Компьютерная система поддержки составления учебного плана должна выполнять следующие функции:

· предоставлять возможности составления учебного плана с автоматическим вычислением необходимых суммарных объемов изучения дисциплин по каждому циклу, каждому виду занятий, каждому семестру;

· автоматически формировать итоговые таблицы учебного плана, содержащие информацию о сводных данных по бюджету часов (в неделях), о сводных данных по часам обучения (общий объем, по каждому виду занятий, по семестрам) (в часах), о распределении практик, дипломного проектирования, государственной аттестации;

· осуществлять контроль ограничений, выдвигаемых требованиями к учебному плану специальности;

· формировать печатный вариант учебного плана, соответствующего стандартному бланку учебного плана.

Критерием эффективности использования КСПСУП является возможность быстрого составления учебного плана с подсчетом всех необходимых величин и учетом всех ограничений, а также возможность оперативного внесения изменений в учебный план с обнаружением ошибок и несоответствий, которые могут возникнуть, с автоматическим исправлением некоторых типичных ошибок ввода данных.

Результаты работы КСПСУП могут быть использованы для получения электронных и бумажных вариантов учебного плана любой специальности.

В соответствии с назначением КСПСУП должна содержать три функциональные подсистемы:

1) титульная и итоговые страницы учебного плана;

2) перечень учебных дисциплин;

3) контроль ограничений и вычислительные операции.

В подсистему «Титульная и итоговые страницы учебного плана» включаются сведения о продолжительности каждого учебного семестра, о периодах проведения и продолжительности экзаменационных сессий, каникул, различного вида практик, об общем объеме учебных занятий различных видов. Все требуемые сведения указаны в п. 1.3.2.2. В подсистему «Перечень учебных дисциплин» включаются сведения об учебных циклах, о дисциплинах, рекомендуемых для данной специальности, об объеме занятий, форме контролей и периоде изучения для каждой дисциплины. В подсистему «Контроль ограничений и вычислительные операции» включаются сведения о действующих ограничениях на общий объем занятий, объем аудиторных занятий в каждом семестре и по каждой образовательной квалификации, на объем нормативных часов по каждому циклу, на количество различного вида контролей в каждом семестре; различные требования кратности часов; производятся все необходимые вычислительные операции, а также вычислительные операции, контролирующие введенные ограничения. Эти сведения также приведены в п. 1.3.2.2.

КСПСУП должна предоставлять возможность создания учебного плана специальности с использованием сервисных функций для установленных основных разделов (см. п. 1.3.1):

· Титульный лист: в оформленный в соответствии со стандартным бланком учебного плана титульный лист вносятся только шифр и название конкретной специальности.

· I. График учебного процесса: в оформленную в соответствии со стандартным бланком учебного плана таблицу графика учебного процесса вносятся изменения только в содержательную часть с контролем правильности ввода различных условных обозначений составляющих учебного процесса (виды практик, экзаменационная сессия, каникулы, дипломное проектирование, государственная аттестация, количество недель теоретического обучения) (рис. 1.16).



Рис. 1.16. Формирование графика учебного процесса с контролем правильности ввода

· II. Сводный бюджет времени (в неделях) (рис. 1.17):

§ в оформленной в соответствии со стандартным бланком учебного плана сводной таблице по бюджету часов автоматически формируются сведения о длительности каждого вида учебной деятельности (теоретическому обучению, практикам, экзаменационной сессии, каникулам, дипломному проектированию, государственной аттестации) по каждому курсу, исходя из данных листа «I. График учебного процесса»;

§ все итоговые значения (для каждого курса и для всего периода обучения) вычисляются автоматически.

Рис. 1.17. Автоматизация вычислений в разделе «Сводный бюджет времени»

· III. План учебного процесса:

§ в оформленную в соответствии со стандартным бланком учебного плана таблицу с перечнем дисциплин вводятся данные только об изменяемых и «специальных» дисциплинах (название, объемы занятий, период изучения, форма контролей);

§ возможность автоматического добавления новых строк для ввода «специальных» дисциплин (рис. 1.18);

Рис. 1.18. Возможность автоматического добавления новых строк

§ автоматическое вычисление итоговых объемов занятий (общего объема, аудиторных занятий, лекционных, лабораторных, практических занятий, самостоятельной работы, аудиторных занятий по каждому семестру) и количества контролей (экзаменов, курсовых проектов, курсовых работ, расчетно-графических работ) для каждого цикла (рис. 1.19);

Рис. 1.19. Автоматическое вычисление итоговых объемов занятий

§ автоматическое вычисление объема нормативных часов по каждому циклу и каждой образовательной характеристике (рис. 1.20);

Рис. 1.20. Автоматическое вычисление объема нормативных часов

автоматическое вычисление общего объема занятий и объема аудиторных занятий для каждой дисциплины (рис. 1.21);

Рис. 1.21. Автоматическое вычисление объема аудиторных занятий

§ контроль исчерпания бюджетного фонда путем отображения в дополнительных колонках количества часов расхождения между запланированными общим объемом занятий, объемом аудиторных занятий и соответствующими суммарными значениями, вычисляемыми автоматически по данным колонок, определяющих указанные величины (рис. 1.22);

Рис. 1.22. Контроль исчерпания бюджетного фонда

§ возможность учета дисциплины как нормативной путем введения символа «*» в специальной колонке для этой дисциплины (рис. 1.23);

Рис. 1.23. Учет нормативных дисциплин

§ цветовое информирование о возможных ошибках:

р лиловый фон ячеек:

Д отсутствие какого-либо контроля по результатам изучения дисциплины в семестре изучения (рис. 1.24);



Рис. 1.24. Информирование об отсутствии контролей по дисциплине

Д наличие контроля в семестре, в котором дисциплина не изучается (рис. 1.25);

Рис. 1.25. Информирование о «лишнем» контроле

Д несоответствие суммарного объема лекционных, лабораторных и практических занятий запланированному объему аудиторных занятий (рис. 1.26);

