BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penjadwalan merupakan suatu proses pengorganisasian untuk mengalokasikan waktu kapan dan dimana suatu kegiatan akan dilakukan. Banyak hal yang menjadi pertimbangan dalam membuat jadwal mata pelajaran karena dalam proses penjadwalan sering terdapat jadwal bentrok satu sama lain. Penjadwalan mata pelajaran di SMA Negeri 8 Bandung saat ini masih menggunakan Microsoft Excel sehingga menghabiskan banyak waktu dan kurang akurat karena sering terjadi jadwal yang bentrok dan mengharuskan bagian staf akademik sekolah mengubah kembali jadwal agar tidak bentrok. Ada beberapa faktor yang berpengaruh dalam pembentukan jadwal seperti guru, waktu mata pelajaran, jumlah jam, dan hari. Masalah-masalah yang harus dihindari dalam pembuatan jadwal mata pelajaran adalah adanya jadwal guru yang mengajar satu mata pelajaran dalam waktu yang bersamaan diplotting di kelas yang berbeda dan guru yang mengajar lebih dari satu mata pelajaran diplotting di kelas yang berbeda dan mata pelajaran yang berbeda dihari yang sama. Untuk menghindari masalah-masalah penjadwalan tersebut diperlukan suatu mekanisme penjadwalan yang dapat menghasilkan jadwal mata pelajaran yang optimal, sehingga pembuatan jadwal mata pelajaran dapat diselesaikan dengan cepat dan tepat. Proses pembuatan jadwal dapat dibuat dengan menggunakan banyak metode dan algoritma seperti algoritma koloni semut, algoritma genetika, algoritma recursive largest first, algoritma blacktracking dan algoritma Welch Powell dengan cara yang berbeda-beda dan hasil akhirnya akan menghasilkan jadwal sesuai dengan kebutuhan user. Penerapan algoritma Welch Powell ini umumnya digunakan untuk menentukan jadwal ujian di perguruan tinggi, jadwal perkuliahan yang dalam penanganannya digunakan untuk graf dengan orde yang kecil [1]. 1
Penggunaan algoritma Welch Powell dalam karya tulis ini dibuat untuk kelas XMIPA saja dalam mengetahui sejauh mana penerapan konsep coloring graph dalam penyusunan jadwal mata pelajaran. Algoritma ini akan menghasilkan warna setiap simpul (mata pelajaran dan guru) dimana warna yang sama dapat dipetakan dalam satu kelas yang sama. Pada pewarnaan simpul, simpul-simpul graf diberi warna sedemikian rupa sehingga tidak ada dua simpul bertetangga memiliki warna yang sama. Algoritma Welch Powell merupakan salah satu algoritma pewarnaan graf yang melakukan pewarnaan berdasarkan derajat tertinggi dari simpul-simpulnya atau disebut Largest Degree Ordering (LDO) yaitu dengan melakukan pewarnaan berdasarkan derajat besar ke derajat kecil dan menggunakan satu warna untuk mewarnai simpul pertama dan simpul berikutnya yang tidak berdampingan dengan simpul pertama dan seterusnya [2]. Berdasarkan hal tersebut maka diambil judul penjadwalan mata pelajaran menggunakan pewarnaan graf dengan algoritma Welch Powell sehingga penentuan jadwal mata pelajaran di SMA Negeri 8 Bandung khususnya kelas XMIPA dapat dibuat dengan cepat dan tepat. 2
1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah dari proyek akhir ini adalah: a. Bagaimana mengolah data kesediaan mengajar guru, data kelas, data mata pelajaran untuk menghasilkan jadwal mata pelajaran b. Bagaimana mengimplementasikan metode pewarnaan graf untuk dipetakan ke kelas XMIPA yang dapat diampu oleh sejumlah guru yang sudah mengisi form kesediaan mengajar c. Bagaimana menghasilkan jadwal mata pelajaran secara lengkap yang dapat dilihat dan dicetak oleh guru di SMA Negeri 8 Bandung. 1.3 Tujuan Tujuan dari proyek akhir ini adalah membangun aplikasi yang dapat membantu pihak sekolah dalam a. Menyusun jadwal mata pelajaran dengan proses pengolahan dan perhitungan keseluruhan data kesediaan mengajar yang diisi oleh guru menggunakan algoritma Welch Powell b. Membangun aplikasi yang dapat memetakan pewarnaan graf ke dalam kelas XMIPA yang dapat diampu oleh sebanyak guru yang mengisi form kesediaan mengajar c. Menyusun jadwal mata pelajaran dengan menggunakan algoritma Welch Powell dan hasilnya dapat dilihat serta dicetak oleh guru di SMA Negeri 8 Bandung. 3
