Vandaag gaan we wat dieper in op roostering in hoger onderwijs. Wanneer je begint met het lezen over het gebruik van onderwijsruimtes, is een van de eerste vragen die je misschien hebt: waarom is het ruimtegebruik bij mijn instelling zo laag? Dit wordt vaak gevolgd door: kunnen we niet gewoon beter plannen? In deze blog bespreken we enkele redenen waarom het verbeteren van het ruimtegebruik in het rooster van jouw instelling niet zo eenvoudig is als het lijkt.

Wat je moet weten over roosteren

Voordat we de diepte ingaan, laten we beginnen met wat basisprincipes over roostering in het hoger onderwijs:

• Roosteren in het hoger onderwijs is een optimalisatietaak waarbij reeksen evenementen (colleges, workshops, examens, enz.) worden toegewezen aan ruimtes en tijdslots.

• Het hoofddoel is het oplossen van het planningsprobleem door aan alle harde beperkingen en zoveel mogelijk zachte beperkingen te voldoen.

• Elke instelling heeft haar eigen unieke roosterprobleem: de combinatie van evenementen en ruimtes is verschillend, evenals het instellingsbeleid en de onderwijssystemen van de landen waar ze gevestigd zijn.

• Het vinden van een oplossing wordt exponentieel complexer naarmate de grootte van het probleem toeneemt. Daardoor kunnen computers niet snel exacte oplossingen vinden en vertrouwen ze op benaderingsalgoritmen. In de informatica wordt het roosterprobleem van universiteiten geclassificeerd als een "NP-hard" probleem.

Vanwege de aard van het roosterprobleem heeft uw instelling meer ruimtes nodig dan u misschien denkt. Als we ons aan het onderwijsrooster houden, worden een bezettingsgraad en benuttingsgraad van 75% al als goed ruimtegebruik beschouwd (SMG, 2006). Met andere woorden: als een stoel in een lesruimte 56% van de week bezet is (75% x 75%), wordt dat als goed ruimtegebruik beschouwd! Waarom is dat? Hieronder staan vier redenen waarom.

Reden 1: Onvoorspelbare studentenaantallen versus vaste set plekken

De eerste reden ligt aan de kern van het probleem: de inschrijving van studenten is van nature dynamisch, terwijl de capaciteit van de lokalen aan de universiteit statisch is. Als de toelating niet wordt begrensd, kan het aantal studenten dat begint aan eerstejaars bachelor- en masterprogramma's aanzienlijk verschillen per jaar. Zelfs als de toelating wordt begrensd, kan de overgang van eerstejaars- naar tweede- en derdejaarsstudenten jaarlijks veranderen vanwege verschillen in uitvalpercentages, studentensucces of overstap naar andere studieprogramma's. Het effect van deze dynamiek is dat er elk jaar een andere set aan groepsgroottes voor evenementen is die aan dezelfde set van kamers moet worden toegewezen. Een hoge benuttingsgraad in het ene jaar garandeert dus geen hoge benuttingsgraad in het volgende jaar.

Reden 2: Studieprogramma's bepalen vooraf een deel van de planningsoplossing

De tweede reden is dat hoger onderwijs doorgaans is georganiseerd in studieprogramma's: de meeste studenten volgen een reeks vakken die samen hun studieprogramma vormen voor een trimester of semester. Deze studieprogramma's worden zorgvuldig ontworpen en gecoördineerd door onderwijzend personeel, en dit omvat meestal een (globaal) wekelijks schema over welk vak op welk tijdstip plaatsvindt. Meestal ontvangt het roosterteam dit wekelijkse schema als set verzoeken om activiteiten op die specifieke tijden te plannen. Vervolgens wijzen de roosteraars deze activiteiten toe aan specifieke ruimtes.

