В работе рассматриваются вопросы автоматизации организации учебного процесса высшего учебного заведения, имеющего следующую структуру:
- учебно-методическое управление (УМУ), одной из основных задач которого является организация взаимодействия между кафедрами;
- факультеты, объединяющие кафедры и содержащие внутри своей структуры деканат и диспетчера, ответственного за составление расписания учебных занятий. Предполагается, что кафедра может быть либо профилирующей (осуществляющей выпуск специалистов), либо непрофилирующей, либо смешанного типа (как выпускающей специалистов, так и обслуживающей другие специальности).
В результате анализа предметной области с использованием CASE-технологий [1] в рамках структурного подхода разработана функциональная модель интегрированной автоматизированной системы организации учебного процесса в вузе. Функциональная модель представлена в виде иерархии диаграмм потоков данных (DFD) и словаря модели, на основании которых получена концептуальная модель базы данных в виде диаграмм «сущность-связь» (ERD).
В интегрированной автоматизированной системе выделены четыре подсистемы: «Учебно-методическое управление», «Кафедра», «Деканат», «Диспетчер».
Функции, реализуемые подсистемой «Учебно-методическое управление»:
- ввод и корректировка справочных данных;
- формирование и экспорт данных, включающих:
§ параметры ограничений учебных планов;
§ нормативы расчета учебной нагрузки профессорско-преподавательского состава (ППС);
§ сведения о нагрузке для обслуживающих или смешанного типа кафедр
- импорт и обработка данных:
§ об учебных планах по специальности;
§ о распределении учебной нагрузки ППС кафедр;
§ о фактическом выполнении учебной нагрузки ППС
- формирование отчетной документации.
Реализация функций, составляющих второй и третий блоки, осуществляется на разных этапах взаимодействия УМУ с кафедрами. На первом этапе УМУ формирует и передает кафедрам параметры ограничений учебных планов. В качестве таких параметров рассматриваются: максимально допустимая доля аудиторных часов в общем количестве часов по дисциплине, максимально допустимая недельная нагрузка студентов (в часах), а также максимально допустимые значения для количества экзаменов, зачетов, курсовых проектов и контрольных работ в семестре. На втором этапе профилирующие кафедры разрабатывают и предают в УМУ учебные планы по специальностям на основе образовательных стандартов и с учетом данных, полученных из УМУ на предыдущем этапе.
Каждый разработанный кафедрой учебный план содержит данные об образовательном стандарте по специальности, о форме обучения, о количестве семестров и их продолжительности (в неделях), о списке дисциплин с указанием кафедры, ответственной за проведение дисциплины, о распределении по семестрам всех видов аудиторной нагрузки по каждой дисциплине и т.д.
На третьем этапе УМУ передает всем кафедрам нормативы для расчета учебной нагрузки ППС, а также сведения о нагрузке для обслуживающих или смешанного типа кафедр, сформированные при анализе данных учебных планов профилирующих кафедр. На четвертом этапе кафедры производят расчет и распределение учебной нагрузки между преподавателями и отправляют эти сведения в УМУ, где они проверяются на соответствие вышеописанным нормативам. В конце учебного года (на пятом этапе) кафедры передают УМУ отчеты о фактическом выполнении учебной нагрузки.
Функции, реализуемые подсистемой «Кафедра»:
- ввод и корректировка справочных данных;
- автоматизация составления учебных планов в соответствии со стандартами по специальности (для профилирующих кафедр);
- автоматизация распределения годовой учебной нагрузки профессорско-преподавательского состава, осуществляемая с использованием оптимизационного блока [2,3];
- автоматизация формирования индивидуальных планов преподавателей;
- автоматизация формирования сведений, предоставляемых учебно-методическому отделу и диспетчеру факультета;
- автоматизация учета успеваемости студентов;
- автоматизация формирования документации для проведения заседаний государственных аттестационных комиссий (ГАК) и итоговых отчетов ГАК;
Функции, реализуемые подсистемой «Деканат»:
- ввод и корректировка данных об учебных группах;
- ввод и корректировка данных о студентах;
- формирование зачетно-экзаменационных ведомостей;
- учет успеваемости студентов;
- формирование отчетной документации.
Функции, реализуемые подсистемой «Диспетчер»:
- организация импорта данных справочного характера (сведения о преподавателях, дисциплинах, группах, потоках и т.д.) из подсистем «Учебно-методическое управление» и «Кафедра»;
- организация ввода данных об аудиторном фонде и параметрах ограничений, в условиях которых составляется расписание;
- автоматизация процесса составления расписания;
- автоматизация формирования итоговых документов.
Интегрированная автоматизированная система построена на единой базе данных, реплицируемой на локальные копии каждой из подсистем через коммуникационную сеть или при помощи переноса данных на электронных носителях информации (при отсутствии сети).
Интегрированная автоматизированная система разработана на базе двухуровневой модели технологии клиент-сервер с реализацией сервера баз данных в MS SQL Server 2000. Клиентское программное обеспечение разработано в среде MS Visual Studio 2003.
Интегрированная автоматизированная система организации учебного процесса разработана применительно к условиям Кыргызско-Российского Славянского университета (г. Бишкек), но может быть легко тиражируема для других вузов, имеющих аналогичную организационную структуру.
Список литературы
- Вендров А.М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. - http://www.citforum.ru/database/case/index.shtml.
- Гаврилец Е.З., Медведева О.А. Автоматизированная система формирования учебных планов и распределения учебной нагрузки преподавателей кафедры ВУЗа. //Современные наукоемкие технологии. - Москва, 2007. №2.
- Гаврилец Е.З., Медведева О.А. Оптимизация распределения годовой учебной нагрузки профессорско-преподавательского состава кафедры ВУЗа //Проблемы автоматики и управления. - Бишкек, 2006.