ВВЕДЕНИЕ 5
1 ГЛАВА - АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ, СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ
СИСТЕМЫ ПО АВТОМАТИЗИРОВАННОМУ СОСТАВЛЕНИЮ РАСПИСАНИЯ 8
1.1 Анализ типовой структуры организации ВУЗа 8
1.1.1 Миссия организации 8
1.1.2 Управленческая структура ВУЗа 9
1.1.3 Состояние информационных технологий на примере РГГМУ 11
1.1.4 Модель процесса составления расписания «as-is» 12
1.1.5 Модель потоков данных в ВУЗе, в процессе формирования учебного
расписания 15
1.2 Обоснование выбранной задачи 16
1.2.1 Особенности предметной области 16
1.2.2 Обоснование потребности информатизации процесса 18
1.3 Анализ требований и концептуальное проектирование Информационной Системы 19
1.3.1 Описание используемой методологии выработки функциональных
требований и алгоритмов оптимизации и их результаты 19
1.3.2 Исследование информационной системы автоматизирующей процесс
составления расписания и её влияния на организацию 21
1.3.3 Стадии проектирования и разработки 25
1.3.4 Технико-экономическое обоснование 26
2 ГЛАВА - ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ПО АВТОМАТИЗИРОВАННОМУ СОСТАВЛЕНИЮ РАСПИСАНИЯ 30
2.1 Разработка UML Диаграмм 30
2.1.1 Разработка диаграммы вариантов использования 30
2.1.2 Разработка диаграмм последовательности 32
2.1.3 Разработка диаграммы развёртывания 43
2.1.4 Разработка диаграммы компонентов 44
2.1.5 Разработка ER диаграммы 46
2.1.6 Разработка диаграммы процессов по нотации IDEF0 внутри
Информационной Системы 47
3 ГЛАВА - РЕАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ПО
АВТОМАТИЗИРОВАННОМУ СОСТАВЛЕНИЮ РАСПИСАНИЯ 50
3.1 Реализация интерфейса 50
3.1.1 Главное меню 50
3.1.2 Меню просмотра 51
3.1.3 Меню вноса параметров автоматизированного составления расписания
3.1.4 Меню импорта данных из xlsx файлов 53
3.1.5 Меню экспорта расписания 54
3.1.6 Меню справки 55
3.2 Реализации Базы Данных 58
3.2.1 Таблица «Группы» 58
3.2.2 Таблица «Аудитории» 59
3.2.2 Таблица «Преподаватели» 60
3.2.3 ТАБЛИЦА «ПРЕДМЕТЫ» 60
3.2.4 Таблица «Учебный план» 61
3.2.5 Таблица «Расписание» 62
3.2.6 Таблица «Настройки» 62
3.2.7 Примеры кода работы программы с базой данных 63
3.3 Реализация алгоритма автоматической генерации расписания
3.4 Тестирование 70
4 ГЛАВА - РАСЧЁТ НАДЁЖНОСТИ СИСТЕМЫ 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 77
ПРИЛОЖЕНИЕ А (ISA АНАЛИЗ) 81
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
В эпоху стремительного научно-технического и социально-экономического развития, всё больше людей стремятся и имеют возможность получать образовательные услуги, в частности услуги ВУЗов.
Несмотря на перспективы получения большого количества сотрудников высокой степени квалификации, такая ситуация так же ведёт к появлению административных сложностей. Данные сложности наиболее широко проявляют себя в сфере ручной обработки большого массива данных, основой которых служат: сведенья о большом числе групп, данные о направлениях их подготовки и соответствующим им занятиям, а также данные аудиторного фонда, преподавательского состава и технического обеспечения университета. Ярким последствием подобных сложностей, обусловленных составлением расписания в ручном режиме с учётом большого числа групп, ограниченного аудиторного фонда и минимально необходимого учебного персонала, является неизбежное возникновение ошибок, вызванных человеческим фактором. К таким ошибкам можно отнести совмещение занятий разных групп в одном учебном помещении или у одного преподавателя, в одно и то же время. Не меньшую проблему вызывает и решения проблемы ограничений аудиторного фонда, путём распределения учебных занятий групп по разным корпусам, территориально расположенных на значительном удалении друг от друга. Результатом этого становятся проблемы перемещения, как студентов, так и преподавателей из одного здания в другое в непредназначенные для этого моменты времени (короткие перерывы). В силу вышеперечисленного, создание автоматизированных средств по генерации и оптимизации, учитывающей географическую удалённость корпусов, расписания учебных занятий, является сложной и достаточно актуальной задачей.