Рис. 1.26. Информирование о несоответствии объема аудиторных занятий запланированному числу

Д несоответствие суммарного объема занятий в семестрах суммарному объему лекционных, лабораторных и практических занятий (рис. 1.27);



Рис. 1.27. Информирование о несоответствии суммарного объема занятий в семестре запланированному числу

Д несоответствие суммарного объема аудиторных занятий и самостоятельной работы введенному общему объему изучения дисциплины (рис. 1.28);

Рис. 1.28. Информирование о несоответствии суммарного объема аудиторных занятий и самостоятельной работы по дисциплине запланированному числу

Д расхождение суммарного объема занятий и объема аудиторных занятий в каждом цикле с плановыми значениями (рис. 1.29);

Рис. 1.29. Информирование о несоответствии суммарного объема занятий запланированному числу

желтый фон ячеек:

Д несоблюдение условия кратности часов изучения дисциплины в семестре количеству недель в этом семестре (рис. 1.30);

Рис. 1.30. Несоблюдение условия кратности количеству недель в семестре

Д несоблюдение условия кратности общего объема часов заданному значению (на период составления КСПСУП - 27) (рис. 1.31);

Рис. 1.31. Несоблюдение условия кратности общего числа часов числу 27

р красный фон ячеек - несоответствие суммарного объема нормативных дисциплин по циклу плановому значению (рис. 1.32);



Рис. 1.32. Несоответствие суммарного объема нормативных дисциплин по циклу плановому значению

§ цветовое информирование о типе дисциплин (рис. 1.33):

р зеленый фон - общеобразовательная дисциплина, с установленным «жестко» объемом всех видов занятий и семестрами изучения;

р желтый фон - общеобразовательная дисциплина, с установленным «жестко» объемом всех видов занятий, но возможностью варьирования семестров изучения;

р голубой фон - «специальная» дисциплина;

р сиреневый фон - практики, производственное обучение и дипломное проектирование;

Рис. 1.33. Информирование о типе дисциплин

§ возможность группового просмотра дисциплин (по циклам, по типам: общеобразовательные дисциплины, с установленным «жестко» объемом всех видов занятий, общеобразовательные дисциплины, с возможностью варьирования семестров изучения, «специальные» дисциплины) (рис. 1.34);



Рис. 1.34. Просмотр дисциплин по циклам

§ автоматическое создание печатной версии учебного плана в черно-белом варианте со скрытием служебной информации (рис. 1.35).

Рис. 1.35. Автоматическое создание печатной версии

· Сводная таблица объемов учебных занятий:

§ в оформленной в соответствии со стандартным бланком учебного плана сводной таблице объемов учебных занятий автоматически формируются по данным листа «III. План учебного процесса» сведения о суммарном объеме всех видов занятий по периоду обучения и суммарном объеме аудиторных занятий в каждом семестре (рис. 1.36);



Рис. 1.36. Автоматическое формирование данных раздела «Сводная таблица объемов учебных занятий»

§ автоматическое вычисление расхождений и цветовое информирование по следующим направлениям:

р несоответствие общего объема занятий и объема аудиторных занятий по каждой образовательной квалификации и в целом по периоду обучения плановым значениям (рис. 1.37);

Рис. 1.37. Несоответствие итоговых значений плановым

р несоответствие максимально возможного количества контролей по каждому семестру запланированному количеству контролей (рис. 1.38);

Рис. 1.38. Информирование о несоответствии числа контролей максимально возможному

§ автоматическое создание печатной версии сводной таблицы объемов учебных занятий в черно-белом варианте со скрытием служебной информации.

· IV. Виды практик: в оформленной в соответствии со стандартным бланком учебного плана таблице распределения практик автоматически формируются по данным листа «I. График учебного процесса» сведения о распределении практик (количество недель и семестр проведения).

· IV. Государственная аттестация: в оформленную в соответствии со стандартным бланком учебного плана таблицу вносятся данные о дипломном проектировании, государственной аттестации.

1.6 Разработка алгоритмов решения функциональной задачи

Алгоритмы решения функциональной задачи для КСПСУП заключаются в определении последовательности действий, необходимых для описанного в предыдущем параграфе функционирования системы.

Как уже отмечалось ранее, для разработки КСПСУП наиболее целесообразным является использование табличного процессора MS Excel. Выбор данного приложения обозначен тем, что табличный процессор MS Excel не только предоставляет разнообразные возможности создания различного вида таблиц, являющихся основой учебного плана, но и позволяет осуществлять всевозможные вычислительные операции и реализовывать контроль налагаемых ограничений путем использования сервисных возможностей и макросов на языке Visual Basic for Application (VBA).

Рассмотрим основные алгоритмы автоматизации определенной в предыдущем параграфе функциональности КСПСУП средствами MS Excel.

Контроль правильности ввода при составлении раздела «I. График учебного процесса»

Требование контроля правильности ввода различных условных обозначений составляющих учебного процесса (видов практик, экзаменационной сессии, каникул, дипломного проектирования, государственной аттестации и т.п.) является одним из компонентов функциональной структуры КСПСУП.

Для осуществления контроля правильности ввода в MS Excel следует выполнить следующие действия:

· создать таблицу, в которую требуется вводить данные с контролем правильности ввода;

· создать столбец подстановок - значений, которые могут быть ведены в таблицу (в нашем случае столбец условных обозначений, приведенных в п. 1.4.3);

· выделить содержательную часть создаваемой таблицы (в которую следует вводить значения);

· выполнить команду Данные\Проверка;

· в поле Тип данных выбрать Список, в появившемся поле Источник указать диапазон, в котором размещен столбец подстановок (рис. 1.39);

Рис. 1.39. Внешний вид окна Проверка вводимых значений для установки контроля правильности ввода условных обозначений составляющих учебного процесса

· подтвердить установку контроля значений;

· с помощью появляющегося списка в ячейках создаваемой таблицы вводить требуемые значения.

