Gambar Ilustrasi AI

FORMOSA NEWS - PematangSiantar - Masalah klasik penjadwalan kuliah yang sering memicu bentrok jadwal dosen kini menemukan solusi ilmiah yang cerdas dan terstruktur. Tiga peneliti dari Universitas HKBP Nommensen Pematangsiantar sukses menguji coba pendekatan matematika diskrit untuk menyusun jadwal perkuliahan otomatis yang bebas konflik, efisien, dan siap diterapkan di perguruan tinggi.

Penelitian ini dilakukan oleh Ropitta Anjelina Manik, Dr. Juli Antasari Sinaga, M.Pd., dan Gayus Simarmata dari Program Studi Ilmu Komputer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas HKBP Nommensen. Hasil riset yang dipublikasikan pada Juni 2026 ini membuktikan bahwa metode pewarnaan graf dengan memanfaatkan Algoritma Welch-Powell berbasis bahasa pemrograman Python mampu menyederhanakan penyusunan jadwal mata kuliah, sekaligus mengeliminasi potensi kesamaan waktu mengajar bagi dosen yang mengampu lebih dari satu kelas.

Tantangan Rumit Penjadwalan Manual di Kampus

Penyusunan jadwal kuliah merupakan proses kompleks karena harus mengalokasikan banyak komponen sekaligus, mulai dari mata kuliah, dosen pengampu, keterbatasan ruang kelas, hingga ketersediaan waktu perkuliahan. Selama ini, banyak perguruan tinggi yang masih mengandalkan cara manual. Akibatnya, pengelola program studi sering kali menemui kendala berupa dosen yang terjadwal mengajar di dua kelas berbeda pada jam yang sama, atau ruangan yang bentrok.

Melihat fenomena tersebut, Ropitta Anjelina Manik dan timnya merancang sebuah sistem berbasis teori graf. Dalam pemodelan matematika ini, setiap mata kuliah diidentifikasi sebagai simpul (vertex), sementara hubungan konflik atau potensi bentrok antarmahasiswa akibat kesamaan dosen pengampu digambarkan sebagai sisi (edge). Dua mata kuliah yang diampu oleh dosen yang sama tidak boleh ditempatkan pada slot waktu yang sama, sehingga harus diberikan identitas pemisah berupa "warna" yang berbeda.

Menyederhanakan Konflik Lewat Algoritma Welch-Powell dan Python

Metodologi penelitian ini menggunakan pendekatan kuantitatif terapan yang berlokasi langsung di Program Studi Ilmu Komputer FMIPA Universitas HKBP Nommensen Pematangsiantar. Data yang digunakan adalah seluruh populasi akademik pada semester genap Tahun Ajaran 2025/2026, yang mencakup 34 dosen dan 40 mata kuliah aktif (baik mata kuliah wajib maupun pilihan).

Proses kerja sistem ini dimulai dengan menginput seluruh data mata kuliah dan dosen pengampu ke dalam program Python. Langkah berikutnya adalah menghitung derajat simpul, yaitu jumlah konflik yang dimiliki oleh suatu mata kuliah dengan mata kuliah lainnya. Setelah itu, Algoritma Welch-Powell bekerja dengan mengurutkan mata kuliah dari yang memiliki derajat konflik tertinggi hingga terendah.

Mata kuliah dengan konflik terbesar diprioritaskan untuk diberi warna pertama. Selanjutnya, warna yang sama akan dialokasikan kepada mata kuliah lain yang tidak saling bertetangga (tidak memiliki konflik dosen). Proses pewarnaan ini terus diulang menggunakan warna baru hingga seluruh 40 mata kuliah mendapatkan warna masing-masing. Di dalam sistem ini, setiap warna yang dihasilkan merepresentasikan satu hari perkuliahan yang berbeda dalam satu minggu.

