Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Системный анализ методов и алгоритмов функционирования информационных систем контроля и сопровождения работ 11
1.1. Информационные системы 11
1.2. Контроль и сопровождение работ: цели и задачи 12
1.3. Классификация и аналитический обзор систем контроля и сопровождения работ 17
1.3.1. Функции контроля в системах электронного документооборота 20
1.3.2. Функции специализированных систем контроля и сопровождения работ 22
1.3.3. Функции контроля в корпоративных информационных системах 24
1.4. Анализ жизненного цикла информационных систем 27
1.5. Анализ методов и средств автоматизации проектирования информационных систем 35
1.5.1. Методы автоматизации проектирования информационных систем 35
1.5.2. Средства автоматизации разработки информационных систем 36
1.5.3. Факторы, влияющие на выбор методов и средств автоматизации 37
1.6. Задача повышения эффективности этапа модификации информационных систем и принцип самонастройки 39
Выводы по главе 1 42
Глава 2. Структур но-параметрическая самонастройка в информационных системах контроля и сопровождения работ 43
2.1. Разработка методики структурно-параметрической самонастройки в информационных системах 43
2.1.1. Анализ методов оптимизации и адаптации (самонастройки) в теории автоматического управления 44
2.1.2. Автоматизированные информационные системы как частный случай автоматизированных систем управления 50
2.1.3. Разработка методов построения ИС со структурно-параметрической самонастройкой 51
2.2. Формализация структурно-параметрической самонастройки в некоторых информационных системах контроля и сопровождения работ 59
Выводы по главе 2 71
Глава 3. Методика оценки параметров, используемых в ИС контроля и сопровождения работ со структурно-параметрической самонастройкой 72
3.1. Временной фактор как критерий эффективности применения самонастройки при модификации ИС 72
3.2. Оценивание параметров, используемых в ИС контроля и сопровождения работ со структурно-параметрической самонастройкой 82
3.2.1. Оценка резервов времени при планировании и управлении работами 82
3.2.2. Оценка рисков на завершающем этапе в цепочке работ 93
3.3. Назначение сроков исполнения новых работ и оптимизация стратегии планирования 95
3.4. Моделирование распределения времени в цепочках работ 99
Выводы по главе 3 100
Глава 4. Практическая реализация и анализ полученных результатов 101
4.1. Оценка эффективности создания и модификации информационных систем при введении самонастройки 101
4.2. Реализация структурно-параметрической самонастройки в автоматизированной системе управления практикой студентов 103
4.3. Структурно-параметрическая самонастройка в информационной системе контроля и сопровождения работ 112
4.4. Алгоритмы составления расписания экзаменов в вузе в информационной системе с самонастройкой по текущей информации 121
4.5. Информационная система поддержки телемаркетинга и верификация предложенной модели 129
Выводы по главе 4 130
Заключение 132
- Контроль и сопровождение работ: цели и задачи
- Анализ методов оптимизации и адаптации (самонастройки) в теории автоматического управления
- Временной фактор как критерий эффективности применения самонастройки при модификации ИС
- Реализация структурно-параметрической самонастройки в автоматизированной системе управления практикой студентов
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Научно-технический прогресс привел к значительному расширению спектра задач, решаемых с помощью вычислительных машин. Резко увеличился круг пользователей-непрограммистов, применяющих все более мощные информационные системы (ИС). Такие системы должны быть способными адаптироваться к изменениям в среде их функционирования. Традиционный подход к разработке ИС не обеспечивает создание систем с такими свойствами.
Ведущие компании мира (IBM, Hewlett-Packard, Microsoft) объявили о начале разработки программы действий по созданию адаптивных систем. Международное сообщество по программной инженерии Interdisciplinary Software Engineering Network (ISEN) в 2002 году сформулировало 7 требований к современным программным системам: способность справляться с постоянно возрастающим объемом данных; учет требований пользователей; адаптируемость; оправданная стоимость; точное определение процесса внедрения; оценка рисков; интеграция сложных систем. В диссертации разработаны методы построения и алгоритмы функционирования ИС контроля и сопровождения работ, учитывающих особенно актуальные требования адаптируемости (самонастройки) и оценки рисков в изменяющихся условиях.
