Studierende entwickeln Stundenplan-Generator

Ein Stundenplan-Tool spart Zeit und Mühe: Stundenpläne für eine Hochschule erstellen, ist eine kniffelige Aufgabe. In einem Praxisprojekt haben Studierende eine Software entwickelt, die den Prozess verbessert.

Die Semesterprüfungen sind in vollem Gange, die Stundenpläne für das kommende Semester stehen. Nur wenige wissen, wie mühsam es sein kann, sie zu erstellen. An der Hochschule Luzern – Informatik geht dies nun schneller – dank einer Software, die von Studierenden entwickelt wurde.

«Die Software ist effizienter als das zuvor verwendete Tool <Untis>», sagt Andreas Kurmann. Er erstellt den Stundenplan für das Departement Informatik. Die Aufgabe: 1419 Studierende, 10 Studiengänge, 300 Module, 263 Dozierende und drei verschiedene Zeitmodelle unter einen Hut bringen. Die neue Software hilft dabei.

Über zwei Semester hinweg arbeiteten Studierende der Studiengänge Artificial Intelligence & Machine Learning (AI-ML) und Wirtschaftsinformatik an dieser Aufgabe. Das Team «G-Force», bestehend aus Fidan Shala, Kim Müller, Reto Wyss, Severin Ineichen, Tim Schelbert und David Rennhard erarbeitete die beste Lösung.

Studierende packen es an: Stundenpläne erstellen in Minuten statt Stunden

Dabei mussten die Studierenden viele Puzzleteilchen zusammenfügen, Räume, Dozierende und Zeiten jonglieren und mathematische Herausforderungen meistern. Sie nutzen dazu Operations Research. Das ist ein Verfahren um komplexe Entscheidungen zu treffen.

So funktioniert Operations Research

Operations Research basiert auf mathematischen Entscheidungsmodellen und Optimierungsalgorithmen. Diese spielen komplexe Sachverhalte mithilfe von heuristischen und mathematischen Methoden in Sekundenschnelle in zahllosen Szenarien durch. Dadurch werden Entscheidungen berechnet, die zu einem optimalen Ergebnis führen. Das Stundenplan-Tool lastet beispielsweise die Räume der Hochschule so optimal aus, und gleicht sie mit den Anwesenheiten der Dozierenden ab.

Das Tool generiert nun auf Knopfdruck Stundenpläne und ist dabei deutlich schneller: «Es braucht nur noch wenige Minuten, während es zuvor mehrere Stunden gedauert hat», sagt Student Kim Müller.

Dozent Andreas Kurmann prüft die Pläne manuell und passt sie allenfalls an. Jedoch hält sich der Aufwand in Grenzen, da die neue Software speziell auf die Bedürfnisse des Departements Informatik zugeschnitten ist.

Der Weg zum eigenen Stundenplan-Tool war lang. Student Fidan Shala tüftelte wochenlang an mathematischen Gleichungen. Diese analysieren verschiedene Parameter und Einschränkungen wie Raumkapazitäten, Abwesenheiten von Dozierenden und Stundenplanüberschneidungen, um dann optimale Stundenpläne zu berechnen. Währenddessen entwickelten Tim Schelbert und Kim Müller das Backend der Software und Reto Wyss kümmerte sich um das Frontend. Severin Ineichen und David Rennhard übernahmen die Projektplanung und dokumentierten die Arbeit.

Das Stundenplan-Tool leistet gute Dienste

Unterstützt wurden die Studierenden von Walter Gisler, dem Leiter der Optimierungsabteilung bei GotPro. GotPro optimiert die Planung von Fussballturnieren weltweit.

Im Rahmen eines Wirtschaftsprojekts evaluierten und integrierten Luca Bartöck und David Brunner das Tool der fünf Tüftler in das interne Datenmanagement-System. So können alle relevanten Daten und Ereignisse der Hochschule berücksichtigt werden.

Die Studierenden freuen sich, dass ihre Software nun erfolgreich im Einsatz ist. «Das Projekt war praxisorientiert und spannend und ermöglichte es uns, die verschiedenen Phasen eines Informatikprojekts zu durchlaufen.» Und dank des neuen Tools muss sich nun niemand mehr an den Stundenplänen die Zähne ausbeissen.

Von: Yasmin Billeter
Veröffentlicht: 1. Juli 2023

Das Modul «Integrales Informatik-Praxisprojekt 2» wurde zum ersten Mal durchgeführt. Die Vision ist es, mit interdisziplinären Teams Projekte aus der Praxis zu bearbeiten. Folgende Dozierende waren beim Stundenplanungs-Projekt dabei: Andreas Kurmann, Walter Gisler (Chef-Optimierer bei GotPro).

Industrial Optimization ist ein Pflichtmodul im Studiengang Artificial Intelligence & Machine Learning (AI-ML) und ein Wahlmodul im Bachelor Informatik. Die Studierenden lernen Optimierungsmodelle zu verstehen und umzusetzen.

Projekte mit Studierenden für Ihr Unternehmen: Nutzen Sie frisches Fachwissen und externe Perspektiven!

🚀 Besuchen Sie unsere (Online-)Info-Veranstaltungen

Gefällt Ihnen unser Informatik-Blog? Hier erhalten Sie Tipps und lesen über Trends aus der Welt der Informatik. Wir bieten Einsichten in unser Departement und Porträts von IT-Vordenkerinnen, Visionären und spannenden Menschen: Abonnieren Sie jetzt unseren Blog!