Содержание к диссертации
Введение
1. Задачи автоматизации организационного управления учебным процессом 17
1.1. Организационная система и ее особенности 17
1.2. Организация учебного процесса в учреждениях дополнительного профессионального образования 23
1.3. Анализ деловых процессов и информационных потоков организационного управления 27
1.4. Основные принципы автоматизации организационного управления учебным процессом кафедры 34
Выводы по главе 1 37
2. Разработка системы моделей организации учебного процесса кафедры 38
2.1. Структурный анализ сложных объектов - 38
2.2. Диаграммы потоков данных 42
2.3. Информационная модель данных j 69
2.4. Использование ператоров реляционной алгебры в информационной модели 81
Выводы по главе 2 90
3. Автоматизированный информационный комплекс кафедры 91
3.1. Назначение, функции, требования к видам обеспечения 91
3.2. Взаимодействие пользователя и комплекса в режиме планирования 97
3.3. Взаимодействие пользователя и комплекса в режиме оперативного управления 104
3.4. Особенности реализации программного обеспечения 109
Выводы по главе 3 114
Заключение 115
Список литературы
- Организационная система и ее особенности
- Организация учебного процесса в учреждениях дополнительного профессионального образования
- Структурный анализ сложных объектов
- Назначение, функции, требования к видам обеспечения
Введение к работе
Актуальность диссертационной работы. В настоящее время все большее внимание уделяется созданию автоматизированных систем поддерживающих процесс принятия решения, в том числе планирования действий. Применение такого рода систем является весьма эффективным и рациональным средством для пользователей. Это связано с тем, что Россия активно включилась в индустрию компьютерных и программных технологий, благодаря которым имеются возможности для создания интерактивного (диалогового) режима работы пользователя и системы. Использование персональных компьютеров и новых информационных технологий позволяют успешно и эффективно решать многочисленные задачи планирования, управления, контроля и др.
На рынке программных продуктов имеется достаточное количество интерактивных систем. Как правило, это бухгалтерские системы, программы для разработки бизнес-планов и другие. Такого рода системы используются в во многих организациях и учреждениях для решения специализированных задач. Что касается организационного управления, то в этой сфере на сегодняшний день нет универсальных программных продуктов, способных помогать руководителям различного уровня решать те или иные задачи организационного управления. Связано это с тем, что все организации и учреждения относятся к различным типам и видам, и, соответственно, имеют свои особенности, поэтому автоматизация организационного управления в них носит специфичный, нетривиальный характер.
Задачи, рассматриваемые в настоящей работе, связаны с анализом особенностей организации и проведения учебного процесса в учреждениях дополнительного профессионального образования (ДПО), на примере Российской академии государственной службы при Президенте Российской Федерации, и создания комплекса моделей
4 (иерархическая модель деловых процессов, информационная модель предметной области, модель интерфейса) необходимых для создания автоматизированного комплекса организации учебного процесса.
Потребность в дополнительном профессиональном образовании возникла в силу ряда объективных причин, связанных с проведением в стране радикальных социально-экономических реформ. Вопросы связанные с подготовкой кадров для государственной службы рассматривались на уровне Президента РФ и Правительства РФ, о чем свидетельствуют соответствующие указы и нормативные документы. На основании этих указов и распоряжений Президента РФ была создана сеть учебных заведений дополнительного профессионального образования во главе с Российской академией государственной службы при Президенте РФ, призванная решать вопросы подготовки, переподготовки и повышения квалификации кадров для органов государственной власти и управления.
Выступая 6- сентября 1995 г. в Российской академии государственной службы Президент РФ отметил, что: "На государственную службу пришло немало новых людей... Многие из новых госслужащих успели активно проявить себя в общественно-политической жизни, публицистике, депутатской деятельности. Среди них были ученые, производственники, деятели культуры. Значительную часть составила молодежь...
Особую значимость в нынешних условиях приобретает создание специальной системы подготовки, переподготовки и повышения квалификации государственных служащих".
Неподготовленность управленческого персонала к новым требованиям не только осложняет вывод страны из кризиса и осуществления перехода к рыночной экономике, но и в будущем может сдерживать решение многих хозяйственных, политических, социальных и национальных проблем. Поэтому кардинальное реформирование системы
5 дополнительного профессионального образования становится стратегической задачей государства.
Система ДПО, выполняя государственный заказ, должна быть ориентирована на подготовку государственных служащих высокого профессионального уровня. Выполнение данного социального заказа требует от общества затрат времени, материальных, финансовых и интеллектуальных ресурсов.
Достижение качества подготовки специалистов, отвечающих требованиям рыночной экономики, может быть обеспечено только при условии соответствия государственного заказа с потребностями государственных и других структур. Данное условие может быть реализовано только при наличии соответствующего контингента работников госслужбы и возможным ресурсным обеспечением процесса его подготовки, переподготовки и повышения квалификации.
