Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований Лавлинская Оксана Юрьевна

Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований
<
Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Лавлинская Оксана Юрьевна. Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.10 / Лавлинская Оксана Юрьевна; [Место защиты: Воронеж. гос. лесотехн. акад.].- Воронеж, 2008.- 161 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1086

Содержание к диссертации

Введение

1. Постановка задачи управления формированием учебного плана вуза с учетом внешних требований

1.1 Отличительные особенности задачи управления образовательным процессом в современных условиях 9

1.2. Выбор методов формирования учебного плана на основе анализа существующих разработок с учетом внешних требований 23

1.3 Выводы по первому разделу 36

2 Модели выбора и распределения иттформационных ресурсов формирования учебного плана 37

2.1 Функциональная модель учебного плана в системе высшего учебного заведения 37

2.2 Метод определения массы учебного материала 45

2.3 Системная декомпозиция структуры учебного плана 50

2.4 Формализация критериев оценки эффективности достижения цели формирования учебного плана 60

2.5 Выводы по второму разделу 65

3 Методы и алгоритмы формирования учебного плана на основе модели выбора и распределения информационных ресурсов с учетом внешних требований 68

3.1 Модель учета внешних требований при формировании учебного плана специальности на этапе выбора информационных ресурсов 68

3.2 Методика определения количественных значений признаков информационного ресурса, определяющих место информационного ресурса в логической цепочке взаимосвязи элементов учебного плана 75

3.3 Экспертиза проведения парных сравнений элементов учебного плана...78

3.3.1 Получение данных о логике связи между элементами учебного плана методом экспертных оценок 78

3.3.2 Аналитическая экспертиза выявления статуса элементов 82

3.4 Использование метода Харари для определения меры статуса в иерархии логической зависимости 87

3.5 Методика построения рейтинга предпочтительности; для расчета

логической последовательности дидактических единиц при неполном парном сравнении 89

3.6 Постановка задачи оптимального, распределения ресурсов при синтезе учебного плана ..95

3.6.1 Математическая формулировка задачи. 195

3:6.2. Метод решения .99

3.7 Методика-принятия решения при формировании учебного плана 103

3.8 Выводы по третьему разделу. 105

4 Программная: реализация разработанных методов и алгоритмов формирования учебного плана на примере специальности 230201 «Информационные системы и технологии» 107

4.1 Функциональная схема проблемно-ориентированной системы формирования учебного плана 107

4.2, Описание работы проблемно-ориентированной; системы формирования учебного плана 117

4.3 Расчет учебного плана на примере специальности 230201 «Информационные системы и технологии» с использованием разработанных инструментальных средств 124

4.4 Выводы по-разделу.133

Заключение ..135

Список литературы. 137

Приложение А акты внедрения результатов диссертационных исследований. 149

Приложение В алгоритм расчета количественных показателей признаков информационных ресурсов: 154

Введение к работе

Управление учебным процессом в высшем учебном заведении относится к классу сложных, слабоструктурированных задач, требующих принятия решения при выборе стратегии достижения цели (реализации миссии) вуза [2,5,6,27,36]. Учебный план (УП) относится к основным документам, регламентирующим учебный процесс, а его формирование является прерогативой лица, принимающего решение (ЛПР) [68,88,101]. В силу этого, принятие решения при наличии неполной, слабоструктурированной информации в условиях необходимости учета внешних требований (со стороны сектора промышленности и экономики, государства, личных предпочтений и др.) к УП носит субъективный характер, основанный на традициях, опыте и личных представлениях ЛПР. Проблема субъективности принятия решения особенно актуальна в настоящее время в условиях интеграции образования и производства, ослаблении роли государства в регламентации образовательной деятельности, осуществлении принципа непрерывности образования и в связи с реализацией Болонского соглашения [6,54,93].

Преодоление субъективизма возможно за счет применения комплекса, научно-обоснованных методов принятия решения, реализованных в виде инструментальных средств поддержки принятия управленческих решений на основе использования современных информационных технологий для предоставления информации ЛПР в структурированном виде, что способствует получению оптимального решения в задачах управления [1,29,76,91].

