Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Краткая характеристика и анализ методик оценивания профессионального уровня преподавательского корпуса 10
1.1. Анализ системы аттестации преподавательского корпуса общеобразовательных учреждений до 2008 года 10
1.2. Анализ методики оценивания уровня профессионализма преподавательского корпуса на основе «портфолио» 19
1.2.1. Анализ системы аттестации на присвоение квалификационной категории на основе портфолио 20
1.2.2. Анализ методики оценивания уровня профессионализма преподавательского корпуса для определения стимулирующей части оплаты труда на основе портфолио 25
1.3. Анализ нового порядка аттестации преподавательского корпуса 27
1.4. Анализ системы оценки кадров зарубежом 30
1.5. Сравнительный анализ различных систем оценки преподавательского корпуса 37
1.6. Постановка задачи исследования 39
1.7. Выводы по главе 1 40
Глава 2. Построение структуры управления общеобразовательным учреждением 42
2.1. Разработка структуры управления общеобразовательным учреждением 42
2.2. Определение величины входного потока «Достижение» 48
2.2.1. Определение уровня удовлетворенности участников образовательного процесса 48
2.2.2. Определение образовательного уровня учащихся 53
2.2.3. Комплексная оценка величины входного потока «Достижения» 62
2.3. Определение величины входного потока «Ресурсы» 64
2.4. Кластерный подход к построению комплексной оценки эффективности управления общеобразовательным учреждением 79
2.5. Выводы по главе 2 82
Глава 3. Формирование управляющих воздействий на основе модели управления профессиональной деятельностью преподавательского корпуса 84
3.1. Формирование управляющих воздействий при коэффициенте эффективности меньше единицы 84
3.1.1. Структура управления профессиональной деятельностью преподавательского корпуса 84
3.1.2. Аналитическое описание модели управления профессиональным развитием преподавательского корпуса 92
3.1.3. Методика построения модели управления профессиональным развитием преподавательского корпуса 94
3.1.4. Формирование базы управленческих решений 97
3.2. Формирование управляющих воздействий при коэффициенте эффективности больше единицы 108
3.2.1. Управление ресурсами на основе базис-факторов и мотиваторов 108
3.2.2. Методика определения неудовлетворенности базис-факторами . 110
3.2.3. Методика определения удовлетворенности мотиваторами 115
3.2.4. Формирование базы управляющих воздействий для регулирования мотиватора г7 «Система поощрений» 117
3.3. Выводы по главе 3 119
Глава 4. Разработка комплекс программ оценки деятельности преподавательского корпуса 122
4.1. Создание обобщенного алгоритма принятия решений для повышения эффективности управленческой деятельности 122
4.2. Описание модульной структуры программы 126
4.2. Интерфейс программы 132
4.3. Результаты работы программного комплекса 133
4.4. Выводы по главе 4 136
Заключение 137
Список сокращений 139
Список литературы 140
Приложение А 153
Приложение Б 158
Приложение С 161
Приложение Д 163
Приложение Е 165
- Анализ системы аттестации на присвоение квалификационной категории на основе портфолио
- Определение величины входного потока «Ресурсы»
- Методика определения неудовлетворенности базис-факторами
- Описание модульной структуры программы
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Общее образование является важным звеном в системе образования России. Усиление конкуренции на рынке образовательных услуг и расширение самостоятельности общеобразовательных учреждений, изменение требований к уровню профессионализма преподавательского корпуса, несоответствие существующих систем оценивания и аттестации требованиям, предъявляемым профессиональным стандартом деятельности преподавательского корпуса и обществом и другие изменения требуют коренных преобразований и в системе управления общеобразовательным учреждением.
