Помощь студентам в учебе
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ «РАСПИСАНИЕ ЗАНЯТИЙ В ИНСТИТУТЕ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК»
|
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СОСТАВЛЕНИЯ РАСПИСАНИЙ
УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ 6
1.1 Особенности составления расписаний учебных занятий 6
1.2 Теоретические аспекты автоматизации процесса составления расписаний
в ВУЗах 7
1.3 Анализ существующих программных продуктов для составления
расписаний 16
2 АНАЛИЗ ПРОЦЕССА СОСТАВЛЕНИЯ РАСПИСАНИЙ
МЕТОДИЧЕСКИМ ОТДЕЛОМ ИНСТИТУТА ИНЖЕНЕРНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК 30
2.1 Общая характеристика деятельности методического отдела 30
2.2 Оценка существующего метода составления расписаний 31
2.3 Обоснование потребности в проектировании автоматизированной
информационной системы составления расписаний учебных занятий 39
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ СОСТАВЛЕНИЯ РАСПИСАНИЙ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ 41
3.1 Формулировка основных требований к проектируемой
автоматизированной информационной системе 41
3.2 Проектирование алгоритмов функционирования и структуры хранения
данных автоматизированной информационной системы 43
3.3 Расчет планируемой фактической эффективности от внедрения
проектируемой информационной системы 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 55
ПРИЛОЖЕНИЕ
1 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СОСТАВЛЕНИЯ РАСПИСАНИЙ
УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ 6
1.1 Особенности составления расписаний учебных занятий 6
1.2 Теоретические аспекты автоматизации процесса составления расписаний
в ВУЗах 7
1.3 Анализ существующих программных продуктов для составления
расписаний 16
2 АНАЛИЗ ПРОЦЕССА СОСТАВЛЕНИЯ РАСПИСАНИЙ
МЕТОДИЧЕСКИМ ОТДЕЛОМ ИНСТИТУТА ИНЖЕНЕРНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК 30
2.1 Общая характеристика деятельности методического отдела 30
2.2 Оценка существующего метода составления расписаний 31
2.3 Обоснование потребности в проектировании автоматизированной
информационной системы составления расписаний учебных занятий 39
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ СОСТАВЛЕНИЯ РАСПИСАНИЙ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ 41
3.1 Формулировка основных требований к проектируемой
автоматизированной информационной системе 41
3.2 Проектирование алгоритмов функционирования и структуры хранения
данных автоматизированной информационной системы 43
3.3 Расчет планируемой фактической эффективности от внедрения
проектируемой информационной системы 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 55
ПРИЛОЖЕНИЕ
На сегодняшний день мировое сообщество вступило в эпоху информатизации. Согласно Стратегии развития информационного общества в Российской Федерации на 2017-2030 годы Информационное общество - общество, в котором информация и уровень ее применения и доступности кардинальным образом влияют на экономические и социокультурные условия жизни граждан. В России информационное общество характеризуется широким распространением и доступностью мобильных устройств (в среднем на одного россиянина приходится два абонентских номер мобильной связи), а также беспроводных технологий, сетей связи [14].
Информационные технологии стали неотъемлемой частью не только повседневной жизни людей, но и деятельности институтов государственной власти и бизнеса. Также активное и рациональное использование информационных технологий позволяет организации не зависимо от ее размеров, сферы и масштабов деятельности поддерживать высокий уровень конкурентоспособности. Таким образом, для таких организаций в условиях быстрого и постоянного развития информационных технологий существует необходимость совершенствования как материальных ресурсов и используемого программного обеспечения в отдельности, так и всей информационной архитектуры в целом.
Не остаются в стороне и учебные заведения, как бюджетные, так и частные. Огромное количество процессов подлежит автоматизации в настоящих условиях информатизации, в том числе и процесс составления расписания, являющийся одним из основных организационных в учебных заведениях, который и будет исследован в данной работе.
Научные исследования процесса составления расписания начинаются с середины прошлого века. Составление расписаний встречается не только в сфере образования, но и в сфере транспортных перевозок, промышленности, массового обслуживания и т.д. Задачу составления оптимального расписания решить обычным перебором возможно только при определении небольшого количества критериев и вариантов выбора. Решение данной задачи в условиях реальности почти невозможно, т.к. необходимо предусмотреть все, часто конфликтующие между собой, ограничения организационного и психофизиологического характера.
В последнее время предпринимаются попытки автоматизации процесса составления расписания при помощи вычислительной техники и Microsoft Excel. Внедрение полноценных автоматизированных
информационных систем составления расписаний позволяют себе лишь единичные ВУЗы.