Автоматическое формирование раздела «II. Сводный бюджет времени (в неделях)»

Раздел II содержит информацию, указанную в п. 1.3.1, и согласно требованиям к функциональной структуре КСПСУП должен заполняться автоматически.

Для автоматического формирования сводных данных необходимо использовать Мастер Функций.

Для создания автоматической таблицы, соответствующей рассматриваемому разделу, следует на отдельном листе создать заготовку таблицы, а затем наполнить ее формулами, вычисляющими суммарное количество недель на каждый вид обучения для каждого курса.

Например, для того, чтобы вычислить суммарное количество недель теоретического обучения, следует в соответствующую ячейку ввести формулу:

=СЧЁТЕСЛИ (I! B3:AN3; "»)

где СЧЕТЕСЛИ - функция, вычисляющая количество ячеек, содержащих указанные в ее условии значения, I - имя листа, содержащего раздел «I. График учебного процесса», B:AN - столбцы, содержащие данные о видах обучения, 3 - строка, содержащая данные для 1-го курса, «» - пустые ячейки, соответствующие условному обозначению теоретического обучения.

Остальные итоговые значения вычисляются аналогично. Несколько сложнее вычисляются итоговые значения количества недель по всем видам практик (рис. 1.40). Для их вычисления необходимо использовать формулу, суммирующую количества недель практик каждого вида. Например, такая формула для двух видов практик (а их, согласно, требованиям не 2, а 4) выглядит следующим образом:

=СУММ (СЧЁТЕСЛИ(I! B9:BA9; «О»); СЧЁТЕСЛИ (I! B9:BA9; «П»); СЧЁТЕСЛИ (I! B9:BA9; «пп»); СЧЁТЕСЛИ (I! B9:BA9; «Х»))

Рис. 1.40. Внешний вид окна Мастер функций для вычисления количества недель практик

Автоматизация формирования раздела «III. План учебного процесса»

Вычисление итоговых значений

Вычисление основных итоговых значений в разделе перечня учебных дисциплин в основном осуществляется с использованием обычных функции суммирования и определения количества.

Например, вычисление итоговых часовых данных (общего объема, объемов аудиторных, лекционных, лабораторных, практических занятий, самостоятельной работы, аудиторных занятий по каждому семестру) производится с помощью функции СУММ.

Для вычисления итоговых значений количества контролей следуeт использовать функцию вычисления количества. Однако при вычислении количества экзаменов и зачетов могут возникнуть некоторые проблемы. Дело в том, что по некоторым дисциплинам обучение ведется несколько семестров. В этом случае в ячейке, указывающей семестр проведения зачета или экзамена, могут находиться несколько семестров, перечисленных через запятую. Например, экзамены по дисциплине «Высшая математика» проводятся в 1, 2, 3 семестрах. В этом случае простой подсчет количества ячеек, содержащих семестр контроля, не даст нужного результата.

Для автоматического учета количества семестров контроля, указанных через запятую, разработана специальная функция. Идея «работы» такой функции следующая: содержимое всех непустых ячеек складывается (как строки) и при каждом сложении добавляется запятая. Получаемая в результате строковая переменная содержит все семестры изучения по блоку, разделенные запятыми. Количество контролей в таком случае вдвое меньше длины такой итоговой сроковой переменной. Схема алгоритма такой функции представлена на рис. 1.41.

Рис. 1.41. Схема алгоритма функции вычисления количества контролей

Следующая проблема, возникающая при вычислении итоговых значений, касается подсчета количеств расчетно-графических заданий (РГЗ) и контрольных работ. В общем случае они могут быть указаны через знак дроби «/». Для подсчета каждого из таких видов контролей также разработана специальная функция с помощью VBA.

Контроль исчерпания бюджетного фонда

Для контроля исчерпания бюджетного фонда введены 3 дополнительных столбца, расположенные следующим образом:

1) после столбца с общим количеством часов;

2) после столбца с общим количеством аудиторных часов;

3) перед столбцами с распределением часов по семестрам.

В 1-м вспомогательном столбце вычисляется разность между общим количеством часов и суммарным числом часов аудиторных занятий и самостоятельной работы. Во 2-м вспомогательном столбце вычисляется разность между часами аудиторных занятий и суммарным числом часов, отведенных на лекционные, практические и лабораторные занятия. В 3-м вспомогательном столбце вычисляется разность между часами аудиторных занятий и суммарным числом часов занятий в семестрах.

Для контроля суммарных значений введены вспомогательные ячейки, определяющие разность между рекомендуемым числом часов по каждому циклу и образовательному уровню и имеющимся (рис. 1.29).

Учет нормативных дисциплин

Некоторые дисциплины учебного плана являются нормативными, то есть перечень умений по этим дисциплинам должен формировать список умений в образовательно-квалификационной характеристике. Нормативные дисциплины в учебном плане обозначаются специальным образом, а именно, символом «*» возле дисциплины (рис. 1.23). Число часов нормативных дисциплин вычисляется по каждому циклу и по каждой образовательной характеристике и должно быть равно установленному показателю, указанному п.п. 1.3.2.2.

Для вычисления итоговых часов по нормативным дисциплинам используется функция суммирования с условием - СУММЕСЛИ (рис. 1.42).

Рис. 1.42. Внешний вид окна Мастер функций для вычисления суммарного числа часов нормативных дисциплин

Также введена вспомогательная ячейка, содержащая разность между требуемым количеством часов нормативных дисциплин и имеющимся (рис. 1.32).

Цветовое информирование об ошибках

Цветовое информирование осуществляется с помощью использования условного форматирования, соответствующая команда которого расположена в меню Формат.