Рейтинг общеобразовательного учреждения в социуме во многом определяется качеством подготовки его выпускников, которое в значительной степени зависит от профессионального уровня преподавательского корпуса, т.е. работников, непосредственно организующих образовательный процесс. В связи с этим необходимо формирование системы управления профессиональной деятельностью преподавательского корпуса, которая ориентирована на получение результата, удовлетворяющего требованиям потребителей, адекватного требованиям рынка и позволяющего занять лидирующие позиции в усиливающейся конкурентной борьбе на рынке образовательных услуг. Для решения стратегических и оперативных задач управления профессиональной деятельностью работников необходима объективная информация о ресурсах, процессах и результатах работы общеобразовательного учреждения, что, в свою очередь, требует создания и поддержки в актуальном состоянии системы мониторинга и оценки уровня профессионализма работников. На этапе создания системы важно определить приоритетные характеристики мониторинга, информация о которых может существенным образом повлиять на управленческие решения. К таким характеристикам, в первую очередь, относится эффективность профессиональной деятельности преподавательского корпуса общеобразовательного учреждения, непосредственно зависящая от уровня его квалификации и вовлеченности в деятельность учреждения. Однако на практике использование теоретических и практических достижений в управлении профессиональной деятельностью преподавательского корпуса продолжает оставаться фрагментарным.
Степень разработанности темы. Существенный вклад в достижение значительных успехов в этом направлении внесли российские и зарубежные ученые: в управлении образовательным учреждением (В.С. Лазарев, В.М. Лизинский, А.М. Моисеев, П.И. Третьяков, и другие); в управлении качеством (Э. Деминг, И. Масааки, М.М. Поташник, А.И. Субетто и др.); в теории и практике управления персоналом (А.И. Адамский, Ф. Герцберг, Р.В. Овчарова, В.Д. Шадриков и др.); в разработке управленческих решений (Д.А. Новиков, Б.Г. Литвак и др.).
Недостаточная изученность научной задачи разработки моделей, методов и алгоритмов для управления эффективностью общеобразовательного учреждения на основе комплексной оценки профессиональной деятельности преподавательского корпуса определило необходимость научных исследований в этом направлении.
Объект исследования — общеобразовательное учреждение.
Предмет исследования — математические методы оценки деятельности преподавательского корпуса общеобразовательного учреждения, как составляющие системы управления.
Цель диссертационной работы — повышение эффективности управления общеобразовательным учреждением на основе создания и использования математических моделей поддержки принятия управленческих решений.
Для достижения поставленной цели требуется решение следующих задач:
-
выполнить сравнительный анализ различных систем аттестации и оценки профессионального уровня преподавательского корпуса общеобразовательного учреждения для выявления наиболее значимых характеристик;
-
исследовать структуру управления общеобразовательным учреждением и определить степень значимости преподавательского корпуса в ней на основе системного анализа;
-
определить факторы, влияющие на эффективность управления профессиональным развитием преподавательского корпуса общеобразовательного учреждения, исследовать структуру их взаимосвязи;
-
формализовать подходы к комплексной оценке факторов, влияющих на эффективность управления профессиональной деятельностью преподавательского корпуса общеобразовательного учреждения;
-
сформировать процедуру построения комплекса управляющих воздействий для повышения эффективности управления общеобразовательным учреждением с учетом выявленных факторов;
-
автоматизировать процесс комплексной оценки профессиональной деятельности преподавательского корпуса общеобразовательного учреждения.
Научная новизна. Впервые предложена модель поддержки принятия управленческих решений, включающая:
-
модель структуры управления общеобразовательным учреждением с учетом принципов ИСО 9000 на основе моделей мировых премий качества, критерии и показатели которой позволяют проводить самооценку деятельности образовательной организации с точки зрения эффективности её управления;
-
модель управления общеобразовательным учреждением на основе кластерного подхода для оценки деятельности управленческого персонала, отличающаяся сочетанием двух взаимодействующих контуров управления, включающих «управление по результатам» и «управление по достижениям»;
-
процедуру построения модели управления профессиональным развитием преподавательского корпуса, отличающаяся комплексным подходом, объединяющим инновационный вектор и стратегию «непрерывного совершенствования»;
-
алгоритм определения комплекса управляющих воздействий с использованием наиболее важных факторов, включающих ресурсную обеспеченность, основанную на базис-факторах и мотиваторах, что позволяет повысить результативность функционирования общеобразовательного учреждения.
Теоретическая значимость работы:
-
разработана структура управления общеобразовательным учреждением и определена степень значимости преподавательского корпуса в ней;
-
выявлены факторы, влияющие на эффективность управления профессиональным развитием преподавательского корпуса общеобразовательного учреждения, исследована их структура и взаимосвязи.