Omdat de tijdslots grotendeels al vooraf zijn vastgesteld voordat het roosterproces begint, ontstaat er bijna per definitie een suboptimale oplossing. De meeste studieprogramma’s zijn ontworpen zodat studenten hun trimester of semester beginnen met plenaire colleges en later overstappen op groepswerk. De voorkeurstijden voor grote hoorcolleges zijn altijd tussen 11.00 en 15.00 uur, en zeker niet op vrijdagmiddag. Als de meeste studieprogramma's dezelfde patronen volgen zonder rekening te houden met de beschikbare ruimte op de gewenste tijden, dan heeft het roosterteam heel weinig ruimte om te manoeuvreren.

Reden 3: Elke activiteit is afhankelijk van de beschikbaarheid van student en docent

De derde reden heeft een sterke relatie met het ontwerp van studieprogramma's. Een beperking die altijd moet worden voldaan bij het roosteren van hoger onderwijs is de beschikbaarheid van docent en student. Studenten die een volledig studieprogramma volgen (bijvoorbeeld het tweede semester van hun master taalkunde) moeten alle activiteiten van dat studieprogramma kunnen bijwonen: hun rooster mag geen activiteiten bevatten die op hetzelfde tijdstip worden gepland. Bovendien moet de docent aanwezig zijn wanneer een activiteit wordt gepland. De tijd en ruimte waarin de activiteit wordt gepland, hangen af van of de docent en student op dat specifieke moment op die locatie kunnen zijn.

Dit is wat we bedoelen met weinig speelruimte voor de roosteraar: als er op het gewenste tijdstip geen ruimte beschikbaar is voor een specifiek studieprogramma, kan deze activiteit alleen worden verplaatst naar tijdslots waar (1) er geen activiteiten gepland staan voor de studentengroep en (2) de docent beschikbaar is.

Reden 4: Grote cohortgroottes vereisen verschillende ruimtetypes

De vierde reden is dat het hoger onderwijs te maken heeft met grote groepsgroepen voor zijn onderwijsprogramma's. Dit is een fundamenteel verschil tussen hoger onderwijs en basis- en voortgezet onderwijs, waardoor het indelen van planning in het hoger onderwijs een ander soort probleem is. Stel dat we een eerstejaarscohort van 500 studenten hebben voor een bacheloropleiding Informatica. Het is mogelijk om deze hele groep in een collegezaal te huisvesten voor een hoorcollege, maar het is onmogelijk om een werkcollege te organiseren of projectgroepen voor 500 studenten met één professor in één ruimte. In deze situaties moet de groep worden verdeeld in groepen: bijvoorbeeld 10 groepen van 50 voor werkcollege, en misschien 50 groepen van 10 voor projectgroepen.

Dit studieprogramma zou één grote collegezaal vereisen, meerdere klaslokalen voor 50 personen om werkcollege te geven, en veel kleine vergaderruimtes voor de projectgroepen. Zelfs als deze studie 40 contacturen per student per week zou hebben (meestal tussen de 10 en 20 uur), dan zouden die contacturen verdeeld worden over de drie verschillende lokaaltypes. Stel je nu alle cohortgroottes van alle studieprogramma’s aan jouw instelling voor: passen al die cohorten netjes in de grote collegezalen? En hoe zit het met de instructieruimtes en vergaderruimtes?

Hoe je het ruimtegebruik in het schema van je instelling kunt vergroten

Op dit punt vraag je je waarschijnlijk af: als roostering inderdaad aan al deze beperkingen wordt gebonden, hoe verhoog je dan het ruimtegebruik in je rooster? Stel elke ingenieur deze vraag en zij zullen antwoorden: je moet de oplossingsruimte voor de roosteraar vergroten. Maar hoe doe je dit zonder meer ruimtes te bouwen? Bij Pleq hebben we het antwoord: door gebruik te maken van ons Occupancy-dataplatform kun je roosteraars in staat stellen de oplossingsruimte voor elke activiteit in het rooster te vergroten. Wil je weten hoe dit werkt? Neem contact met ons op via info@pleqcampus.nl

Foto gemaakt door Philippe Bout (Unsplash).