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TU Berlin

Inhalt des Dokuments

Moses

Mathematisch Optimale Stundenplan-Erstellungs-Software

Eine Universität der Größenordnung der TU Berlin muss pro Semester Tausende von Lehrveranstaltungen und Hunderte Klausuren planen und abhalten. Jeder einzelne Termin muss dabei in geeigneten Räumlichkeiten stattfinden und sowohl für Dozierende als auch für Studierende zeitlich überschneidungsfrei stattfinden. Da viele Lehrveranstaltungen in mehreren Studiengängen vertreten sind und Wahlfächer eine große Zahl an Stundenplanvariationen zulassen, stellt vor allem letzteres eine Herausforderung dar, der man mit manueller Planung nicht mehr gerecht wird.

Aus diesem Grunde wurde am innoCampus die Stundenplansoftware Moses entwickelt. In Moses ist das Problem der universitären Stundenplanung sauber mathematisch modelliert. Mit den richtigen Eingabedaten ist so eine optimale Planung möglich. Grundsätzlich funktioniert diese nach folgendem Prinzip:

Der Planungsprozess mit Moses

Dateneingabe

Dozierende geben an wann sie Zeit haben und welche Räume in Frage kommen.

Planberechnung

Der Algorithmus berechnete den Stundenplan, der alle notwendigen Bedingungen wie Konfliktfreiheit erfüllt und die Wünsche der Dozierenden bestmöglich beachtet.

Überprüfung

Die Verantwortlichen haben in der Folge die Möglichkeit, den Plan zu überprüfen und etwaige Änderungsvorschläge einarbeiten zu lassen.

Veröffentlichung

Anschließend wird der Stundenplan im Vorlesungsverzeichnins der Universität veröffentlicht.

 

Dateneingabe und Pflege in Moses

Verfügbarkeitseingabe der Dozierenden
Die Dozierenden können in der Stundenplanungssoftware Moses ihre Verfügbarkeiten angeben.

Voraussetzung für eine gute Planung ist eine saubere Datenlage. Um die Eingabe möglichst einfach und komfortabel zu gestalten, wurde Moses als Webapp realisiert, in die sich die verantwortlichen zur Dateneingabe einloggen können. Die Daten des Vorsemesters werden dabei vorgeladen, um den Aufwand zu minimieren. Es gibt Eingabemasken für alle planungsrelevanten Daten. Dazu zählen u.a. die zeitlichen Verfügbarkeiten der Dozierenden, Studienverlaufspläne und die Raumdatenbank. Plausibilitätsprüfungen sorgen für konsistente Eingaben und ein umfangreiches Rechtesystem stellt sicher, dass jeder nur sehen und ändern kann, was in seinen Aufgabenbereich fällt.

Funktionen von Moses

Das  Optimerungsmodell selbst unterscheidet sich je nach Art der Stundenplanung. Moses kommt bei den folgenden Planungsaufgaben zum Einsatz:

Lehrveranstaltungsplanung
Klausurplanung
Tutorienplanung

Darüber hinaus wurde das System über die Jahre um gewisse Campus-Management-Funktionen erweitert. Dazu zählen:

  • die An- und Abmeldung zu Klausuren
  • das Verwalten von Hausaufgaben/prüfungsäquivalenten Studienleistungen
  • das Verwalten von Personaldaten
  • die Pflege von Studienverlaufsplänen
   

Die Startseite für Planer und Dozierende in Moses
Die Startseite für Dozierende und Planer in der Stunden- und Raumplanungs-Software Moses

Erfolg des Projekts

Moses befindet sich nun schon seit einigen Jahren in der praktischen Anwendung. Die Planung an der TU Berlin konnte dadurch verlässlicher, transparenter und fairer gestaltet werden. Durch die garantierte Überschneidungsfreiheit, die Beachtung von Terminwünschen bei der Tutorienvergabe und die Einplanung von Vorbereitungszeit in der Prüfungsplanung hat sich besonder für die Studierenden einiges verbessert.

Die TU Berlin plant mit Hilfe von Moses

  • 2.000 Lehrveranstaltungen pro Semester

  • 400 Klausuren pro Semester

  • 1.100 Tutorien mit 25.000 Tutorienplätzen pro Semester

Darüber hinaus werden im Semester ca. 36.000 Teilleistungen verwaltet und ca. 6.000 Klausuranmeldungen durchgeführt.

Um die Vorteile durch automatisierte Planung auch anderen Universitäten zugänglich zu machen, wurde 2013 die MathPlan GmbH ausgegründet, die die Software auch an andere Hochschulen lizenzieren kann.

Geschichte des Projekts

Aufgrund einer umfassenden Reorganisation des Service-Lehrveranstalungsangebot des Instituts für Mathematik im Jahre 2002 und der damit einhergehenden Vergrößerung der Kurse auf bis zu 2.300 Teilnehmer standen die damaligen Veranstalter vor neuen organisatorischen Herausforderungen. Eine vorab nicht bedachte Aufgabe war die  Einteilung der Studierenden in die Tutorien. Erste Versuche mit den herkömmlichen Los- oder first-come, first-served-Verfahren erwiesen sich als zeitaufwendig, kaum praktikabel und lieferten dabei nur wenig zufriedenstellende Lösungen. Deswegen wurde eine neues Verfahren angestrebt, dem eine faire Computer-gestützte Zuteilung von Studierenden auf Tutoriumstermine zu Grunde lag.  Im Sommersemester 2003 wurde Moses erstmals zur Tutorieneinteilung an der TU Berlin eingesetzt, damals noch unter dem Namen MosesKonto.

2010 folgte eine Lösung zur automatisierten Klausurplanung. In einer Kooperation mit der RWTH Aachen wurde 2013 schließlich eine Lösung zur allgemeinen Lehrveranstaltungsplanung entwickelt. Mehr zu diesem Projekt finden sie hier.