Практическая значимость работы:
-
разработана модель управления профессиональным развитием преподавательского корпуса с использованием комплексных оценок ресурсов, реализуемых в образовательном процессе;
-
разработано программное обеспечение для автоматизации процесса комплексной оценки деятельности преподавательского корпуса, повышающее объективность принятых управленческих решений в сфере образования.
Результаты исследования использованы в образовательных учреждениях Балаковского муниципального района: МАОУ СОШ № 12, МАОУ «Гимназия № 2», МБОУ ДПО (ПК) С «Учебно-методический центр» для подготовки управленческих кадров.
Методология и методы исследования: теория управления организационными системами, системный анализ, методы эмпирического исследования (опрос, наблюдение, анализ, эксперимент), моделирование процессов, методы экспертных оценок и математической статистики.
Положения, выносимые на защиту:
-
модель структуры управления общеобразовательным учреждением;
-
модель управления общеобразовательным учреждением;
-
процедура построения модели управления профессиональным развитием преподавательского корпуса;
-
алгоритм определения процедуры построения комплекса управляющих воздействий.
Степень достоверности исследования обусловлена корректным применением указанных методов исследования и подтверждается успешным внедрением результатов работы в образовательных учреждениях разных видов.
Апробация научных результатов. Основные положения и результаты исследования доложены на Всероссийской научной конференции «Проблемы управления в социально-экономических и технических системах» (Саратов, 2006), Международной научно-технической конференции «Радиотехника и связь» (Саратов, 2007), Международной научно-методической конференции «Непрерывное образование в России: возможности интеграции академической и корпоративной школ» (Саратов, 2007), Всероссийских научных конференциях «Актуальные задачи управления социально-экономическими и техническими системами» (Саратов, 2008) и «Проблемы управления в социально-экономических и технических системах» (Саратов, 2008), IX Всероссийской научно-практической конференции «Непрерывное образование: традиции, реформы, инновации» (Саратов, 2008), IV Международной научно-практической конференции «Управление качеством в современной организации» (Пенза, 2009), Международной научно-практической конференции «Современные материалы, техника и технология» (Курск, 2011).
Публикации. Основные теоретические и прикладные результаты диссертационной работы изложены в 5 статьях в периодических и научно-технических изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, 15 статьях в сборниках материалов всероссийских и международных научных конференций. Получено 2 свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ. Без соавторства опубликовано 6 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация содержит введение, 4 главы, заключение, библиографический список из 124 наименований, 4 приложения. Основная часть работы изложена на 167 страницах и содержит 38 рисунков и 47 таблиц.
Анализ системы аттестации на присвоение квалификационной категории на основе портфолио
Единственной формой проведения аттестации для определения уровня квалификации работника стала экспертиза его профессиональной компетентности и деятельности на основании портфолио (папка индивидуальных достижений аттестуемого). Портфолио представляет собой папку-накопитель собранных аттестуемым документов и материалов, свидетельствующих об уровне профессиональной компетентности и результатах практической (учебной, социальной, творческой и др.) деятельности за последние годы работы.
Структура портфолио включает разделы, количество и наименование которых зависит от показателей, указанных в листах оценивания. На титульном листе указываются: фамилия, имя, отчество аттестуемого, должность, его место работы, заявленная квалификационная категория, дата проведения экспертизы (по графику). Далее идет визитная карточка, содержащая дополнительные сведения об аттестуемом работнике. За визитной карточкой следует перечень документов и материалов, составленный в четком соответствии с показателями листа оценивания. Основное содержание портфолио составляют материалы, представленные на бумажном носителе в виде справок, отчетов, анкет, таблиц, распечаток, копий грамот, дипломов, сертификатов, свидетельств и т.п. Лист оценивания в портфолио педагога Саратовской области состоял из 7 разделов (критериев), охватывающих различные направления деятельности работника (таблица 1.6).
Каждый критерий содержал от 3 до 10 показателей. Для критериев и показателей устанавливался максимальный балл и перечень подтверждающих его документов. Как правило, этими документами были различные подтверждающие справки, грамоты, дипломы, благодарности, сертификаты, которые педагог получил-за межаттестационный период. Пример показателей для первого критерия представлен в таблице 1.7.