Тема исследования определена направлением работ по информатизации, которые проводятся кафедрой Информатики и программного обеспечения вычислительных систем Московского государственного института электронной техники и ОАО «Общероссийский технический информационный канал» (ОАО «ОТИК»), в том числе, по Федеральной целевой программе «Развитие единой образовательной информационной среды» (ФЦП «РЕОИС»).
Предмет и объект исследования. Объектом исследования являются информационные системы контроля и сопровождения работ, создаваемые для управления производством и учебным процессом вуза. Предметом исследования и разработки являются методы построения и алгоритмы функционирования таких систем со структурно-параметрической самонастройкой, позволяющей проводить модификацию ИС на этапе эксплуатации без привлечения разработчика.
Проблемная ситуация, сложившаяся в области объекта исследований. Внесение изменений в ИС затруднено необходимостью привлечения разработчиков и возврата к началу жизненного цикла системы. Проблема состоит в разработке методов построения и алгоритмов функционирования ИС, позволяющих на этапе эксплуатации модифицировать параметры и структуру ИС без привлечения разработчика.
Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка методов и алгоритмов, позволяющих повысить эффективность работ по модификации ИС контроля и сопровождения работ за счет использования структурно-параметрической самонастройки (СПС). Для достижения цели в работе решены следующие задачи, к которым относятся:
Анализ методов и алгоритмов функционирования систем контроля и сопровождения работ (КСР).
Разработка математической модели модификации ИС и методики СПС в ИС.
Создание методов и алгоритмов, необходимых для реализации СПС в ИС КСР.
Анализ эффективности применения СПС в ИС на этапе модификации.
Разработка методики оценки резервов времени и рисков в ИС КСР.
Моделирование вероятностных оценок резервов времени при управлении работами в ИС КСР, верификация модели по реальной статистике.
Реализация разработанных методов и алгоритмов в ИС КСР.
Методы исследования. Для решения задач работы использованы методы системного анализа, автоматического управления, дискретной математики, теоретико-графовые и теоретико-вероятностные методы. При разработке ИС использованы методы объектно-ориентированного и структурного программирования. Моделирование и проверка результатов по реальным данным выполнены на ЭВМ.
Научная новизна. В диссертационной работе решена научно-практическая проблема создания эффективных методов построения и модификации ИС с СПС. Получены новые научные результаты, а именно:
На основе анализа разработана методика структурно-параметрической самонастройки в ИС и введено понятие «ИС со структурно-параметрической самонастройкой».
Разработаны методы построения ИС с СПС: метод построения прототипа системы для СПС нового образца ИС; метод построения ядра системы для генерации нового образца ИС.
Проведена формализация оценки эффективности создания и модификации ИС с СПС,
Разработана методика оценки резервов времени в цепочке работ и рисков срыва работ для ИС КСР.
5. Предложен алгоритм решения задачи составления расписания экзаменов для ИС с самонастройкой по текущей информации.
Практическая значимость работы. Впервые предложенная для ИС методика СПС позволяет пользователю самостоятельно учесть изменяющиеся требования на этапе эксплуатации системы. Создание ИС на основе разработанных методов и алгоритмов резко сокращает трудоемкость модификации ИС.
Разработанная ИС «Система управления практикой студентов» позволяет автоматизировать управление практикой и дипломным проектированием на выпускающих кафедрах вуза. Разработанная ИС КСР на предприятии позволила за счет СПС организовать стратифицированный подход к систематизации, анализу и контролю данных. Самонастройка в этих ИС позволила модифицировать параметры и структуру ИС без привлечения программистов.
Впервые в вузовской практике разработана ИС для составления расписания экзаменов в вузе, основанная на предложенном методе и самонастройке по текущей информации, автоматизирующих доводку расписания с частично нерасставленными экзаменами. Применение этой ИС сокращает производственный цикл составления расписания экзаменов.
Достоверность полученных результатов и выводов подтверждена использованием общепринятых математических методов, результатами моделирования и верификацией модели, практической реализацией, подтвержденной актами.
Реализация и внедрение результатов работы. Автоматизированная ИС управления практикой студентов создана впервые в России и используется на кафедре ИПОВС МИЭТ с осени 2001 года. ИС составления расписания экзаменов с СПС создана впервые в вузовской практике и передана в эксплуатацию в Учебный отдел МИЭТ в 2002г.