Перевод специалистов из одного качественного состояния в другое в стенах высших учебных заведений осуществляется в ходе активного инновационного учебного процесса. Применительно к каждому циклу учебного процесса (УП) могут выделяются следующие его компоненты:
>- цели обучения;
>- деятельность преподавателей и обучаемых;
>~ содержание учебного процесса;
>~ методы, средства и формы обучения, а также конечный результат.
Если целью функционирования системы дополнительного профессионального образования кадров является переход из одного уровня профессиональной подготовки специалистов в другой, то образовательные учреждения в этой системе выступают в качестве средства, а учебный процесс, обучающая деятельность, осуществляемая в ходе его реализации, - могут быть рассмотрены как способы достижения поставленной цели.
За последние годы в учреждениях дополнительного профессионального образования накопился определенный опыт работы. В связи с этим возникла необходимость рассмотреть учебный процесс не с точки зрения методического обеспечения, а с точки зрения информационной поддержки его организации и проведения.
Российская академия государственной службы при Президенте
Российской Федерации и подведомственные ей региональные академии
государственной службы являются учебной, научной и организационно-
методической базой государственной службы в Российской Федерации,
обеспечивающей органы государственной власти
высококвалифицированными кадрами [1]. К числу основных направлений деятельности Академий государственной службы относится образовательная деятельность по программам подготовки (первое высшее и среднее специальное образование), переподготовки (второе высшее образование), профессиональной переподготовки и повышения квалификации (дополнительное профессиональное образование), а также послевузовского образования (аспирантура) [54]. Большинство из вышеперечисленных видов образовательной деятельности могут осуществляться с использованием различных форм обучения (очная, очно-заочная, заочная, вечерняя, экстернат). Для Академий государственной службы характерна также широкая номенклатура направлений подготовки, насчитывающая несколько десятков специальностей и специализаций.
Проблема автоматизации процессов связанных с учебно-образовательной деятельностью рассматривалась неоднократно. Теоретические аспекты были решены в работах Савельева А.Я. [62], Коваленко В.Е. [40], Радина СЕ. [59] и др. Практические разработки в этой области велись многими вузами страны. Так, например, были внедрены и активно использовались такие подсистемы АСУ ВУЗ как 'Абитуриент", "Сессия", "Расписание", "Практика студентов",
7 "Аспирант", "Кадры сотрудников" и др. Указанные подсистемы разрабатывались с использованием систем управления базами данных иерархического, сетевого, реляционного типов (СУБД ИНЭС; СУБД ОКА; СУБД САВИ и др.). Однако практическое использование разработанных ранее автоматизированных систем в учреждениях дополнительного профессионального образования невозможно в силу различного характера организации учебного процесса. В связи с этим возникла потребность в разработке новых автоматизированных информационных систем управления учебным процессом.
Это не означает, что накопленный опыт может быть забыт. Очень важными являются следующие моменты:
описание особенностей высших учебных заведений, как систем управления;
анализ задач создания автоматизированных систем управления;
формирование функциональных подсистем различных видов деятельности;
определение этапов принятия и выполнения управленческих решений.
Важной особенностью современного учебного процесса в
Академиях государственной службы является высокая степень
обновления содержания обучения (даже по сравнению с другими
учебными заведениями, дающими дополнительное профессиональное
образование). Необходимость в изменении содержания обучения
обусловлена продолжающимся реформированием системы
государственного управления, а также широким внедрением современных информационных технологий в практику государственной службы.
Реализация различных видов образовательной деятельности обусловливает одновременное (в течение учебного года) использование различных форм организации учебного процесса таких, как семестровая,
сессионная и предметно-курсовая. Поэтому, в отличие от обычных вузов, организация учебного процесса в учреждениях ДПО имеет достаточно сложную структуру.
Совпадение сроков пребывания в РАГС при Президенте РФ контингента слушателей различных видов и форм обучения приводит к неравномерной загрузке (в частности,, перегрузкам) аудиторного фонда и преподавательского состава Академии в целом и отдельных кафедр, что не может не отражаться как на качестве учебного процесса, так и трудности управления им.
В организационном плане процесс обучения контингента слушателей различных категорий может осуществляться преподавателями как одной так и нескольких кафедр в зависимости от вида и формы обучения и координироваться одним или несколькими управленческими подразделениями Академии [22]. Основным и решающим звеном в организации и проведении учебного процесса являются кафедры.
Большое количество и разнообразие реализуемых учебных планов, интенсивный и иррегулярный характер выполняемой учебной нагрузки, высокая доля краткосрочных видов обучения, разнообразие форм обучения, высокая степень обновления содержания обучения являются факторами, затрудняющими процесс планирования и оперативного управления учебным процессом [54].
Все это в совокупности и обуславливает актуальность темы диссертационного исследования. Исходя из вышеизложенного сформулирована цель и задачи диссертационного исследования.