Целью данной диссертации является повышение эффективности деятельности методического отдела за счет проектирования автоматизированной информационной системы составления расписаний в учебных заведениях на примере Института инженерных технологий и естественных наук.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) Рассмотреть и изучить теоретические аспекты, а также особенности процесса составления расписаний в учебных заведениях.
2) Проанализировать существующие программные продукты, автоматизирующие процесс составления расписаний.
3) Исследовать существующий процесс составления расписаний в институте инженерных технологий и естественных наук.
4) Спроектировать автоматизированную информационную систему составления расписания в учебных заведениях.
5) Провести оценку эффективности от планируемого внедрения спроектированной автоматизированной информационной системы.
Объектом исследования выступает деятельность методического отдела Института инженерных технологий и естественных наук.
Предметом исследования является процесс составления расписаний в Институте инженерных технологий и естественных наук.
Актуальность заключается в необходимости автоматизации процесса составления расписания для быстрого нахождения самого оптимального варианта расписания
Научная новизна заключается в комбинировании жадного алгоритма и спискового метода теории расписания с целью разработки алгоритма составления расписания, который позволит автоматизировать процесс составления расписания, составить оптимальное расписание за допустимое время в рамках заранее заданных условий.
Магистерская диссертация включает в себя введение, 3 главы и заключение. Введение раскрывает актуальность темы выпускной квалификационной работы, определяет объект и предмет исследования, его цели и задачи.
В первой главе рассматриваются теоретические сведения о составлении расписаний учебных занятий в учебных заведениях.
Во второй главе проводится анализ деятельности методического отдела Института инженерных технологий и естественных наук в области составления расписаний.
В третьей главе описывается непосредственно проектирование автоматизированной информационной системы составления расписаний, а также производится предполагаемая оценка эффективности от планируемого внедрения спроектированной информационной системы.
В заключении подводятся итоги о достижении поставленной цели квалификационной работы.
Информационные технологии стали неотъемлемой частью не только повседневной жизни людей, но и деятельности институтов государственной власти и бизнеса. Также активное и рациональное использование информационных технологий позволяет организации не зависимо от ее размеров, сферы и масштабов деятельности поддерживать высокий уровень конкурентоспособности. Таким образом, для таких организаций в условиях быстрого и постоянного развития информационных технологий существует необходимость совершенствования как материальных ресурсов и используемого программного обеспечения в отдельности, так и всей информационной архитектуры в целом.
Не остаются в стороне и учебные заведения, как бюджетные, так и частные. Огромное количество процессов подлежит автоматизации в настоящих условиях информатизации, в том числе и процесс составления расписания, являющийся одним из основных организационных в учебных заведениях, который и будет исследован в данной работе.
Научные исследования процесса составления расписания начинаются с середины прошлого века. Составление расписаний встречается не только в сфере образования, но и в сфере транспортных перевозок, промышленности, массового обслуживания и т.д. Задачу составления оптимального расписания решить обычным перебором возможно только при определении небольшого количества критериев и вариантов выбора. Решение данной задачи в условиях реальности почти невозможно, т.к. необходимо предусмотреть все, часто конфликтующие между собой, ограничения организационного и психофизиологического характера.
В последнее время предпринимаются попытки автоматизации процесса составления расписания при помощи вычислительной техники и Microsoft Excel. Внедрение полноценных автоматизированных
информационных систем составления расписаний позволяют себе лишь единичные ВУЗы.
Целью данной диссертации является повышение эффективности деятельности методического отдела за счет проектирования автоматизированной информационной системы составления расписаний в учебных заведениях на примере Института инженерных технологий и естественных наук.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) Рассмотреть и изучить теоретические аспекты, а также особенности процесса составления расписаний в учебных заведениях.
2) Проанализировать существующие программные продукты, автоматизирующие процесс составления расписаний.
3) Исследовать существующий процесс составления расписаний в институте инженерных технологий и естественных наук.
4) Спроектировать автоматизированную информационную систему составления расписания в учебных заведениях.
5) Провести оценку эффективности от планируемого внедрения спроектированной автоматизированной информационной системы.
Объектом исследования выступает деятельность методического отдела Института инженерных технологий и естественных наук.
Предметом исследования является процесс составления расписаний в Институте инженерных технологий и естественных наук.
Актуальность заключается в необходимости автоматизации процесса составления расписания для быстрого нахождения самого оптимального варианта расписания
Научная новизна заключается в комбинировании жадного алгоритма и спискового метода теории расписания с целью разработки алгоритма составления расписания, который позволит автоматизировать процесс составления расписания, составить оптимальное расписание за допустимое время в рамках заранее заданных условий.
