Модели и алгоритмы оптимизации формирования учебной нагрузки ВУЗа
|
Введение 4
1. Теоретико-методологические основы процесса формирования
учебной нагрузки ВУЗа 7
1.1 Исследование проблемы в литературе 7
1.2 Степень изученности проблемы 10
1.2.1 Существующие информационные системы распределения
учебной нагрузки 13
1.2.2 Требования к системе распределения нагрузки 18
1.3 Многокритериальность задачи формирования нагрузки ВУЗа ... 20
1.4 Постановка задач исследования 22
2. Выводы по главе 1 31
Организация образовательной деятельности и формирование учебной
нагрузки ВУЗа 33
2.1 Принципы распределения учебной нагрузки ВУЗа 33
2.2 Существующие проблемы формирования учебной нагрузки ВУЗа 38
2.3 Математическая модель нормирования и распределения учебной
нагрузки ВУЗа 45
2.3.1 Математическая модель распределения учебной нагрузки
преподавателей 45
2.3.2 Алгоритм распределения учебной нагрузки 47
2.4 Приложение модели междисциплинарного баланса при построении учебного плана 51
Выводы по главе 2 55
3. Математические модели формирования и оптимизации учебной нагрузки ВУЗа 56
3.1 Модель оптимального формирования штатов профессорско- преподавательского состава кафедр по критерию прибыли факультетов и отделов 59
3.1.1 Порядок расчёта количества ставок профессорско-
преподавательского состава кафедр 59
3.1.2 Модель оптимального набора количества студентов,
обучающихся по направлениям (специальностям) подготовки 61
3.1.3 Преимущества и недостатки математической модели 63
3.2 Модель оптимального формирования штатов 1П1С кафедр по критерию прибыли факультетов 63
3.2.1 Распределение внебюджетных средств по структурным
подразделениям 63
3.2.2 Модель оптимизации учебной нагрузки, в зависимости от
бюджетной и контрактной составляющей 65
3.2.3 Преимущества и недостатки математической модели 66
3.3 Пример применения модели 67
Выводы по главе 3 74
4. Разработка моделей и алгоритмов оптимизации формирования учебной нагрузки ВУЗа 75
4.1 Алгоритмическое обеспечение программных комплексов 75
4.2 Информационная система планирования и управления
распределением учебной нагрузкой 79
Выводы по главе 4 92
Заключение 93
Список используемой литературы 95
1. Теоретико-методологические основы процесса формирования
учебной нагрузки ВУЗа 7
1.1 Исследование проблемы в литературе 7
1.2 Степень изученности проблемы 10
1.2.1 Существующие информационные системы распределения
учебной нагрузки 13
1.2.2 Требования к системе распределения нагрузки 18
1.3 Многокритериальность задачи формирования нагрузки ВУЗа ... 20
1.4 Постановка задач исследования 22
2. Выводы по главе 1 31
Организация образовательной деятельности и формирование учебной
нагрузки ВУЗа 33
2.1 Принципы распределения учебной нагрузки ВУЗа 33
2.2 Существующие проблемы формирования учебной нагрузки ВУЗа 38
2.3 Математическая модель нормирования и распределения учебной
нагрузки ВУЗа 45
2.3.1 Математическая модель распределения учебной нагрузки
преподавателей 45
2.3.2 Алгоритм распределения учебной нагрузки 47
2.4 Приложение модели междисциплинарного баланса при построении учебного плана 51
Выводы по главе 2 55
3. Математические модели формирования и оптимизации учебной нагрузки ВУЗа 56
3.1 Модель оптимального формирования штатов профессорско- преподавательского состава кафедр по критерию прибыли факультетов и отделов 59
3.1.1 Порядок расчёта количества ставок профессорско-
преподавательского состава кафедр 59
3.1.2 Модель оптимального набора количества студентов,
обучающихся по направлениям (специальностям) подготовки 61
3.1.3 Преимущества и недостатки математической модели 63
3.2 Модель оптимального формирования штатов 1П1С кафедр по критерию прибыли факультетов 63
3.2.1 Распределение внебюджетных средств по структурным
подразделениям 63
3.2.2 Модель оптимизации учебной нагрузки, в зависимости от
бюджетной и контрактной составляющей 65
3.2.3 Преимущества и недостатки математической модели 66
3.3 Пример применения модели 67
Выводы по главе 3 74
4. Разработка моделей и алгоритмов оптимизации формирования учебной нагрузки ВУЗа 75
4.1 Алгоритмическое обеспечение программных комплексов 75
4.2 Информационная система планирования и управления
распределением учебной нагрузкой 79
Выводы по главе 4 92
Заключение 93
Список используемой литературы 95
Цель исследования. Анализ всех доступных технологий, процессов, технологической совместимости и комбинированных вариантов, разработка технического решения, позволяющего автоматизировать, упростить и улучшить процесс расчета и формирования штатного расписания и учебной нагрузки для образовательной организации. Определить инновационный процесс оптимизации работы и создание инструмента, позволяющего решить данную задачу.