Целью диссертационной работы является научное обоснование технических решений и практическая реализация автоматизированного комплекса организации учебного процесса на кафедре.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:
анализ особенностей организации учебного процесса в учреэюдениях дополнительного профессионального образования;
формулировка основных принципов проектирования автоматизированного комплекса организации учебного процесса на кафедре;
разработка в ходе проектирования комплекса моделей предметной области (модели деловых процессов, информационная модель, модель интерфейса);
создание экспериментального образца автоматизированного комплекса, позволяющего реализовать функции планирования, распределения учебной нагрузки, оперативного управления и контроля, подготовки необходимых отчетных документов.
При решении этих задач использованы методы системного структурного анализа, реляционной алгебры.
Объектом исследования является организационное управление учебным процессом в учреэюдениях дополнительного профессионального образования.
Предметом исследования являются модели и средства автоматизированного управления учебным процессом кафедры.
Научная новизна работы:
С учетом анализа особенностей организации учебного процесса в учреждениях дополнительного профессионального образования предложены основные принципы проектирования автоматизированного комплекса на кафедре.
Разработаны иерархически связанные модели деловых процессов, выполняемых при организации учебного процесса кафедры.
Разработана информационная модель предметной области на основе аспектной декомпозиции учебного процесса.
10 Практическая значимость диссертационной работы состоит в следующем:
реализованы информационно-программные средства и диаграммы переходов состояний, описывающие интерфейс пользователя с автоматизированным комплексом на основе деловых процессов и модели предметной области;
модели и средства интегрированы в созданном экспериментальном образце автоматизированного комплекса кафедры.
Компоненты экспериментального образца автоматизированного комплекса использованы в организации учебного процесса кафедры информатизации структур государственной службы РАГС.
Содержание работы.
Работа состоит из введения, трех глав, заключения.
Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, формулируются цель, задачи исследования, объект, предмет исследования, научная новизна и практическая ценность работы.
В первой главе рассмотрены задачи автоматизации организационного управления учебным процессом. Дано понятие организационной системы, указаны ее свойства. Проведен анализ деловых процессов и информационных потоков циркулирующих между учебными подразделениями на примере РАГС при Президенте РФ. Сформулированы принципы проектирования автоматизированного комплекса кафедрального уровня.
Все высшие учебные заведения, в том числе дополнительного профобразования, имеют иерархическую структуру, элементами которой являются подразделения различных рангов. Иерархия управления, специализация звеньев организационных систем возникли с учетом возможностей человека в обработке информации. Иерархическая структура системы управления позволяет более равномерно распределить информационную нагрузку в элементах системы и каналах связи между
ними. Для успешного (по результативности) функционирования организационной системы необходимо выполнение ряда условий, которые, применительно к учреждениям дополнительного профессионального образования, формулируются следующим образом:
заинтересованность в стремлении достичь основной цели, а именно, организации и проведению учебного процесса;
согласованность целей и рациональное распределение функций между подразделениями и организацией в целом;
объединение усилий отдельных исполнителей в единую программу работ;
учет изменений внешней среды.
В главе рассмотрена организация учебного процесса в учреждениях дополнительного профессионального образования. Указаны формы организации учебного процесса (ФОУП). Дана схема связи между формами организации учебного процесса, видами и формами обучения, среди которых значительную долю имеют краткосрочные виды обучения, что является основной особенностью учебного процесса в учреждениях дополнительного профессионального образования.
Проведен анализ деловых процессов и информационных потоков организационного управления. Рассмотрен деловой процесс учебной деятельности РАГС верхнего уровня, включающий такие этапы как: набор, отбор, обучение. В результате анализа деловых процессов кафедрального уровня выделены следующие группы задач планирования учебной работы:
планирование нагрузки кафедры и преподавателей;
составление расписаний (оперативное планирование);
корректировка расписаний (оперативное управление);
формирование отчетной документации для вышестоящих подразделений академии.
Рассмотрена схема автоматизированного управления в организационных системах и ее основные элементы: управляющая система (орган управления) и объект управления (управляемая система).
Показаны информационные потоки между кафедрой (структурное подразделение РАГС) и вышестоящими подразделениями (Ректорат, Учебно-методическое управление).
С учетом особенностей организации учебного процесса в учреждениях ДПО сформулированы принципы проектирования автоматизированного комплекса организации учебного процесса на кафедре такие как:
Принцип независимости процессов организации учебной деятельности от содержания обучения.
Принцип представления процесса разработки, как процесса получения и развития наборов моделей.
3. Принцип ориентации на деловые процессы.
4. Принцип многоаспектной иерархической разработки
информационной модели.
Вторая глава посвящена разработке системы моделей организации учебного процесса. При ее разработке используется методология системного структурного анализа, которая подразумевает создание комплекса моделей предметной области. В главе описана методика разработки системы моделей, которая реализуется на следующих этапах:
построение диаграмм потоков данных (описание деловых процессов субъекта управления);
разработка диаграммы "сущность-связь" (создание информационной модели данных предметной области);
описание диаграмм переходов состояний (применены для разработки интерфейса пользователя, указаны пути при выполнении тех или иных функций).