Аттестация на соответствующую квалификационную категорию проводилась аттестационной комиссией, как и ранее, создаваемой на каждом уровне управления: региональном, муниципальном и учреждения. Ежегодный приказ соответствующего уровня определял сроки подачи документов и проведения аттестации, персональный список экспертов. Порядок проведения аттестации представлен в виде схемы (рисунок 1.4).
Аттестационная комиссия принимает решение об уровне профессиональной компетентности работника как в его присутствии (форма «собеседование по материалам портфолио), так и без его участия (форма портфолио). При присвоении квалификационной категорией аттестационная комиссия руководствовалась следующей таблицей 1.8.
Методика оценивания уровня квалификации педагогов с использованием портфолио имела положительные и отрицательные моменты. К плюсам данной методики можно отнести:
- снижение эмоциональной нагрузки на педагога при прохождении процедуры аттестации на присвоение квалификационной категории;
- повышение мотивации педагогов к участию в различных конкурсах, конференциях и других профессиональных мероприятиях;
- стимулированию работы педагогов по подготовке обучающихся к участию в конкурсных мероприятиях различных уровней;
Однако, как показала практика, метод портфолио имеет ряд существенных недостатков:
- отсутствует четкость в понимании подтверждающих каждый показатель документов, данный факт привел к тому, что при подаче на высшую квалификационную категорию портфолио ряда педагогов весило более 5 кг и размещалось в двух или трех папках толщиной около 10 см.
- отсутствует мотивированное мнение работодателя о педагоге;
- отсутствия у педагога возможности выбора процедуры оценивания;
- зависимости результатов оценивания только от профессионализма двух-трех экспертов и умения аттестуемого составлять портфолио;
- недостаточной изученности степени валидности критериев, входящих в портфолио;
- низкая степень мотивации сохраняется из-за длительности межаттестационного периода;
- повысился уровень формализма в оценке деятельности педагога, из-за большого объема бумажных документов критичность к их качеству при подготовке и проверке резко упала;
- снизилась объективность оценивания деятельности педагогов по 4, 5, 6 критериям портфолио, в связи с увеличение особенно в последние годы количества различных конкурсов, конференций, марафонов и других конкурсных мероприятии, проводимых различными образовательными и «околообразовательными» организациями, сомнительного качества, как правило с использованием Интернета;
- отсутствует прямая зависимость размера оплаты труда работника от результатов его деятельности.
Все вышеперечисленное привело к снижению уровня объективности в оценке профессиональной деятельности педагога.
Определение величины входного потока «Ресурсы»
Элементы г\ — г-], составляющие входного потока «Ресурсы» R, являются расчетными и экспертными оценками. Экспертизу обеспеченности преподавательского корпуса различными видами ресурсов проводит в конце учебного года административно-управленческий и учебно-вспомогательный персонал общеобразовательного учреждения совместно с преподавательским корпусом. Автором разработаны показатели, индикаторы и инструментарий для измерения значения всех видов ресурсной обеспеченности преподавательского корпуса. В основе состава показателей и индикаторов ресурсной обеспеченности лежит ресурсный подход и практический управленческий опыт автора.
Для определения средних значений ресурсной обеспеченности г\ - г7 педагогов, работающих в 4, 9, 11 классах, работники учреждения заполняют семь таблицы (таблица 2.11 -2.17). Каждая таблица соответствует виду ресурсной обеспеченности группы педагогов, работающих в 4, 9, 11 классах в текущем учебном году и содержит от одного до четырех показателей. Оценивание показателей в таблицах производится в пятибалльной шкале по индикаторам путем суммированием их значений или выставления максимального. Экспертное оценивание индикаторов производится по группе педагогов, работающих в 4, 9, 11 классах в текущем учебном году. Некоторые показатели определяется в целом по общеобразовательному учреждению, другие рассчитываются как средние величины.