Созданная впервые в России ИС КСР с СПС используется с декабря 2003 года в ОАО «ОТИК» при решении задач по государственному контракту в рамках ФЦП «РЕОИС» для проекта: «Создание телекоммуникационной системы доступа школ к информационным образовательным ресурсам в субъектах Уральского федерального округа».
Результаты моделирования верифицированы на реальных данных в ИС поддержки телемаркетинга, разрабатываемой в ОАО «ОТИК» для решения задач информатизации регионов.
Внедрение результатов диссертационной работы подтверждено соответствующими актами.
На защиту выносятся:
Результаты анализа методов и алгоритмов функционирования систем КСР и обоснование необходимости создания новых методов построения и модификации ИС.
Методика СПС в ИС и методы построения ИС с СПС.
Методика оценки резервов времени в цепочке работ и рисков срыва работ для ИС КСР, результаты экспериментальных исследований и моделирования.
Формализация оценки эффективности применения самонастройки в ИС на этапе модификации.
Алгоритм решения задачи составления расписания экзаменов в вузе с применением самонастройки по текущей информации.
Результаты реализации предложенных методов и алгоритмов в ИС КСР с СПС.
Апробация работы. Основные результаты исследования были представлены на 8 международных, всероссийских и межвузовских научных конференциях:
Международная научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов: «Применение статистических и экономических методов в анализе социально-экономических процессов» - г. Москва, МЭСИ, 2002 г.
Девятая всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2002» - г. Москва, МИЭТ, 2002 г.
Десятая юбилейная международная студенческая школа-семинар «Новые информационные технологии» - Крым, г. Судак, г. Москва, МГИЭМ, 2002 г.
Десятая международная конференция «Математика, компьютер, образование» - г. Москва, МГУ, 2003 г,
Десятая всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2003» - г. Москва, МИЭТ, 2003 г.
Пятая всероссийская молодежная научно-практическая конференция «Антикризисное управление в России в современных условиях» - г. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003 г.
Одиннадцатая всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2004» - г. Москва, МИЭТ, 2004 г.
8. Технический семинар «Низкозатратные спутниковые сети передачи данных: опыт «Общероссийского Технического Информационного Канала», 1999-2004 гг.» в рамках 7-й Международной выставки ведомственных и корпоративных информационных систем, сетей и средств связи, проводимой Министерством информационных технологий и связи РФ - г. Москва, Выставочный комплекс «Гостиный двор», 2004 г. Публикации. Основные результаты диссертации представлены в 14 работах, опубликованных в центральных журналах, сборниках и в вузовских изданиях России.
Личный вклад автора. Основные результаты получены автором лично, а именно:
Обоснование необходимости создания новых методов построения и модификации ИС,
Методы построения и алгоритмы функционирования ИС КСР со структурно-параметрической самонастройкой.
Методика оценки резервов времени и рисков срыва работ для ИС КСР.
Формализация оценки эффективности самонастройки в ИС на этапе модификации,
Моделирование вероятностных процессов в ИС КСР и верификация модели по реальным данным.
Информационная система составления расписания экзаменов с самонастройкой по текущей информации, алгоритмы и программы решения задачи в условиях МИЭТ, пользовательский интерфейс.
Методика СПС в ИС разработана совместно с научным руководителем.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 148 страниц основного текста, 59 рисунков, 13 таблиц, список литературы из 188 наименований и 4 приложения. Приложения содержат обзор известных ИС с функциями контроля и сопровождения работ; алгоритмы и схемы данных для разработанных ИС со структурно-параметрической самонастройкой; листинги программ; копии документов о внедрении и использовании.
Контроль и сопровождение работ: цели и задачи
Задачи получения и обработки информации решались задолго до появления ЭВМ (например, в купеческих книгах прихода и расхода). С появлением компьютеров известные принципы работы с массивами данных переводятся на ЭВМ, а затем усовершенствуются с помощью применения БД и других ИТ. Однако долгое время во внимание не принимались интересы пользователя. С появлением персональных компьютеров и резким расширением круга пользователей-непрограммистов начали создаваться информационные системы, предназначенные для решения спектра прикладных задач и снабженные индивидуальными ПС и удобным пользовательским интерфейсом. Это привело к недостаточной эффективности процесса создания ИС и нехватке разработчиков-программистов. Решение проблемы находят в создании узкоспециализированных ИС. Тем не менее, остаются слабо исследованными вопросы эффективной модификации ИС и применения их непрограммистами.
Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов [1]. - Информационная система [1] - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели. ИС позволяют анализировать проблемы и создавать новые продукты, повышают качество услуг и производительность труда, повышают эффективность управления, обосновывая лучшие решения. Современное понимание ИС предполагает использование персонального компьютера в качестве основного технического средства переработки информации. Однако техническое воплощение ИС ничего не значит, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация, и без которого невозможно ее получение и представление. Структура любой ИС может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем [2-4]: техническое, программное, математическое, информационное, правовое, организационное обеспечение; обслуживающий персонал. ИС, предназначенные для решения задач определенной предметной области, называют проблемно-ориентированными ИС. Предметную область [1] определяют элементы-материальной системы, информация о которых хранится и обрабатывается в ИС. В число ПОИС входят, например, ИС для автоматизации работ органов государственной власти и местного самоуправления; социальной, индивидуально-бытовой и правовой сферы; сферы производства, науки, образования и т.д. Проанализируем методы построения и алгоритмы функционирования известных систем контроля и сопровождения работ (ИС КСР), как систем для решения управленческих задач на предприятиях и в организациях. 1.2 Контроль и сопровождение работ: цели и задачи В любой организации управление является одним из ключевых аспектов деятельности, и для эффективной работы необходим четкий механизм управления. Текущее состояние предприятия и перспективы его развития во многом предопределены качеством управления [5-6], которое оказывает влияние на размер чистых активов, производство, клиентуру, доходы и т.д. В [7] выделены две важнейшие стороны процесса управления: 1) определение оптимальных объемов и структуры комплекса данных, разработка наилучшей сети коммуникаций, способов хранения и обновления информации во многом обеспечивают эффективность системы управления, ее способность своевременно и правильно реагировать на изменения условий деятельности управляемого объекта, принимать оптимальные решения; 2) активным началом производства являются люди, поэтому большое значение следует придавать контролированию человеческого фактора, эффективной системе стимулирования, увязывающей весь комплекс материальных, моральных, административных воздействий. Для руководителей всех уровней необходима оперативная информация о состоянии работ, выполняемых на предприятии - на ее основании принимаются управленческие решения, вносятся коррективы в планы. Возможность планирования и контроля исполнения плана сотрудниками является одним из наиболее существенных факторов, влияющих на организационную деятельность предприятия. Внедрение четкого планирования и контроля позволяет систематизировать значительную часть потока управленческих данных, стимулировать качество работы исполнителей и тем самым улучшить процесс управления предприятием. Для однозначности понимания и точности трактовки терминов в области контроля исполнения работ, введем некоторые определения [8]: Служебное задание (работа, заявка, поручение) - любая производственная задача, требующая затрат рабочего времени сотрудника независимо от сложности, формы постановки (устная, письменная) и источника постановки (начальник, руководитель отдела, сам сотрудник). Руководитель (постановщик задания) - сотрудник, создавший служебное задание, определивший целесообразность его выполнения и передавший поручение о выполнении задания сотруднику-исполнителю. Исполнитель (ответственный за исполнение) — сотрудник, отвечающий перед руководителем и предприятием за исполнение служебного задания. Исполнение — производственный процесс уяснения, регистрации, выполнения, предъявления и приемки результатов служебного задания. Механизм контроля. С момента постановки задач исполнителям начинается контроль - наблюдение и своевременное выявление отклонений от плана, принятие мер по предупреждению отклонений и их ликвидации, внесение корректив в выполняемые работы, фиксация и оценка результатов [7, 9-11]. При этом цель контроля - повышение качества работы организации за счет решения основных задач.
Анализ методов оптимизации и адаптации (самонастройки) в теории автоматического управления
Вместе с Л.З. Цыпкиным подчеркнем, что периоды детерминизма, стохастичности, адаптивности и интеллектуальности не сменяют друг друга подобно кадрам в кино. Каждый из них зарождается в недрах предшествующих периодов, и их проблематика существует в настоящее время.
На начальной стадии каждого из периодов в основном решалась задача анализа систем и выяснения их свойств. Затем появились задачи синтеза систем, удовлетворяющих определенным требованиям. Вполне естественно, что чаще всего задача синтеза САУ ставилась и решалась на основе оптимизационного подхода в силу его универсальности.