Например, окно Условное форматирование для информирования лиловым фоном ячеек о несоответствии суммарного объема занятий в семестрах суммарному объему лекционных, лабораторных и практических занятий выглядит следующим образом (рис. 1.43):



Рис. 1.43. Внешний вид окна Условное форматирование для информирования об ошибках

Созданное для группы ячеек условное форматирование с помощью копирования формата распространено на все нуждающиеся в форматировании ячейки.

Автоматическое добавление новых строк

При добавлении новых строк желательно сохранение всех имеющихся формул и элементов условного форматирования. При добавлении же новых строк стандартными средствами MS Excel подобное невозможно - строка вставляется с пустым содержимым. Следовательно, процесс добавления строк должен быть автоматизирован. Подобная автоматизация произведена за счет использования специального макроса.

Для работы макроса произведена предварительная подготовка рабочего листа учебного плана. А именно, в ячейки, соответствующие строкам, которые могут быть вставлены (строкам, расположенным под блоками дисциплин), введен текст - «Для вставки новых строк» (рис. 1.18). Далее для рабочего листа, содержащего план учебного процесса, создана процедура двойного щелчка, в программный код которой введены соответствующие операторы. Схема алгоритма такой процедуры приведена на рис. 1.44.



Рис. 1.44. Схема алгоритма процедуры автоматического добавления новых строк

Групповой просмотр дисциплин по циклам

Для группового просмотра дисциплин по видам дисциплин (общеобразовательные дисциплины, с установленным «жестко» объемом всех видов занятий; общеобразовательные дисциплины, с возможностью варьирования семестров изучения; «специальные» дисциплины) используется автофильтр. Для этого каждая дисциплина помечена как дисциплина, принадлежащая к определенной группе. С этой целью добавлены начальные столбцы, количество которых равно количеству видов дисциплин (в нашем случае 3). В ячейки этих столбцов, соответствующие строкам с дисциплинами, проставлены символы «1» определенным образом (рис. 1.34). Если дисциплина 1-го типа, то символ «1» установлен в 1-й столбец, если дисциплина 2-го типа - во 2-й, 3-го типа - в 3-й. При этом в ячейках, соответствующим строкам с общей информацией (например, названиям циклов), проставлен символ «1» во все столбцы, для их отображения в любом случае. После подобных преобразований с помощью команды Данные\Фильтр\Автофильтр реализовано отображение дисциплин по видам.

Для группировки дисциплин по циклам используется команда Данные\Группа и структура\Группировать. С помощью этой команды дисциплины каждого цикла сворачиваются, осуществляя сокращенный просмотр учебного плана.

Автоматическое создание печатной версии

Для создания печатной версии разработан макрос, создающий новый лист, удаляющий (скрывающий) вспомогательные строки, столбцы, ячейки, убирающий всевозможные элементы форматирования. Схема алгоритма такого макроса представлена на рис. 1.45.

Рис. 1.45. Схема алгоритма процедуры создания печатной версии учебного плана

1.7 Разработка программного обеспечения

Программное обеспечение разработанной КСПСУП состоит из двух основных частей:

· использование сервисных функций табличного процессора MS Excel для автоматизации отдельных составляющих функциональной структуры КСПСУП, описанное в предыдущем параграфе;

· разработка макросов, реализующих вычисление количества контролей, автоматическое добавление новых строк и создание печатной версии учебного плана, схемы алгоритма которых также представлены в предыдущем параграфе.

Разработка макросов была реализована в среде проектирования Visual Basic for Application. Рассмотрим программный код и особенности использования указанных выше макросов.

Программная реализация вычисления количества контролей

Как было указано в п. 1.6.3.1 для вычисления количества контролей, указанных в виде номеров семестров, разделенных запятой, разработана специальная функция на VBA, схема алгоритма которой приведена на рис. 1.41. Программный код разработанной функции приведен ниже.



Разработанная функция используется как вспомогательная для вычисления количества экзаменов и контролей в каждом требуемом блоке учебного плана.

Программная реализация процедуры автоматического добавления строк

Как было указано в п. 1.6.3.5 одной из сервисных функций разработанной КСПСУП является возможность добавления новых строк, содержащих заготовки всех используемых в данном блоке учебного плана формул. Схема алгоритма такой процедуры приведена на рис. 1.44. Программный код разработанной процедуры приведен ниже.



Программная реализация процедуры создания печатной версии учебного плана

Как было указано в п. 1.6.3.7 одной из сервисных функций разработанной КСПСУП является возможность создания печатной версии листов учебного плана, не содержащей вспомогательных столбцов и строк и лишенных цветового оформления. Схема алгоритма такой процедуры приведена на рис. 1.45. Программный код разработанной процедуры приведен ниже.



Написанный таким образом макрос подключается к процедуре двойного щелчка рабочего листа, содержащего план учебного процесса.

Разработанное программное обеспечение КСПСУП разработано для компьютера на базе Pentium II-300 или выше под управление операционной системы Windows-98 или выше с использование табличного процессора MS Excel, версии 2000 г. или выше.

Программное обеспечение КСПСУП сопровождается следующими документами:

· описание применения (Приложение А);

· руководство системного программиста (Приложение Б);

· руководство оператора (Приложение В).

Указанные документы обеспечивают эксплуатацию системы и соответствуют действующим стандартам.

1.8 Техническое обеспечение КСПСУП

Техническое обеспечение КСПСУП, кроме персонального компьютера, включает принтер для получения печатного варианта учебного плана.

Техническое обеспечение предполагает наличие администратора системы, отвечающего за состояние и надежность работы системе, и техника-оператора, имеющего навыки работы с персональным компьютером, обеспечивающего ввод, выдачу и корректировку данных.

Для переноса КСПСУП с целью его установки на персональных компьютерах, используемых в учебном процессе, требуется одна дискета 3,5' объемом не менее 1,4 МБ. Хранение КСПСУП следует осуществлять на CD-R диске или на жестком диске компьютера.