Temuan Utama: Pemetaan Hari Kuliah per Semester

Berdasarkan hasil pemrosesan menggunakan pustaka Python seperti NetworkX dan Matplotlib, penelitian ini berhasil mengelompokkan 40 mata kuliah ke dalam 6 warna berbeda yang melambangkan hari Senin hingga Sabtu. Distribusi jadwal kuliah per semester diatur sebagai berikut:

  • Semester 2: Membutuhkan 4 warna (merah, biru, hijau, ungu), yang berarti seluruh aktivitas perkuliahan semester 2 dapat diselesaikan dalam 4 hari, yaitu Senin hingga Kamis.
  • Semester 4: Membutuhkan 5 warna (merah, biru, hijau, ungu, kuning), sehingga perkuliahan terdistribusi secara efektif dalam 5 hari kerja, yaitu Senin hingga Jumat.
  • Semester 6: Membutuhkan 6 warna (merah, biru, hijau, ungu, kuning, Jingga/Orange), yang berarti perkuliahan berlangsung penuh selama 6 hari dari Senin hingga Sabtu karena padatnya praktikum dan mata kuliah pilihan seperti Machine Learning, Ethical Hacking, dan Internet of Things.
  • Semester 8: Membutuhkan 2 warna (merah, biru), sehingga mahasiswa tingkat akhir hanya perlu datang ke kampus selama 2 hari, yaitu Senin dan Selasa, untuk menempuh mata kuliah sisa sebelum fokus pada skripsi.

Melalui pemetaan matematis ini, tidak ada satu pun dosen yang terjebak dalam jadwal mengajar ganda pada jam yang sama, sehingga manajemen waktu di internal fakultas menjadi jauh lebih rapi.

Implikasi Luas bagi Sektor Pendidikan

Keberhasilan implementasi Algoritma Welch-Powell berbasis Python ini memberikan dampak yang sangat signifikan bagi tata kelola perguruan tinggi. Bagi pihak administrasi kampus atau program studi, metode ini memangkas waktu pengerjaan jadwal dari yang semula memakan waktu berhari-hari secara manual menjadi hanya dalam hitungan detik secara digital.

Bagi dosen dan mahasiswa, jadwal yang terstruktur dengan baik meningkatkan efisiensi proses belajar-mengajar dan meminimalkan pembatalan kelas akibat bentrok fisik. Lebih jauh lagi, model komputasi ini sangat fleksibel dan dapat diadaptasi oleh fakultas atau universitas lain yang memiliki skala data akademis lebih besar, sehingga mampu menjadi standar baru dalam digitalisasi administrasi pendidikan.

Profil Peneliti

  • Ropitta Anjelina Manik — Peneliti utama dan alumni Program Studi Ilmu Komputer, FMIPA, Universitas HKBP Nommensen Pematangsiantar. Memiliki keahlian di bidang pemrograman Python, matematika diskrit, dan optimasi sistem informasi.
  • Dr. Juli Antasari Sinaga, M.Pd. — Dosen Tetap Universitas HKBP Nommensen. Pakar di bidang pendidikan matematika, teori graf, dan metode riset kuantitatif.
  • Gayus Simarmata — Peneliti dan akademisi di Universitas HKBP Nommensen yang aktif mengembangkan riset terapan di bidang teknologi informasi dan komputasi sains.

Sumber Riset:

  • Judul Artikel Jurnal: Application of the Welch-Powell Graph Coloring Algorithm for Optimizing Course Scheduling Using Python (Case Study: Computer Science Program, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, HKBP Nommensen University, Pematangsiantar) / Penerapan Algoritma Pewarnaan Graf Welch-Powell Untuk Optimalisasi Penjadwalan Kuliah Berbasis Python (Studi Kasus: Program Studi Ilmu Komputer FMIPA Universitas HKBP Nommensen Pematangsiantar)
  • Nama Jurnal: Indonesian Journal of Advanced Research (IJAR), Vol. 5, No. 6, Tahun 2026, Halaman 869-892.
  • DOI Resmi: https://doi.org/10.55927/ijar.v5i6.16577
  • https://journal.formosapublisher.org/index.php/ijar