Проект информационной системы "Распределение учебной нагрузки на кафедре" - Дипломная работа

Управление такой системой представляет собой трудоемкий процесс, требующий больших затрат ресурсов не только энергетических, материальных, но и человеческих. Одна из основных задач управления учебным заведением состоит в оптимизации образовательного процесса по показателям, характеризующим этот процесс. Спроектировать информационную систему «Распределение нагрузки на кафедре», позволяющую распределять нагрузку, вносить в нее оперативные изменения и уменьшить затраты временных и человеческих ресурсов на распределение нагрузки на кафедрах ПГТУ. Принятие управляющего решения при организации работы сложной системы связано с обработкой большого объема информации, что требует нетривиального анализа сложившейся ситуации (с привлечением методов, разработанных в самых различных областях знаний) и должно быть своевременным (тогда как часто на принятие решения отводится относительно малый промежуток времени). А найти универсальное решение для всех ВУЗОВ страны вообще не представляется возможным, так как организация труда, дисциплины и параметры (например, при распределении нагрузки это профессорско-преподавательский состав, индивидуальные требования преподавателя и другие) унифицируют задачу автоматизации этого процесса для каждого ВУЗА в отдельности.Кафедра «Информационные технологии и автоматизированные системы» (ИТАС) образовалась при слиянии в 2002 году кафедр «Автоматизированные системы управления» и «Вычислительная техника и автоматизированное управление» в составе Электротехнического факультета Пермского государственного технического университета. Процесс распределения нагрузки на кафедре предполагает взаимодействие кафедры с подразделениями УМУ, а именно АСУ ВУЗ, Бюро составления расписания, Отделом планирования учебного процесса, и с профессорско-преподавательским составом кафедры. Преподаватели также участвуют в процессе распределения нагрузки на кафедре, заполняя Выписки, форму «Нагрузка преподавателей» и предъявляя требования (например, преподаватель может проводить занятия только в определенный день и / или в определенное время). Существующее на кафедре ИТАС программное обеспечение распределения нагрузки на кафедре: · приложение, написанное на базе MICROSOFT Excel; Существующие на кафедре ИТАС программное обеспечение распределения нагрузки на кафедре.Также заметим, что преподавателю на втором этапе распределения нагрузки предстоит заполнить форму «Нагрузка преподавателя» данными по фактической нагрузке, а заведующему кафедрой использовать эти данные при составлении отчета. Преподаватель Получает форму Нагрузка и заполняет Выписки и Нагрузку по факту Форма «Нагрузка преподавателя» Нагрузка преподавателя на год в часах и общая информация по преподавателю (кафедра, факультет, фамилия преподавателя, разряд и должность), а также дисциплины, факультет и специальность, которым будет преподаваться эта дисциплина. Форма «Отчет о выполнении учебной нагрузки преподавателей Кафедры ИТАС за _____-_____ учебный год» В конце учебного года на основе двух документов: «Нагрузка преподавателя» по плану и «Нагрузка преподавателя» по факту составляется итоговый Отчет кафедры в двух экземплярах, один отправляется в Отдел планирования учебного процесса, второй экземпляр остается на кафедре. После распределения нагрузки преподавателей определяется три основных выходных: «Отчет о выполнении учебной нагрузки преподавателей Кафедры ИТАС за _____-_____ учебный год», «Выписка из учебного плана» и «Нагрузка на преподавателя» (далее Нагрузка).Проанализировав все вышесказанное, решено было использовать следующее программное обеспечение: § среда разработки - Smart Web Builder 1.531; Данные продукты были выбраны, так как позволяют реализовать требования, поставленные перед системой, и являются свободно распространяемыми. Для развертки программы «Распределение нагрузки на кафедре», которая представляет собой web-интерфейс, необходимо выполнить следующие действия в определенном порядке: 1. Внесение изменений в конфигурации Oracle не требуется. «Дамп» можно восстановить с помощью утилиты «TOAD», позволяющей работать с базами данных Oracle.Сервер, в свою очередь, делает запрос к базе данных Oracle при помощи прослойки Web-сервисов. После поступления запроса на выборку данных, сервер Apache обращается к Web-сервису, которому передает запрос на выборку данных из базы Oracle. AJAX (Asynchronous JAVASCRIPT and XML) - подход к построению пользовательских интерфейсов web-приложений, при котором web-страница, не перезагружаясь, сама догружает нужные пользователю данные. · В ответ сервер генерирует полностью новую web-страницу и отправляет ее браузеру и т.д. Пользователь запрашивает страницу с сервера, которая на сервере создается, а затем пересылается браузеру.

План прошлого года При распределении нагрузки кафедры используются данные с прошлого года

Высшее учебное заведение является сложной активной социально-экономической системой. Управление такой системой представляет собой трудоемкий процесс, требующий больших затрат ресурсов не только энергетических, материальных, но и человеческих. Одна из основных задач управления учебным заведением состоит в оптимизации образовательного процесса по показателям, характеризующим этот процесс.

Цель. Спроектировать информационную систему «Распределение нагрузки на кафедре», позволяющую распределять нагрузку, вносить в нее оперативные изменения и уменьшить затраты временных и человеческих ресурсов на распределение нагрузки на кафедрах ПГТУ.

Для достижения цели в рамках ВКР необходимо решить следующие задачи: · изучить и проанализировать предметную область;

· сделать обзор существующих программных продуктов на рынке программного обеспечения;

· построить функциональные модели и информационную модель, отображающие потоки данных в бизнес-процессе;

· определить и классифицировать входную и выходную информацию;

· определить основные функции системы;

· описать основные математические расчеты, производимые в подпрограмме;

· описать интерфейс подсистемы, создать макет интерфейса;

· описать запросы, используемые в подсистеме;

· определить возможности дальнейшего развития подсистемы.