Значение величины R входного потока «Ресурсы» отлично от нулевого в связи с тем, что хотя бы одно значение составляющих его элементов обеспеченности ресурсами всегда отлично от нуля. Например, заработная плата работающего педагога не может быть равной нулю. Заполнение таблиц 2.11-2.17 данными организуется административно-управленческим и учебно-вспомогательным персоналом общеобразовательного учреждения совместнр с преподавательским корпусом в мае-июне текущего учебного года. При расчете используются данные по параллелям 4,9, 11 классов и по педагогам, работающим в этих параллелях в текущем учебном году.
Методика определения величины входного потока R состоит из следующих шагов. Шаг 1. Определение величины элемента гх «Финансовая обеспеченность».
Таблица 2.11 заполняется работником учреждения, отвечающим за кадровую работу, на основании расчетной ведомости по заработной плате. Величина элемента г\ определяется числовым значением одного показателя ги «Заработная плата», который сначала рассчитывается отдельно по педагогическому работнику, затем в целом по общеобразовательному учреждению. Количество баллов по показателю Г\ і «Заработная плата» определяется следующему алгоритму:
1. Определение zpx, средней заработной платы х-го педагога за учебный год
3. Сравнение средней заработной платы по группе педагогов zp и средней заработной платы в промышленности по муниципальному району zp , взятой из официальных источников за прошедший финансовый год. В зависимость от результатов сравнения выбирается индикатор }, Л:= 1,5 из таблицы 2.11 и соответствующий ему балл, который присваивается показателю «Заработная плата» гх \ и выставляется в соответствующей строке таблицы 2.11.
4. Величина элемента г\ «Финансовая обеспеченность» определяется по формуле (2.21).
Шаг 2. Определение величины элемента г2 «Материально-техническая обеспеченность».
Таблица 2.12 заполняется заместителем директора по административно-хозяйственной работе или другим работником, отвечающим за материально-техническое оснащение общеобразовательного учреждения совместно с педагогами, назначенными ответственными за учебное помещение. Величина элемента г2 зависит от числовых значений трех показателей г2\ - г23. Величина элемента г2 определяется по следующему алгоритму.
1. Определение количества баллов по показателю г2Х «Наличие специализированного оборудования по предмету». Определение показателя г2\ сначала рассчитывается отдельно по каждому учебному помещению, затем в целом по общеобразовательному учреждению.
1.1. Согласно нормативным требованиям, определенными Федеральными государственными образовательными стандартами на каждой ступени обучения, к оснащению образовательного процесса по каждому учебному предмету, определяется процент фактического оснащения каждого учебного кабинета osy.
1.2. Нахождение os средней величины оснащенности образовательного процесса по формуле
1.3. Определение попадания средней величины оснащенности os в интервальный индикатор \г2\\, =1,5. В зависимость от результатов сравнения выбирается соответствующий балл, который присваивается показателю г2\ «Наличие специализированного оборудования по предмету» и выставляется в соответствующей строке таблицы 2.12.
2. Определение количества баллов по показателю г22 «Наличие компьютерной и другой мультимедийной техники». Определение показателя г22 сначала рассчитывается отдельно по каждому учебному помещению, затем в целом по ООУ.
2.1. Количество баллов по каждому индикатору {г } (где / - порядковый номер учебного помещения, =1,5- порядковый номер индикатора показателя г22 в таблице 2.12 определяется по фактическому наличию компьютерной и другой мультимедийной техники в каждом из ml учебных помещений.
2.2. Для каждого учебного помещения определяется уровень оснащенности У по формуле
3. Определение количества баллов по показателю г23 «Наличие возможностей для поддержания здорового образа жизни».
3.1. Показатель определяется в целом по ООУ. Количество баллов по первым трем индикаторам \г 3} (где к= 1,3 - порядковый номер индикатора показателя г2ъ в таблице 2.12 определяется по фактическому наличию возможностей в ООУ для поддержания здорового образа жизни.
3.2. Величина четвертого индикатора «Световой режим» показателя г2з определяется по формуле
3.3. Величина пятого индикатора «Тепловой режим» определяется по формуле
3.4. Числовое значение показателя г2з определяется суммированием значений всех индикаторов [г 3}
4. Величина элемента r-i «Материально-техническая обеспеченность» определяется по формуле (2.22).
