1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah Penjadwalan mata kuliah merupakan permasalahan kompleks tiap
semester yang harus dihadapi oleh perguruan tinggi. Setiap jadwal perkuliahan dikeluarkan, seringkali muncul kendala-kendala klasik, diantaranya bentrok beberapa mata kuliah yang diambil. Beban kerja (sks) pun menjadi pertimbangan. Dosen atau mahasiswa yang memiliki beban kerja (sks) tidak merata dalam 1 minggu akan menimbulkan ketidakseimbangan beban sks di tiap harinya. Hal ini menyebabkan kegiatan perkuliahan menjadi tidak efektif. Alhasil, pihak perguruan tinggi harus mengatur ulang jadwal perkuliahan tersebut. Tujuan dilakukannya penjadwalan mata kuliah adalah mengatur segala mata kuliah yang diambil oleh mahasiswa pada slot waktu tertentu yang disesuaikan dengan kapasitas ruangan, ketersediaan dosen, dan batasan-batasan tertentu. Penjadwalan perkuliahan termasuk ke dalam jenis timetabling yang digolongkan sebagai NP-Hard Problem (nondeterministic polynomial time). Permasalahaan NP-Hard Problem merupakan permasalahan yang apabila seluruh kombinasi alternatif dicobakan untuk diuji, maka waktu yang dibutuhkan untuk mencari solusi yang feasible dari permasalahan akan meningkat tajam (Daskalaki et al., 2004). Oleh karena itu, penyelesaian masalah optimasi akan sulit dilakukan dengan menggunakan metode konvensional (Kanoh dan Sakamoto, 2008). Dalam melakukan penjadwalan, setiap institusi pendidikan memiliki regulasi yang berbeda-beda. Ada yang menggunakan regulasi batas maksimum sks mata kuliah per kali pertemuan. Jadi, pada satu kali pertemuan, setiap mata kuliah harus mengikuti aturan batas maksimum sks yang sudah ditentukan. Jika terdapat beberapa mata kuliah dengan jumlah sks melebihi batas maksimum, maka sks mata kuliah tersebut harus dibagi menjadi beberapa pertemuan. Sehingga jumlah sks pada masing-masing pertemuan tidak ada yang melebihi batas maksimum sks yang sudah ditentukan.Sebagai contoh, batasan maksimum
1
2
sks yang ditentukan adalah 2 sks. Ketika ada mata kuliah yamg memiliki bobot 3 sks, maka mata kuliah tersebut harus dipecah menjadi 2 pertemuan, yakni pertemuan yang memiliki bobot 2 sks dan 1 sks. Dari hasil pemecahan tersebut, keunikan lain dari regulasi ini adalah pertemuan yang memiliki bobot sks lebih besar harus dijadwalkan terlebih dahulu. Sehingga pada slot waktu tertentu dan pada hari tertentu tidak pertemuan yang memiliki bobot sks lebih kecil dijadwalkan mendahului pertemuan yang memiliki bobot sks lebih besar. Regulasi lain yang diterapkan adalah adanya preferensi dosen, yakni dosen tertentu boleh memilih jadwal hari dan jam mengajar. Namun, regulasi ini merupakan optional atau tidak diharuskan, dapat dilakukan jika dibutuhkan oleh institusi yang bersangkutan. Penyelesaian penjadwalan menggunakan metode manual memiliki beberapa kekurangan, antara lain waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan penjadwalan cukup lama. Selain itu, penjadwalan yang dihasilkan belum tentu merupakan hasil yang optimal. Sehingga harus dilakukan beberapa iterasi untuk memenuhi batasan-batasan yang ada agar diperoleh hasil yang paling optimal. Salah satu metode yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan ini adalah menggunakan metode algoritma genetika. Pada metode algoritma genetika, teknik pencarian dilakukan sekaligus atau sejumlah solusi yang mungkin, atau yang dikenal dengan istilah populasi. Metode ini digunakan untuk menyelesaikan permasalahan yang tidak dapat diselesaikan dengan cara analisis. Di samping itu, algoritma genetika banyak digunakan orang untuk mencari solusi pada masalah optimasi (Suyanto, 2005). Dari permasalahan di atas, penelitian ini mencoba untuk mengoptimalkan penjadwalan perkuliahan pada periode tertentu dengan mempertimbangkan batas maksimum sks mata kuliah per kali pertemuan. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat diperoleh penjadwalan yang baik, dari sisi dosen maupun mahasiswa. Bebankerja yang dialami dosen maupun mahasiswa pun diharapkan dapat merata.