Несмотря на новизну проблем адаптации и интеллектуализации САУ, число научных работ, посвященных этим проблемам, чрезвычайно велико, достаточно разнообразны также методы анализа и синтеза адаптивных и интеллектуальных САУ. Однако при рассмотрении проблем адаптации и обучения в САУ для учебных целей следует отдать предпочтение подходу Я.З. Цыпкина, в котором разнообразные задачи адаптации решаются на основе вероятностных итеративных методов.»
Другой пограничной областью является теория больших иерархических систем. Одним из основоположников этого направления является М.Д. Месарович. Вот как полученные им результаты и их значимость характеризуют авторы букинистического сайта:
«Интерес к теории «больших систем», с которыми исследователям приходится иметь дело в самых различных областях — в науке об управлении, в экономике, социологии, психологии, физиологии нервной системы, биологии,— в последние годы непрерывно растет. Важным направлением исследования таких «больших» или «сложных» систем является рассмотрение их как многоуровневых систем, или систем с иерархической структурой. Однако стройной математической теории таких иерархических систем пока еще нет.
Книга известного исследователя в области общей теории систем М.Д. Месаровича, написанная им в соавторстве с Д. Мако и И. Такахара, является одной из первых в мировой литературе попыток систематического изложения и математической формализации теории управления в больших системах, построенных по иерархическому принципу. Идеи книги и полученные результаты представляют значительный интерес с точки зрения построения автоматизированных систем управления производством и отраслями народного хозяйства (АСУ)».
При построении больших систем у специалистов возникают точки зрения, каждая из которых отражает некоторый уровень абстрагирования от проблемы в целом. Такой стратифицированный подход [83] обеспечивает использование спроектированной системы разными людьми в разных целях на разных уровнях. Такой подход позволяет на некотором иерархическом уровне открыть детали, не заметные снизу из-за множества подробностей, а сверху из-за их укрупнения. В частности, при рассмотрении проблемы повышения эффективности применения ИС можно ожидать, что существует, и где-то должна проявиться пограничная область, в которой взаимодействие новых ИТ и ранее наработанных алгоритмических методов даст качественно новый результат.
Изменяющиеся в процессе эксплуатации условия функционирования ИС требуют модификации самих систем, что фактически означает необходимость повторного прохождения почти всего цикла профессиональной разработки. В [84] отмечается: «практика показывает, что время отдачи от применения ИС и время реакции со стороны ИТ на изменения бизнеса могут стать решающими критериями успешности внедрения. Более того, неспособность ИТ адаптироваться может оказаться фатальной в современных условиях, в отличие от 70-90-х годов, когда окупаемость инвестиций в ИТ измерялась десятками лет. Оба временных фактора (срок внедрения и срок адаптации) во многом зависят от гибкости средств настройки программных решений, возможностей расширения и модификации имеющегося функционала без ущерба текущей эксплуатации».
Таким образом, требуется изменение точки зрения на эффективность ИС. Наряду с сокращением сроков разработки и внедрения первой системы [84-85] необходимо уделять значительное внимание ее последующей модификации. Исключение участия программистов и разработчиков ИС на этапе ее модификации приведет к значительному повышению эффективности ИС на протяжении всего ЖЦ. Вопросам повышения эффективности этапов создания и модификации ИС посвящена серия статей в сентябрьском номере журнала «Открытые системы» за 2004 год [86-88]. Там отмечается, что ведущие компании мира (IBM, Hewlett-Packard, Microsoft) считают целесообразным создание адаптируемых программ, и недавно объявили о начале разработки программы действий по решению указанной проблемы.
Привлечение известного из ТАУ принципа самонастройки как способа повышения эффективности работы в изменяющихся условиях позволяет ставить вопрос о возможности создания проблемно-ориентированных ИС как самонастраивающихся информационных систем. Выделим два аспекта самонастройки в ИС: создание новых образцов системы и изменение условий в процессе эксплуатации. Здесь подразумевается не прямое тиражирование ИС, а создание новых образцов системы с измененными параметрами или структурой по сравнению с исходным экземпляром ИС. С введением элементов самонастройки в ИС каждый образец системы на этапе модификации (см. выше рис. 2) может быть приведен в соответствие изменяющимся условиям эксплуатации без участия разработчика, таким образом, полностью или частично будет исключено повторное прохождение цикла профессиональной разработки. Вопросам самонастройки в ИС посвящена следующая глава.
Выводы по главе 1 1. Проанализирована область контроля и сопровождения работ на предприятии, включая математическую модель для решения задачи управления по результатам контроля исполнения работ. 2. Выделены классы ИС, автоматизирующих управленческие процессы на предприятиях, проанализированы функциональные возможности известных ИС. Показано, что ни одна из рассмотренных систем не обладает свойством адаптируемости. 3. На основе анализа жизненного цикла ИС показано, что традиционные методы и средства проектирования ИС в разной степени поддерживают этапы разработки и эксплуатации системы: изменение требований к системе на этапе эксплуатации влечет повторение всего цикла разработки ИС или его части. 4. Обоснована необходимость создания новых методов построения ИС с целью повышения эффективности работ по модификации ИС. 5. Впервые предложено использовать в ИС принцип самонастройки для адаптации системы к требованиям, меняющимся в процессе ее эксплуатации.
Временной фактор как критерий эффективности применения самонастройки при модификации ИС
В современных условиях важнейшим фактором успешного применения ИС является время их внедрения, тиражирования и модификации. На этапе эксплуатации происходит окупаемость затрат на разработку системы и освоение широкого фронта применения ИС при индивидуальном характере программных средств. Если согласно предложенной концепции структурно-параметрической самонастройки в ИС передать функции настройки и частичной модификации систем самим пользователям (без участия разработчика), то часть этапов жизненного цикла системы трансформируется. Время модификации сокращается, и при этом увеличивается доля этапов, приносящих прибыль.
Для анализа эффективности применения структурно-параметрической самонастройки в информационных системах рассмотрим состав работ при создании ИС с СПС (табл. 8). В первом столбце таблицы приведены стадии работ в соответствии с ГОСТ 19.102-77. В колонке 2 представлен подробный состав работ при традиционном подходе [27], в колонках 3-4 - разработанный автором перечень этапов разработки и применения образцов ИС с самонастройкой. Как следует из сравнения второго и третьего столбцов табл. 8, при введении СПС по сравнению с традиционным путем трансформируется порядок ввода в эксплуатацию, а таюке промышленная эксплуатация и модификация ИС.
Сравнение второго и четвертого столбцов табл. 8 показывает трансформацию работ на предпроектной стадии и фактическое отсутствие технического и рабочего проектирования при создании и применении второй и всех последующих образцов ИС. Вместо этих этапов происходит лишь принятие решения заказчиком о необходимости внедрения ИС, после чего сразу переходят к стадии ввода в эксплуатацию.
Таким образом, применение структурно-параметрической самонастройки в ИС приводит к сокращению числа этапов до четырех (при общем числе работ, сокращенном с 20 до 9) уже при создании второй ИС за счет использования задела, наработанного при создании первой ИС, и автоматического прохождения некоторых этапов в процессе модификации. Проанализируем разделение работ между разработчиком и заказчиком в случае традиционного пути разработки и применения ИС, при первой и последующих реализациях ИС с СПС. Если в первом случае происходит тесное взаимодействие разработчика и заказчика, и значительную часть этапов они выполняют совместно (табл. 9), то во втором случае применение и развитие ИС происходит без участия разработчика (табл. 10). В третьем - этапы разработки (доработки) ИС фактически отсутствуют, существенно сокращается этап ввода в эксплуатацию (табл. 11). Применение и развитие ИС происходит без участия разработчика.
Реализация структурно-параметрической самонастройки в автоматизированной системе управления практикой студентов
С 2001-2002 учебного года в порядке эксперимента все студенты-старшекурсники, обучающиеся в МИЭТ по специальности 220400, проходят производственную и преддипломную практику на кафедре ИПОВС. Для каждого студента практика включает несколько этапов (встреча с руководителем, выбор темы дипломного проекта, исследование предметной области и т.д.), некоторые из которых определяются индивидуально руководителем. Практика заканчивается защитой отчета, содержащего основные результаты работы студента. Наряду с исследованиями студенты осуществляют исполнительскую деятельность, а продолжительность практики такова (до полугода), что промежуточный контроль необходим.