1.9 Надежность функционирования КСПСУП

Надежность разработанной КСПСУП обеспечивается следующими факторами:

· надежностью и стабильностью функционирования операционной системы Windows, установленной на персональном компьютере, на котором предполагается функционирование системы;

· надежностью и стабильностью функционирования пакета MS Office, в частности табличного процессора MS Excel, установленного на персональном компьютере, на котором предполагается функционирование системы;

· установкой лицензионной версии пакета MS Office на персональном компьютере, на котором предполагается функционирование системы;

· соблюдением требований к эксплуатации КСПСУП, которые совпадают с условиями стабильной эксплуатации современных персональных компьютеров;

· соблюдением требований к транспортировке и хранению КСПСУП, указанных в предыдущем пункте.

1.10 Средства защиты информации от несанкционированного доступа

Защита информации учебного плана специальности, хранящейся в КСПСУП, осуществляется стандартными средствами табличного процессора MS Excel и среды проектирования Visual Basic for Application. Защита информации охватывает два аспекта сохранности данных:

1. Сохранность данных, находящихся в ячейках рабочих листов MS Excel и содержащих неизменяемую информацию, формулы, выполняющие необходимые вычисления, и условное форматирование, информирующее о несоблюдении ограничений. Для сохранности таких данных необходимо выполнить следующую последовательность действий:

· выделить ячейки, доступные для изменения;

· выполнить команду Формат\Ячейки;

· перейти на вкладку Защита;

· отменить защиту ячейки, убрав флажок Защищенная ячейка (рис. 1.46);



Рис. 1.46. Внешний вид окна Формат ячейки для незащищаемых ячеек

· защитить рабочий лист, кроме незащищенных ячеек, выполнив команду Сервис\Защита\Защитить лист;

· установить параметры защиты (рис. 1.47);

Рис. 1.47. Внешний вид окна Защита листа

при необходимости ввести и подтвердить пароль защиты для данного листа.

2. Сохранность программного кода макросов, написанных в среде проектирования Visual Basic for Application и реализующих необходимые при разработке учебного плана сервисные функции. Для сохранности программных кодов разработанной компьютерной системы необходимо выполнить следующие действия:

· войти в Редактор Visual Basic, выполнив команду Сервис\Макросы\ Редактор Visual Basic;

· выполнить команду Tools\Properties…;

· перейти на вкладку Protection;

· установить защиту макросов, ввести и подтвердить пароль, разрешающий их просмотр и изменение (рис. 1.48).

Рис. 1.48. Внешний вид окна Project Properties при защите макросов

1.11 Выходные формы документов КСПСУП

Выходными формами документов, формируемыми при составлении учебного плана с помощью разработанной КСПСУП, являются печатные варианты всех требуемых листов учебного плана. Перечень таких листов, а также их внешний вид был приведен в 1.3.1 на рис. 1.7-1.13.

2. Методический раздел

2.1 Актуальность и необходимость программного продукта

Процесс составления учебного плана является длительным и трудоемким. До составления окончательного варианта учебного плана большое число раз изменяется название учебных дисциплин, количество часов их изучения, семестры их чтения и т.д. При этом учебный план - документ со строгими ограничениями. При многократных его изменениях очень сложно отслеживать соблюдение всех ограничений. Процессы, подобные разработке учебного плана, иметь автоматизированное решение, предоставляющее пользователю интеллектуальную поддержку для соблюдения всех ограничений.

Компьютерная система поддержки составления учебного плана (КСПСУП). КСПСУП выполняет следующие функции:

· предоставляет возможности составления учебного плана с автоматическим вычислением необходимых суммарных объемов изучения дисциплин по каждому циклу, каждому виду занятий, каждому семестру;

· автоматически формирует итоговые таблицы учебного плана, содержащие информацию о сводных данных по бюджету часов (в неделях), о сводных данных по часам обучения (общий объем, по каждому виду занятий, по семестрам) (в часах), о распределении практик, дипломного проектирования, государственной аттестации;

· осуществляет контроль ограничений, выдвигаемых требованиями к учебному плану специальности;

· формирует печатный вариант учебного плана, соответствующего стандартному бланку учебного плана.

2.2 Назначение программы

Программный продукт предназначен для открытия любой учебной специальности. При этом процесс открытия специальности состоит из следующих первоочередных этапов:

· определение потребности общества (промышленности, сферы образования и т.п.) в специалистах данного профиля;

· разработка концепции специальности - определение того, что выпускаемые специалисты должны будут знать и уметь, а также какие рабочие места они смогут занять;

· разработка образовательной квалификационной характеристики (ОКХ) для специалиста данного профиля, содержащей перечень умений, которые должен приобрести обучаемый по результатам обучения;

· составление учебного плана специальности на основе концепции специальности и ОКХ.

Таким образом, учебный план специальности является итоговым документом подготовительного этапа открытия специальности. Учебный план должен быть утвержден Министерства образования и науки Украины. На основе учебного плана и производится процесс обучения специалистов данного профиля.

В разработке учебного плана участвует коллектив кафедры, которая является выпускающей. Создание учебного плана состоит из следующих этапов:

· выявление аналогичной или подобных специальностей в других высших учебных заведениях;

· просмотр учебных планов подобных дисциплин и составление перечня дисциплин, обучение которым целесообразно для данного профиля;

· произведение выборки дисциплин, непосредственно касающихся данной специальности;

· составление логической последовательности изучения специальных дисциплин и распределение их по семестрам;

· определение оптимального числа часов на изучение каждой дисциплины, исходя из содержания дисциплины и часовых показателей, устанавливаемых для учебных планов Министерством.

Результаты работы КСПСУП могут быть использованы для получения электронных и бумажных вариантов учебного плана любой специальности для любого учебного заведения.

2.3 Разработка дидактического проекта занятия

По теме: «Разработка учебного плана с помощью табличного процессора MS Excel»

Дисциплина: «Компьютерные технологии в учебном процессе».