Диаграммы потоков данных являются основным средством моделирования функциональных требований проектируемой системы. С их помощью эти требования разбиваются на функциональные компоненты (процессы) и представляются в виде сети, связанной потоками данных. Декомпозиция диаграмм осуществляется на основе процессов: каждый процесс может раскрываться с помощью диаграмм нижнего уровня.
В результате проведенных исследований построена контекстная диаграмма, моделирующая систему наиболее общим образом. Она отражает интерфейс системы с внешним миром, а именно, информационные потоки между системой и внешними сущностями, с которыми она должна быть связана. В ней идентифицированы внешние сущности, а также процессы, устанавливающие границы анализируемой системы. Данная диаграмма отображает семь основных процессов:
составление классификаторов (справочников);
ввод общеакадемических исходных данных;
ввод кафедральных исходных данных;
планирование нагрузки кафедры и преподавателей;
составление расписаний (оперативное планирование);
корректировка расписаний (оперативное управление);
формирование отчетных документов.
В результате проведенной декомпозиции были получены диаграммы потоков данных нижних уровней каждого из указанных процессов.
Для построения информационной модели данных, в которой будут отражаться все используемые системой сущности и связи между ними, согласно [35], используют диаграммы «сущность-связь». В работе осуществлена детализация хранилищ которые указаны в моделях деловых процессов (на диаграммах потоков данных). Также установлены способы их взаимодействия, включая идентификацию объектов, важных
для предметной области (сущностей), свойств этих объектов (атрибутов) и их отношений с другими объектами (связей).
Пара значений связей, принадлежащих одному и тому же отношению, определяет тип этого отношения. При создании информационной модели были использованы следующие типы отношений:
1*1 (один-к-одному);
1*п (один-ко-многим);
n*m (многие-ко-многим);
Для построения информационной модели данных предметной области, в которой будут отражаться все используемые системой сущности и связи между ними, определены этапы ее формирования, рассматривается концептуальная модель учебного процесса. Предложенная модель позволяет определить и рассмотреть наиболее существенные аспекты учебного процесса и методом декомпозиции каждого аспекта моделируемой предметной области определить базовые одноаспектные сущности разных уровней, рассмотреть межаспектные межуровневые взаимодействия с целью формирования новых многоаспектных сущностей.
Все сущности информационной модели представляют собой двумерные таблицы. Для работы с информацией представленной в табличном виде используется операторы реляционной алгебры (объединение, пересечение, вычитание, декартово произведение, выборка, проекция, соединение, деление).
Использование операторов реляционной алгебры позволяет обеспечить запись выражений. Все выражения служат для символического высокоуровневого представления намерений пользователя (например, некоторого определенного запроса). Поскольку эти выражения символические и высокоуровневые, ими можно
манипулировать в соответствии с многочисленными правилами преобразования.
Третья глава посвящена практической реализации предложенных в диссертационной работе системных, программных, математических решений.
В главе приведены основные функции автоматизированного комплекса, в соответствии с которыми реализована его структура, содержащая подсистемы различного назначения. Все функции соответствуют деловым процессам контекстной диаграммы потоков данных. К основным функциям системы относятся:
регистрация общеакадемических исходных данных;
формирование исходных данных для планирования работ кафедры;
планирование нагрузки кафедры и преподавателей на учебный год;
формирование расписаний для специальностей кафедры и индивидуальных расписаний преподавателей;
коррекция расписаний;
формирование отчетных документов.
В главе приведен состав видов обеспечения и требования к ним:
техническое обеспечение;
программное обеспечение;
информационное обеспечение;
методическое обеспечение;
лингвистическое обеспечение.
Интерфейс автоматизированного комплекса кафедры
спроектирован с учетом таких принципов как ясность, лаконичность, скромность, предупредительность, активность, и реализован в виде набора логически связанных графических экранных форм [41, 42, 43], с необходимыми элементами управления.
Для формального описания работы пользователя с автоматизированным комплексом используются диаграммы переходов состояний. В главе рассмотрены такие диаграммы, указывающие переходы из одной экранной формы в другую в ходе выполнения тех или иных процессов.
Интерфейс пользователя реализован в виде иерархического меню, что дает возможность реализации пошагового режима управления комплексом в обоих направлениях.
При движении вперед к еще неотработанным шагам все имеющиеся в его распоряжении действия отображаются на экране соответствующими кнопками.
При движении назад вся рабочая информация, введенная пользователем и связанная с задачей отображается в соответствующих рабочих окнах (экранных формах). На каждом из шагов, там где это предусмотрено системой, пользователь имеет возможность ввода, изменения и корректировки информации. При этом те последующие шаги, для которых скорректированная информация имеет смысл и значение становятся необработанными.