Магистерская диссертация включает в себя введение, 3 главы и заключение. Введение раскрывает актуальность темы выпускной квалификационной работы, определяет объект и предмет исследования, его цели и задачи.
В первой главе рассматриваются теоретические сведения о составлении расписаний учебных занятий в учебных заведениях.
Во второй главе проводится анализ деятельности методического отдела Института инженерных технологий и естественных наук в области составления расписаний.
В третьей главе описывается непосредственно проектирование автоматизированной информационной системы составления расписаний, а также производится предполагаемая оценка эффективности от планируемого внедрения спроектированной информационной системы.
В заключении подводятся итоги о достижении поставленной цели квалификационной работы.
Одной из важнейших проблем качественной организации учебного процесса в ВУЗе является задача формирования качественного расписания учебных занятий. Эта задача является основной в деятельности методического отдела. Качественно составленное расписание должно обеспечить в очередном семестре равномерную загрузку как студенческих групп, так и профессорско-преподавательского состава.
Данная работа направлена на проектирование информационной системы, позволяющей составить качественное расписание занятий и за сравнительно короткий срок.
Среди результатов работы можно выделить следующие:
1) В результате рассмотрения особенностей составления расписаний было выделено, что задача планирования расписания учебных занятий - это задача на составление расписания комбинаторного типа, характерной особенностью которой является огромная размерность и наличие большого числа ограничений сложной формы. Кроме того, стоит отметить, что в настоящее время, универсальные методы решения таких задач отсутствуют.
2) В ходе рассмотрения классификации методов автоматизации
процесса составления расписания были выделены следующие группы методов: последовательны методы, кластерные методы, метод
распространения ограничений, мета-эвристически методы.
3) Была проанализирована работа методического отдела, направленная на составление расписания в Институте инженерных технологий и естественных наук. Выявлено, что расписание составляется вручную, в качестве сетки часов используется Microsoft Excel.
4) Были выбраны методы, при помощи которых был разработан алгоритм для автоматизации составления оптимального расписания, а также разработана структура хранения данных - база данных Расписание.
5) Был произведен расчет эффективности от реализации автоматизированной информационной системы составления расписания для Института инженерных технологий и естественных наук.
Целью выпускной квалификационной работы являлось повышение эффективности деятельности методического отдела за счет проектирования автоматизированной информационной системы составления расписаний в учебных заведениях. Автоматизированная информационная система составления расписаний спроектирована, эффективность от внедрения рассчитана и выражается в сокращении временных затрат на составление расписания до 10 рабочих дней, а также сокращение расходов на заработную плату диспетчерам в сумме условно 360 000 рублей за 5 лет использования системы.
По итогам рассмотрения пунктов можно сделать вывод о том, что цель была достигнута.
Данная работа направлена на проектирование информационной системы, позволяющей составить качественное расписание занятий и за сравнительно короткий срок.
Среди результатов работы можно выделить следующие:
1) В результате рассмотрения особенностей составления расписаний было выделено, что задача планирования расписания учебных занятий - это задача на составление расписания комбинаторного типа, характерной особенностью которой является огромная размерность и наличие большого числа ограничений сложной формы. Кроме того, стоит отметить, что в настоящее время, универсальные методы решения таких задач отсутствуют.
2) В ходе рассмотрения классификации методов автоматизации
процесса составления расписания были выделены следующие группы методов: последовательны методы, кластерные методы, метод
распространения ограничений, мета-эвристически методы.
3) Была проанализирована работа методического отдела, направленная на составление расписания в Институте инженерных технологий и естественных наук. Выявлено, что расписание составляется вручную, в качестве сетки часов используется Microsoft Excel.
4) Были выбраны методы, при помощи которых был разработан алгоритм для автоматизации составления оптимального расписания, а также разработана структура хранения данных - база данных Расписание.
5) Был произведен расчет эффективности от реализации автоматизированной информационной системы составления расписания для Института инженерных технологий и естественных наук.
Целью выпускной квалификационной работы являлось повышение эффективности деятельности методического отдела за счет проектирования автоматизированной информационной системы составления расписаний в учебных заведениях. Автоматизированная информационная система составления расписаний спроектирована, эффективность от внедрения рассчитана и выражается в сокращении временных затрат на составление расписания до 10 рабочих дней, а также сокращение расходов на заработную плату диспетчерам в сумме условно 360 000 рублей за 5 лет использования системы.
По итогам рассмотрения пунктов можно сделать вывод о том, что цель была достигнута.