Исследование процедуры формирования учебного плана с целью совершенствования механизма принятия решения на этапах анализа и синтеза связано с разработкой комплекса правил и выбором инструментов реализации, которые использует ЛПР при принятии решения в соответствии с обоснованным критерием оптимальности.

Поскольку принятие решения является адекватным при наличии у

ЛПР необходимой и достаточной информации, то совершенствование механизма принятия решения связано с разработкой методов, моделей и алгоритмов получения нужной информации на каждом этапе формирования учебного плана с помощью автоматизированной проблемно-ориентированной информационной системы.

Актуальным проблемным вопросом оценки эффективности принятия решения является выбор агрегированного критерия оптимальности, для определения которого можно представить задачу формирования УП как задачу, связанную с выбором и распределением информационных ресурсов, формирующих его структуру с расчетом максимально возможного результата в процессе достижения цели [2,8,36].

Цель работы: разработать модели, методы и алгоритмы выбора и распределения информационных ресурсов, обеспечивающих построение инструментальных средств в виде проблемно-ориентированной системы поддержки принятия управленческих решений по оптимальному структурно-параметрическому формированию УП с учетом внешних требований.

Для достижения цели предполагается решение следующих задач:

  1. Проведение анализа современных тенденций в сфере образования и определение внешних требований к УП, которые задают выбор критерия эффективности и ограничений, а также формируют совокупность информационных ресурсов, необходимых для оптимального структурно-параметрического построения учебного плана.

  2. Разработка моделей выбора и распределения информационных ресурсов учебного плана для получения информации, необходимой ЛПР для принятия решения по оптимальному структурно-параметрическому формированию УП с учетом внешних требований.

  3. Построение методов и алгоритмов решения задач выбора и распределения информационных ресурсов, направленных на разработку механизма принятия решения и оптимизации процесса структурно-параметрического формирования УП.

  1. Разработка проблемно-ориентированной системы поддержки принятия решения и оптимизация процесса структурно-параметрического формирования УП.

  2. Апробация и внедрение результатов исследований в образовательном процессе высшего учебного заведения и предприятий. ^

Методика исследования базируется на использовании теории управления, методах принятия решения, матричном способе описания и использовании аппарата теории графов, методах экспертизы и математического моделирования и программирования. Общей методологической основой работы является системный подход.

Научная новизна полученных результатов и работы состоит в следующем:

Разработана модель выбора информационных ресурсов УП, отличающаяся от известных выделением структурных элементов УП, в виде дидактических единиц, количественные значения которых учитываются при определении максимума профессиональных компетенций выпускника вуза при выборе стратегии це л е достижения образовательного процесса.

Предложен критерий эффективности построения- УП в виде достижения максимума идеальной массы учебного материала, который, в отличие от известных, позволяет учитывать значения ресурсных признаков, количественно выраженных в плотности и объеме информационных ресурсов.

Разработана модель распределения информационных ресурсов УП по временным периодам расчета в соответствии с выбранными ЛПР условиями и ограничениями, которая, в отличие от известных, реализует итеративный процесс генерации информации, необходимой для принятия решения, на основе сравнения расчетных значений массы информационных ресурсов с их идеальными значениями.

Разработан механизм управления процессом оптимального структурно-параметрического формирования УП, который, в отличие от

известных, основан на поэтапном принятии решения с осуществлением контроля нарастания массы учебных материалов, что позволяет на каждом периоде расчета оценить достижение требуемой степени профессиональной компетенции специалиста.

Теоретическая значимость полученных результатов состоит в разработке комплекса моделей, методов и алгоритмов, обеспечивающих построение инструментальных средств в виде проблемно-ориентированной системы поддержки принятия решений в процессе управления оптимальным структурно-параметрическим формированием УП.