Объектом исследования данной работы является типовая структура высшего учебного заведения, на примере Российского Государственного Гидрометеорологического Университета, обуславливающая возникновение и возможные пути решения проблемы нерационального применения ресурсов выражающиеся в некорректном учебном расписании. Основным предметом исследования является процесс составления и оптимизации учебного расписания.
Цель данной работы - разработка ИС автоматизации процесса составления расписания с учётом ГИС методологии. Под Гис методологией подразумевается учёт удалённости корпусов, для недопущения перехода между ними в непредназначенные для этого перерывы между занятиями. Это, при правильно подобранном алгоритме расставления занятий и возможности ВУЗа предоставить минимально необходимое количество учебных помещений и преподавателей, может решить множество проблем, вызванных человеческим фактором.
В данной работе были применены следующие методы и технологии для достижения цели:
1 Применение нотации IDEF для анализа и моделирования процессов;
2 Применение нотации UML для формирования модели информационной системы;
3 Сравнительный анализ, представленных на рынке информационных систем схожего назначения, для выработки основных требований к программе;
В ходе выполнения и написания ВКР были использованы следующие вспомогательные программы: пакет программ Microsoft Office и программа построения ER диаграммы - ValentinaStudio.
Для непосредственной реализации проекта ВКР, а именно программы по автоматизации процесса составления расписания были применены:
1 Объектно-ориентрованный язык программирования высшего
уровня - Java, посредством открытого пакета разработки Open JDK[1];
2 Интеллектуальная среда программирования - «NetBeans IDE» [2];
3 Встраиваемая база данных - SQLite[3];
4 Среда проектирования баз данных - «SQLiteStudio» [4];
5 Свободно распространяемая библиотека java - JDBC[5],
организующая подключение программ написанных на языке java к базам данных;
6 Свободно распространяемая библиотека java - POI[6], обеспечивающая взаимодействия с офисными документами;
Результаты данной ВКР содержат:
1 Разработанную программу по составлению расписания с учётом ГИС методологии, а так же описывающие её модели;
2 Расчёт надёжности информационной системы, частью которой является разработанная программа;
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были продемонстрированы теоретические и практические навыки и умения, полученные в рамках обучения. Подводя её итоги можно выделить следующие наиболее значимые достигнутые результаты:
1 Проведение анализа предметной области сферы применения разрабатываемого, согласно теме работы, программного продукта, с выявлением основных параметров и функций проектируемой программы, представленное в аналитической части работы;
2 Разработка модели программного продукта, включающая в себя: написание технического задания, разработку UML, ER и DFD диаграмм, а также возможных сценариев взаимодействия, с ней пользователя показанных в главе посвящённой проектной части работы;
3 Реализация приложения, автоматизирующего процесс составления расписания, продемонстрированная в третьей главе, с учётом следующих требований:
a. отсутствие окон и перемещений между корпусами в непредназначенные для этого моменты времени для студентов;
b. учёт личных пожеланий преподавателей;
c. запрет на наложение пар разных групп в одной аудитории или у одного преподавателя на одной паре;
4 Расчёт надёжности информационной системы, как совокупности
разработанной программы с программными и техническими средствами, ответственными за осуществления её функционирования, показанный в четвёртой главе.
Следует отметить, что разработанная в ходе выпускной квалификационной работы программа обладает такими минусами как одностороннее составление расписания, при котором минимизация окон и переходов между корпусами происходит преимущественно у студентов, а так же ряд проблем связанных с удобством использования интерфейса программы. Первая проблема может быть решена за счёт применения более эффективных алгоритмов расстановки хронологии занятий и/или используемого аудиторного фонда. Второй недостаток может быть убран путём расширения интерфейса программы с внесением в него большего числа интерактивных элементов.
При написании данной работы были продемонстрированы результаты разработки программы в виде изображений готового интерфейса программы, структуры её базы данных, а так же частей кода представленных как примеры (полный листинг кода продемонстрирован в приложении Г).
В заключение можно сказать, что поставленная перед данной выпускной квалификационной работой цель, а именно разработка приложения по автоматизации процесса составления расписания с учётом ГИС методологии (где геоинформационную составляющую образуют пространственно-атрибутивные данные об аудиториях и временные данные, связанные с конкретными промежутками проведения занятий - парами) была достигнута.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