Принятие управляющего решения при организации работы сложной системы связано с обработкой большого объема информации, что требует нетривиального анализа сложившейся ситуации (с привлечением методов, разработанных в самых различных областях знаний) и должно быть своевременным (тогда как часто на принятие решения отводится относительно малый промежуток времени). Прогресс общества с каждым годом обостряет эту проблему. Именно поэтому в современном системном анализе основные усилия направляются на создание математических моделей управления сложными системами, которые позволили бы разработать соответствующие информационно-компьютерные технологии с минимальным участием человека в процессе управления. Такие же исследования проводятся и по созданию моделей управления вузом.

Составление математической модели для процесса управления учебным заведением сложная задача даже, если локализовать отдельные части этого процесса, для одного ВУЗА. А найти универсальное решение для всех ВУЗОВ страны вообще не представляется возможным, так как организация труда, дисциплины и параметры (например, при распределении нагрузки это профессорско-преподавательский состав, индивидуальные требования преподавателя и другие) унифицируют задачу автоматизации этого процесса для каждого ВУЗА в отдельности. Как правило, математические описания учебного процесса основано на рассмотрении денежного (материального) финансирования ВУЗА.

С точки зрения системного анализа управление активной системой предполагает построение имитационной модели поведения системы во времени в заданных внешних и внутренних условиях в зависимости от реализуемого управляющего воздействия (управления). Выбор управления должен осуществляться на основе анализа заданных критериев оптимальности, оценивающих качественный уровень принимаемого управленческого решения.

Эффективное управление учебным процессом в ВУЗЕ сегодня требует перехода на качественно новые технологии работы с данными, относящимися к учебному процессу, основанные на использовании компьютерных сетей и баз данных. Как возможность совершенствования организационной и учебной деятельности ВУЗА можно использовать автоматизацию процесса управления учебным заведением, а также его частей.

Одной из задач, стоящих перед учебными отделами ВУЗОВ является расчет учебной нагрузки на кафедре. На его основе: · формируются учебные поручения для преподавателей;

· составляется расписание учебных занятий;

· определяются штаты профессорско-преподавательского состава ВУЗА;

· распределяются денежные средства, идущие на оплату труда преподавателей.

В то же время, при традиционных способах расчета этот процесс, в силу своей трудоемкости, не может быть повторен многократно в течение учебного года и поэтому, через некоторое время перестает соответствовать реальной учебной нагрузке.

В связи с этим возникает желание автоматизировать процесс построения планирующей документации, одновременно исключив дублирование ввода информации.

Перед началом каждого учебного года на кафедру поступает учебный план, имеющий достаточно сложную структуру. В плане указывается: · на каком курсе читается дисциплина;

· по какой специальности;

· количество групп на курсе;

· количество недель;

· общее количество часов на все имеющиеся виды занятий (лекции, лабораторные и практические работы, зачеты, экзамены, контрольные и т.д.).

Заведующий кафедрой на основании этого документа распределяет нагрузку между сотрудниками кафедры. Это одна из ответственных и достаточно трудоемких обязанностей заведующего кафедрой ВУЗА, особенно если велико число дисциплин, читаемых на кафедре, а кадровый состав на кафедре достаточно многочислен и динамичен.

1. Общая часть

Проанализировав все вышесказанное, решено было использовать следующее программное обеспечение: § среда разработки - Smart Web Builder 1.531;

§ сервер приложений - Zend Core For Oracle v2.5 (PHP Version 5.2.5);

§ технологии программирования - AJAX.

Данные продукты были выбраны, так как позволяют реализовать требования, поставленные перед системой, и являются свободно распространяемыми.

2.8 Руководства

Руководство администратора

Для развертки программы «Распределение нагрузки на кафедре», которая представляет собой web-интерфейс, необходимо выполнить следующие действия в определенном порядке: 1. Установить СУБД Oracle поддерживающую кодировку UTF-8. Внесение изменений в конфигурации Oracle не требуется.

2. Восстановить «дамп» (dump) базы данных, если требуется. «Дамп» можно восстановить с помощью утилиты «TOAD», позволяющей работать с базами данных Oracle.

2.1. Выполнить: Меню -> DBA-> data import/export->data utility import. Помощник утилиты поможет импортировать «дампы» без лишних усилий.

3. Не забудьте! Поменять конфигурацию подключения к базе данных в настройках сервера в файле «config/config_db_connect.xml». Укажите свои ЛОГИН и ПАРОЛЬ, который вы указали при установке СУБД Oracle.

4. Установить сервера PHP - Apache. Для этого можно использовать Zend Core - пакет разработки в среде PHP. Который включает в себя стабильную версию PHP, проверенные расширения PHP, драйверы баз данных и позволяет работать вышеперечисленным серверам, как единое целое.

5. Произвести настройки сервера PHP при помощи Zend Core Administration используя пароль администратора указанный при установке. На вкладке Configurations\PHP измените значение параметров: 5.1. register_globals на ON. Позволяет использовать глобальные переменные.

5.2. display_errors на OFF. Позволяет выводить ошибки на странице HTML.

6. Поместить все исходные файлы в папку, указанную в параметрах хоста. Для Zend Core значение по умолчанию C:\Program Files\Zend\Apache2\htdocs\

Руководство разработчика