Практическая значимость работы. Разработанный комплекс методов, моделей, алгоритмов и программное обеспечение позволяют расширить класс решаемых прикладных задач по управлению сложными социальными системами. Основной практический вывод диссертационной работы заключается в создании инструментальных средств поддержки принятия управленческих1 решений в сфере образования с возможностью применения в социальной сфере.

Апробация работы. Основные положения и результаты
диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих
конференциях: Всероссийских научно-технических конференциях «Теория
конфликта и её приложения» (г. Воронеж, 2004,2006,2008),
"Интеллектуализация. управления в социальных и экономических
системах" (г. Воронеж, 2007, 2008); Всероссийских научно-практических
конференциях «Актуальные проблемы профессионального образования:
подходы и перспективы» (г. Воронеж, 2004), «Социально-экономическое
развитие России в условиях усиления глобализации» (Воронеж, 2008); XXIII
межвузовской научно-практической конференции профессорско-
преподавательского состава «Проблемы и перспективы совершенствования
охраны государственной границы и объектов» (г. Калининград 2008);
отчетных научно-технических конференциях профессорско-

преподавательского состава Воронежского института высоких технологий

(Воронеж, 2004-2005, 2005-2006 и 2006-2007, 2007-2008 уч. гг.).

Реализация и внедрение результатов работы. Основные теоретические и практические результаты диссертационной работы внедрены в практику управления образовательным процессом в Воронежском институте высоких технологий, в систему подготовки кадров по технической защите информации и в систему подготовки и переподготовки кадров в ОАО Концерн «СОЗВЕЗДИЕ» для составления учебных планов, а также формирования требований к подготовке специалистов в виде профессиональных компетенций. Эффект от внедрения выражен в оптимизации управления образовательным процессом с целью повышения качества обучения и в реализации концепции участия промышленных сообществ в организации учебного процесса.

Диссертационная работа выполнена в Воронежском институте высоких технологий в рамках госбюджетной НИР по теме «Моделирование информационных технологий; разработка и совершенствование методов и моделей управления, планирования и проектирования технических, технологических, экономических и социальных процессов и производств» (№ г.р. 01.2005.2305).

Выбор методов формирования учебного плана на основе анализа существующих разработок с учетом внешних требований

Задача формирования учебного плана является прерогативой лица, принимающего решение, которым может быть конкретный человек, группа экспертов, методический отдел вуза или иной орган, функциональной обязанностью которого является формирование учебного плана. В литературе рассматриваются традиционные способы составления учебного плана [2,7,9,35,37,86,94]. Анализ источников дает основание сделать вывод, что это трудоемкий, субъективный процесс, требующий наличия многообразной априорной и экспертной информации для составления учебного плана.

Следовательно, возникает необходимость выбора адекватных методов получения необходимой информации, составления условий и ограничений и выбора методов принятия решения при управлении процессом формирования учебного плана для получения оптимального решения.

Рассмотрим эти вопросы на примере существующих разработок. Анализ вопросов управления образовательным процессом, в том числе в применении к формированию учебного плана [16,17,90,114] дает возможность отнести задачу управления формированием учебного плана к слабоструктурированным и неформализованным задачам управления, принятие решения которых происходит в условиях неполной, частичной или неструктурированной информации о целях формирования учебного плана. В таких условиях невозможно найти единственное оптимальное решение, поэтому окончательный выбор решения остается за ЛПР. Все это обусловливает многовариантность решений, причем выбор конкретного решения зависит от субъективных внешних (качественных) факторов и при попытке их формализации - от принятых моделей и методологий.

Цель выступает как основной критерий отбора всех средств и методов организации учебного процесса и составления учебного плана. Она является ориентиром и критерием для определения степени достижения конечных результатов процесса обучения. Будучи конкретной, точно сформулированной, цель позволяет осуществить управление учебной деятельностью студента, своевременно решать вопросы успешности обучения, его эффективности и качества результатов. В работах [40,82] в структурно-параметрическом представлении рассматриваются вопросы, связанные с определением цели формирования учебного плана. Главным вопросом остается вопрос выбора критерия целедостижения. В диссертационной работе стоит задача выбора критерия достижения цели формирования учебного плана для получения максимально возможного качества образования. Задача связана с необходимостью формализации качественного компетентностного подхода в количественное выражение в виде показателя критерия оптимальности составления учебного плана.