В заключении подводятся итоги проведенного диссертационного исследования, сформулированы основные выводы.
Организационная система и ее особенности
Российская академия государственной службы при Президенте РФ является главным координирующим центром среди учреждений дополнительного профессионального образования России. Все эти учебные заведения представляют собой организационные системы которые имеют свои особенности, выделяющие их в особый класс систем, особенности которых приводятся ниже [48, 49, 69].
Как указывается в [3] организационная система - это рациональное, взаимовыгодное объединение людей и ресурсов в целостный обособленный организм, действующий целенаправленно и скоординировано за счет введения определенной структуры отношений между элементами системы и механизмов, регламентирующих функционирование и взаимодействие этих элементов.
Общность целей, определенная структура построения и определенные правила взаимодействия элементов - существенные черты организационной системы.
Рассмотрим основные свойства организационной системы. 1. Активность деятельности (поведения), выражающаяся в том, что как система в целом, так и ее подсистемы, вплоть до отдельного члена коллектива могут: - иметь свои, не обязательно совпадающие с другими, интересы, потребности, желания (или нежелания) выполнять определенную работу; - сами ставить себе новые и корректировать свои внутренние цели; - сами делать самостоятельный выбор и принимать решения о выборе тех или других методов, путей, средств достижения целей; - прогнозировать поведение других систем, их реакцию на различные воздействия; - активно воздействовать на другие системы доступными им средствами; - обучаться, самосовершенствоваться и саморазвиваться. 2. Целеустремленность, которая означает способность: - вырабатывать структуру и механизмы функционирования, приводящие к достижению цели; - при изменении внешних условий продолжать преследовать одну и ту же цель, изменяя средства и методы решения задач, переформулируя задачи и подцели. 3. Целостность (эмерджентность) системы, которая выражается в том, что коллективная деятельность в организации (целостный, упорядоченный, взаимоувязанный комплекс действий) дает возможность получать результаты, недоступные отдельным людям. 4. Распределенность, которая выражается в том, что: - задачи, функции, компетенция, права и обязанности рассредоточиваются по разным рабочим местам; - данные подзадачи на местах решаются достаточно автономно и процесс их решения идет совмещенно во времени; - необходимы механизмы координации и синхронизации, регламентирующие процессы решения частных задач и обеспечивающие решение общей задачи и достижения цели фунционирования организации. 5. Разбиение процессов деятельности организации на производственный процесс, имеющий дело с материально вещественными, финансовыми и информационными потоками; и на процесс управления, имеющий дело с преобразованием информационных потоков (информационными технологиями [18]) и регламентируемый сложными механизмами управления. 6. Проявление организационной структуры (обычно многоуровневой) органа управления, реализующего механизмы процессов управления.
Для обеспечения результатов коллективной деятельности по достижению общей конечной цели эту цель необходимо иерархически структурировать и довести до целевых установок (заданий) для каждого исполнителя, согласовать его индивидуальную деятельность с действиями всего коллектива по срокам и ресурсам.
Таким образом, необходимыми условиями успешного (по результативности) функционирования организационной системы являются: заинтересованность организации в целом в получении требуемых от нее результатов; согласование индивидуальных целей (интересов) с целями подразделений и организации в целом; рациональное распределение функций, заданий и работ между исполнителями, стимулирование, координация и синхронизация их выполнения, обеспечивающие получение результата; объединение усилий отдельных исполнителей в единую программу работ, согласованных по срокам, промежуточным результатам и ресурсам организации; рациональное формирование согласованных решений по основным вопросам функционирования и развитию организации; своевременное выявление изменений среды, требующих изменения функционирования организации, выявление и решение соответствующих проблем и корректировка целей, задач и средств. Применительно к учреждениям дополнительного профессионального образования, в частности к РАГС при Президенте РФ, вышеперечисленные условия проявляются в следующем: заинтересованность проявляется в стремлении достичь основной цели, а именно, организации и проведению учебного процесса для подготовки квалифицированного управленческого персонала; согласованность целей ТА рациональное распределение функций между подразделениями и организацией в целом имеет место тогда, когда идет речь о распределении обязанностей при проведении учебного процесса. Поскольку в Академии существует широкая номенклатура специальностей, а также видов и форм обучения, то ответственность за проведение учебного процесса распределяется между учебными подразделениями (кафедрами). Каждая кафедра имеет профессорско-преподавательский состав и принимает участие в обучении того или иного контингента слушателей Академии; каждая кафедра является отдельным исполнителем, поэтому важное место занимает объединение усилий в единую программу работ. Для этого учебно-методическое управление составляет общий график работ, на основе которого и осуществляется учебный процесс. При этом кафедры выделяют преподавателей на проведение занятий как по общеакадемическим курсам, так и по специальным, относящимся к каждой конкретной кафедре; изменения внешней среды влекут за собой и изменения внутри Академии. Это проявляется в изменении статуса того или иного должностного лица, упразднении некоторых кафедр или их объединении, изменении видов и форм обучения и т.д.