Целью работы является проектирование средства формирования нагрузки в ВУЗе на основе оптимальных алгоритмов и анализа математического аппарата, разработка модели оптимального формирования нагрузки.
Задачи исследования. Проанализировать существующие модели и алгоритмы, установить признаки их несоответствия потребностям образовательных организаций. Создать модели и алгоритмы расчетов учебной нагрузки.
Целью работы является проектирование средства формирования нагрузки в ВУЗе на основе оптимальных алгоритмов и анализа математического аппарата, разработка модели оптимального формирования нагрузки.
Задачи исследования. Проанализировать существующие модели и алгоритмы, установить признаки их несоответствия потребностям образовательных организаций. Создать модели и алгоритмы расчетов учебной нагрузки.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы (ВКР) были получены следующие результаты:
Спроектированная система обеспечивает хранение информации в реляционной базе данных в удобной для ее обработки форме и отображает данные по факультетам, кафедрам, учебным планам, преподавателям, нагрузке на экране монитора. Позволяет получать необходимую пользователю информацию в виде выходных документов в полном объеме и в любой момент времени, выходные данные, получаемые в результате функционирования системы, должны быть верными и непротиворечивыми.
Информационная система разрабатывается для ВУЗа. Она позволяет хранить большое количество сведений в одной базе данных, экономит рабочее время за счет автоматизации трудоемких процессов. Таким образом, разработанный проект информационной системы позволяет полностью автоматизировать документооборот, тем самым облегчить процесс заполнения документов, а значит, снизить количество ошибок, а также снизить затраты на обработку информации.
В данной исследовательской работе была предложена модель формирования учебной нагрузки ВУЗа с последующим распределением ее по кафедрам университета, с учетом существующих в образовательной организации требований и ограничений, основанной на представлении образовательных программ в качестве объекта с объемом ресурсов, требующих оптимального распределения среди его участников. Был представлен алгоритм и описан процесс поиска оптимального формирования и последующего распределения нагрузки университета по кафедрам с учетом всех принятых в образовательной организации ограничений и требований. Процесс сориентирован на достижение максимального показателя взвешенной оценки распределения учебной нагрузки по кафедрам университета. Предложенная в данной исследовательской работе модель основана на формировании учебной нагрузки университета за счет упорядочивания образовательных программ по мере убывания их весовых коэффициентов, в соответствии с количеством студентов, обучающихся по этим образовательным программам, с последовательным закреплением за каждой кафедрой максимально возможного объема учебной нагрузки.
В алгоритме предложенной модели заложена оптимизация каждого этапа формирования с последующим закреплением за кафедрой часов нагрузки. Модель дает возможность модернизировать и оптимизировать процесс формирования часов при ограничениях, принятых в образовательном учреждении высшего образования и отраженных в начальных условиях модели.
Все поставленные задачи выпускной квалификационной работы (ВКР) выполнены.
