Orario Scolastico

Cosa fa

Dieci pagine che seguono il lavoro come lo si fa davvero a settembre — e una, l’ultima, che si apre tutte le mattine dell’anno.

Avvio semina un istituto finto ma coerente — l’IIS «Ada Lovelace»: due indirizzi su due plessi, 6 classi, 13 docenti, 11 aule fra cui tre laboratori e due palestre, 13 discipline, 66 cattedre per 180 ore settimanali — così si può premere Genera al primo avvio e vedere che cosa produce, invece di dover prima inserire un’anagrafica intera.

Anagrafiche e Cattedre sono le tabelle che tutti conoscono, con qualcosa in più: le classi portano il numero di alunni, il plesso e quante ore possono fare in una giornata; le aule il tipo, la capienza in alunni e quante classi ci stanno insieme, perché una palestra divisa a metà ne tiene due; i docenti i giorni di non disponibilità, il tetto e il pavimento giornalieri, quanti giorni possono salire in tutto e se fanno o no la prima ora; le discipline il peso didattico da 0 a 10, come spezzare le ore fra le giornate, il massimo giornaliero e quali materie non stanno nello stesso giorno. Le cattedre puntano alle righe vere di quelle anagrafiche, quindi rinominare una classe non rompe niente.

Dati è la pagina da cui si comincia quando la scuola è già scritta da qualche parte, e lo è quasi sempre. Le quattro anagrafiche e le cattedre si importano da un CSV o da un foglio Excel: la pagina elenca le colonne che ogni foglio deve avere e dice in quale collezione va versato, perché importare nella collezione sbagliata è l’unico modo di perdere il lavoro fatto. Le cattedre si scrivono per nome — 3B, Matematica, Rinaldi — e la ricostruzione li traduce negli identificativi interni, dato che gli id li conosce l’app e non il foglio della segreteria. Una riga che non si risolve resta fuori e viene elencata col motivo, invece di entrare e sparire poi dall’orario senza spiegazioni. Nell’altro verso, ogni collezione si scarica in CSV o in Excel, e un blocco costruisce il foglio che di solito serve mandare a qualcuno: l’orario intero ordinato per classe, giorno e ora, col giorno per esteso e il nome completo del docente.

Orario è la stessa griglia vista in tre modi — per classe, per docente, per aula — perché sono la stessa direttiva con un filtro diverso. Una lezione si sposta trascinandola, e il rilascio scrive insieme il giorno e l’ora. Le lezioni fissate non si trascinano: sono quelle che qualcuno ha deciso e che il generatore non deve toccare. Le caselle chiuse — l’indisponibilità dell’istituto, quella della classe, i giorni in cui un docente non è in servizio, la prima ora che non fa — si vedono prima di provare a metterci qualcosa, e ognuna dice il perché.

Controlli e generazione è il cuore. Il controllo trova i conflitti duri — un docente in due posti alla stessa ora, una classe con due lezioni, un’aula occupata due volte, una casella vietata, un giorno libero violato, un monte ore che non torna — e li scrive in una collezione che la griglia legge: le celle in conflitto si vedono nella griglia stessa, non in un rapporto a parte.

Monitor risponde a due domande, e la prima si fa prima di generare. Questo orario può esistere? è una domanda sulle anagrafiche, non sull’orario: si risponde contando le ore che ogni classe, ogni docente e ogni tipo di aula devono reggere contro le caselle che hanno. Aspettare la generazione per scoprire che le palestre non bastano vuol dire aver aspettato per niente. Accanto c’è il conto meno ovvio e che salva più tempo di tutti: quanti docenti hanno chiesto lo stesso giorno libero — è una preferenza personale, ma la loro somma è un vincolo collettivo, e se nove su tredici chiedono il sabato non è la preferenza che si perde, è l’orario che non si chiude. La seconda domanda — si pubblica? — conta per tipo le segnalazioni del controllo.

Laboratori e qualità misura quello che un orario vale davvero: quanto sono sature le aule speciali, quante ore buche ha ciascun docente, chi ha ottenuto il giorno libero che aveva chiesto e chi cambia plesso in giornata.

Stampe produce una pagina per classe e una per docente in un colpo solo, più la singola per aula — in orizzontale, perché una griglia di sei giorni per sei ore in verticale non ci sta. E due stampe che guardano tutto insieme: il tabellone, tutte le classi su un foglio solo con la materia e la sigla del docente in ogni casella, e l’elenco delle ore a disposizione, che è quello che serve il primo giorno di supplenza.

Sostituzioni è l’unica pagina che si apre a orario finito, ed è quella che si usa di più: le altre servono tre o quattro volte l’anno, questa tutte le mattine. Si registra chi manca — il giorno, e le ore se non è l’intera giornata — e le ore rimaste scoperte compaiono da sé, ognuna con i candidati in ordine: prima chi è già in quella classe in compresenza, poi chi è a disposizione e si trova in istituto fra due sue lezioni, poi chi ci arriverebbe prima o si fermerebbe dopo, infine le ore eccedenti — e a parità di titolo chiama chi ne ha fatte meno finora. Quel conto è il punto: è il numero che rende una chiamata difendibile in collegio, ed è precisamente quello che nessuno tiene, perché tenerlo a mano è noioso. Chi viene impegnato sparisce dai candidati delle altre classi scoperte in quella stessa ora, chi è assente non viene proposto come sostituto di nessuno, e alla fine si stampa il foglio del giorno.

