ИС ФОРМИРОВАНИЯ УЧЕБНЫХ ПЛАНОВ НА ОСНОВЕ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ СТАНДАРТОВ (ГОС) Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

IV ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

УДК: 004.031: 378.141

1 2

Белоконь Павел Игоревич, Мухтарбекова Расита Мухтарбековна (1аспирант, старший преподаватель кафедры «Логистика»

Кыргызский государственный технический университет им. И. Раззакова (КГТУ)

г. Бишкек, КР, Drongo_777_@inbox.ru ;

преподаватель кафедры «Логистика» Кыргызский государственный технический

университет им. И. Раззакова (КГТУ) г.Бишкек, КР, sunny.rasita94@mail.ru)

ИС ФОРМИРОВАНИЯ УЧЕБНЫХ ПЛАНОВ НА ОСНОВЕ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ СТАНДАРТОВ (ГОС)

Аннотация

Статья посвящена созданию компьютерной системы по формированию учебных планов в ВУЗе. Приведены методология и основные положения, составляющие основу при разработке и реализации ИС формирования учебных планов. Описана функционирующая ИС, обеспечивающая автоматизацию при формировании учебных планов. Приведена структура информационной системы, которая раскрыта на примере подсистемы реализации учебных планов специальностей.

Ключевые слова: информационная система, учебный план, ГОС, высшие учебные заведения, учебный процесс, автоматизированная подсистема, бизнес - процессы, система управления базами данных, программное обеспечение.

Key words: information system, curriculum, GOS, higher educational institutions, educational process, automated subsystem, business processes, database management system, software.

Введение

В современных условиях формируется новая стратегия развития управления вузом на основе знаний и информационных технологий. ВУЗы находятся в постоянном развитии: внедряются современные образовательные технологии, осуществляются интеграционные процессы, внедряются ииновационные формы деятельности и управления, осваиваются новые образовательные программы и т.д.

Образование - по законодательству Кыргызской Республики - целенаправленный процесс воспитания и обучения в интересах человека, общества, государства, сопровождающийся констатацией достижения обучающимся гражданином установленных государством образовательных уровней (образовательных цензов) [2]. Уровень общего и специального образования обуславливается требованиями производства, состоянием науки, техники и культуры, а также общественными отношениями.

В работе обоснованы модель управления вузом на основе проектирования и реализации разработки информационной системы формирования учебных планов. Приведены методология и основные положения, составляющие основу при разработке и реализации ИС в управлении учебного процесса вуза. Описана функционирующая ИС формирования учебных планов, обеспечивающая автоматизацию разработки УП. Приведена структура информационной системы, которая раскрыта на примере подсистемы реализации учебных планов специальностей.

ИС формирования учебных планов можно рассматривать как человеко-машинную систему с автоматизированной технологией получения результативной информации, необходимой для информационного обслуживания процесса образовательной деятельности. [1].

ИС ставит целью ведение базы данных при разработке учебных планов, и обеспечивает ввод, удаление, хранение, редактирование данных, а также формирование отчетности.

Объект исследования или разработки: учебный процесс, организованный по кредитной технологии обучения.

Цель работы: разработка информационной системы, которая поможет формировать учебные планы по кредитной технологии с хранением и обновлением всей информации об образовательных программах (направлениях) и дисциплинах.

Методы исследования: Сбор материалов о существующих ИС осуществляется на основе информации от вузов путем опросов и наблюдений, При разработке ИС использовались методология структурного анализа данных; методологии IDEF0 и DFD для построения бизнес модели ИС; метод IDEF1X, используемый в ERwin, для построения логической модели ИС; язык структурных запросов SQL; объектно-ориентированный язык программирования C#.

Информационная система представляет собой совокупность внутренних и внешних потоков прямой и обратной информационной связи образовательного процесса, методов, средств, персонала, в процессе обработки информации и выработки управленческого решений.

В настоящее время набирает силу и формируется опыт корпоративного управления вузом. Создаются распределенные базы данных для решения определенных задач системы управления.

В КГТУ им. И. Раззакова уже несколько лет ведутся работы по компьютеризации учебного процесса и созданию корпоративной сети - управление учебным процессом на основе использования современных информационных технологий. Основная направленность работы ориентирована на разработку прикладных систем, способствующих дальнейшему совершенствованию управления и отчетности образовательными процессами в вузе, а также формированию и упорядочиванию систем документооборота по планированию, управлению и отчетности.

Актуальность исследования и постановка задачи. Управление многосторонней деятельностью вуза, которая находится в постоянном развитии, требует колоссальных ресурсов и реализации УР. Управление вузом представляет собой комплексную задачу, требующую оперативный и объективный анализ информации о состоянии деятельности вуза, включая проблемы и недостатки. Все это обуславливает необходимость внедрения

современных информационных технологий в управлении учебным процессом вузов, а также их постоянного совершенствования.

Указанные обстоятельства предопределяют важность научно-практических исследований по обеспечению эффективности управления и развития вузов на основе информационных систем.

В Кыргызском государственном техническом университете (КГТУ) разработана и будет внедрена информационная система по формированию учебных планов, состоящая из различных компонентов и использующая интегрированные данные [4,5,6].

Текущее состояние ИС университета представлено следующими взаимосвязанными между собой подсистемами: автоматизированное рабочее место (АРМ) деканат; управление учебным процессом (АРМ - учебные планы); расчет распределения нагрузки кафедр; приемная комиссия (Абитуриент); студенческий отдел кадров; ведение штатных расписаний; обменах данными между бухгалтерией и деканатами; система сбора информации; отделах кадров; международный отдел; информационная поддержка и сопровождение, формирование общеуниверситетских отчетов по комплексной оценке, деятельности университета.

В течение нескольких последних лет во многих вузах СНГ ведутся работы по использованию ИТ в образовательных процессах, что значительно облегчит разработку учебных планов.

Разработка такого рода программ требует учёта специфики образовательного учреждения. Для этого необходимо выявить объект исследования, им является КГТУ им. И. Раззакова. Предметом для рассмотрения является деятельность методиста, связанная с разработкой учебных планов.

Задачи создания ИС:

• оптимизация использования ресурсов, в результате которой обеспечивается оптимальный процесс формирования учебных планов;

• повышение адаптивности к изменяемым потребностям в условиях высокой динамичности внешней среды кредитной системы обучения.

Согласно теории о проектировании информационной системы в жизненном цикле можно укрупнено выделить несколько этапов [6]. Первая стадия - предпроектная -системный анализ. Прежде чем пытаться улучшить деятельность предприятия, выбрать, а затем внедрить информационную систему, необходимо исследовать и проанализировать, как работает предприятие в настоящее время, определить требования к создаваемой системе, оформить технико-экономическое обоснование и техническое задание на разработку.

При изучении существующей системы мы должны уточнить границы изучения системы, оценить текущий уровень информатизации кафедры, определить круг пользователей будущей ИС различных уровней и выделить классы и типы объектов, подлежащих обследованию и последующей автоматизации.

Прежде всего, проводится оценка текущего уровня информатизации кафедры:

• имеющегося персонала

• технических и программных средств

• информационных систем

Сегодня в научной литературе введено и широко используется понятие образовательного бизнес-процесса в деятельности вуза [5]. Отмечается, что повышение

качества образования и управление этим процессом немыслимо без системного подхода к преобразованию всех основных и сопровождающих процессов, протекающих в современном вузе, без рассмотрения всей системы образования с системных позиций. Подавляющее большинство исследователей современного вуза [5] обращаются к концепции первичности бизнес-процессов при реорганизации деятельности вуза на основе ИТ.

Современные ИТ дают новые возможности и методы передачи и распространения знаний, новые формы организации и управления, возможности формирования на этой основе необходимых компетенций, возможности мобильного управления образовательными бизнес-процессами.

Поскольку образовательные бизнес-процессы представляют собой разнообразные процессы передачи и накопления знаний для формирования знаний и компетенций специалистов, то ИТ естественным образом стали широко использоваться в вузах.

Проектирование ИС:

1. Осуществляется с использования информации из ГОС высшего образования;

2. Обеспечивает быстроту обработки информации за счет автоматизации необходимых операций пользователей системы;

3. Предусматривает формирование отчетных учебных данных;

4. Создает возможности расширения системы и доработки по потребности;

5. Сопровождается удобным пользовательским интерфейсом.

Применяется имитационное моделирование. В данном случае алгоритм оперирует непосредственно ГОС направлений (специальностей), перечнем (наименованием) дисциплин, их объемом и распределением по семестрам, которые необходимы в учебных планах (примерных, базовых, рабочих). Процесс составления начинается с пустого учебного плана, когда все дисциплины находятся в списке неучтенных (неиспользованных) дисциплин.

Далее алгоритм переходит от одного незаконченного учебного плана к другому, стремясь наилучшим образом расставить все дисциплины, включенные в список. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет сформирован полный учебный план или выполнится фиксированное качество итераций.

Контролировать работу ИС будет сам методист, в случае проблем с функционированием обратится к разработчику. При разработке системы я использовал архитектуру NetFramework.

Рис.1 Архитектура NET Framework.

На стадии разработки применялись такие инструментальные средства как BPwinи Erwin. Серверная часть (непосредственно БД) организована в среде MSSQLServer.

Моделирование ИС «Учебные планы» проводилось с помощью ментальных средств BPwin и Erwin. Данные средства позволяют произвести анализ предметной области, детализировать все задачи и функции системы, наглядно показывают процессы работы системы, помогают подготовить материал для разработки и реализации БД и непосредственно пользовательского приложения.

Моделирование бизнес-процессов и бизнес-функций в среде CASE -системы Bpwin

Инструментальное средство моделирования BPwin отражает функциональные особенности рассматриваемой предметной области, являясь мощным средством анализа и документирования сложных бизнес-процессов. Данное средство имеет интуитивно-понятный графический интерфейс, который легко осваивается, что позволяет сосредоточиться на анализе самой предметной области, не отвлекаясь на изучение инструментальных средств. BPwin помогает быстро создавать и анализировать модели с целью оптимизации деловых и производственных процессов. BPwin поддерживает синтаксис IDEFO, IDEF3 иDFD.

Рассмотрим общий состав функциональной модели, построенной в среде BPwin:

1) Работы (Activity) означают некие поименованные процессы, функции дачи и изображаются в виде прямоугольников;

2) Взаимодействие работы с внешним миром и между собой описывается в виде стрелок (Arrow). Стрелки служат для обозначения некоторого носителя или воздействия, которое обеспечивает перенос данных или объекта от одной деятельности к другой.

Существует несколько видов стрелок:

• Вход (input) - материал (или информация), который используется или преобразуется работой.

• Управление (control) - правила, стратегии, процедуры или стандарты, которыми руководствуется работа.

• Выход (output) - материал (или информация), который производится работой

• Механизм (mechanism) - ресурсы, которые выполняют работу (персонал, автоматическая система и т.д.).

IDEFO-моделирование всегда начинается с представления системы как единого целого - одного функционального блока с интерфейсными дугами, простирающимися за пределы рассматриваемой области. Такая диаграмма с одним функциональным блоком называется контекстной диаграммой.

Затека на разработку или ¡вменение УП

СтарыйУП

Докуу*--ыБУ5а

Правила составления УП

i l:i [: ■ ■ ■ it: ■ ■ : ■ ■ :: п- ■ :it ■ ■ чк: ■

Ы?тоднст кафедры

Декан

ГОС

Реглаиет гв

разработке или

изменения УП

№т формирования

учебшк планое

0? 0

Председатель УМК факультета

Глаены^ специалист УО

Заеедоци кафедрой

[{ачагьнякУО

Разработанные или отредактиро&анньеУП

NODE:

А-0

TITLE:

Учет формирования учебных планов

NUKER:

Рис.2. Полная контекстная диаграмма ШЕБО с детализацией

Разрабатываемый проект направлен на автоматизацию деловых процессов методиста кафедры, занятого формированием учебных планов и распределением нагрузки.

Предполагается, что автоматизация этих процессов, при правильном сопровождении ИС, значительно повысит оперативность и качество выполнения работ, будет способствовать унификации процессов сопровождающих перемещение документов, ускорит документооборот и пр.

Экономическая и социальная сторона выполняемого проекта соотносится с повышением культуры труда, надежностью предоставляемой информации и экономией

финансовых средств, за счет сокращения состава лиц, занимающихся формированием учебных планов.

Показанная на рисунке 2 декомпозиция модели бизнес-процессов полностью отражает процесс формирования учебных планов.

Программная реализация

Клиентская часть разработана в среде C#. Проанализировав ряд вариантов, включая такие языки как BorlandDelphi, VisualBasic, С++ и C#, выбор был остановлен на C#.

Разработанная программа предназначена для предоставления необходимой информации пользователям. Доступ пользователей к базе данных для получения информации об учебных планах. При изменении данных в базе, пользователь может проследить все изменения.

Данный программный продукт разрабатывается для методиста кафедры. С помощью данной программы он сможет формировать учебные планы.

При разработке ИС использовалась технология «клиент-сервер». Данная технология является в настоящее время наиболее широко используемой.

Термин «клиент-сервер» означает такую архитектуру программного комплекса, в которой его функциональные части взаимодействуют по схеме.

Основой ИС является единая база данных. Рассмотрим подробнее ИС формирования учебных планов.

Автоматизированная система подготовки учебных планов (рис.3) обеспечивает решение следующих частных задач:

• формирование базы данных рабочих учебных планов всех специальностей по формам обучения;

• обеспечение соответствия рабочих учебных планов, помещаемых в базу данных государственным образовательным стандартам;

• обеспечение соответствия рабочих учебных планов требованиям унификации объема аудиторных занятий по учебным дисциплинам;

• введение в справочник дисциплин, преподаваемых в каждом семестре и разбивка по часам занятий, самостоятельной подготовки, а также генерирование формы контроля для дисциплин, позволят составить учебные планы на семестр;

• получение отчетов: отчеты по кафедре (распределение дисциплин и преподавателей), отчеты по учебным планам.

Решение указанных задач достигается на основе развитого пользовательского интерфейса (рис.3) с интерактивным режимом работы пользователя с выполнением необходимых проверок непосредственно в процессе оформления учебного плана. Получить доступ к программе может только методист кафедры, имеющий имя входа и пароль. Номенклатура доступных функций и содержание информации определяются полномочиями конкретного пользователя.

Программа реализована на СУБД SQL Server, отчеты генерируются с помощью ReportServer, интерактивные формы сделаны VisualStudio на основе клиент - серверного приложения [4].

Рис.3. ИС формирования учебных планов

Выводы

1. В современных условиях в целях обеспечения качества высшего профессионального образования и интеграции в мировое образовательное пространство присоединения к Болонскому процессу необходимо рассматривать как фактор модернизации учебной деятельности вузов.

2. Кредитная система обучения, являющаяся неотъемлемой частью Болонского процесса, будет способствовать повышению уровня самосознания и творческого освоения знания студентами на основе индивидуализации, выборности образовательной траектории в рамках регламентации учебного процесса и учета объема знаний в виде кредитов.

3. Разработана и находится в стадии внедрения информационная система «учебные планы», обеспечивающая полную автоматизацию при формировании учебных планов по кредитной технологии обучения.

4. ИС «учебные планы» разработана по наиболее удобной и приемлемой клиент-серверной технологии, которая обеспечивает доступ к ИС многим пользователям, позволяет хранить и обрабатывать большие объемы информации. Серверная часть БД разработана в СУБД SQLServer, клиентская в среде C#.

5. В целях практической реализации ИС и оказания практической помощи персоналу будут разработаны методические указания «Руководство пользователя ИС «учебные планы».

6. Разработанная ИС будет использоваться при организации учебного процесса структурного подразделения КГТУ - Инженерно-экономического факультета, кафедры «Информационные системы в экономике».

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Крюков В.В., Шахгельдян К.И. Корпоративная информационная среда вуза: методология, модели, решения: Монография. Владивосток: Дальнаука, 2007. - 301 с.

2. Зайцев А.С., Емельянов В.Ю., Воронин И.В. Автоматизация как основа оптимального планирования учебного процесса университета // Мехатроника, автоматизация, управление - 2007. №5. - С. 45 - 48.

3. Администрирование Microsoft SQL Server 2000. Учебный курс MCSA/MCSE, MCDBA/Пер. с англ. - 2-е изд., испр. - М.: Издательско-торговый дом «Русская Редакция», 2002. - 640 с.

4. Торобеков Б.Т., Саитов Н.Ж. Информационная система в управлении вузом. Проблемы автоматики и управления: Научно-технический журнал/Национальная Академия наук КР, Илим. Бишкек, 2008 г. С. 198-202.

5. Торобеков Б.Т., Бабак В.Ф. Развитие информационного управления на пути к инновационному вузу. Проблемы автоматики и управления: Научно-технический журнал/Национальная Академия наук КР, Илим. Бишкек, 2008 г. С. 203-209

6. Торобеков Б.Т., Саитов Н. Ж. Информационное пространство образовательной деятельности вуза. Совершенствование содержания и технологии учебного процесса: сб. трудов научно-методической конф./ Из-во ТПУ. Томск, 2010 г. С. 142-143.