có khả năng được học trong phòng học bộ môn. Tới đây vấn đề đặt ra tương tự như mục 3: có cần thiết phải phân hoạch trước và cụ thể các lớp nào được học trong phòng bộ môn, lớp nào chưa được hay không? Cách giải quyết vấn đề này, linh hoạt hay chặt chẽ cũng sẽ dẫn đến các mô hình quản lý và cách xếp thời khóa biểu khác nhau.

5. Trong mô hình quản lý mới có nên hay không xóa bỏ việc gán phòng truyền thống cố định cho các lớp tương tự như trong các trường đại học?

Trong mô hình phòng học truyền thống “cổ điển”, mỗi lớp đều có một phòng học cố định và do đó các lớp này là “công bằng” với nhau. Trong trường hợp phòng bộ môn, mô hình lý tưởng là các phòng học bộ môn được xây dựng riêng biệt, độc lập với các phòng truyền thống của các lớp học. Trong trường hợp này vẫn giữ được sự công bằng giữa các lớp học. Tuy nhiên trong trường hợp mô hình không lý tưởng, có một số lớp “đặc biệt”, các lớp này không có phòng truyền thống, khi đó xuất hiện sự không công bằng giữa các lớp đặc biệt và các lớp bình thường còn lại: học sinh các lớp đặc biệt sẽ phải di chuyển nhiều hơn học sinh các lớp bình thường. Trong trường hợp vừa nêu, câu hỏi này xuất hiện là dễ hiểu. Về nguyên tắc với mô hình phòng học bộ môn, chúng ta có thể bỏ hoàn toàn kiểu gán phòng truyền thống như cũ. Bây giờ các lớp học đóng vai trò như nhau và mô hình phòng học bộ môn sẽ tương tự như mô hình của các trường đại học. Mô hình bài toán xếp thời khóa biểu trong trường hợp này sẽ giống như trường hợp cực đoan đã được mô tả trong hình 3.

Nếu chấp nhận phương án cải tổ “tuyệt đối” này thì mô hình phòng học bộ môn sẽ không kế thừa được toàn bộ các kinh nghiệm và chức năng đã có của mô hình cổ điển trước kia, chúng ta sẽ phải xây dựng lại từ đầu mô hình phần mềm. Do vậy đây không phải là một cách làm tốt.

Các câu hỏi trên và cách trả lời của chúng sẽ có ảnh hưởng lớn đến mô hình, thuật toán cũng như hiệu quả của phần mềm xếp Thời khóa biểu cho nhà trường phổ thông.

2.3. Mô hình phòng học bộ môn trong bài toán xếp Thời khóa biểu

Trong phần này sẽ mô tả các mô hình của bài toán thời khóa biểu của các nhà trường phổ thông Việt Nam dưới cách nhìn nhận của tác giả bài viết. Các mô hình này được áp dụng cho hầu hết (thực tế là tất cả) các trường phổ thông của Việt Nam từ lớp 1 đến lớp 12.

1. Mô hình cổ điển

Đó là mô hình trong đó mỗi lớp học được gán cố định với một phòng học. Các phòng học này được gọi là phòng học truyền thống. Các tiết học trong phòng truyền thống được gọi là tiết học truyền thống. Trong mô hình này, toàn bộ học sinh ngồi tại chỗ và giáo viên di chuyển đến các lớp (phòng truyền thống) để dạy.

Hình vẽ dưới đây mô tả một mô hình cổ điển (hay còn gọi là mô hình phòng truyền thống).

Các phần mềm hỗ trợ xếp thời khóa biểu TKB phiên bản 5.0 trở về trước đều mô tả và hỗ trợ mô hình phòng học truyền thống này.

2. Mô hình phòng học bộ môn lý tưởng

Trong mô hình phòng học bộ môn lý tưởng, toàn bộ các lớp học vẫn tuân thủ theo mô hình phòng truyền thống như cũ. Nhà trường sẽ xây dựng thêm các phòng học bộ môn riêng biệt. Khi học các tiết trong phòng bộ môn, học sinh phải di chuyển đến phòng bộ môn tương ứng. Một phần lớn thời gian học sinh các lớp vẫn ngồi tại lớp của mình trong phòng truyền thống. Giáo viên di chuyển qua lại giữa các phòng truyền thống và các phòng học bộ môn.

Ta có một nhận xét rất thú vị và quan trọng: mô hình phòng học bộ môn lý tưởng là một phát triển tự nhiên của mô hình cổ điển. Do vậy toàn bộ các chức năng của phần mềm sẽ được kế thừa và phát triển tự nhiên lên mô hình mới. Hay nói cách khác phần mềm hỗ trợ xếp thời khóa biểu cho mô hình phòng bộ môn lý tưởng sẽ giữ nguyên lại các chức năng đã có của các phần mềm được viết cho mô hình cổ điển.

3. Mô hình phòng bộ môn thực tế (không lý tưởng)

Mô hình phòng học bộ môn không lý tưởng thực chất là mô hình lý tưởng cộng thêm các lớp đặc biệt:

Mô hình PHBM thực tế = PHBM Lý tưởng + lớp đặc biệt.

Trong mô hình này các lớp học không đặc biệt được vận hành giống như mô hình phòng học bộ môn lý tưởng. Riêng các lớp học đặc biệt sẽ được xử lý riêng: tiết học truyền thống của các lớp đặc biệt cần “phân bổ” lại trong các phòng học truyền thống hoặc phòng bộ môn còn trống. Hình vẽ sau mô tả mô hình phân bổ lại này.

Như vậy trong mô hình phòng học bộ môn thực tế, các giáo viên phải di chuyển giữa các phòng truyền thống và bộ môn để giảng dạy. Học sinh các lớp học hầu hết tuân thủ mô hình phòng học bộ môn lý tưởng và mô hình cổ điển. Riêng học sinh các lớp đặc biệt sẽ phải di chuyển nhiều hơn các lớp còn lại, các lớp này được điều hành tương tự các lớp của mô hình các trường đại học, cao đẳng.

Trang trước | Về đầu trang | Trang sau