University Course Scheduling and Classroom Assignment

Programación de horarios y asignación de aulas de clases universitarias

Este artículo considera el problema real de programación de horarios de clases universitarias y asignación de salones en la Universidad de La Sabana, Colombia. El problema es caracterizado y modelado empleando programación lineal entera. Debido a su alta complejidad en el número de variables de decisión y de restricciones, se propone un enfoque de solución secuencial de dos fases: primero, asignación de horarios a las materias, y segundo, asignación de salones. Este método de resolución es validado empleando datos reales del primer semestre académico de 2012. Los resultados muestran que el enfoque propuesto permite obtener una mejor utilización de los salones, al mismo tiempo que se satisfacen las restricciones duras y blandas del problema original. Se realiza también un análisis de sensibilidad con el cual fue posible verificar la posibilidad de reducir tanto el número de salones que se van a asignar como el número de grupos de cada materia. Ambos análisis incrementan la disponibilidad de los recursos docentes y reducen los costos de la programación.

INTRODUCCIÓN

Cada periodo académico, las universidades deben enfrentarse al problema de la programación de cursos y la asignación de aulas para cada uno de los cursos ofrecidos por los diferentes programas de grado y postgrado. Desde el punto de vista de la literatura de Investigación de Operaciones, este problema es un caso particular del problema general de horarios (Hernández et al. 2008). Dado que, por lo general, estas instituciones académicas cuentan con una infraestructura física y recursos educativos limitados, el problema consiste en la asignación tanto de aulas como de recursos (profesores, medios audiovisuales, etc.) a un conjunto de cursos que los estudiantes deben seguir de acuerdo a su plan de estudios. En la literatura académica, varios autores como Schaerf (1999), Burke y Petrovic (2002) y Pillay (2013) han propuesto otras definiciones formales de este problema. La solución final debe satisfacer tanto las restricciones duras como las blandas. En términos generales, se requiere que los cursos o los eventos asociados se programen en franjas horarias predefinidas para, en primer lugar, permitir que los estudiantes tengan cierta flexibilidad a la hora de elegir sus cursos; en segundo lugar, para que los profesores y las profesoras puedan realizar otras actividades administrativas y de investigación y, por último, para garantizar un buen nivel de utilización de la infraestructura. Por ello, las instituciones académicas invierten un tiempo considerable en la planificación y programación de estos recursos.

A pesar de los grandes avances en el diseño de sofisticados algoritmos de optimización, sigue existiendo una gran preocupación por su utilidad real en la práctica (McCollum, 2007).