Modelo matemático de alocação de turmas em ambientes pedagógicos: um estudo de caso em instituições de educação infantil na cidade de Mossoró-RN

Abstract

O início de cada ano letivo exige a organização de horários de turmas em todos os níveis de instituições de ensino. O processo de alocação de turmas e agendamento de horários, conhecido como school timetabling problem, não é uma tarefa fácil para a equipe pedagógica, pois a sua resolução se torna complexa tendo que conciliar os requisitos pedagógicos e a disponibilidade de professores, salas e variadas restrições no contexto escolar. Este trabalho apresenta proposta de alocação de turmas em espaços pedagógicos extra sala de aula, em Unidades de educação infantil na cidade de Mossoró, com o objetivo de criar um modelo matemático para entregar um cronograma de horário otimizando o processo de alocação através da aplicabilidade da Pesquisa Operacional, que é uma área da ciência que visa solucionar problemas utilizando técnicas e métodos matemáticos e computacionais para auxiliar nos processos decisórios, escolhendo-se a técnica de Programação Linear como ferramenta de otimização. A pesquisa teve um processo metodológico iniciado com coleta de dados nas instituições, posteriormente foi aplicado as fases de estudo da pesquisa operacional: análise da problemática; a modelagem matemática; a solução do modelo, utilizado abordando neste trabalho a ferramenta Solver da planilha eletrônica BrOffice Calc; posteriormente foi realizado a validação do modelo com a entrega dos cronograma de alocação das turmas otimizado às instituições para possível implementação. Os resultados obtidos evidenciaram o desempenho da PO como ferramenta para otimização de processos, e que a técnica de programação linear através da ferramenta computacional Solver otimizou a modelagem de modo factível e com soluções ótimas, onde uma instituição implementou a modelagem no ano letivo de 2024 e duas planejam implementar no ano letivo de 2025.