Таблица 2.1. Условия организации учебного процесса

Показатели	Характеристика
Место дисциплины, которая включает данную тему, в учебном плане и темы в рабочей программе	Специальная дисциплина
Количество времени, которое дается на изучение темы занятия	4 часа
Порядок занятия в расписании студентов	3-4 пара
Характеристика учебной группы: · курс	IV курс
· шифр группы	6.010104.36
· уровень формулировки базовых знаний	Средний
· отношение к будущей профессии, дисциплине	Положительное
· дисциплинированность студентов	Положительная
· наличие лидера и особенности его влияния на группу	нет
· преобладающий тип темперамента	Холерик
· преобладающий тип мышления	Смешанный

2.4 Постановка дидактических целей. Выбор методов обучения

В зависимости от уровня усвоения учебного материала и сформированности умений сформулированы дидактические цели урока [10] по теме: «Разработка учебного плана с помощью табличного процессора MS Excel» и выбраны методы обучения представленные в таблице 2.2.

Таблица 2.2. Постановка дидактических целей. Выбор методов обучения

№ уровня усвоения учебного материала	Цели изучения темы, выраженные в перечне сформированных действий учащихся	Методы формирования действий учащихся
		ООД (ориентировочной основы действий)	ИД (исполнительных действий)	КД (контрольных действий)
I уровень распознавание	Формирование теоретических знаний и умений создания макросов, итоговых таблиц и автоматических вычислений в среде MS Excel	Инструктирование и демонстрация создания макросов, итоговых таблиц и автоматических вычислений в среде MS Excel.	Задание по созданию макросов, итоговых таблиц и автоматических вычислений в среде MS Excel	Текущее наблюдение, указание
II уровень репродуктивный	Формирование умений создания макросов, итоговых таблиц и автоматических вычислений в среде MS Excel	Инструктирование и демонстрация на экране компьютера создания макросов, итоговых таблиц и автоматических вычислений в среде MS Excel	Задание по созданию макросов, итоговых таблиц и автоматических вычислений в среде MS Excel. Показать на экране выполненное задание	Указания, советы
III уровень анализа и систематизации.	Самостоятельно создавать макросы, итоговые таблицы и автоматические вычисления в среде MS Excel		Самостоятельно сделанное задание

По теме: «Разработка учебного плана с помощью табличного процессора MS Excel»

Дисциплина: «Компьютерные технологии в учебном процессе».

Группа, курс: IV курс, гр. ДРЭ К2-1

Цель: закрепить теоретический материал и приобрести практические навыки создания учебного плана с помощью табличного процессора MS Excel.

Теоретический материал:

1. Фактическая реализация КСПСУП

Для разработки КСПСУП наиболее целесообразным является использование табличного процессора MS Excel. Выбор данного прикладного приложения обозначен тем, что табличный процессор MS Excel не только предоставляет разнообразные возможности создания различного вида таблиц, являющихся основой учебного плана, но и позволяет осуществлять всевозможные вычислительные операции и реализовывать контроль налагаемых ограничений путем использования сервисных возможностей и макросов на языке VBA.

Рассмотрим некоторые моменты автоматизации процесса составления учебного плана средствами MS Excel, представленные в предыдущем пункте.

1.1. Контроль правильности ввода при составлении раздела «I. График учебного процесса»

Требование контроля правильности ввода различных условных обозначений составляющих учебного процесса (видов практик, экзаменационной сессии, каникул, дипломного проектирования, государственной аттестации) является одним из первых направлений автоматизации.

Для осуществления контроля правильности ввода в MS Excel следует выполнить следующие действия:

· создать таблицу, в которую требуется вводить данные с контролем правильности ввода;

· создать столбец подстановок - значений, которые могут быть ведены в таблицу (в нашем случае столбец условных обозначений;

· выделить содержательную часть создаваемой таблицы (в которую следует вводить значения);

· выполнить команду Данные\Проверка;

· в поле Тип данных выбрать Список, в появившемся поле Источник указать диапазон, в котором размещен столбец подстановок;

· подтвердить установку контроля значений;

· с помощью появляющегося списка в ячейках создаваемой таблицы вводить требуемые значения.

1.2. Автоматическое формирование раздела «II. Сводный бюджет времени (в неделях)»

Для автоматического формирования сводных данных необходимо использовать Мастер Функций.

Для создания автоматической таблицы, соответствующей рассматриваемому разделу, следует на отдельном листе создать заготовку таблицы, а затем наполнить ее формулами, вычисляющими суммарное количество недель на каждый вид обучения для каждого курса.

Например, для того, чтобы вычислить суммарное количество недель теоретического обучения, следует в соответствующую ячейку ввести формулу:

=СЧЁТЕСЛИ (I! B3:AN3; "»)

где СЧЕТЕСЛИ - функция, вычисляющая количество ячеек, содержащих указанные в ее условии значения, I - имя листа, содержащего раздел «I. График учебного процесса», B:AN - столбцы, содержащие данные о видах обучения, 3 - строка, содержащая данные для 1-го курса, «» - пустые ячейки, соответствующие условному обозначению теоретического обучения.

Остальные итоговые значения вычисляются аналогично. Возможно, несколько сложнее вычисляются итоговые значения количества недель по всем видам практик. Для их вычисления необходимо использовать формулу, суммирующую количества недель практик каждого вида. Например, такая формула для двух видов практик (а их, согласно, требованиям не 2, а 4) выглядит следующим образом:

=СУММ (СЧЁТЕСЛИ(I! B3:BA3; «О»); СЧЁТЕСЛИ (I! B3:BA3; «пп»))

2. Автоматизация формирования раздела «III. План учебного процесса»

2.1. Вычисление итоговых значений

Вычисление основных итоговых значений в разделе перечня учебных дисциплин в основном осуществляется с использованием обычных функции суммирования и определения количества.

Например, вычисление итоговых часовых данных (общего объема, объемов аудиторных, лекционных, лабораторных, практических занятий, самостоятельной работы, аудиторных занятий по каждому семестру) производится с помощью функции СУММ.