Анализ существующих моделей принятия решений в задачах управления слабоструктурированными объектами [16,27,36] позволяет сделать вывод о том, что решение задачи управления формированием учебного плана относится к методам принятия решения на основе экспертных оценок, результат анализа которых имеет количественное выражение и его качественный эквивалент соответствует максимально возможной степени подготовки специалистов (наивысшей компетенции) [8,110,111,90].

В разработках [96,2,5,22,37] используются несколько критериев оптимального формирования учебного плана. Но они не являются агрегированными и не могут достигаться одновременно. Поэтому стоит задача выбора альтернативы одного варианта решения за счет другого.

Оптимальным вариантом является использование агрегированного критерия целедостижения оптимального формирования учебного плана на основании идеального допустимого значения показателя. В диссертационной работе предлагается использовать данный подход. Это дает возможность избежать конфликта целей при формировании учебного плана [92,39]. В работах [16,27] предложены модели принятия решения, которые по виду отображения множества допустимых альтернатив в множество критериальных оценок относятся к задачам принятия решения в условиях неопределенности, по мощности множества критериев оценки степени достижения поставленных целей - к задачам принятия решения с векторным критерием, по типу системы предпочтений решающего элемента - к задачам принятия решения с предпочтениями как одного лица, так и коллектива в целом.

Модель задачи принятия решения включает методы генерации альтернатив, оценку альтернатив и выбора решения. Так как модель предназначена для слабоформализованных, слабоструктурированных предметных областей с расплывчатыми ограничениями, неполными и качественными данными, сильно зависящими от изменений внешней среды и субъективных предпочтений лица, принимающего решение, то множеством альтернатив может выступать как множество существенных факторов внешней среды, множество объектов управления в учебной деятельности, множество ограничений и множество предпочтений лица, принимающего решения. При оценке множества альтернатив небольшой мощности необходимо использовать методы экспертной оценки, при большой мощности множества альтернатив - методы нечеткого регулирования.

Системная декомпозиция структуры учебного плана

Системная декомпозиция позволяет выделить структурные элементы, которые должны обладать системными свойствами и находится во взаимосвязи с другими элементами системы. В соответствии с проведенной декомпозицией можно выделить следующие структурные элементы: 1. Периоды обучения. В соответствии с традиционным отечественным принципом обучения учебный план составляется по семестрам. Семестр, как правило, полугодовой период обучения, в течение которого студент овладевает определенными знаниями в рамках изучения конкретных дисциплин. Заканчивается семестр сессией, на которой производится контроль знаний, в соответствии с точками контроля для каждой из изучаемых дисциплин. Семестр, как структурная единица обладает следующими признаками (атрибутами): - объем (временной объем или количество кредитов); - сессия (протяженность) - может отсутствовать; - каникулы, которые завершают семестр и сессию может отсутствовать; - виды занятий. Занятия бывают следующих типов: лекции, семинары, практические занятия, лабораторные занятия, учебные практики, иные вводимые вузом виды занятий. Предполагая автоматизацию формирования учебного плана, необходимо предусмотреть возможность пользовательского выбора количества и состава занятий, вплоть до назначения вида занятий лицом, принимающим решение (ЛПР). В данном случае ЛПР - лицо, ответственное за составление учебного плана.