Кроме вышеперечисленных РАГС, как система управления, имеет и другие особенности. Одна из них состоит в том, что информационные связи являются преобладающими не только в процессах административного управления, но и в обучении и в научных исследованиях. Информационные связи динамичны и сложны, постоянно растут объемы и сложность обработки информационных потоков.
Все высшие учебные заведения, в том числе дополнительного профобразования, имеют иерархическую структуру, элементами которой являются подразделения различных рангов[62]. Иерархия управления, специализация звеньев организационных систем возникли из-за ограниченных возможностей человека в обработке информации. Иерархическая структура системы управления позволяет более равномерно распределить информационную нагрузку в элементах системы и каналах связи между ними.
Организация учебного процесса в учреждениях дополнительного профессионального образования
Одним из факторов повышения эффективности обучения является использование наиболее рациональных форм организации учебного процесса. В высших учебных заведениях страны накоплен значительный опыт по использованию различных форм организации учебного процесса [54, 59].
Как указывалось ранее, осуществление различных видов образовательной деятельности обуславливает одновременное (в течение учебного года) использование различных форм организации учебного процесса таких, как семестровая, сессионная и предметно-курсовая (рис. 1.2). Поэтому, в отличие от вузов, организация учебного процесса в РАГС имеет достаточно сложную структуру. Дадим следующие определения.
Форма организации учебного процесса (ФОУП) - порядок чередования обучения (видов учебных занятий) и рубежного контроля знаний в течение учебного года. Виды учебных занятий - лекции, практические и семинарские занятия, самостоятельная работа.
Формы обучения (ФО) подразделяются на обучение с отрывом от производства (очная ФО), без отрыва от производства (вечерняя и заочная), и комбинированная.
Семестровая форма организации учебного процесса характеризуется тем, что учебный год делится на семестры. В течение семестра студент выполняет все виды учебных занятий, в конце семестра проводится рубежный контроль (сессия). При семестровой форме организации учебного процесса все виды учебных занятий планируются в течение семестра и завершаются рубежным контролем по завершении сессии, то есть она основывается на жесткой регламентации процесса обучения.
В начале учебного года каждый студент получает методические указания и контрольные задания по дисциплинам, по которым он должен сдать экзамены или зачеты. Студент (слушатель) самостоятельно изучает материалы дисциплин. Он может посещать обзорные лекции и еженедельно получать консультации преподавателей по всем изучаемым на этом курсе дисциплинам. Выполнив все контрольные задания и лабораторные работы по дисциплине (дисциплинам), студент может сдать экзамен (экзамены) в любое время учебного года. Такая форма организации УП требует тщательно отработанной учебно-методической литературы. Поэтому основной акцент в работе преподавателей смещается на обеспечение учебного процесса учебно-методической литературой.
Сессионная форма организации учебного процесса используется исключительно для слушателей заочной формы обучения. Она характеризуется тем, что в течение учебного года проводится одна, две или более сессии. В течение сессии слушатели посещают установочные или обзорные лекции, выполняют лабораторные и практические работы, сдают экзамены и зачеты. В межсессионный период самостоятельно изучают дисциплины и выполняют контрольные работы.
В РАГС обучается контингент слушателей, набираемый из числа работников органов власти и управления субъектов РФ [34], а также работников федеральных министерств и ведомств. Особое место в РАГС занимает отделение аспирантуры и докторантуры, решающее вопросы подготовки научных и преподавательских кадров.
Зачисленный состав слушателей проходит обучение по различным программам. Каждая программа расчитана на определенное число часов, соответственно имеет и свой срок обучения. Поступающие имеют возможность выбрать один из видов обучения: - получение второго высшего образования; - переподготовка (свыше 500 часов); - повышение квалификации (72 - 100 часов); - аспирантура; - экстернат.
Каждый вид обучения (ВО) имеет одну и более форм обучения (ФО). На рис. 1.3 представлен фрагмент плана-графика переподготовки кадров, который наглядно показывает интенсивность учебного процесса в РАГС.
Структурный анализ сложных объектов
Методы структурного анализа и проектирования позволяют формализовать сложные большие системы способом декомпозиции их на части ("черные ящики") и их иерархической организации. Преимущества в использовании черных ящиков заключается в том, что их пользователю не требуется знать методы их функционирования, необходимо знать лишь его входы и выходы, а также его назначение.
Другой важной идеей, лежащей в основе структурных методов, является идея иерархии. Для восприятия сложной системы недостаточно разбиения ее на части, необходимо эти части организовать определенным образом, а именно в виде иерархических структур. Человек при создании сложных систем обеспечивает единство с природой (например, любая организация имеет первое лицо (директора), заместителей по направлениям, иерархию руководителей подразделений, рядовых служащих).
