авторасписание на delphi. Дипломная работа авторасписание. Дипломная работа по теме Разработка программы менеджера для составления учебного расписания
 Скачать 1.59 Mb.
|
|
Часть документов предоставляется в виде excel таблиц, либо совместно с ними. Среди вышеперечисленных документов Регламент расписания учебных занятий, является наиболее постоянным внутренним документом колледжа, который в обязательном порядке содержит главы: Общие положения; Требования к расписанию учебных занятий; Порядок взаимодействия со структурными подразделениями университета; Оценка качества расписания. Выходным документом является само расписание, на титульном листе которого проставляется печать организации и подпись ответственного за расписание лица (проректор, ректор). После получения всей требуемой документации, лицо, отвечающее за составление расписания, в полуавтоматическом режиме при использовании программы excel, составляет расписание. После составления макета расписания, оно передаѐтся в учебно-методический отдел для проверки его соответствия рабочим учебным планам, календарным учебным графикам, аудиторной нагрузке на группу/подгруппу студентов в день и на неделю, аудиторной нагрузке преподавателя в день и т.д. В случае наличие ошибок или недоработок, расписание возвращается на исправление ошибок, после чего вновь проходит проверка. Если расписание удовлетворяет всем нормам оно публикуется на сайте и стендах организации в течении нескольких дней. После публикации расписания, начинается приѐм заявок на изменение расписания, при удовлетворении которых происходит изменение расписания и публикация нового варианта. Модель потоков данных в колледже, в процессе формирования учебного расписания В рамках темы ВКР, был исследован документооборот, происходящий во время процесса составления и обновления расписания. Было выявлено, что в документообороте процесса первичного составления расписания участвуют три вида документации: Организационная документация – регламент составления расписания Распорядительная документация – приказ на составление расписания под подписью директора или заместителя директора по учебной работе Информационно-справочная – документы, получаемые от кафедр и управления хозяйственными комплексами (Списки групп, учебная нагрузка преподавателей, пожелания преподавателей, аудиторный фонд); После создания первичного расписания, в качестве дополнительных данных влияющих на дальнейший внос изменений в расписание, в модель потока данных включаются служебные записки от преподавательского состава. Данные документы представляют собой обратную связь с научным персоналом и сигнализируют о наличии не состыковок и ошибок в расписании, требующих внесения в него изменений. Обоснование выбранной задачи Особенности предметной области Особенность процессов, сущность которых заключается в распределении различного типа ресурсов, в том числе и временных, всегда состоит в потребности рационализации результата с учѐтом факторов психологического принятия. Другими словами, задача составления расписания, помимо естественных требований к непротиворечивости, заключающихся в отсутствии наложения занятий друг на друга в какой-либо форме, осложнена потребностью учитывать интересы сторон, задействованных в реализации основных функций организации с применением составленного расписания. Применительно к задаче составления учебного расписания в колледже, данная особенность требуют учѐта следующих факторов: Недопущение нерационального использования ограниченных ресурсов; Учѐт пожеланий преподавательского состава к распределению занятий в учебном расписании. Рассмотрим представленные выше факторы подробнее. Недопущение использования ресурсов организации в нерациональном виде, обосновывается их ограниченностью. Результатом их необоснованного и бесконтрольного применения, может стать снижение эффективности работы всей организации, вызванное невозможностью применения ресурсов в критически зависящих от них процессах. Учѐт пожеланий преподавательского состава, в процессе составления расписания, требуется для снижения уровня напряжѐнности. Статистически, результатами подобных решений является повышение производительности труда и уровня вовлеченности в него персонала организации. Обоснование потребности информатизации процесса Процесс составления расписания требует учѐта многих факторов и рассмотрения множества вариантов решений. При составлении расписания в ручном режиме, даже с использованием рационализированных алгоритмов, высока вероятность ошибок вызванных человеческим фактором. Результатом этого является необходимость задействования больших временных ресурсов для недопущения или устранения ошибок, а также упрощение методов формирования расписания, а соответственно снижения к ним требований. В тоже время использование программных систем баз данных позволяет применять более ресурсоѐмкие и сложные алгоритмы анализа имеющейся информации и синтеза на еѐ основе расписания в короткие сроки без увеличения количества ошибок, возникающих при реализации алгоритмов и потери их эффективности. Однако при таком варианте решения проблемы возникают свои недостатки, обоснованные невозможностью учѐта системой всех возможных факторов влияющих на итоговый вид расписания. Таким образом, наиболее эффективным решением является использование комбинированного подхода. При нѐм начальное расписание генерируется при помощи автоматизированных средств, что позволяет получить опору для дальнейшей модификации, учитывающую основные требования к