Для вычисления же итоговых значений количества контролей следуeт использовать функцию вычисления количества. Однако при вычислении количества экзаменов и зачетов могут возникнуть некоторые проблемы. Дело в том, что по некоторым дисциплинам обучение ведется несколько семестров. В этом случае в ячейке, указывающей семестр проведения зачета или экзамена, могут находиться несколько семестров, перечисленных через запятую. Например, экзамены по дисциплине «Высшая математика» проводятся в 1, 2, 3 семестрах. В этом случае простой подсчет количества ячеек, содержащих семестр контроля, не даст нужного результата.

Для автоматического учета количества семестров контроля, указанных через запятую, следует с помощью среды проектирования Visual Basic for Application разработать специальную функцию.

Идея «работы» такой функции может быть, например, следующая: содержимое всех непустых ячеек складывается (как строки) и при каждом сложении добавляется запятая. Получаемая в результате строковая переменная содержит все семестры изучения по блоку, разделенные запятыми. Количество контролей в таком случае вдвое меньше длины такой итоговой сроковой переменной. Программный код такой функции следующий.

После разработки такой функции она может быть использована как вспомогательная для вычисления количества экзаменов и контролей в каждом требуемом блоке учебного плана.

Следующая проблема, возникающая при вычислении итоговых значений, касается подсчета количеств расчетно-графических заданий (РГЗ) и контрольных работ. В общем случае они могут быть указаны через знак дроби «/». Для подсчета каждого из таких видов контролей также следует разработать специальную функцию с помощью VBA.

2.2. Контроль исчерпания бюджетного фонда

Для контроля исчерпания бюджетного фонда следует ввести 3 дополнительных столбца, расположив их:

1) после столбца с общим количеством часов;

2) после столбца с общим количеством аудиторных часов;

3) перед столбцами с распределением часов по семестрам.

В 1-м вспомогательном столбце следует вычислять разность между общим количеством часов и суммарным числом часов аудиторных занятий и самостоятельной работы. Во 2-м вспомогательном столбце следует вычислять разность между часами аудиторных занятий и суммарным числом часов, отведенных на лекционные, практические и лабораторные занятия. В 3-м вспомогательном столбце следует вычислять разность между часами аудиторных занятий и суммарным числом часов занятий в семестрах.

Для контроля суммарных значений следует ввести вспомогательные ячейки, определяющие разность между рекомендуемым числом часов по каждому циклу и образовательному уровню и имеющимся.

2.3. Учет нормативных дисциплин

Некоторые дисциплины учебного плана являются нормативными, то есть перечень умений по этим дисциплинам должен формировать список умений в образовательно-квалификационной характеристике. Нормативные дисциплины в учебном плане должны обозначаться специальным образом, например, символом «*» возле дисциплины. Число часов нормативных дисциплин должно вычисляться по каждому циклу и по каждой образовательной характеристике и должно быть равно установленному показателю.

Для вычисления итоговых часов по нормативным дисциплинам следует использовать функцию суммирования с условием - СУММЕСЛИ, используя ее для вычисления числа часов дисциплин, помеченных символом «*». Также необходимо ввести вспомогательную ячейку, содержащую разность между требуемым количеством часов нормативных дисциплин и имеющимся.

2.4. Цветовое информирование об ошибках

Цветовое информирование осуществляется с помощью использования условного форматирования, соответствующая команда которого расположена в меню Формат.

Например, окно Условное форматирование для информирования лиловым фоном ячеек о несоответствии суммарного объема занятий в семестрах суммарному объему лекционных, лабораторных и практических занятий выглядит следующим образом:

Созданное для группы ячеек условное форматирование с помощью копирования формата может быть распространено на все нуждающиеся в форматировании ячейки.

2.5. Автоматическое добавление новых строк

При добавлении новых строк желательно сохранение всех имеющихся формул и элементов условного форматирования. При добавлении же новых строк средствами MS Excel подобное невозможно - строка вставляется с пустым содержимым. Следовательно, процесс добавления строк должен быть автоматизирован. Подобную автоматизацию можно произвести за счет использования специального макроса.

Для работы макроса следует произвести предварительную подготовку рабочего листа учебного плана. А именно, в ячейки, соответствующие строкам, которые могут быть вставлены (строкам, расположенным под блоками дисциплин), следует ввести текст - «Для вставки новых строк». Далее для рабочего листа, содержащего план учебного процесса, следует создать процедуру двойного щелчка, в программный код которой ввести некоторые операторы.

Например, программный код процедуры, вставляющий строку с сохранением имеющихся формул, выглядит следующим образом:

2.6. Групповой просмотр дисциплин по циклам

Для группового просмотра дисциплин по видам дисциплин (в нашем случае 3-м: общеобразовательные дисциплины, с установленным «жестко» объемом всех видов занятий; общеобразовательные дисциплины, с возможностью варьирования семестров изучения; «специальные» дисциплины) следует использовать автофильтр. Для этого следует пометить каждую дисциплину как дисциплину, принадлежащую к определенной группе. С этой целью рекомендуется добавить начальные столбцы, количество которых равно количеству видов дисциплин (в нашем случае 3). В ячейки этих столбцов, соответствующие строкам с дисциплинами, проставить некоторые символы, например, символ «1» определенным образом. Если дисциплина 1-го типа, то необходимо установить символ «1» в 1-й столбец, если дисциплина 2-го типа - во 2-й, 3-го типа - в 3-й. При этом в ячейках, соответствующим строкам с общей информацией (например, названиям циклов), следует проставить символ «1» во все столбцы, для их отображения в любом случае. После подобных преобразований с помощью команды Данные\Фильтр\Автофильтр возможно отображение дисциплин по видам.