Для повышения эффективности работы кафедры в 2001 году автором в составе творческого коллектива под руководством В.М. Трояновского была создана автоматизированная ИС управления практикой студентов [157]. Система внедрена на кафедре ИПОВС МИЭТ (Приложение Г). При создании автоматизированной ИС управления практикой студентов в качестве первоочередной решена проблема организации и систематизации информационных потоков, возникающих на начальном этапе практики (преподаватель - студент - тема -перечень работ), а также отслеживания сроков исполнения работ и осуществления контрольных мероприятий. Разработанный типовой перечень работ автоматически прикрепляется к исходной информации при назначении темы, полученный результат фиксируется в файле. Руководителю предоставлено право корректировать эту информацию как в части состава работ, так и в сроках их проведения, после чего она доводится до студента (исполнителя) и затем используется для дальнейшего контроля. Используемая технология позволяет быстро и гибко ввести исходную информацию в систему, корректируя ее при необходимости, и получить всю необходимую базу для контроля. Остается вводить поступающие данные о завершении очередного этапа по каждой работе и осуществлять контроль. Разработанная ИС управления практикой студентов обладает следующими возможностями: - фиксация в системе исходных данных, составленных в виде блоков, а также возможность их последующей модификации и редактирования; - возможность создания типового перечня работ и встроенный инструментарий для его индивидуальной модификации (в том числе, пользователем-непрограммистом); - контроль прохождения работ с получением отчетов по датам, этапам и проч.; - автоматическая выдача напоминаний о приближении контрольных сроков; - визуализация данных и результатов их обработки, в том числе, в виде графиков для мониторинга прохождения работ; - диалоговый инструментарий, доступный для пользователя-непрограммиста; - защита обрабатываемых данных от непредумышленных повреждений. На этапе эксплуатации каждый преподаватель самостоятельно контролирует работу своих студентов, сообщая администратору ИС о сроках окончания выполненных работ и изменениях, вносимых в состав и сроки проведения этапов. Администратор вносит данные в систему и ежедневно контролирует прохождение всех работ с целью предоставления отчетных данных заведующему кафедрой, формирования напоминаний и т.п. Программная часть системы разработана в среде MS Excel и VBA [158-162], обрабатываемые данные размещены на рабочих листах MS Excel, но отделены от пользователя экранными формами. Основная форма для прикрепления студентов к преподавателям (рис. 38) содержит списковые окна для выбора преподавателя (руководителя) и студента (исполнителя). При выборе преподавателя автоматически вызывается список руководимых им направлений, а при выборе требуемого направления -список исполнителей, уже участвующих в этой работе. В списке студентов цветом отмечен их статус (уже задействованные, свободные, вновь выбираемые). При заполнении темы автоматически заводится файл темы со списком типовых работ и сроками их проведения. Порядок работы: . 1. Выбрать преподавателя 2. Указать.одно из его направлений (интересующее студента) 3. Выбрать студента из списка 4. Добавить (студента в команду 5. Указать (ввести) его уникальную тему (не содержащую \! : " ; ) 6. Создать файл результата (с последующей его,коррекцией и построением графика работ при просмотре этого файла) Т. Выход- по кнопкам "ОК", "Отмена", "X" Рисунок 38 -Последовательная активизация элементов интерфейса в процессе работы с экранной формой закрепления студентов за руководителями На этапе контроля по представлению руководителей работ файлы с конкретными темами снабжаются отметками об их исполнении (дата исполнения). На основании этой информации система выдает по запросу сводки и напоминания. ИС управления практикой студентов обеспечивает текущий и предупредительный контроль, а также контроль опозданий (рис. 39). Текущий контроль - ежедневная подготовка сведений о работах, срок исполнения которых истекает или начинается сегодня. Предупредительный контроль -сводки и предупреждения по работам со сроком исполнения через 2-3 дня, итоговый -обобщение статистических данных по исполнителям и сведений о просроченных работах. Экранная форма запроса для предупредительного контроля Например, пользуясь такой формой, заведующий кафедрой видит, что в течение ближайших 3 дней по выделенной слева теме исполнитель и руководитель, указанные справа, должны закончить работы, приведенные в правом окне. Система обеспечивает также графическое отображение информации по любой указанной теме (рис. 40).