расписанию, такие как непротиворечивость, локализация учебного процесса и так далее. Затем, специалист отдела по составлению расписания, может проводить коррекцию сгенерированного расписания, вручную подгоняя под особенности конкретного ВУЗа, колледжа или другого учебного заведения. Такой подход позволяет снизить нагрузку на персонал отдела расписания, снимая с него необходимость формирования всего расписания, и в тоже время предоставляет возможность составления расписания, максимально учитывающего возможные требования Анализ требований и концептуальное проектирование Информационной Системы Описание используемой методологии выработки функциональных требований и алгоритмов оптимизации и их результаты В процессе формирования требований к функциональным возможностям проектируемой, в рамках выпускной квалификационной работы, информационной системы, был проведѐн анализ имеющихся на рынке аналогов системы. По результатам проведѐнного анализа разрабатываемая информационная система должна будет включать в себя следующие основные и дополнительные функции. Основные функции: Составление расписания в автоматическом режиме; Ручное редактирование расписаний; Сведений окон между парами к минимуму; Ограничение дневного объѐма пар Дополнительные функции: Учѐт занятости аудитории; Учѐт предпочтений преподавателей; Вывод информации в EXEL, XLSХ; Учѐт максимально допустимого количества занятий в день у студентов и преподавателей; Разбиение групп на подгруппы. Для обеспечения оптимальности составляемого расписания необходимо формирование целевой функции для еѐ дальнейшего применения в алгоритмах оптимизации. Данная функция должна основываться на входящих, в проектируемую информационную систему, потоках информации, а также применяемого алгоритма оптимизации. В качестве алгоритма общей оптимизации расписания предполагается применение «Жадного» алгоритма, заключающегося в принятии локально оптимальных решений на каждом этапе, допуская, что конечное решение также окажется оптимальным. Локально-оптимальное решение на каждом этапе находится состязательным путѐм на основе оценок, выдаваемых ИС тому или иному решению, в зависимости от степени его соответствия требованиям к элементам расписания. Поиск локально-оптимального решения происходит через нахождение максимума для элемента расписания. Исследование информационной системы оптимизирующей процесс составления расписания и еѐ влияния на организацию Исследование проектируемой ИС представлено в виде 4 типов анализа, из которых 3 типа (SWOT, VCM, BPR) представлены в основной части курсовой работы, а ISA анализ представлен в приложении A. SWOT анализ Программа по автоматизации процесса составления расписания призвана оптимизировать процесс обучения, используя в качестве критерия оценки эффективность составляемого расписания и удовлетворение им определенных требований (отсутствие окон в расписании, удовлетворение персональных предпочтений рабочего персонала, отсутствие перегруженности расписания). Введение данной программы может привести к различным последствиям, указанным ниже SWOT анализа. Внутренняя среда - ускорение разработки расписание; уменьшение влияния человеческого фактора ошибки. Слабые стороны - появление ошибок машинного характера (ошибки алгоритма). Внешняя среда - Привлечение большего числа студентов/ сотрудников, за счѐт создания комфортных условий обучения/работы. Более комфортные условия обучения, в свою очередь, позволят студентам более результативно использовать время обучения в вузе, что повысит их подготовленность к будущей профессии и, следовательно, повысит их конкурентоспособности. VCM анализ Оценка информационной емкости продуктов и процессов Продукт ИС содержит в себе информацию о проведение учебной деятельности. В него входит информация о преподавателях, группах, аудиториях, и времени проведения занятий. Процесс составление расписания содержит в себе информацию обо всех возможных аудиториях, преподавателях и группах, которые требуется связать в единое расписание. В отрасли образования информационные технологии используются, как способ хранения, демонстрации и передачи информации, как о содержании занятий, так и о самих занятиях (время проведения, место проведения, действующий преподаватель, группы, участвующие в занятиях) Способы, с помощью которых информационные технологии создают конкретное преимущество: Автоматизация составления расписания занятий, как следствие, ограничение объѐма работ. Ограничения на составления расписания вручную, не позволяющие использовать занятые аудитории и занятых преподавателей повторно. Хранение информации в электроном виде (быстрое создание копий, малое количество занимаемого физического пространства) Передача информации о расписании и/или содержании дисциплины удалѐнно. Использование технических устройств для проведения занятий. Способы, как информационные технологии могут создавать новое направление в обучение (бизнесе) Удалѐнное обучение с помощью информационных средств. Самостоятельное обучение с помощью информационных средств. Появление новых обучающих программ, связанных с информационными технологиями. План извлечение выгоды из использования ИС Уменьшение издержки на ошибки в результате человеческого фактора. Уменьшение издержек на персонал. Сокращение времени создания расписания. BPR анализ Данный тип анализа представляет собой две схемы процессов, проходящих в организации до (рис 2) и после (рис 3) внедрения системы.  