CC BY
54
Жилина Е.В. ©
К.э.н., доцент каф. Информационных технологий и защиты информации Ростовский государственный экономический университет (РИНХ)
ВИЗУАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И МЕТОДОВ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Аннотация
В статье обоснована необходимость применения подходов визуального моделирования различных технологий в учебном процессе при проведении лекций и самостоятельной работе обучающихся любых образовательных учреждений.
Ключевые слова: визуальные модели, инновационность, эффективность, образовательный процесс.
Keywords: visual models, innovation, efficiency, the educational process.
Идея базируется на использовании методов унифицированного языка UML и структурного моделирования для описания рациональной структуры бизнес-процессов актеров анализируемой предметной области любой образовательной дисциплины, информационно-коммуникационной технологии или исследуемого метода решения поставленной задачи с использованием современного программного обеспечения общего и специального назначения IBM Rational Rose, MS Visual Studio, MS Visio или BPWin (AllFusion Process Modeler).
Образовательная и методическая ценность работы. Информационные и образовательные процессы, изучаемые в рамках дисциплин, например, «Информатика», «Информационные технологии в экономике», «Пакеты прикладных программ» как правило, не отображают структуру объектов и их связей в системе. При демонстрации способов решения экономических и инженерных задач, например в MS Excel, MS Access, MS SQL или 1С: Предприятии обычно преподаватели описывают словесно этапы достижения необходимого результата, без обоснования необходимости и описания целей разработки и практического использования на предприятиях. «Внутренний» разбор существующих информационных технологий отражает либо архитектурное устройство, либо «внешнее» их экономическое проявление.
При чтении лекций целесообразно применять методы визуального моделирования, что позволяет наглядно рассмотреть все особенности исследуемых объектов изучения дисциплины, а также использовать полученные модели в презентациях и конспектах курса, не нагружая их текстовым материалом.
Вопросы создания и использования информационных систем (ИС) и пакетов прикладных программ являются не однозначным, и авторы существующих образовательных разработок иногда отходят от целей их практического использования. Для проведения анализа бизнес-процессов автоматизации экономических систем и используемых при этом информационных технологий можно рекомендовать CASE-средства визуального моделирования.
1. AllFusion Process Modeler 7.0 (BPwin) поддерживает следующие методологии: IDEF0 (функциональная модель), DFD (DataFlow Diagram - диаграмма потоков данных) и IDEF3 (Workflow Diagram - диаграмма логики взаимодействия информационных потоков).
Для описания выполняемых функций и анализа информационных процессов анализируемых систем разрабатывается структурно-функциональная модель «КАК ЕСТЬ» (модель AS-IS). Методология IDEF0 предписывает построение иерархической системы
© Жилина Е.В., 2015 г.
диаграмм - единичных описаний фрагментов системы. Построение модели начинается с описания функционирования моделируемой системы в целом в виде контекстной диаграммы.
Для разработки информационной модели на базе функциональной модели можно использовать инструментальное средство Erwin Data Modeler.
2. В настоящее время большое распространение получает объектный подход к изучению ИС, в частности основанный на унифицированном языке моделирования UML (Unified Modeling Language), который позволяет описывать статические свойства системы, динамику ее поведения и моделировать одновременно функции, данные и процессы.
Достоинства UML:
а) графический язык моделирования предметной области, обладающий высоким уровнем формализации и поддерживающий объектно-ориентированную методологию;
б) удобная навигация между элементами модели при помощи «эксплорера проекта»;
в) хранение результатов проектирования в виде единой модели;
г) поддержка работы над проектом группы разработчиков;
д) может быть применен для создания и описания любого информационного продукта или технологии для любой операционной системе (в том числе для платформы Windows);
е) настройка на различные языки программирования и архитектуры программных систем, а также возможность «обратного проектирования» на основе исходных текстов.
Создание проекта начинается с формирования принципов использования системы. В рамках Rational Rose этот этап именуется «Use Case View». Реализация этого этапа позволяет идентифицировать внешних пользователей, блоки использования, объекты системы и связи между ними.
Основными ее составляющими являются внешние пользователи (actors), блоки использования (use case) и связи между компонентами. Для создания диаграммы в Rational Rose используется специализированный графический редактор.
