Softversko rešenje za planiranje nastavnog procesa u visokoškolskim ustanovama Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Dobrivoje Vulicevic,

porn cnik, dipl. inž.

Vojna akademija — Odsek logistike, Beograd

mr Dušan Bobi c,

pukovnik, dipl. inž.

Uprava za školstvo — Sektor za ljudske resurse MO, Beograd

Rezime:

SOFTVERSKO RESENJE ZA PLANIRANJE NASTAVNOG PROCESA U VISOKOŠKOLSKIM

USTANOVAMA

UDC: 004.4 : 378.1

Planiranje nastavnogprocesa u visokoškolskim ustanovama je veoma složenproces. U osnovi, planiranje nastavnog procesa za jednu školsku godinu obuhvata izradu rasporeda casova i planiranje ispitnih rokova. U radu je predstavljen informacioni sistem za automati-zaciju planiranja rasporeda casova i ispitnih rokova koji obuhvata dva softverska rešenja. Softverska rešenja omogucavaju unos i cuvanje svih relevantnih podataka opredmetima, ispitima, nastavnicima, nastavnim grupama, specijalnostima, terminima ispita (datumima), brojnom sta-nju grupa, prostorijama (ucionice, laboratorije) i brzu izradu potrebnih izveštaja prema korisnici-ma. Softverska rešenja obuhvataju bazupodatakaprojektovanu naplatformi „Microsoft SQL Server 2000“ikorisnicki interfejsprojektovanalatom „MicrosoftAccess 2000“.

Ključne reči: raspored casova, plan ispita, informacioni sistem, softver.

SOFTWARE SOLUTION FOR PLANNING TIME TABLES AND EXAM TERMS IN THE HIGH EDUCATIONAL INSTITUTIONS

Summary:

Planning time tables and exam terms in the high educational institutions is very complex and tiresome process. This paper presents information system for automatization of planning time tables and exam terms. Software provides input and saving of all relevant data concerning subjects, teachers, exams, terms (dates), specialities, student groups and quick presentation of different report types about time tables and exam terms. The software solution envolves data base designed on „Microsoft SQL Server 2000“platform and user interface coded using „Microsoft Access 2000“.

Key words: time table, exam term, information system, software.

Uvod

Jedan od bitnih zadataka koje reali-zuje nastavno odeljenje visokoškolske ustanove jeste planiranje i izrada rasporeda casova i izrada plana ispita. Struktura vojne visokoškolske ustanove, kao što je Vojna akademija, veoma je složena i predstavlja skup fakulteta razlicitih usmerenja. Školovanje traje cetiri ili pet godina, a da bi student uspešno završio školovanje treba da položi prosecno 52

ispita. Semestralno za jednu nastavnu grupu planira se od sedam do devet pred-meta. Pojedine predmete sluša više na-stavnih grupa istovremeno. Prema Na-stavnom pla nu i programu ukupan broj predmeta za pojedine specijalnosti pre-mašuje 500 (za ukupno vreme školova-nja). U jednom semestru planiranje nastavnog procesa, kroz izradu rasporeda casova i planiranje ispitnih rokova, obuhvata u proseku više od 100 razlicitih predmeta. Planom je potrebno predvideti

448

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 4/2006.

termine realizacije predmeta, termine po-laganja ispita (pismeni i usmeni deo), na-stavnu grupu (smer, godinu školovanja, klasu i specijalnost), predmet, nastavnika, prostoriju za realizaciju nastave i ispita i brojno stanje slušalaca, odnosno broj prijavljenih kandidata za is pit.

Dosadašnje rešenje planiranja na-stavnog procesa zasnivalo se na izradi ras-poreda casova i plana ispita, popunjava-njem obrazaca izradenih u alatu Mic rosoft Word. Ovakav pristup imao je niz nedo-stataka zbog izuzetno teškog generisanja odgovarajucih izveštaja, velikog angažo-vanja planskog organa, nemogucnosti automatske validacije unetih podataka i velike mogucnosti nastanka greške.

U radu je predstavlje no softversko rešenje za planiranje i izradu rasporeda casova i ispitnih rokova. Softver omogu-cuje, nakon unosa relevantnih podataka, lako i brzo kreiranje izveštaja prema ko-risnicima, pracenje realizacije nastave i ispita, ažuriranje podataka, automatsku prove ru podataka otkrivanjem eventual-nih grešaka nastalih u planiranju i jedno-stavno kreiranje podloge za izradu rasporeda i plana ispita u narednom semestru ili školskoj godini.

Analiza problema

Izrada rasporeda casova i plana ispita popunjavanjem obrazaca izradenih u alatu Microsoft Word zahteva nepreki-dan unos svakog pojedinacnog podatka i stalnu prove ru podataka iz nastavne do-kumentacije i evidencije studentske slu-žbe. Znacajnu poteškocu predstavljaju i naknadne izmene rasporeda casova i plana ispita, što je posledica dodatnih zahteva ucesnika u realizaciji nastave i ispita.

Dosadašnji nacin rada zahtevao je pre-krajanje i ponovno uskladivanje termina (vodeci racuna da ne dode do preklapa-nja, odnosno istovremenog planiranja dva predmeta u istoj prostoriji ili istovre-meno planiranje jednog nastavnika u raz-licitim grupama, kao i planiranja dva ispita istog datuma, itd.), uz višednevni rad referenata u nastavnom odeljenju. Pošto se svi nave deni problemi nisu mogli us-pešno rešiti modifikovanjem postojeceg rešenja, odluceno je da se pristupi pro-jektovanju informacionog sistema koji ce omoguciti izradu rasporeda casova i plana ispita, tako što ce se kroz izradu baze podataka automatizovati sledeci procesi:

- unošenje podataka o predmetima (predavanja, vežbe, fond) po smerovima i specijalnostima (NPP) i unošenje podataka o nastavnicima (organizaciona jedi-nica, predmet), uz maksimalno smanje-nje mogucnosti nastanka greške, kao po-sledice ljudskog faktora;

- unošenje podataka o smerovima, nastavnim grupama, specijalnostima, brojnom stanju, prostorijama i dr.;

- unošenje podataka o terminima realizacije predmeta;

- unošenje podataka o terminima održavanja ispita;

- izrada, ažuriranje i štampanje svih potrebnih izveštaja prema korisnicima (za smer, nastavnu grupu, nastavnika, po danima, terminima itd.);

- kreiranje polazne osnove rasporeda casova i plana ispita za naredni seme-star (zimski ili letnji) ili školsku godinu, na osnovu podataka iz prethodnog (bez termina za plan is pita);

- automatska provera ispravnosti unetih podataka (o preklapanju prostori-ja, predmeta, nastavnika i dr.).

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 4/2006.

449

Informacioni sistem zamišljen je ta-ko da radi u mrežnom okruženju i da po-država više razlicitih nivoa prava pristu-pa podacima.

Nakon definisanja prava pristupa pristupilo se izradi modela podataka. U ovoj fazi narocito je trebalo obratiti pa-žnju na univerzalnost modela i mogucno-sti njegovog proširenja. Informacioni si-stem za planiranje rasporeda casova i iz-radu plana is pita automatizuje samo deo poslova nastavnog organa.

Model podataka i predlo žena

arhitektura sistema

Za izradu modela podataka softver-skih rešenja korišcen je CASE alat ERwin zbog svoje rasprostranjenosti i mo-gucnosti automatskog generisanja baze podataka iz projektovanog modela. Logic ki model podataka za softver raspored casova prikazan je na slici 1.

Model podataka sacinjen je tako da omogucava maksimalnu efikasnost pri generisanju svih potrebnih izveštaja ve-zanih za raspored casova. Kljucnu tabelu u ovom modelu (slika 1) predstavlja ta-bela StavkaRasporeda koja sadrži sve re-levantne podatke bitne za jedan cas (predmet koji se sluša, obrazovni profil koji ga sluša, nastavnik koji predaje, ter-min i prostorija).

Logic ki model podataka za softver plan is pita prikazan je na slici 2.

Kljucnu tabelu u modelu podataka za softver plan is pita (slika 2) predstavlja ta-bela Ispit koja sadrži sve relevantne podatke bitne za planiranje is pita u odrede-nom ispitnom roku (predmet koji se pola-

že, nastavne grupe koje polažu, predmetni nastavnik, datumi polaganja is pita, itd.).

Svi ovi atributi se kao strani kljuce-vi prenose iz ostalih tabela, takozvanih šifarnika. Na taj nacin obezbedeno je da se generisanje jednog termina za preda-vanje ili ispit vrši samo izborom željenih podataka iz liste ponudenih, cime je maksimalno smanjena mogucnost na-stanka greške usled pogrešnog unosa.

Problem koji se javio pri izradi modela podataka kod oba softvera jesu više-struke medusobne zavisnosti koje postoje izmedu nastavnih grupa razlicitih smero-va, godina školovanja i specijalnosti. Nakon detaljne analize zahteva buducih ko-risnika informacionog sistema i tendenci-ja razvoja školstva, usvojena je organiza-cija modela podataka prikazana na slikama 1 i 2. Pojedini smerovi ne mora-ju imati na školovanju sve postoje ce specijalnosti, a neki, u zavisnosti od svoje organizacijsko-formacijske strukture, ne moraju imati ni citavu godinu školovanja (klasu studenata).

Tabele Katedra i OrgJed (slike 1 i 2) uvedene su da bi se omogucilo grupi-sanje nastavnika koji izvode nastavu u dve grupe: nastavnici sa katedri visoko-školske ustanove koja je nosilac realiza-cije nastave i ispita i spoljni saradnici koji se angažuju preko drugih visokoškol-skih ustanova (fakulteta Beogradskog univerziteta, Ministarstva odbrane ili iz jedinica Vojske Srbije).

Na taj nacin omoguceno je lako i se-lektivno generisanje izveštaja o nastav-nim obavezama u predstojecem semestru i njihovo blagovremeno dostavljanje sva-koj pojedinacnoj organizacionoj jedinici ciji nastavnici realizuju nastavu i ispite.

450

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 4/2006.

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 4/2006.

451

Sl. 1 — Logicki model podataka za softver raspored casova

Za implementaciju informatickog rešenja oba softvera izabrana je troslojna arhitektura sistema, prikazana na slici 3.

Nakon izrade modela podataka pri-stupilo se generisanju baze podataka u kojoj ce se pohranjivati svi buduci poda-ci. Kao sistem za upravljanje bazom podataka (server baze podataka) izabran je Microsoft SQL Server 2000. Razlozi za ovakav izbor bili su višestruki. SQL Server je alat koji je najrasprostranjeniji u Vojsci Srbije, a izucava se i u okviru kur-sa na redovnim studijama na smeru slu-žbe informatike. S obzirom na to da se jedne školske godine planira nastava za jednu grupu specijalnosti, dok se naredne javlja potreba planiranja nastave za neke druge specijalnosti, odnosno da jedna školska godina ima šest redovnih i tri vanredna ispitna roka, kolicina podataka koja se javlja može da prevazide moguc-nosti nekih skromnijih alata, kao što je Microsoft Access. Na kraju, generisanje baze podataka je izuzetno efikasno reali-zovano, zbog mogucnosti automatskog kreiranja tabela u SQL Serveru iz modela podataka sacinjenog u Erwinu.

Pošto je generisana baza podataka, za izradu korisnickog interfejsa izabran je Microsoft Access 2000 i pristupilo se izradi Data Projecta1, koji ce se koristiti za manipulaciju podacima, kao i za pri kazivanje izveštaja. Odmah nakon zavr-šetka ove faze projekta poceo je unos test-podataka i popunjavanje šifarnika.

Implementacija logike sistema ve-cim delom je realizovana na samom ser-

Sl. 3 — Troslojna arhitektura sistema

1 Projekat napravljen u Microsoft Acces-u koji maiipuliše vec postojecim podacima generisanim u nekom drugom SUBP.

452

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 4/2006.

Sl. 4 — Osnovni meni aplikacije Raspored casova i Plan ispita

veru baze podataka, izradom uskladište-nih procedura i funkcija, a manji deo je imple mentiran VBA2 kodom ugradenim u korisnicki interfejs. Korisnicka aplikacija serveru baze podataka šalje zahtev za od-redenim podacima, server vrši obradu podataka iz baze i korisniku šalje rezulta-te te obrade. Na ovaj nacin optimizovan je i ubrzan rad citavog sistema kroz bitno smanjenje kolicine podataka koji se prenose kroz mrežu.

Prikaz implementiranih rešenja

Pri pokretanju aplikacija vrši se pri-javljivanje korisnika za rad, pri cemu mu se dodeljuje jedan od cetiri definisana ni-voa prava pristupa podacima. Nakon us-pešnog prijavljivanja pojavljuje se osnov-na forma aplikacije sa spiskom dostupnih akcija koje korisnik može da izvrši i pod-menija kojima se može pristupiti u skladu sa definisanim pravima pristupa.

2 Visual Basic for Applications - programski jezik koji se koristi u alatima paketa Microsoft Office.

Korisnicki interfejs softverskih reše-nja (slika 4) veoma je jednostavan i intui-tivan, pa njegova upotreba ne zahteva posebnu obuku korisnika.

Kljucne stavke menija rasporeda casova su izveštaji i izmena i pregled stavki rasporeda preko kojih se direktno pristupa rasporedu za odredeni obrazovni pro-fil, odnosno formi za ažuriranje, pregled i unošenje podataka relevantnih za raspo-red odredenog profila.

Pristup formi za inicijalno pravlje-nje rasporeda smešten je u administraci-ji, dok je pristup formi za izmenu i pregled stavljen na glavni meni. Takode, na glavni meni je stavljen pristup rasporedi-ma, jer se tako na najbrži nacin kontroli-šu izmene koje su obavljene preko pome-nute forme.

Inicijalna izrada jedne stavke rasporeda casova vrši se izborom opcije admi-nistracija (slika 4), a zatim unos stavki rasporeda. Tada se otvori forma Unos-Stavki (slika 6) preko koje se vrši unoše-nje svih relevantnih podataka izborom

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 4/2006.

453

neke od ponudenih vrednosti iz padaju-cih lista (smer, klasa, spe cijalnost, na-stavnik, prostorija, predmet, cas, tip casa i dan). Mogucnost pogrešnog unosa po-dataka maksimalno je smanjena upotre-bom padajucih lista. Podaci kojima se popunjava svaka od ovih lista direktno zavise od svih prethodno unetih podataka na formi. U listi Nastavnik nalazice se samo oni nastavnici koji realizuju izabra-ni predmet.

Izgled gotovog rasporeda za jednu nastavnu grupu prikazan je na slici 7. U datom prikazu jednoznacno je dat termin (dan, cas), naziv predmeta, nastavnik, mesto izvodenja i tip casa. U slucaju da se neki predmet izvodi u neparnoj ili par-noj sedmici semestra, internim dogovo-rom takav predmet je oznacen jednom (neparna sedmica) ili sa dve (parna sed-mica) zve zdice.

Kljucne stavke menija Plana is pita su Ispiti i Ispitni rokovi preko kojih se direkt-no pristupa formama za unošenje, pregle-

danje i ažuriranje podataka relevantnih za planiranje ispitnog roka. Unos jednog ter-mina za polaganje ispita vrši se izborom željenog ispitnog roka i predmeta za koji se polaže is pit. Zatim se vrši unošenje svih ostalih bitnih podataka izborom neke od ponudenih vrednosti iz padajucih lista (smer, klasa, spe cijalnost, nastavnik, prostorija i datumi pismenog i usmenog dela ispita) za svaku od nastavnih grupa koja treba da polaže izabrani is pit. Mogucnost pogrešnog unosa podataka maksimalno je smanjena upotrebom padajucih lista. Podaci kojima se popunjava svaka od ovih lista direktno zavise od svih prethodno unetih podataka na formi. Ako se izabere vazduhoplovnotehnicki smer, za izbor klase bice ponudene samo one klase koje taj smer trenutno ima na školovanju i samo specijalnosti koje postoje za izabrani smer i njegovu klasu. U listi Nastavnik nalazice se samo oni nastavnici koji realizuju izabrani predmet. Slika 5 prikazuje formu za unos podataka o ispitu.

Sl. 5 — Forma za unos podataka o ispitu sa terminima

454

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 4/2006.

Stavka Kopiranje ispitnog roka u glav-nom meniju Plana ispita (slika 4) realizova-na je da bi se dala podloga za pripremu i iz-radu novog ispitnog roka. Izvršavanjem ove akcije vrši se kopiranje svih ispita iz nekog vec postojeceg ispitnog roka u novi ispitni rok, koji se planira, bez termina ispita. Na ovaj nacin, uz minimalne izmene, dobija se gotov obrazac Plana ispitnog roka.

Podmeni Izveštaji Plana ispita (slika 4) sadrži kontrole za generisanje i štampanje svih potrebnih izveštaja o ispitnom roku. Željeni podaci dobijaju se jednostavnim iz-

borom neke od ponudenih vrednosti iz pa-dajucih lista. Omoguceno je generisanje i štampanje kompletnih izveštaja za željeni ispitni rok (smerove, specijalnosti i klase) po nekom od kriterijuma (po predmetima, smerovima, klasama, datumima, itd.), kao i izrada parcijalnih izveštaja koji se dostavlja-ju odredenoj organizacionoj jedinici (kate-drama, fakultetima - spoljnim saradnicima, licima po ugovoru o delu i dr.). Postoji i mogucnost spajanja više ispitnih rokova u jedan izveštaj. Za takvim izveštajem može se ukazati realna potreba zbog specificnosti

Sl. 6 — Izrada stavki rasporeda casova i forma za izradu izveštaja ispitnog roka

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 4/2006.

455

u gantogramu aktivnosti pojedinih godina školovanja i smerova (ispitni rokovi završne godine školovanja i ostalih godina). Forma za izbor kriterijuma na osnovu kojih se vr ši generisanje izveštaja prikazana je na sl. 6.

Dnevna realizacija is pita u vojnim vi-sokoškolskim ustanovama prati se putem službe dežurstva. Svaka nastavna grupa, u okviru redovnog dnevnog izveštavanja, do-stavlja dežurnom organu podatke o ispitima realizovanim tog dana. Dežurna služba vrši

evidenciju realizovanih is pita na vec pripre-mljenom obrascu (izvod iz plana polaganja za odredeni datum) i dostavlja izveštaj na-stavnom organu. Izvršavanjem stavke Spi-sak ispita po datumu za DOF-a iz menija izveštaja automatski se dobija obrazac pre-gleda polaganja ispita za željeni datum. Ovaj obrazac sadrži spisak svih ispita koji treba da budu realizovani odredenog datu-ma, grupisanih po nastavnim grupama. Iz-gled obrasca prikazan je na slici 7.

ЦЕЖУГ1Ш

Sl. 7 — Prikaz dela rasporeda casova i pregled polaganja ispita za odredeni datum

456

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 4/2006.

Aplikacija rasporeda casova na jed-nostavan nacin prikazuje greške koje se mogu javiti pri planiranju rasporeda. Jed-na od najcešcih može da bude da se u istom terminu isplaniraju predavanja ili vežbe dva razlicita predmeta (slika 8). U

tom slucaju, kao što je to prikazano na slici, jednostavno treba obrisati jedan od predmeta (u ovom slucaju mehaniku 5, sreda 2. cas).

Vec je objašnjeno koliko je sam proces planiranja ispitnog roka složen i

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 4/2006.