1.4 Batasan Masalah Batasan masalah dari aplikasi ini adalah: a. Aplikasi ini menggunakan library warna dengan menggunakan bahasa pemrograman PHP untuk mengacak warna pada pewarnaan simpul b. Penjadwalan mata pelajaran ini mengacu pada form kesediaan mengajar yang diisi oleh guru c. Aplikasi ini hanya menangani penjadwalan mata pelajaran di SMA Negeri 8 Bandung dengan data sebagai berikut 1) Jumlah kelas sebanyak 9 kelas yaitu kelas XMIPA-1 sampai XMIPA-9 2) Jumlah mata pelajaran keseluruhan XMIPA adalah sebanyak 15 mata pelajaran yang dibagi lagi dalam beberapa bagian mata pelajaran misalnya matematika(1-5) dengan perincian : a) Mata pelajaran inti jurusan XMIPA = 5 yaitu Matematika, Fisika, Kimia, Biologi, dan Sejarah b) Mata pelajaran umum = 10 yaitu Bahasa Sunda, Bahasa Indonesia, Bahasa Inggris, BK, Olahraga, Pendidikan agama Islam, PKN, Prakarya KWU, Sendi budaya, dan pendidikan lingkungan hidup 3) Jumlah guru yang mengajar di kelas XMIPA adalah sebanyak 40 ditambah 9 guru untuk lintas minat guru dengan perincian: a) Guru IPA = 13 guru b) Guru mata pelajaran umum = 27 guru c) Guru Lintas Minat = 9 Guru 4) Jumlah hari kegiatan belajar mengajar di kelas XMIPA adalah dari hari Senin sampai dengan hari Kamis dengan pembagian waktu sebagai berikut 4
a) Senin dari jam 06.45 sampai jam 14.15 b) Selasa dari jam 06.45 sampai jam 15.00 c) Rabu dari jam 06.45 sampai jam 15.00 d) Kamis dari jam 06.45 sampai jam 15.45 e) Jumat dari jam 06.45 sampai jam 11.35 f) Satu jam tatap muka adalah 45 menit 5) Jadwal kosong yang ada di kelas XMIPA SMA Negeri 8 Bandung adalah Senin jam 06.45 sampai jam 08.15 adalah upacara bendera, dan lintas minat atau kegiatan ektrakurikuler yang dilakukan selama 6 jam tatap muka dalam satu minggu. d. Penerapan algoritma Welch Powell dalam aplikasi ini hanya sampai pada hasil pewarnaan yang dihasilkan dari kesediaan mengajar yg sudah diisi oleh guru dan selanjutnya akan diinput sendiri oleh admin dengan menyesuaikan jadwal kesediaan yang sudah diisi oleh guru. 5
1.5 Definisi Operasional Penjadwalan mata pelajaran menggunakan coloring graph pada kelas XMIPA di SMA Negeri 8 Bandung merupakan aplikasi yang dapat menghasilkan jadwal mata pelajaran berdasarkan jumlah guru yang mengisi form kesediaan mengajar yang berisi jam dan hari kesediaan guru mengajar dengan menjadikan mata pelajaran dan guru yang mengajar sebagai verteks yang menghasilkan warna dan dipetakan kedalam kelas XMIPA yang dapat diampu oleh sebanyak guru yang mengisi form kesediaan mengajar. Aplikasi ini dapat digunakan oleh guru untuk melihat dan mencetak jadwal mata pelajaran dan dikendalikan oleh admin. Aplikasi ini menggunakan bahasa pemograman PHP yang dapat digunakan untuk membuat halaman web dinamis dengan menggunakan Framework CodeIgniter dan MySQL sebagai database server, serta menggunakan algoritma Welch Powell sebagai algoritma pewarnaan graf yang melakukan pewarnaan berdasarkan derajat tertinggi dari simpul-simpulnya. 1.6 Metode Pengerjaan Metode pengerjaan untuk membangun aplikasi ini adalah menggunakan waterfall model. Waterfall model adalah suatu metodologi pengembangan perangkat lunak yang mengusulkan pendekatan kepada perangkat lunak sistematis dan berurutan yang mulai pada tingkat kemajuan sistem pada seluruh analisis, design, kode, pengujian dan pemeliharaan [2]. Gambar 1-1 Metode Waterfall [2] 6
a. Requirements Defenition Beberapa tahap yang dilakukan untuk mengumpulkan data pada proyek akhir ini adalah : 1. Wawancara, melakukan wawancara terhadap Bagian kesiswaan SMA Negeri 8 Bandung. 2. Observasi, melakukan pengamatan dan pengumpulan data secara langsung di SMA Negeri 8 Bandung. 3. Referensi, mencari data dengan menggunakan media buku atau media internet yang berkaitan dengan penjadwalan mata pelajaran. b. System and Software Design Pada tahap ini dilakukan persiapan rancangan yang akan dibangun dengan menggunakan Flowmap, Entity Relationship Diagram (ERD), use case diagram,class diagram dan sequence diagram c. Implementation and Unit Testing Pada tahapan ini pembangunan aplikasi sistem menggunakan PHP sebagai bahasa pemrogramannya dan MySQL sebagai database. d. Integration and System Testing Pada tahap ini akan dilakukan uji coba sistem untuk mengetahui apakah sistem berhasil atau tidak. Jika berhasil akan dilanjutkan ke tahapan penggunaan sistem. Sebaliknya, jika tidak berhasil akan dilakukan revisi pada perencanaan sistem. e. Operation and Maintenance Pada tahapan ini, aplikasi dapat dijalankan mulai dari memasukkan data, kemudian memprosesnya hingga menghasilkan informasi yang dibutuhkan. 7
1.7 Jadwal Pengerjaan Berikut adalah jadwal pengerjaan Aplikasi Penjadwalan Mata Pelajaran pada SMA Negeri 8 Bandung. Tabel 1-1 Jadwal Pengerjaan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Kegiatan 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 1 Requirements Definition 2 System and Software Design 3 Implementation and Unit Testing 4 Integration and System Testing 5 Pembuatan Laporan 8