3
1.2
Rumusan Masalah Permasalahan penjadwalan erat kaitannya dengan optimasi. Untuk
mendapatkan penjadwalan perkuliahan yang optimal dibutuhkan beberapa iterasi perbaikan. Tujuannya antara lain untuk menghindari terjadinya pelanggaran terhadap constraint, seperti bentrok 2 jadwal mata kuliah atau lebih yang dialami mahasiswa maupun dosen. Ditambah lagi dengan adanya batasan maksimum sks mata kuliah per kali pertemuan. Jika permasalahan ini tidak segera dipecahkan maka proses pembelajaran di institusi tersebut tidak akan berjalan efektif. Sehingga diperlukan suatu solusi yang feasible untuk memecahkan permasalahanpermasalahan penjadwalan dengan tetap memenuhi batasan-batasan yang ada. Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka permasalahan pokok dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: “Bagaimanakah mengoptimalkan penjadwalan mata kuliah pada periode tertentu dengan mempertimbangkan batas maksimum sks mata kuliah per kali pertemuan?”. 1.3
Asumsi dan Batasan Masalah Beberapa asumsi dan batasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini
adalah sebagai berikut: 1. Penjadwalan hanya dilakukan untuk mata kuliah (wajib dan pilihan) yang diambil oleh mahasiswa S1 di Jurusan Teknik Kimia UGM. 2. Mata kuliah yang memiliki jumlah sks lebih dari 2 harus dibagi menjadi beberapa pertemuan. Dengan syarat, waktu maksimal untuk 1 kali pertemuan adalah 2 sks. Dan pada hari yang bersamaan, tidak boleh terdapat 2 sekaligus pertemuan untuk mata kuliah tersebut. 3. Untuk mata kuliah 1 sks atau yang dipecah menjadi 1 sks diusahakan tidak ditempatkan pada jam pertama kegiatan perkuliahan di hari apapun. 4. Ruangan yang digunakan untuk kegiatan perkuliahan berjumlah 7 ruang. 5. Mahasiswa angkatan tertentu hanya dapat mengambil sejumlah mata kuliah tertentu sesuai dengan system paket yang ditawarkan di semester tersebut. 6. Diperbolehkan adanya bentrok antar mata kuliah pilihan.
4
7. Kegiatan perkuliahan dimulai pukul 07.00 WIB dan berakhir pada pukul 17.00 WIB atau sebelumnya. 8. Preferensi dosen hanya untuk pengurus jurusan yang tidak boleh mengajar pada hari Selasa jam 7.00 s.d. 12.00. 1.4
Tujuan Penelitian Penelitian ini memiliki beberapa tujuan, yaitu: 1. Melakukan penjadwalan mata kuliah S1 di Jurusan Teknik Kimia UGM pada periode tertentu. 2. Membandingkan hasil penjadwalan dari penelitian ini dengan hasil penjadwalan manual berdasarkan rata-rata varian beban kerja dosen dan sekelompok mahasiswa dalam satu minggu. 3. Membandingkan hasil penjadwalan dari penelitian ini dengan hasil penjadwalan manual berdasarkan standar deviasi rata-rata beban kerja dosen dan sekelompok mahasiswa per hari dalam satu minggu.
1.5
Manfaat Penelitian Manfaat dari hasil penelitian ini antara lain: 1. Memudahkan institusi pendidikan dalam menyusun jadwal perkuliahan yang feasible. 2. Membantu institusi membuat penjadwalan yang baik dari segi beban kerja dosen dan sekelompok mahasiswa dalam satu minggu. 3. Beban kerja dosen dan sekelompok mahasiswa dalam satu minggu lebih merata.
1.6
Sistematika Penulisan Sistematika penulisan laporan penelitian ini adalah sebagai berikut:
BAB I: PENDAHULUAN Pada bab ini dijelaskan latar belakang masalah, perumusan masalah, asumsi dan batasan masalah, tujuan penelitian dan manfaat penelitian. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
5
Pada bab ini dijelaskan penelitian yang sudah pernah dilakukan dan landasan teori dari tulisan para ahli untuk menjadi acuan dalam pembahasan. BAB III: LANDASAN TEORI Pada bab ini dijelaskan tentang teori-teori yang berhubungan dengan masalah penjadwalan mata kuliah (timetabling problem) dan algoritma genetika. BAB IV: METODE PENELITIAN Pada bab ini dijelaskan metode penelitian yang digunakan untuk menjawab hipotesis atau pertanyaan riset. BAB V: HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bab ini dijelaskan hasil dari penelitian ini dan perbandingannya terhadap penjadwalan yang sudah dilakukan oleh TU Jurusan Teknik Kimia UGM. BAB VI: PENUTUP Pada bab ini dijelaskan harapan yang dicapai dengan dilakukannya penelitian ini.