Наконец, третий момент: структурные методы широко используют графические нотации, также способствующие адекватному восприятию сложных систем [35, 36].
Как указывается в [36] структурным анализом называется метод исследования системы, которое начинается с ее общего обзора и затем детализируется, приобретая иерархическую структуру со все большим числом уровней. Для таких методов характерны следующие особенности: разбиение на уровни абстракции с ограничением числа элементов на каждом из уровней (обычно от 3 до 6-7); ограниченный контекст, включающий лишь существенные на каждом уровне детали; дуальность данных и операций над ними; использование строгих формальных правил записи; последовательное приближение к конечному результату.
Все методологии структурного анализа базируются на ряде общих принципов. Отметим основные из них. 1. Принцип абстрагирования - заключается в выделении существенных с некоторых позиций аспектов системы и отвлечение от несущественных с целью представления проблемы в простом общем виде. 2. Принцип формализации - заключается в необходимости строгого методического подхода к решению проблемы. 3. Принцип упрятывания - заключается в упрятывании несущественных на конкретном этапе информации: каждая часть «знает» только необходимую ей информацию. 4. Принцип концептуальной общности - заключается в следовании единой философии на всех этапах жизненного цикла (ЖЦ) (структурный анализ - структурное проектирование - структурное программирование - структурное тестирование). 5. Принцип полноты - заключается в контроле на присутствие лишних элементов. 6. Принцип непротиворечивости - заключается в обосновании и согласованности элементов. 7. Принцип логической независимости - заключается в концентрации внимания на логическом проектировании для обеспечения независимости от физического проектирования. 8. Принцип независимости данных - заключается в том, что модели данных должны быть проанализированы и спроектированы независимо от процессов их логической обработки, а также от их физической структуры и распределения. 9. Принцип структурирования данных - заключается в том, что данные должны быть структурированы и иерархически организованы. 10. Принцип доступа конечного пользователя - заключается в том, что пользователь должен иметь средства доступа к базе данных, которые он может использовать непосредственно (без программирования).
Руководствуясь всеми принципами в комплексе, можно на более ранних стадиях разработки понять, что будет представлять из себя создаваемая система, обнаружить недостатки проектирования, что, в свою очередь облегчит работы на последующих этапах ЖЦ.
Для целей моделирования систем вообще, и структурного анализа, в частности, используются три группы средств, иллюстрирующих: функции, которые система должна выполнять; отношения между данными; зависящее от времени поведение системы.
Под моделированием понимается процесс создание моделей в основе которого лежит метод аналогий, предполагающий какое-либо подобие или сходство объектов в некоторых свойствах, признаках, отношениях. Метод аналогий состоит в том, что изучается один объект -модель, а выводы переносятся на другой - оригинал. Модель представляет собой отображение разными способами существенных характеристик, процессов и взаимодействий реальных систем [31,51].
Среди всего многообразия средств решения задач моделирования, в методологиях структурного анализа наиболее часто и эффективно применяемыми являются: DFD {диаграммы потоков данных); ERD {диаграммы «сущность-связь»); STD {диаграммы переходов состояний).
Все они содержат графические и текстовые средства моделирования: первые - для удобства демонстрирования основных компонентов модели, вторые - для обеспечения точного определения ее компонентов и связей.
Логическая DFD показывает внешние по отношению к системе источники и стоки {адресаты) данных, идентифицирует логические функции (процессы) и группы элементов данных, связывающие одну функцию с другой (потоки), а также идентифицирует хранилища (накопители) данных, к которым осуществляется доступ. Структуры потоков данных и определения их компонентов хранятся и анализируются в словаре данных.
Каждая логическая функция (процесс) может быть детализирована с помощью DFD нижнего уровня; когда дальнейшая детализация перестает быть полезной, переходят к выражению логики функций при помощи спецификации процесса (миниспецификации). Содержимое каждого хранилища также сохраняют в словаре данных, модель данных хранилища раскрывается с помощью ERD. В случае наличия реального времени DFD дополняются средствами описания зависящего от времени поведения системы, раскрывающимися с помощью STD. Эти связи показаны на рис. 2.1. Перечисленные средства дают полное описание системы независимо от того, является ли она существующей или разрабатываемой с нуля. Таким образом строится логическая функциональная спецификация - подробное описание того, что должна делать система, освобожденное насколько это возможно от рассмотрения путей реализации.
Назначение, функции, требования к видам обеспечения
Существующие в настоящее время интеллектуальные системы, обеспечивающие поддержку процессов выработки, принятия, контроля за реализацией решений в различных сферах управленческой деятельности создают мощный инструментарий, что позволяет повысить их эффективность и качество [7, 24].
К таким системам относятся различного рода экспертные системы, системы поддержки принятия решений и другие программные средства, вырабатывающие рекомендации, проводящие всевозможный анализ, агрегирующие необходимые данные имеющиеся в самой системе или поступающие в нее из окружающей среды.