L’app propone e non decide: la prima riga della lista è una proposta, e resta tale finché una persona non registra la sostituzione. Chi sta al telefono sa cose che nell’orario non sono scritte da nessuna parte.

Le ore buche delle classi, che sono la cosa nuova più importante

In una scuola italiana un’ora buca a una classe non è un difetto di qualità: sono trenta ragazzi in corridoio, e un orario che ne contiene non si pubblica. Prima succedeva e nessuno lo contava. Adesso la generazione finisce con una compattazione che fa scivolare le ore di ogni giornata fino a toccarsi, un blocco per volta, e se uno non ci sta quella giornata resta com’era — una compattazione che rompe un vincolo duro per chiudere un buco ha peggiorato l’orario, non lo ha migliorato. Miglioramento e compattazione si alternano in tre giri, perché sono due mosse che si sbloccano a vicenda. Quello che resta lo dice il monitor, e sull’istituto di esempio non resta niente.

Le regole fra materie

Regole fra materie. Il peso didattico da 0 a 10 decide quanto presto una materia sta nella giornata — una bandierina sa dire soltanto «presto», e fra un’ora di religione e quattro di matematica serve un ordine. La distribuzione dice come spezzare le ore fra le giornate (2+1+1 sono quattro ore in tre giorni, uno doppio) e si adatta dove il monte ore è diverso, invece di essere scartata. E tre vincoli duri sulla giornata della classe: massimo ore al giorno di una materia, materie che non stanno nello stesso giorno, materie da tenere in giorni non consecutivi.

Aule, blocchi e compresenze

Sceglie l’aula. La disciplina chiede un tipo — aula, laboratorio, palestra — e il generatore trova quale è libera in quella casella, abbastanza capiente per quella classe e nel plesso giusto. Aggiungere un secondo laboratorio è, in questa app, il modo di far respirare un orario che non si chiude.

Tiene interi i blocchi. Il laboratorio si fa in due ore consecutive, e un blocco o ci sta intero o non ci sta: non viene spezzato per salvare una preferenza.

Mette due docenti nella stessa casella. Il sostegno segue la classe, l’ITP affianca il titolare: sono compresenze, e i vincoli del docente affiancante — giorni di non disponibilità, plesso, tetto giornaliero — valgono durante la collocazione, non dopo.

E un vincolo che sulla carta non si vede: nessun docente cambia plesso da un’ora alla successiva. È il primo a saltare nella realtà, ed è il primo che questa versione fa rispettare.

Quanto funziona

Il generatore è stato eseguito sull’istituto di esempio: 180 ore su 180 collocate in 150 blocchi, zero conflitti, zero ore buche alle classi, monte ore che torna per tutte e 65 le cattedre, 202 lezioni di cui 22 in compresenza, tutte le ore di laboratorio e di palestra come blocchi di due ore interi, 33 ore buche in tutta la settimana per 13 docenti. Provato anche spegnendo un vincolo alla volta, per sapere quale costa che cosa: con quattro «massimo al giorno» invece di due restavano cinque ore senza casella, e nessuna di quelle quattro regole era stata chiesta da qualcuno — il che è la ragione per cui l’esempio ne dichiara due. Provato con divieti e pre-assegnazioni, e simulando trascinamenti sbagliati per verificare che il controllo li veda tutti. Il risultato del browser è identico a quello di CPython sulla stessa macchina.

Quello che l’app non fa, ed è scritto dentro

Non è un applicativo commerciale e non finge di esserlo. Non parla col SIDI, non nomina i supplenti e non conosce i contratti — quante ore eccedenti si possano chiedere a qualcuno lo sa la scuola, non l’app — non garantisce l’ottimo e può lasciare ore non collocate. Le lezioni non si modificano da un modulo: si spostano trascinandole, si cancellano, e si fissano dalle pre-assegnazioni — che sono anche il modo di lavorare da telefono, dove il trascinamento non esiste.

C’è poi un vincolo del linguaggio che questa app spiega invece di nascondere: un blocco di calcolo riscrive per intero la collezione su cui scrive, quindi ogni collezione ha un padrone solo. Le anagrafiche compilate a mano — o importate da un foglio — stanno in una collezione a parte, e il blocco le unisce a quelle di esempio conservandone gli identificativi, così le cattedre che vi puntano restano valide. La pagina Avvio lo dice con una tabella: chi scrive che cosa. È anche la ragione per cui un’importazione va fatta nella collezione giusta, e la pagina Dati non ne parla per scrupolo.

Come si cambia

Sei ore al giorno invece di sei e mezza, il sabato che non esiste, un vincolo che a una scuola serve e a un’altra no: sono tutte modifiche di una riga, e il codice del generatore è lì da leggere, in Python, dentro il documento.