Рисунок 1 – процесс составления расписания до внедрения ИС  Рисунок 2 – процесс составления расписания после внедрения ИС Как видно из вышеуказанных схем, внедрение ИС по автоматизированному составлению расписания вносит изменения в структуру составления расписания. Автоматизированный процесс составления первичного расписания позволяет не допустить появление наиболее неблагоприятных ошибок, связанных с объединением различных занятий в одной аудитории, либо назначение одного преподавателя на несколько пар. Система автоматического вывода расписания из программы позволяет в кратчайшие сроки вывести расписание и передать его на кафедры, для превентивного устранения ошибок машинного характера (недостаточная оптимизация расписания относительно индивидуальных пожеланий преподавателей). Направление человеческих ресурсов отдела расписания на рассмотрение подобных заявок, а не на составление макета расписания, позволяет более тщательно рассмотреть пожелания преподавателей, на предмет их обоснованности и непротиворечивости. Это позволит вносить в расписания коррекции, не нарушающие его целостность и непротиворечивость. Проведение всех вышеуказанных действий до согласования и, соответственно публикации расписания, позволяет не только сократить бюрократическую деятельность, но и уменьшить возможности неправильной трактовки версий расписания. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ПО ОПТИМИЗИРОВАННОМУ СОСТАВЛЕНИЮ РАСПИСАНИЯ Разработка UML Диаграмм Разработка диаграммы вариантов использования В рамках этапа проектирования, была разработана диаграмма вариантов использование (use-case diagram), описывающая основополагающие функции разрабатываемой информационной системы, а также функции, входящие в составах основных или расширяющие их (рисунок 6).  Рисунок 3 – UML диаграмма вариантов использования В ходе анализа требований к системе, был выявлен основной актѐр, обозначенный в диаграмме как «Пользователь», через которого идѐт вся непосредственная работа с ИС. В рамках текущего проекта предполагается, что данным пользователем будет являться работник отдела расписания. Действия, которые указанный пользователь может ожидать от системы, условно можно разделить на четыре типа: Внесение данных; Просмотр данных; Удаление данных; Работа с расписанием. В то время, как первые три функции характерны для любой информационной системы, работающей с информацией, четвѐртая является отличительной особенностью, характерной для систем планирования деятельности, в число которых можно отнести и проектируемую информационную систему. Рассмотрим подробнее указанные на диаграмме функции. Функция внесения данных включает в себя возможность внесения информации через форму, как через основной источник вводимой информации. Однако данная функция расширяется возможностью импортирования данных в виде текстового списка, где каждый пункт будет иметь стандартные настройки, а для внесения нестандартных данных нужно редактировать вручную. Функция просмотр данных, отвечает за возможность отображения как введѐнной, так и сгенерированной самой информационной системой информации, соответственно данная функция обобщает «просмотр введѐнных ранее данных» и «просмотр сгенерированного расписания», связанных с ней связью включения. Однако, данная функция расширена возможностью «вывода» расписания во внешний источник в виде файла собственного формата rtt для программы. Функция удаления данных предназначена для избавления программы от лишних данных, мешающих составлению расписания, а также освобождению ресурсов компьютера, для его более быстрой работы. Функция работы с расписанием, включает в себя наиболее важные для данной ИС функции, а именно автоматическую генерацию расписания, и внесение в неѐ изменений. Эта функция носит знаковый характер для ИС, отличающей еѐ от других. Разработка диаграмм последовательности На основании диаграммы вариантов использования, был проведѐн следующий этап проектирования ИС – разработка сценариев поведения ИС и основывающихся на них диаграмм последовательностей (sequence diagram). Данный этап работы призван показать алгоритмы взаимодействия ИС с пользователем, а также описать основные, задействованные в выполнении вызываемых функций, компоненты программного обеспечения. На основании этих сценариев и диаграмм, в дальнейшем, будет сформировано меню программы. Рассматриваемые сценарии: Первая группа – Внесение данных: 1.1.Внесение данных из .rtt файла и в виде текстового списка; 1.2.Внесение данных через форму; Вторая группа – Просмотр данных: 2.1.Просмотр введѐнных данных; 2.2.Просмотр сгенерированного расписания; Третья группа – Удаление данных: 3.1.Удаление данных (всех); 3.2.Удаление элемента учебного плана; Четвѐртая группа – Работа с расписанием: 4.1.Создание расписания. Также, в рамках этого этапа будут рассмотрены некоторые исключения. Сценарий 1.1 – «Внесение данных из .rtt файла и в виде тестового списка» Целью данного сценария является описание действий пользователя, а также реакции проектируемой системы на запрос об импорте в неѐ сведений из внешнего файла формата rtt. Предполагается возможность импорта следующих данных: Список аудиторий с указанием их параметров; Список специальностей; Список предметов; Список групп Учебный план; Список преподавателей. Также, в данный сценарий включено описание возможных ошибок, возникающих в ходе выполнения поставленной задачи (Таблица 1,2,3). Таблица 1 – сценарий внесение данных из .rtt файла
Таблица 2 – Исключение 1 сценария внесения данных из .xlsx файла
Таблица 3 – сценарий внесение данных в виде текстового списка
 |