Для группировки дисциплин по циклам следует использовать команду Данные\Группа и структура\Группировать. С помощью этой команды можно сворачивать дисциплины каждого цикла, осуществляя сокращенный просмотр учебного плана.

2.7. Автоматическое создание печатной версии

Для создания печатной версии необходимо написать макрос, создающий новый лист, удаляющий (скрывающий) вспомогательные строки, столбцы, ячейки, убирающий всевозможные элементы форматирования. Написанный таким образом макрос следует подключить к элементу управления CommanButton, расположить который рекомендуется на листе с планом учебного процесса.

Таблица 2.3. Определение способов контроля и корректировки базовых знаний

Перечень базового материала	Методы и средства контроля базовых знаний	Критерии оценки базовых знаний	Методы и средства корректировки базовых знаний
Закрепить теоретический материал и приобрести практические навыки создания макросов, итоговых таблиц и автоматических вычислений в среде MS Excel	Аудиторный контроль	Быстрое и чёткое воспроизведения изученной информации	Включение базового материала с чётким воспроизведением изученной информации.
Создание макросов, итоговых таблиц и автоматических вычислений в среде MS Excel	Аудиторный контроль	Быстрое и чёткое воспроизведение необходимой информации	Включение базового знания при изучении нового материала
Создание макросов, итоговых таблиц и автоматических вычислений в среде MS Excel	Проверка практических знаний на экране	Быстрое и чёткое выполнение требуемых действий	Воспроизведение информации с элементами объяснения (принципы действия)

2.4 Разработка бинарных действий преподавателя и студентов на занятии

По теме: «Разработка учебного плана с помощью табличного процессора MS Excel»

Цель: закрепить теоретический материал и приобрести практические навыки создания учебного плана с помощью табличного процессора MS Excel.

Технические и дидактические средства обучения: табличный процессор MS Excel; методические указания; раздаточный материал.

Материально-техническое оснащение: компьютер IBM с 486-м процессором или выше и объем памяти не менее 8 Мбайт с операционной системой Windows-95.

Бинарные действия преподавателя и студентов представлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4. Сценарий лабораторной работы

Этапы организационной структуры занятия	Этапы (элементы) лабораторной работы	Время (мин)	Содержание деятельности преподавателя	Содержание деятельности учащегося
1. Вводный инструктаж	1.1. Целевая установка	3	Записывает тему на доске, сообщать цель занятия.	Записывают в конспект тему занятия.
	1.2. Актуализация знаний и опыта студентов	10	Письменный фронтальный опрос. Задает вопросы студентам. Проверяет, сообщает и аргументирует оценки	Отвечают письменно на вопросы заданные преподавателем
	1.3. Формирование ориентировочной основы действий студентов	20	Объяснение с демонстрацией создания макросов, итоговых таблиц и автоматических вычислений в среде MS Excel	Слушают объяснения преподавателя, конспектируют
2. Мотивационный момент	Формирование цели, задачи и назначения данного материала	3-4	Преподаватель сообщает тему урока, записывает на доске. Приводит мотивацию: «Учебный план является итоговым документом подготовительного этапа открытия специальности». Это вам пригодится для дальнейшей работы педагогом. Все результаты выполнения задания должны быть показаны на экране компьютера согласно требованиям. По результатам, выполнения работы, будет выставлена оценка, которая пойдет в журнал, и будут влиять на оценку в зачётной книжке. Так, что, пожалуйста, выполняем все требования на компьютере	Записывают тему урока, план урока, внимательно слушают преподавателя, осознавая, как важны знания по этой теме для дальнейшего изучения курса «Компьютерные технологии в учебном процессе»
3. Основная часть урока: текущий инструктаж и задание (самостоятельная работа) студентов	Формирование новых или закрепление освоенных способов действий	120	Проверяет правильность создания макросов, итоговых таблиц и автоматических вычислений в среде MS Excel	Самостоятельно выполнять задание с использованием программы MS Excel
4. Заключительный инструктаж	Подведение итогов	23	Разбирает типичные ошибки - задает вопросы, корректирует ответы студентов, проверяет и оценивает работу каждого студента, отмечает положительные результаты работы, делает замечания, сообщает домашнее задание, дает указания по его выполнению	Анализируют свою работу, сдают работу преподавателю, записывают домашнее задание в конспект

2.5 Заключение

Критерием эффективности использования КСПСУП является возможность быстрого составления учебного плана с подсчетом всех необходимых величин и учетом всех ограничений, а также возможность оперативного внесения изменений в учебный план с обнаружением ошибок и несоответствий, которые могут возникнуть, с автоматическим исправлением некоторых типичных ошибок ввода данных.

Таким образом, учебный план специальности является итоговым документом подготовительного этапа открытия специальности. Учебный план должен быть утвержден Министерства образования и науки Украины. На основе учебного плана и производится процесс обучения специалистов данного профиля.

В разработке учебного плана участвует коллектив кафедры, которая является выпускающей.

Результаты работы КСПСУП могут быть использованы для получения электронных и бумажных вариантов учебного плана любой специальности для любого учебного заведения.

3. Экономический раздел

3.1 Расчет сметы затрат на разработку программного продукта

Расчет времени на создание программного продукта

Общее время на создание программы складывается из различных компонентов [11, 12]. Структура общего времени на создание программного продукта представлена в таблице 3.1.

Таблица 3.1. Общее время на создание программного продукта

№т этапа	Обозначение времени данного этапа	Содержание этапа
1	Тпо	Подготовка описания задачи
2	То	Описание задачи
3	Та	Разработка алгоритма
4	Тбс	Разработка блок-схемы алгоритма
5	Тн	Написание программы в среде проектирования Visual Basic for Application
6	Тп	Набор программы
7	Тот	Отладка и тестирование программы
8	Тд	Оформление документации, инструкции пользователю, пояснительной записки

Время рассчитывается в человеко-часах, причем Т_по берется по фактически отработанному времени, а время остальных этапов определяется расчетом по условному числу команд Q.