Виды занятий, как правило, имеют заданный объем аудиторных часов (или в качестве единицы измерения объема можно использовать трудоемкость в кредитах). 2. Виды занятий объединяются в более сложную структуру «Дисциплина» или «Учебный курс», состоящий из отдельных видов занятий и объединяющий в себе информационные ресурсные единицы. С точки зрения системной декомпозиции, дисциплину (учебный курс) можно считать элементарной структурной единицей всей системы, поскольку традиционно обучение проводится по дисциплинам (учебным курсам) -далее дисциплина. Поэтому в рамках настоящей диссертационной работы предлагается рассматривать дисциплину как элементарную структурную единицу, обладающую определенными признаками, которая играет системообразующую роль в синтезе учебного плана. Основная особенность данной структурной единицы - потреблять информационные ресурсы, сходные по признакам семантической принадлежности и свойственные данной структурной единице. 3. Отпуск, который предоставляется после обучения (может отсутствовать). 4. Каникулы, как элемент учебного плана, может не рассматриваться при построении учебного плана.

При кредитном способе формирования учебного плана период обучения может не иметь заданных атрибутов, в том числе и протяженность во времени, а определяться в зависимости от необходимости набрать определенное количество кредитов в процессе обучения.

Пусть оптимальное формирование учебного плана связано с решением задачи выбора информационных ресурсов (дидактических единиц) и решением задачи распределения выбранных информационных ресурсов (дисциплин (учебных курсов)) - как классов ресурсов, в соответствии с заданными условиями и ограничениями, которые определяются требованиями, предъявляемыми к процессу обучения.

Каждая задача характеризуется заданием области F допустимых значений признаков (критериев оценки), характеризующих качественную сторону (степень достижения цели) выбора или распределения ресурса.

В качестве критериев оценки предлагается использовать понятие логичности изложения учебного материала в структуре учебного плана, количественно выраженную в понятии «плотность», как мере усвоения предшествующего базового материала, без которого получение полного набора знаний невозможно.

Определив цель, задачи и критерии, ЛПР задает структуру учебного плана. Для этого выделяется некоторое множество ресурсов D ={d,.}, г є R , которое может быть использовано при формировании учебного плана. Таким образом задается структура С учебного плана.

Для дальнейшего изложения полагаем, что выбор ЛПР исходного множества ресурсов был произведен верно, т.е. существует отображение a : L - D, связывающее критерии оценки с множеством ресурсов.

Если условие отклонения на определенном состоянии не соблюдается, необходимо вернуться к пересмотру задачи выбора информационных ресурсов.

Вернемся к понятию оценки эффективности достижения цели E(W). На основе рассмотренной модели эффективность достижения цели будем оценивать как расстояние до точки идеала mz. Стратегией достижения цели выберем такой путь построения учебного плана, который обеспечит максимальное приближение к точке идеала.

Поскольку достижение целевых состояний X(t) є W(X) возможно различными путями - стратегиями, то в общем случае существует множество fi(Y) стратегий Y(t) = {Y,(t),..., Yk(t)}, Y(t) є D(Y), реализующих цель W(X). Множество Q(Y) определяет функцию системы и может быть оценено вектором оценки Е(Т2), который с одной стороны, формируется свойствами результата (эффективностью вектора состояний X(t), критериями оценки вариантов), с другой - непосредственно свойствами стратегий.

Методика определения количественных значений признаков информационного ресурса, определяющих место информационного ресурса в логической цепочке взаимосвязи элементов учебного плана

В разделе 2.1 было определено, что логичность изложения учебного материала является главным критерием оптимальности синтеза учебного плана. Количественное выражение данного критерия определено в параметре плотности, как мере связности изучаемых дидактических единиц.

В качестве метода определения логической связи дидактических единиц предлагается использовать экспертизу, основанную на парных сравнениях дидактических единиц [105], с целью установления причинно-следственной зависимости.

При оценке логической связности дидактических единиц необходимо провести парное сравнение всех дидактических единиц. Это сложная задача, связанная с большими затратами временных ресурсов и необходимостью для экспертов осуществлять во многом рутинную работу. Парное сравнение дидактических единиц можно представить в виде квадратной матрицы размерностью пп х пп, где пп - количество всех возможных дидактических единиц, что в реальной ситуации представляет матрицу, порядка 10 . Поэтому трудоемкость заполнения данной матрицы велика и стоит задача снижения трудоемкости проведения парных сравнений за счет сокращения возможных вариантов.