Спроектированная система обеспечивает хранение информации в реляционной базе данных в удобной для ее обработки форме и отображает данные по факультетам, кафедрам, учебным планам, преподавателям, нагрузке на экране монитора. Позволяет получать необходимую пользователю информацию в виде выходных документов в полном объеме и в любой момент времени, выходные данные, получаемые в результате функционирования системы, должны быть верными и непротиворечивыми.
Информационная система разрабатывается для ВУЗа. Она позволяет хранить большое количество сведений в одной базе данных, экономит рабочее время за счет автоматизации трудоемких процессов. Таким образом, разработанный проект информационной системы позволяет полностью автоматизировать документооборот, тем самым облегчить процесс заполнения документов, а значит, снизить количество ошибок, а также снизить затраты на обработку информации.
В данной исследовательской работе была предложена модель формирования учебной нагрузки ВУЗа с последующим распределением ее по кафедрам университета, с учетом существующих в образовательной организации требований и ограничений, основанной на представлении образовательных программ в качестве объекта с объемом ресурсов, требующих оптимального распределения среди его участников. Был представлен алгоритм и описан процесс поиска оптимального формирования и последующего распределения нагрузки университета по кафедрам с учетом всех принятых в образовательной организации ограничений и требований. Процесс сориентирован на достижение максимального показателя взвешенной оценки распределения учебной нагрузки по кафедрам университета. Предложенная в данной исследовательской работе модель основана на формировании учебной нагрузки университета за счет упорядочивания образовательных программ по мере убывания их весовых коэффициентов, в соответствии с количеством студентов, обучающихся по этим образовательным программам, с последовательным закреплением за каждой кафедрой максимально возможного объема учебной нагрузки.
В алгоритме предложенной модели заложена оптимизация каждого этапа формирования с последующим закреплением за кафедрой часов нагрузки. Модель дает возможность модернизировать и оптимизировать процесс формирования часов при ограничениях, принятых в образовательном учреждении высшего образования и отраженных в начальных условиях модели.
Все поставленные задачи выпускной квалификационной работы (ВКР) выполнены.
Подобные работы
- Методы и инструментарий разработки информационной системы организации образовательной деятельности ВУЗа
Магистерская диссертация, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4865 р. Год сдачи: 2017 - Модели и алгоритмы управления обслуживанием пациентов медицинского учреждения
Магистерская диссертация, информационные системы. Язык работы: Русский. Цена: 4850 р. Год сдачи: 2020 - Методы и инструменты разработки информационной системы организации образовательной деятельности учреждения
Магистерская диссертация, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4920 р. Год сдачи: 2021 - Разработка информационной системы по составлению расписания проведения учебных занятий в ВУЗе с использованием ГИС-методологии
Бакалаврская работа, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4370 р. Год сдачи: 2020 - Организация автоматизированного расписания образовательного процесса в Уральском государственном педагогическом университете
Дипломные работы, ВКР, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4220 р. Год сдачи: 2018 - РАЗРАБОТКА РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНЫХ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ТЕОРИИ И МЕТОДОВ МАРШРУТНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ДОЗОВЫХ НАГРУЗОК В СИСТЕМЕ С РАДИОАКТИВНЫМИ ОБЪЕКТАМИ (ПРИМЕНИТЕЛЬНО К РАЗНЫМ ЭТАПАМ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА АС)
Диссертации (РГБ), электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4395 р. Год сдачи: 2022 - Эволюция налога на прибыль организаций и его перспективы в российской системе налогообложения
Диссертация , финансы и кредит. Язык работы: Русский. Цена: 500 р. Год сдачи: 2005 - СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОРГАНИЗАЦИИ
СМЕШАННОГО ОБУЧЕНИЯ В ИНЖЕНЕРНОМ ОБРАЗОВАНИИ
ПУТЕМ РАЗРАБОТКИ МОДУЛЯ НАКОПЛЕНИЯ СТАТИСТИКИ И
КОНТРОЛЯ ОБУЧЕНИЯ
Магистерская диссертация, информационные системы. Язык работы: Русский. Цена: 5710 р. Год сдачи: 2018 - Программный комплекс для автоматизированного составления расписания
Магистерская диссертация, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4870 р. Год сдачи: 2018