Предлагаемый автоматизированный комплекс организации учебного процесса на кафедре предназначен для накопления, хранения и обработки данных с последующим использованием их при календарном и текущем планировании, при учете занятости и распределении нагрузки преподавателей, при формировании расписаний и отчетных документов.
Все функции автоматизированного комплекса базируются на деловых процессах указанных в контекстной диаграмме потоков данных (глава 2) а именно: 1. Регистрация общеакадемических данных для их последующего многоразового использования (заполнение классификаторов). В процессе реализации этой функции осуществляется ввод, информации, которая не изменятся в течение продолжительного отрезка времени (например, перечень видов и форм обучения, перечень специальностей и специализаций и т.д.). Хранилищами этих данных являются специально созданные таблицы (классификаторы). Введенная информация будет храниться в системе постоянно, но при необходимости может быть скорректирована. Заполнение классификаторов осуществляется на самом первом этапе работы с комплексом, что позволяет в дальнейшем частично или полностью автоматизировать формирование других таблиц не прибегая к вводу данных с клавиатуры. Это в свою очередь позволяет сэкономить время и избежать ошибок при заполнении таблиц. 2. Формирование исходных данных для планирования работ кафедры.
Реализация этой функции системы осуществляется с целью обеспечения пользователя информацией, необходимой для выполнения всех последующих функций. Этот этап в системе наиболее обширный и включает два подэтапа. Первый - формирование внутрикафедральной исходной информации (составление перечня дисциплин читаемых преподавателями кафедры различному контингенту, описание тематических планов по каждой дисциплине, ввод данных по аспирантам). Второй - формирование исходной информации на базе общеакадемических данных (количественные данные по обучающемуся контингенту, сроки заездов, отъездов создание списка выпускников; автоматическое создание календаря, используемого при составлении расписания занятий).
В процессе ввода и корректировки данных осуществляется необходимый синтаксический и семантический контроль. В состав реализуемых процедур функции включена процедура ведения информации с обеспечением целостности и непротиворечивости, 3. Планирование нагрузки кафедры на учебный год. Планирование нагрузки профессорско-преподавательского состава. Данная функция предназначена для проведения вычислительных операций. Функция реализуется с использованием данных, сформированных ранее. Планирование нагрузки преподавателей осуществляется по каждому индивидуально, затем сравниваются обобщенные показатели нагрузки преподавателей с запланированными общими данными кафедры. Эта процедура позволяет выявить отклонения в имеющихся цифрах и провести соответствующие корректировки. 4. Формирование расписания для специальностей кафедры. Данная функция обеспечивает работу пользователя по составлению расписания занятий для определенного контингента слушателей на известный заранее промежуток времени. При реализации этой функции используются данные имеющиеся либо в классификаторах, либо сформированные на предыдущих этапах работы. В процессе реализации функции происходит назначение преподавателей на проведение тех или иных занятий. При этом система отслеживает и показывает информацию по загрузке того или иного дня общеакадемическими дисциплинами и учитывает имеющуюся занятость преподавателей на других кафедрах. 5. Коррекция расписания. Эта функция является необходимой после того как общее расписание кафедры сформировано и принято к исполнению. Поскольку в процессе реализации возникают всевозможные накладки, необходимость их устранения является очевидной. С помощью данной функции происходит необходимая корректировка по срокам проведения тех или иных занятий, по месту их проведения, по назначению того или иного преподавателя. 6. Подготовка отчетных документов. Функция подготовки отчетной документации является важной частью системы. Данная функция осуществляется в автоматическом режиме с использованием заранее разработанных правил выборки и формирования данных. От пользователя требуется только правильное задание необходимых параметров, если это предусмотрено, для того или иного отчетного документа (например, задание даты). После того как отчет сформируется он отображается на экране; если те или иные параметры в отчете не удовлетворяют каким либо условиям, то необходимо вернуться на более ранние этапы работы системы и произвести соответствующие корректировки.
Выработка управленческого решения, в том числе и в области управления учебным процессом, сводится к реализации функций по сбору необходимой информации, ее анализу и оценке, выработке рекомендаций, собственно принятию решения, планированию соответствующих действий по его выполнению, доведению решения до объектов управления и контролю за его реализацией. Исходя из этого, для нормального функционирования автоматизированного комплекса организации учебного процесса на кафедре необходимы следующие виды обеспечения: ? техническое обеспечение; ? программное обеспечение; ? информационное обеспечение; ? методическое обеспечение; ? лингвистическое обеспечение. При определении состава программного и технического обеспечения учитывается необходимость проведения таких операций как: ввод данных с клавиатуры; v запись и считывание информации с различных носителей; сохранение данных на встроенных и внешних устройствах; отображение информации на мониторах различных типов; вывод данных на печатающие устройства.