Все элементы использования выделяются системой как самостоятельные компоненты модели в рамках данного этапа и подлежат дальнейшей спецификации. В первую очередь это касается блоков использования, которые отражают группы функций системы, представляемые как единое целое для внешнего пользователя.
Для каждого блока строится диаграмма последовательностей, на которой отображается взаимодействие во времени объектов, выполняющих поставленную задачу. На подобных диаграммах идентифицируются объекты системы и определяются сообщения, с помощью которых эти объекты взаимодействуют.
С помощью инструмента Data Modeler переход от логической модели ИС к физической в Rational Rose обеспечивается автоматически. Диаграммы классов пакета границы ИС могут быть преобразованы с помощью инструмента Web Modeler в Web-сайт (набор станиц и форм).
Основными требованиями к пользовательским критериям качества ИС являются: целевая функция технологии; затраты, необходимые для достижения требуемого уровня качества, а также степени влияния на показатель качества различных внешних факторов.
Условно показатели качества ИС можно разделить на три группы:
1. функциональные (отражают основную специфику применения и степень соответствия ИС их целевому назначению) - набор оптимального количества функций тестовой системы;
2. конструктивные (предназначены для оценки системы аспектов разработки ИС, не зависящих от целевого назначения), в том числе адаптивность - приспособленность системы к изменяющимся условиям (к внешним и внутренним факторам предприятия, к техническим и программным средствам и т. д.).
3. организационные (позволяют рассматривать ИС как составляющее любой организации).
Инновационность (оригинальность) представленной работы. Общий подход к анализу ИС и применяемых при этом технологий должен базировать на оценки их потребительского качества. Визуальные модели используются для управления
проектированием систем, описания их сложности и функциональности. В практике эксплуатации ИС постоянно приходится решать такие задачи, как физическое перераспределение вычислений и данных, обеспечение параллелизма вычислений, репликация БД, обеспечение безопасности доступа к ИС, устойчивость к сбоям и т.п. Конструктивное использование визуальных моделей основывается на понимании общих принципов моделирования сложных систем и особенностей процесса их анализа в частности. При этом одним из основных принципов построения моделей сложных систем является принцип абстрагирования, который предписывает включать в модель только те аспекты проектируемой системы, которые имеют непосредственное отношение к выполнению системой своих функций или своего целевого предназначения.
Существует высокая заинтересованность в разработке и верификации методов и подходов, позволяющих автоматизировать создание сложных ИС. Известно, что систематическое использование таких методов позволяет значительно улучшить качество, сократить стоимость обучения и время достижения поставленных целей.
Эффективность применения визуальных технологий. Использование объектных UML-моделей, реализованных в IBM Rational Rose, MS Visual Studio или MS Visio, или структурных визуальных моделей, реализованных в BPWin - AllFusion Process Modeler, при описании экономических систем позволяет пользователям программного обеспечения быстро и качественно реализовать решения по созданию, настройке, эксплуатации модернизации и модификации информационных систем для учреждений всех организационно-правовых форм различных областей использования для достижения поставленной задачи в запланированные сроки с минимальными затратами.
Разработанные совместно с обучающимися визуальные модели позволяют наглядно отобразить все особенности рассматриваемых тем заявленной дисциплины, в частности пользователей системы, архитектуру и алгоритмы деятельности для решения поставленной задачи, а также служат дополнительным материалом наряду с текстом лекций при подготовке в контрольным работам и итоговому контролю знаний (зачету/экзамену).
Данный подход может быть использован при изучении любой гуманитарной и технической дисциплины вуза для визуализации отношений актеров предметной области (пользователей, руководителей, менеджеров, инженеров, администраторов и т.д.), анализируемых концепций и подходов, а также алгоритмов и этапов их реализации.
Литература
1. Жилина Е.В. Модели, методы и инструментальные средства оценки потребительского качества тестовых систем в образовании: дисс. на соиск. уч. степ. канд. наук. - Ростов-на-Дону: РГЭУ (РИНХ), 2012.
2. Жилина Е.В. Опыт и перспективы использования информационно-коммуникационных технологий в образовании: монография. Раздел «Моделирование информационной системы адаптивного тестирования» / Е.Н.Рогановская, Е.В.Жилина, М.В.Кручинин и др. - Сиб. федер. ун-т; Краснояр. гос. пед. ун-т им. В.П. Астафьева [и др.]. - Красноярск Центр информации, 2013. - 233 с. (лично автора С. 161-192).