Поскольку на этапе выбора ресурсов все дидактические единицы, как правило, приобретают признак принадлежности дисциплине (учебному курсу), то в этом случае ресурсным элементом выступает дисциплина, (учебный курс), как множество сходных элементов или ресурсный класс. Поэтому далее вместо терминов дидактическая единица или дисциплина будет использовать понятие элемент. Предлагаемая методика позволяет решить задачи экспертной оценки логической взаимосвязи элементов рациональным способом в соответствии с шагами. 1 шаг. Правила формирования экспертной комиссии (п.3.3). 2 шаг. Определение границ ранжирования связности, используя конкретный подход к проведению экспертизы. В настоящей работе предлагается использовать бинарное ранжирование: единица, когда эксперт считает, что связь есть или ноль, когда эксперт считает, что связь отсутствует. 3 шаг. Выявление базовых, нейтральных и конечных элементов. Выявить базовые элементы можно несколькими способами.

Способ 1. Назначение базовых элементов. Можно выделить этот пункт в отдельный, исходя из рассуждений о том, что существует традиция изучения первыми тех элементов, которые являются продолжением школьного или иного предшествующего образования. Эти элементы служат основой получения профессиональных знаний. Если исключить этот пункт из методики экспертного оценивания и предложить экспертам оценить все существующие элементы, попарно сравнивая их, то это, безусловно, увеличит длительность проведения экспертизы и может привести к ситуации транзитивного замыкания, когда невозможно будет построить логическую цепочку взаимосвязи.

Назначение базовых элементов осуществляется экспертами. Из всех существующих элементов предлагается выбрать те элементы, которые, по мнению экспертов, претендуют на статус базового элемента. Для этого предлагается формулировка определения того, какой элемент может называться базовым. Далее эксперты просматривают все существующие элементы и присваивают статус базового элемента тому, который считают подходящим под данное определение. Элементы, получившие более половины положительных заключений, назначаются базовыми.

Способ 2. Выявление базовых элементов на основе полного парного сравнения элементов и выявления элементов, для которых нет опорных элементов. Для этого можно использовать метод подсчета полустепени захода (п.3.3.2) в матрице парного сравнения. Выявление конечных элементов в логической цепочке взаимосвязи элементов. Применимы те же подходы, что и для выявления базовых элементов, только для подхода полного парного сравнения необходимо выявить элементы, не имеющие зависимых элементов. Для этого можно использовать метод подсчета полустепени исхода в матрице парного сравнения (п.3.3.2).

4 шаг. Проведение экспертизы парного сравнения элементов для всех опорных и зависимых единиц с целью формирования логической цепочки элементов.

Описание работы проблемно-ориентированной; системы формирования учебного плана

Проблемно-ориентированная система формирования учебного плана реализована с использованием визуальной, объектно-ориентированной среды разработки приложений Borland Delphi 7.

В соответствии со структурной схемой, приведенной на рисунке 4.1, проблемно-ориентированная система имеет пользовательский интерфейс, с помощью которого пользователь осуществляет действия по формированию учебного плана. Пользовательский интерфейс имеет главную форму, которая загружается при запуске файла ProUp.exe.

Для работы в локальной вычислительной Интранет сети используются модули проведения экспертизы. Остальные модули разработаны для локального использования, поскольку разработка осуществляется на основе экспертной информации ЛПР единолично.

Доступ к базе данных основан на технологии BDE (Borland Database Engine). В модуле экспертизы для доступа к базе данных использована технология Query, основанная на SQL -запросах, что актуально при многопользовательском доступе к конкретным данным.

Для взаимодействия с базой данных предусмотрен модуль DataBasarTDataModule, который объединяет компоненты TTable, TQuery TDataSource, обеспечивающие доступ к базе данных типа dBaselV, псевдоним SPP.