Шаг 3. Определение величины элемента г3 «Методическая обеспеченность». Таблица 2.13 заполняется библиотекарем общеобразовательного учреждения. Величина элемента г3 зависит от двух показателей r3i и г32, числовое значение которых определяется по фактической оснащенности библиотечного фонда ООУ. Величина элемента г3 определяется по следующему алгоритму:
1. Определение количества баллов по показателю г31 «Обеспеченность учащихся учебниками». Показатель определяется по предметам, преподаваемым в соответствии с учебным планом текущего учебного года.
1.1 Определение и4 среднего процента обеспеченности учебниками учашихся в q-ой параллели классов по формуле
Полученные числовые оценки элементов г\-г-і входного потока «Ресурсы» объединяются в сводной таблице 2.23. Комплексность оценивания заключается в объединении экспертных и расчетных оценок в единый показатель R, входного потока «Ресурсы», путем суммирования полученного значения каждого элемента Г] - г7 по формуле (2.19). Обобщенный алгоритм определения величины входного потока «Ресурсы» представлен на рисунке 2.9.
Методика определения неудовлетворенности базис-факторами
Степень неудовлетворенности работников показателями г у базис-факторов {г\, гъ Гз, г4} определяется по результатам ежегодного опроса преподавательского корпуса. Вид опросного листа представлен в таблице 3.5.
Каждый q-ът работник заполняет опросный лист, определяя степень неудовлетворенности j-м показателем / -го базис-фактора в пятибалльной шкале. Далее изменяем единицы измерения NbfJ, переводим баллы в проценты: nb/; =мь/;/5 лоо (з.н)
Средняя неудовлетворенность j-м показателем і-го базис-фактора nbfy определяется путем нахождения медианы вариационных рядов NBFij, построенных из nbfj- неудовлетворенностей s работников, участвовавших в опросе, j-м показателем і-го базис-фактора. Неудовлетворенность і-м базис-фактором nbj] рассчитывается как среднее по формуле: nbf = YjibfJv, (3.15) где v - количество показателей по 1-му базис-фактору.
Степень неудовлетворенности базис-факторами nbf определяется как среднее арифметическое по формуле: nbf nbf/n, (3.16) где п - количество базис-факторов.
Для визуализации полученных результатов неудовлетворенности используются лепестковые диаграммы (рисунки 3.7, 3.8).
Диаграмма показывает, что высокая степень неудовлетворенности препода вательского корпуса в методической обеспеченности, а самая низкая - в материально-техническом оснащении. Однако, для детального анализа и принятия управленческих решений необходима более подробная детализация степени неудовлетворенности. На второй диаграмме (рисунок 3.8) каждый базис-фактор представлен в разрезе его показателей. Из диаграммы понятно, что высокая степень неудовлетворенности методической обеспеченностью вызвана недоукомплектованностью учебниками и методической литературой библиотечного фонда общеобразовательного учреждения.
Не смотря на среднее значение степени неудовлетворенности организационной обеспеченностью, один из её показателей г42 «Недельный график работы» имеет очень высокую степень неудовлетворенности (80%).
Достаточно высокая степень неудовлетворенности еще у одного показателя данного базис-фактора - г4\ «Сменность». Однако за счет отсутствия неудовлетворенности по показателю г44 «Расписание» (0%) общая неудовлетворенность по базис-фактору Г\ «Организационная обеспеченность» nbf4 на первой диаграмме (рисунок 3.6) может не привлечь внимания управленца, что обосновывает значимость детализации. Площадь покрытия на этих лепестковых диаграммах обобщенно показывает степень неудовлетворенности базис-факторам преподавательского корпуса общеобразовательного учреждения. Чем меньше площадь покрытия, тем ниже степень неудовлетворенности базис-факторами. Первая диаграмма работает при определении стратегического направления развития общеобразовательного учреждения по созданию условий для эффективной профессиональной деятельности преподавательского корпуса общеобразовательного учреждения, вторая - при решении тактических задач управления ресурсами, входящими в группу базис-факторов. Алгоритм принятия управленческих решений представлен на рисунке 3.9.
База управленческих решений, построенная относительно полученных величин неудовлетворенности базис-факторами, представлена в таблице 3.6. Количество и границы интервалов, позволяющие качественно оценить степень неудовлетворенности базис-факторами определены интуитивно, автором использованы пять уровней неудовлетворенности, что соответствует пятибалльной шкале оценивания. Принятие управленческих решений базируется не только на анализе абсолютной величины степени неудовлетворенности базис-факторами, но и её изменении. В случае значительной отрицательной динамики более чем на 20% необходимо принимать решения соответствующие п. 4 таблицы 3.6.
При определении непосредственной и коренной причины высокой степени неудовлетворенности базис-факторами или значительного повышения данного показателя принять возможные компенсационные меры по повышению уровня обеспеченности соответствующими ресурсами.
Описание модульной структуры программы
Разработка любого программного продукта всегда начинается с разработки модульной структуры программы и выработки требований к взаимодействию отдельных модулей программы и их функций. Разработка модульной структуры программного средства является одной из наиболее сложных задач, стоящих перед программистом - именно от удачного выбора структуры зависит удобство и скорость работы с обрабатываемыми данными.
Модуль - это часть программы, компилируемая отдельно от остальных ее частей. Возможность раздельной компиляции является основным преимуществом модулей. Простейшая модульность программы может достигаться за счет применения процедур и функций, однако этого не всегда достаточно. Если все подпрограммы содержатся в одном файле, то исправление единственной ошибки в какой-либо подпрограмме приведет к неизбежной перекомпиляции всего кода, а при современных размерах программ компиляция может длиться даже не минуты, а часы. В такой ситуации модули, которые хранятся каждый в отдельном файле и могут быть отредактированы, откомпилированы и протестированы независимо от остальных частей программы, являются наилучшим решением этой проблемы.
Немаловажным при построении модульной организации программы является выбор среды программирования, которая диктует те или иные правила при разбиении приложения на блоки. Основаниями для выбора среды программирования являются удобный доступ к экспериментальным данным; высокая продуктивность и производительность, удовлетворяющие современным требованиям к разработке приложений; многообразие инструментов проектирования и подключаемых библиотек. Средой разработки в данной работе является средства визуального программирования Microsoft Visual C++ с использованием функционального и операционного программирования.
Среда программирования Microsoft Visual C++ (MSVC) является интегрированной средой разработки приложений на языке C++. Язык программирования C++ является компилируемый статически типизированным языком программирования общего назначения. Учитывая разные парадигмы программирования, сочетает свойства как высокоуровневых, так и низкоуровневых языков. Наибольший акцент, в сравнении с языком С, уделено поддержке объектно-ориентированного и обобщённого программирования.
Универсальный язык программирования C++, являясь одним из самых популярных языков программирования, широко используется для разработки программного обеспечения. Область его применения включает создание операционных систем, разнообразных прикладных программ, драйверов устройств, приложений для встраиваемых систем, высокопроизводительных серверов, а также развлекательных приложений. MSVC обладает большим запасом визуальных компонентов, работает в режиме интерпретации. C++ — чрезвычайно мощный язык, содержащий средства создания эффективных программ практически любого назначения. В частности к достоинствам языка можно отнести следующее. Поддерживаются различные стили и технологии программирования, включая традиционное директивное программирование, объектно-ориентированное программирование, обобщённое программирование, метапрограммирование (шаблоны, макросы). Предсказуемое выполнение программ является важным достоинством для построения систем реального времени. Весь код, неявно генерируемый компилятором для реализации языковых возможностей (например, при преобразовании переменной к другому типу), определён в стандарте. Также строго определены места программы, в которых этот код выполняется. Это даёт возможность замерять или рассчитывать время реакции программы на внешнее событие. Автоматический вызов деструкторов объектов при их уничтожении, причём в порядке, обратном вызову конструкторов. Это упрощает (достаточно объявить переменную) и делает более надёжным освобождение ресурсов (память, файлы, семафоры и т. п.), а также позволяет гарантированно выполнять переходы состояний программы, не обязательно связанные с освобождением ресурсов (например, запись в журнал).
Пользовательские функции-операторы позволяют кратко и ёмко записывать выражения над пользовательскими типами в естественной алгебраической форме. Язык поддерживает понятия физической (const) и логической (mutable) константности. Это делает программу надёжнее, так как позволяет компилятору, например, диагностировать ошибочные попытки изменения значения переменной. Объявление константности даёт программисту, читающему текст программы, дополнительное представление о правильном использовании классов и функций, а также может являться подсказкой для оптимизации. Перегрузка функций-членов по признаку константности позволяет определять изнутри объекта цели вызова метода (константный для чтения, неконстантный для изменения). Объявление mutable позволяет сохранять логическую константность при использовании кэшей и ленивых вычислений.
Используя шаблоны, можно создавать обобщённые контейнеры и алгоритмы для разных типов данных, а также специализировать и вычислять на этапе компиляции. Возможность имитации расширения языка для поддержки парадигм, которые не поддерживаются компиляторами напрямую. Например, библиотека Boost.Bind позволяет связывать аргументы функций. Возможность создания встроенных предметно-ориентированных языков программирования. Такой подход использует, например библиотека Boost.Spirit, позволяющая задавать EBNF-грамматику парсеров прямо в коде C++. Используя шаблоны и множественное наследование можно имитировать классы-примеси и комбинаторную параметризацию библиотек. Такой подход применён в библиотеке Loki, класс SmartPrt которой позволяет, управляя всего несколькими параметрами времени компиляции, сгенерировать около 300 видов «умных указателей» для управления ресурсами.
Кроссплатформенность: стандарт языка накладывает минимальные требования на ЭВМ для запуска скомпилированных программ. Для определения реальных свойств системы выполнения в стандартной библиотеке присутствуют соответствующие возможности (например, std::numeric_limits Т ). Доступны компиляторы для большого количества платформ, на языке C++ разрабатывают программы для самых различных платформ и систем.
Эффективность языка состоит в том, что он спроектирован так, чтобы дать программисту максимальный контроль над всеми аспектами структуры и порядка исполнения программы. Ни одна из языковых возможностей, приводящая к дополнительным накладным расходам, не является обязательной для использования — при необходимости язык позволяет обеспечить максимальную эффективность программы. Имеется возможность работы на низком уровне с памятью, адресами. Высокая совместимость с языком Си, позволяющая использовать весь существующий Си-код (код на Си может быть с минимальными переделками скомпилирован компилятором C++; библиотеки, написанные на Си, обычно могут быть вызваны из C++ непосредственно без каких-либо дополнительных затрат, в том числе и на уровне функций обратного вызова, позволяя библиотекам, написанным на Си, вызывать код, написанный на С++).[] В целях эффективности программирования разрабатываемая программа должна быть разбита на блоки и модули. Основными блоками являются: блок загрузки данных для дальнейшей обработки, анализирующий блок, блок вывода данных.
В соответствии с рисунком 4.5, программа имеет блочную организацию. Блок тестирования (AVBQuest) организует доступ участника опроса к процессу тестирования. Данные в блок тестирования поступают в виде текстового массива QuestionsPA.gik, содержащего вопросы тестирования.
В результате тестирования по каждому работнику создается одномерный числовой массив HOpa6omHUKa.ikg, содержащий ФИО работника, дату и время тестирования, результаты теста. После проведения тестирования всех основных работников, полученные одномерные массивы поступают на вход блок слияния результатов {AsFilesIk).
В данном блоке из одномерных массивов путем слияния формируется двумерный массив All.ikg, содержащий результаты тестирования всех основных работников. Анализирующий блок (AVBAnaliz) осуществляет обработку и анализ одномерного и двумерного массивов на основе статистических и численных методов. Данный модуль включает в себя:
- модуль определения количество баллов по каждому из 8 критериев (Summ) в соответствии с методикой обработки теста;
- модуль контроля (Control), сравнивающий количество баллов, полученных по восьмому критерию с пороговым значением и определяющим достоверность полученных данных;
- модуль сравнения (Comparison), показывающий в какой зоне лежат полученные значения уровня профессиональной адаптации конкретного работника или всего коллектива в целом.
Полученный результат обработки в виде числового массива поступает в блок визуализации (AVBGraf), где на его основе строится график, и в блок вывода числовых результатов (AVBRezalt). Структура архива данных по каждому работнику и по учреждению в целом, формируемая ежегодно, по мере заполнения архива его структура может быть представлена в виде схемы (рисунок 4.6).