457

dinamican. I pored višestrukih koordina-cija i provera termina za realizaciju is pita, što obavlja referent u nastavnom orga-nu, vrlo lako mogu nastati greške u sa-mom planiranju. Posledice tih grešaka su da odredena nastavna grupa može imati planiran pismeni i usmeni deo is pita istog dana ili da jedna nastavna grupa ima dva razlicita is pita u jednom danu, pa cak i u isto vreme. Aplikacija mora da obezbedi otkrivanje takvih grešaka i omoguci njihovo ispravljanje. Za rešenje tog problema postojale su dve mogucno-sti. Prva je da aplikacija vec pri izradi plana ispitnog roka onemoguci unose termina za ispite koji bi narušavali konzi-stentnost podataka, a druga da se nakon izrade celokupnog plana, putem provere svih podataka i generisanja izveštaja, planeri upozore na kriticne termine, koje zatim oni sami preplaniraju. Odluceno je da se implementira druga mogucnost zbog vece fleksibilnosti u radu.

Po završetku izrade plana ispitnog roka izvodi iz plana šalju se svim organi-zacionim jedinicama, ciji pripadnici ima-ju ispitne obaveze u predstojecem ispit-nom roku. Primer izvoda prikazan je na slici 8.

Da bi se izbegle greške pri izradi iz-voda iz plana is pita, za svakog nastavni-ka koji se nalazi u bazi podataka mora biti definisana organizaciona jedinica ko-joj pripada. Aplikacija ima mogucnost provere navedenih podataka i generisanja izveštaja sa spiskom eventualnih nastav-nika za koje nisu definisane organizacio-ne jedinice kojima pripadaju.

Sve nave dene provere realizovane su u meniju izveštaja kroz stavku Provere podataka.

Zaklju cak

U radu su predstavljena softverska rešenja za podršku planiranju nastave u visokoškolskim obrazovnim ustanovama. Rešenje je realizovano radi automatizaci-je u izradi plana, kreiranju izveštaja pre-ma korisnicima (smerovima, nastavnim grupama, studentima, nastavnicima, fa-kultetima - spoljnim saradnicima, itd.) i automatskoj proveri ispravnosti unetih podataka. Koncepcija rešenja omogucava rad u mrežnom okruženju i unos i cuva-nje podataka rasporeda casova i plana is-pita za sve obrazovne profile na jednom mestu.

Za implementaciju rešenja odabrane su Microsoftove tehnologije kao najra-sprostranjenije i opšte prihvacene u Voj-sci Srbije. Kao sistem za upravljanje ba-zom podataka iskorišcen je Microsoft SQL Server 2000, a za izradu korisnic-kog interfejsa Microsoft Access 2000. Ovakvo opredeljenje omogucava upotre-bu aplikacija u svim organizacionim celi-nama Vojne akademije i ustanovama koje se bave visokoškolskim obrazovanjem, bez ili uz vrlo male izmene postojece hardverske i softverske infrastrukture. Bitan opredeljujuci faktor jeste i navika i iskustvo buducih korisnika u radu sa Microsoftovim tehnologijama.

Vreme potrebno za izradu rasporeda casova i plana ispita bitno je skraceno, a kvalitet izradenih izveštaja poboljšan je automatskim otkrivanjem i lakim ispra-vljanjem uocenih grešaka u planiranju. Pracenje i realizacija nastave unapredeni su jednostavnom izradom izveštaja koji se blagovremeno dostavljaju svim uce-snicima u procesu školovanja, kao i fa-kultetima Beogradskog univerziteta.

458

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 4/2006.

Uz stalnu saradnju sa korisnicima proces unapredenja funkcionalnosti i kori-snickog interfejsa realizuje se neprekidno.

Zahvaljujuci univerzalno projekto-vanom modelu podataka, implementirana rešenja se, uz minimalne izmene, mogu primeniti u bilo kojoj visokoškolskoj ustanovi unutar i van Vojske Srbije.

Literatura:

[1] Gunderloy, M.: SQL Server 2000, Mikro knjiga, Beograd, 2001.

[2] Grupa autora: Maj stor za Access 2002 VBA, Kompjuter bi-blioteka, Ca^ak, 2001.

[3] Tot, I.: Access 2000 - Skripta, Beograd, 2001.

[4] Sceppa, D.: Programming ADO, Microsoft Press, Redmond, 2000.

[5] Nastavni planovi i programi Odseka logistike, Vojna akade-mija, Beograd, 1997.

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 4/2006.

459