Выделение компонентов доступа к таблицам базы данных носит вполне оправданный характер, поскольку наличие отдельного модуля может быть полезно, если в рамках реализации корпоративной системы будет использован иной тип базы данных и возникнет необходимость импорта таблиц из одного формата в другой, а также преобразование кода доступа только в одном отдельном модуле, что делает проблемно-ориентированную систему СУБД независимой.

Главное окно проблемно-ориентированной системы При входе в систему на первом этапе необходимо выбрать название специальности из списка в компоненте ComboBoxl и ввести фамилию разработчика учебного плана. Информация о названии специальностей заносится в компонент ComboBoxl из таблицы Spec.dbf .Далее осуществляется вход в систему. Открывается форма Formmenu, содержащая меню управления процессом формирования учебного плана (рисунок 4.5).

Форма экспертизы Exp.dfm , представленная на рисунке 4.7, позволяет выбрать эксперта из списка базы данных, таблицы Эксперты. Эксперт определяет статус выбранного элемента (дидактическая единица или дисциплина) и присваивает этот статус элементу, основываясь на личном опыте и имеющейся информации об учебных ресурсах вуза.

При выборе экспертизы логической связи проводится парное сравнение элементов и эксперт определяет какой элемент первичен в логической цепочке, а какой следует за ним. В случае, если статус определен, эксперту не надо проводить полное сравнение всех элементов, так как определенная комбинация сравнения записывается в матрицу парных сравнений автоматически на основе созданной процедуры.

Элементы одинакового статуса не сравниваются друг с другом, в соответствии с моделью, приведенной во второй главе данной работы, по отношению друг к другу данные элементы нейтральны.

Таким образом, сравниваются базовые и конечные элементы. В случае, если эксперт определяет, что логическая связь присутствует в, то матрица парных сравнений заполняется значением «1», а обратное сравнение «-1». Базовый элемент и промежуточный сравниваются и заносятся в базу данных аналогично, если связь присутствует.

Таким образом, действие эксперта, в основном сводится к определению наличия связи, а не ее направления. И только в случае сравнения промежуточных дисциплин между собой эксперт должен выбрать направление связи. Для удобства заполнения экспертной таблицы в компоненте StringGridl реализована возможность выбора вариантов «прямая связь» и «обратная связь».

Для удобства проведения экспертизы на больших массивах, реализованы процедуры реализации SQL-запросов для выбора вариантов проведения экспертизы: - по дидактическим единицам в рамках конкретных дисциплин; - по дисциплинам определенного цикла; - по компоненте (федеральной, вузовской); - по циклу и компоненте;

Эксперт не обязан проводить полного парного сравнения всех элементов учебного плана сразу. Процесс экспертизы может проводиться постепенно. Если в результате проведения экспертизы, не происходит полного парного сравнения, то для реализации дальнейшего расчета выбирается процедура неполного парного сравнения, описанная в разделе 3 и реализованная в виде процедуры Raschet_nps(), которая позволяет заполнить все значения матрицы парного сравнения элементов. Результаты экспертизы заносятся в таблицу SPP21 .dbf.

Расчет учебного плана базируется на методике, которая описана в разделе 3 настоящей работы. Для синтеза учебного плана на этапе выбора ресурсов рассчитываются количественные значения признаков ресурсных единиц. Для расчета используются процедуры, алгоритмы которых описаны в методике выбора ресурсов.

Исходная информация для расчета логических цепочек заносится в динамический двумерный квадратный массив, длина которого равна количеству всех возможных элементов. Значениями элементов данного массива являются результирующие значения экспертных оценок (0 - связи нет, 1- связь есть). Исходная информация берется из таблицы SPP21.dbf. -поле Znach. Полученные данные заносятся в таблицу Cep.dbf, которая формируется в процедуре и содержит столько полей, сколько элементов содержится в максимальной по длине логической цепочке. Количество записей равно количеству логических цепочек. Данная таблица является промежуточной в процедуре расчета и сохраняется на случай, если синтез плана прерывается ЛПР и возобновляется вновь через некоторое время и можно начинать с того шага, на котором остановилось ЛПР.

Похожие диссертации на Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований