Автоматизированная информационная система "Кафедра"

- учет доходов и расходов

- формирование отчетных форм по финансовой деятельности кафедры;

- формирование обязательной и внутренней отчетных форм кафедры:

- учебная нагрузка кафедры («Форма №9»);

- «Форма №6»;

- распределение учебной нагрузки кафедры;

- рабочий учебный план;

- расписание;

- графики учебного процесса;

- формирование документов для анализа деятельности кафедры:

- информационная карта кафедры;

- информационная карта преподавателя;

- информационная карта студента

- инновационный потенциал кафедры;

- анализ распределения учебной нагрузки;

- формирование других документов, определяемых в процессе эксплуатации системы и адаптации ее к изменяющимся требованиям;

- обмен аналитическими и исходными данными с другими системами и подсистемами:

- бизнес-Аналитик;

- АИС «Маркетинг»;

- и др.

- обеспечение защиты хранимой информации от несанкционированного доступа и порчи.

Входные данные должны поступать в систему путем экспорта из:

- предыдущей системы кафедры;

- АИС «Деканат»;

- АИС «Маркетинг».

Необходимо минимизировать объем ручного ввода данных и сократить дублирование операций.

Все выходные отчеты должны экспортироваться в формат Microsoft Excel. Кроме того, аналитические документы, формируемые системой должны экспортироваться в формат системы «Бизнес-аналитик», применяемой для анализа данных. Структуры аналитических документов будут определены на последующих этапах разработки.

Использование системы «Бизнес-аналитик» для анализа должно проводится без выхода из АИС «Кафедра», т.е., по - возможности, быть прозрачным для пользователя.

Система должна быть реализована в варианте GUI приложения. Система должна поддерживать режим групповой работы.

Среда программирования: «Borland Delphi 7» или «Borland Delphi 2005».

Система должна работать под операционной системой, установленной в лабораториях кафедры («Windows 2000/XP»).

Система должна быть совместима с «Microsoft Office XP/2003».

Система должна быть совместима с последней версией системы «Бизнес-аналитик».

СУБД, используемая в системе, должна быть работоспособна под операционной системой на сервере базы данных(«Windows 2000/XP») и в условиях кафедральной локальной сети («Microsoft workgroup» и «Novell Netware»).

Система должна быть работоспособна на минимально-производительной конфигурации ЭВМ, используемых на кафедре ИСЭ. На текущий момент она следующая:

- процессор: Pentium 800Mhz;

- оперативная память: 32 Мб;

- разрешение экрана монитора: «800х600».

Сервер базы данных должен иметь производительность на порядок выше.

2.2.5 Технико-экономические показатели

Затраты на создание системы включают прежде всего, время разработки.

В качестве СУБД выбрана «FireBird 1.5», так как она, обладая всеми необходимыми характеристиками клиент-серверной СУБД, является бесплатной исходя из лицензионного соглашения. В качестве интеллектуальной аналитической подсистемы выбрана система «Бизнес-аналитик», так как она является собственностью заказчика.

Эффекты от внедрения системы следует искать в повышении качества функционирования кафедры за счет:

- улучшения качества принимаемых управленческих решений. Решения становятся:

- своевременными;

- информационно - обеспеченными;

- основанными на планировании, анализе и прогнозировании;

- улучшение качества организации учебного процесса:

- своевременная подготовка и передача документации;

- доступность актуальной информации для преподавателей;

- улучшение качества методического обеспечения;

- улучшение мотивации и стимулирования труда сотрудников кафедры:

- стремление повысить свой рейтинг;

- контроль за деятельностью преподавателей;

- в конечном счете главный косвенный экономический эффект сводится к повышению качества образовательной услуги, оказываемой кафедрой.

Прямой экономический эффект может быть определен как результат экономии времени на ручную (полуручную) обработку информации, или, в соответствии с методикой функционально-стоимостного анализа, как результат «удешевления» бизнес-процессов кафедры.

2.2.6 Порядок контроля и приемки

Контроль заключается в периодической проверке состояния работ и отслеживанию выполнения плана-графика работ по разработке.

Приемка заключается в сдаче работы заказчику системы и осуществляется на этапе внедрения системы, при этом оформляется акт о внедрении системы.

2.2.7 Состав и содержание работ по созданию системы

Состав и содержание работ по созданию АИС «Кафедра» приведен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Состав и содержание работ по созданию АИС «Кафедра»

Стадии	Этапы работ
1 Формирование требований к системе	1.1 Обследование объекта и обоснование необходимости создания системы 1.2 Формирование требований пользователя к системе
2 Техническое задание	2.1 Разработка и утверждение технического задания на создание системы
3 Технический проект	3.1 Разработка проектных решений по системе (проектирование справочников, документов, журналов документов, отчетных форм) 3.2 Разработка документации на систему
4 Рабочая документация	4.1 Разработка рабочей документации на систему
5 Ввод в действие	5.1 Подготовка объекта автоматизации к вводу системы в действие 5.2 Установка системы (и необходимого ПО) 5.3 Обучение персонала 5.4 Проведение предварительных испытаний
6 Сопровождение системы	6.1 Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами

2.2.8 Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие

Для ввода системы в действие, необходимо:

- установить программное обеспечение и настроить совместную работу его компонентов;

- организовать обучение персонала кафедры для работе с системой по группам пользователей и видам используемых функций;

- импортировать данные из старой системы в формат, пригодный для экспорта в новую систему;

- обработать выгруженные данные в соответствии с правилами организации данных в новой версии системы и загрузить в новую версию;

- организовать сбор других исходных данных и ввод их в систему;

- настроить все необходимые методики и показатели;

- протестировать работу системы;

- оформить акт о внедрении системы.

2.2.9 Требования к документированию

По результатам разработки программного продукта ИАС «Кафедра» должна быть составлена следующая документация:

- пояснительная записка к техническому проекту в соответствии с ГОСТ: РД 50-34.698-90;

- руководство пользователя;

- руководство программиста;

- другая документация на усмотрение разработчика.

2.2.10 Источники разработки

Источником разработки ИАС «Кафедра» является предыдущая версия системы, документация на предыдущую версию системы, а также материалы обследования российского рынка программного обеспечения.

2.3 Технический проект

2.3.1 Общие положения

Полное наименование разрабатываемой системы: автоматизированная информационная система «Кафедра».

Краткое (рабочее) наименование - АИС «Кафедра».

Руководитель проекта : Пятковский Олег Иванович.

Целью разработки системы АИС «Кафедра» является улучшение качества предоставляемых кафедрой образовательных, научно-исследовательских и других услуг за счет улучшения качества выполнения

- управленческих;

- учебно - организационных;

- аналитических и других задач.

Основные предназначения системы АИС «Кафедра»:

- уменьшение трудоемкости объемных расчетов;

- создание единого информационного пространства на кафедре;

- автоматизации наиболее трудоемких и приоритетных процессов сбора, хранения и обработки информации на кафедре вуза;

- информационное обеспечение аналитической системы «Бизнес-Аналитик», системы «Маркетинг» и других систем исходными данными.

Объектом автоматизации для разрабатываемой системы выступают кафедры вузов, в которых возникает потребность в автоматизации функций:

- ведения информационной базы о деятельности кафедры;

- организации учебного процесса;

- планирования и контроля денежных средств;

- анализа деятельности кафедры и др.

Для управления проектом создания и развития ИАС «Кафедра» целесообразно использовать спиральную модель развития системы и, соответственно, следующие стандарты:

- ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99 Информационная технология. Процессы жизненного цикла программных средств;

- ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 15271-2002 Информационная технология. Руководство по применению ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207

- ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 16326-2002 Программная инженерия. Руководство по применению ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207 при управлении проектом.

- ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93 Информационная технология. Оценка программной продукции. Характеристики качества и руководства по их применению.

- ГОСТ Р ИСО/МЭК 14764-2002 Информационная технология. Сопровождение программных средств.

- ГОСТ Р ИСО/МЭК 15026-2002 Информационная технология. Уровни целостности систем и программных средств

- ГОСТ Р ИСО/МЭК 15910-2002 Информационная технология. Процесс создания документации пользователя программного средства.

Разработка и оформление проектных документов должны осуществляться в соответствии со следующими нормативными техническими документами:

- ГОСТ 34.201-89 Информационная технология. Виды, комплектность и обозначения документов при создании автоматизированных систем;

- ГОСТ 34.602-89 Информационная технология. Автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы;

- ГОСТ РД 50-34.698-90 Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов.

- ГОСТ 19.001-77 Единая система программной документации. Общие положения;

- ГОСТ 19.004-80 Единая система программной документации. Термины и определения;

- ГОСТ 19.101-77 Единая система программной документации. Виды программ и программных документов;

- ГОСТ 19.103-78 Единая система программной документации. Обозначения программ и программных документов;

- ГОСТ 19.105-78 Единая система программной документации. Общие требования к программным документам;

- ГОСТ 19.301-79 Единая система программной документации. Программа и методика испытаний. Требования к содержанию и оформлению;

- ГОСТ 19.401-78 Единая система программной документации. Текст программы. Требования к содержанию и оформлению;

- ГОСТ 19.402-78 Единая система программной документации. Описание программы;

Технорабочее проектирование АИС «Кафедра» выполняется на основе развития технических решений, разработанных в 2005 году в рамках реализации первой версии системы.

2.3.2 Описание процесса деятельности

Вся деятельность кафедры была изучена в процессе обследования, в рамках которого была построена модель бизнес-процессов кафедры (смотри рисунки 2.2 - 2.11). Ниже представлено функционирование бизнес-процессов при использовании автоматизированной системы управления.

Первый дополнительный подпроцесс - «подготовка к новому учебному году». Переход на новый учебный год подразумевает:

- выполнение резервное копирование базы данных системы;

- открытие нового периода в системе, часть информации копируется из старого периода (группы, студенты).

Данный подпроцесс необходим для планирования и учета работы кафедры в разрезе различных учебных лет, с целью накопления информации по прошлым учебным годам, а также для исключения дублирования информации.

Планирование учебной работы кафедры. Планирование состоит из пяти подпроцессов: формирование рабочих планов и графиков учебной работы, расчет учебной нагрузки, распределение учебной нагрузки, индивидуальное планирование учебной работы и формирование прочей учебно-организационной документации и отчетности.

Формирование рабочих планов и графиков учебной работы представлено на рисунке 2.12.

Вначале происходит ввод в систему утвержденных учебных планов (путем копирования и корректировки старых планов либо ручной ввод). Таким образом формируется реестр учебных планов кафедры. Затем происходит автоматизированный расчет рабочего учебного плана для каждой группы. Этот процесс повторяется каждый семестр. И наконец, на основании введенных учебных планов и рассчитанных рабочих учебных планов происходит расчет графиков учебного процесса (самостоятельной работы) студентов (Раз в семестр для каждой группы).

Раз в год на кафедре осуществляется расчет учебной нагрузки. Подпроцесс показан на рисунке 2.13. Он осуществляется на основе учебных поручений факультетов и норм времени по объему учебной работы. Первоначально эти первичные данные заносятся в систему. Затем на их основе осуществляется автоматизированный расчет учебной нагрузки кафедры («Форма №9»).

Рисунок 2.12 - Процесс формирования рабочих планов и графиков

Рисунок 2.13 - Расчет учебной нагрузки кафедры

Затем рассчитанная учебная нагрузка кафедры распределяется по профессорско-преподавательскому составу кафедры. Распределение заключается в вводе в систему реестра поручений с часами учебной нагрузки. Процесс показан на рисунке 2.14. Объемы нагрузки на каждую дисциплину по каждой группе и виду учебной работы определяются исходя из прошлогодней работы по согласованию с преподавателями.

Рисунок 2.14 - Распределение учебной нагрузки

После распределения всей нагрузки можно происходит формирование учебных поручений каждому преподавателю кафедры.

Процесс индивидуального планирования учебной работы преподавателей сводится к автоматизированному формированию индивидуальных планов учебной работы преподавателей.

Формирование прочей учебно-организационной документации и отчетности сводится к автоматизированному формированию на основании реестра учебных поручений преподавателей следующих документов:

- «Форма №6»;

- «Распределение учебной нагрузки»;

- «Расписание».

Процесс показан на рисунке 2.15.

Рисунок 2.15 - Формирование прочей отчетности

Основные источником данных по функционированию персонала кафедры и профессорско-преподавательскому составу в частности, является анкетирование. Оно производится при внедрении системы по всему персоналу кафедры и при приеме на работу новых сотрудников. В дальнейшем данные в системе актуализируются путем уточнения у сотрудников правильности данных.

Анкеты по профессорско-преподавательскому составу содержат следующие данные:

- общие сведения;

- персональные данные;

- научная работа;

- общественная работа;

- дополнительная информация.

При поступлении студента на специальность необходимо произвести его первоначальный ввод в систему. Основные источники информации: анкеты приемной комиссии, результаты внутреннего кафедрального анкетирования, данные о вступительных экзаменах из приемной комиссии. Затем, в процессе обучения студента данные уточняются по мере необходимости.

Данные об успеваемости студентов берутся из ведомостей успеваемости деканата или у профессорско-преподавательского состава. Данные об участии студентов в научно-исследовательской и проектной деятельности берутся из отчетов по проектам, грантам, отчетов преподавателей по научной работе и т.д.

После выпуска студентов информация о трудоустройстве поступает по результатам анкетирования из Отдела Маркетинговых Исследований.

Анализ и оценка деятельности кафедры заключается в формировании различных аналитических документов и расчете на их основании рейтингов. Процесс формирования аналитических документов показан на рисунке 2.16.

Формирование шаблонов документов позволяет создавать документы любой структуры. Оно производится в системе «Кафедра». Настройка методики оценки в аналитической подсистеме представляет собой формирование структуры показателей в подсистеме «Бизнес-аналитик», а также настройка формул, правил продукции и обучение нейронных сетей согласно этой методике. Шаблон в системе кафедра и «дерево оценки» в системе «Бизнес-аналитик» должны соответствовать друг-другу.

Сформированный шаблон сохраняется в реестре шаблонов. Затем по этому шаблону создается аналитический документ. Часть показателей данного документа заполняется автоматически из базы данных, а часть - вручную. Заполненный документ поступает в подсистему «Бизнес-аналитик» для решения по настроенной методике. После выполнения расчета полученные показатели используются непосредственно для анализа.

Рисунок 2.16 - Формирование аналитических документов

Система может рассчитывать следующие аналитические показатели:

- рейтинг преподавателя;

- рейтинг студента;

- рейтинг кафедры;

- инновационный потенциал кафедры;

- рейтинг специальности;

- другие произвольные показатели.

При расчете используются методы исскуственного интеллекта, а сам расчет производится подсистемой «Бизнес-аналитик».

2.3.3 Основные технические решения

Система АИС «Кафедра» построена по модульному принципу. Структура программного обеспечения АИС кафедра показана на рисунке 2.17.

На рисунке изображены следующие компоненты программного обеспечения: операционная система, СУБД FireBird, гибридная экспертная система «Бизнес-аналитик», веб сервер, и клиентские приложения.

Все компоненты работают под управлением операционной системы. В данном случае в качестве операционной системы выбрана Windows 2000/XP.

В качестве веб сервера выбран Apache. Он необходим для обеспечения функционирования некоторых блоков системы, таких как «e-learning» и «профессиональный клиринг».

Клиентские приложения получают доступ к базе данных через СУБД Firebird, работающую на сервере данных. Взаимодействие с СУБД осуществляется через интерфейс, определенный спецификациями СУБД FireBird (прикладным интерфейсом).

При работе системы активно используется офисное программное обеспечение ( MS Office XP/2003). Оно используется как независимо, так и во взаимодействии с клиентскими приложениями АИС «Кафедра». Взаимодействие приложений с офисом (в частности с программой MS Excel) осуществляется через интерфейс OLE Automation.

Для аналитических функций применяется подсистема «Бизнес-аналитик». Данные в эту систему поступают через специальный интерфейс или вводятся вручную пользователями.

Для взаимосвязи системы с другими смежными системами необходимо применить универсальные открытые технологии обмена данными. К ним относятся:

- файлы XML формата. Позволяют программным системам обмениваться данными произвольной структуры. Для описания структуры применяются специальные XML - схемы, содержащие так называемые «метаданные» выгружаемых или загружаемых данных;

- технология MS ADO - обеспечивают единообразный интерфейс доступа к различным клиент-серверным и файл-серверным СУБД.

Рисунок 2.17 - Структура программного обеспечения АИС Кафедра

Далее приводится описание пользователей системы, требования к их квалификации и должностные обязанности в рамках использования автоматизированной системы.

Администратор базы данных системы. Необходимо знание основ реляционных баз данных, языка SQL (диалект «Interbase»), знание основ локальных сетей и основ администрирования клиент - серверных СУБД. Умение работать с проектной документацией.

Основные обязанности администратора базы данных:

- назначение и учет групп пользователей, учетных записей, паролей и т.д. для персонала Кафедры и других пользователей;

- конфигурирование, настройка и обслуживание подсистем и устройств ИАС «Кафедра»;

- управление резервным копированием данных;

- восстановление системы после сбоев;

- противодействие попытке НСД к информационным ресурсам системы;

- пополнение и корректировка БД.

Администратор веб-сервера. Необходимо знание основ HTTP и TCP/IP протоколов, CGI - интерфейсов, основ администрирования веб-серверов (Apache), навыков настройки программных брандмауэров (Firewall). Умение работать с проектной документацией.

В его обязанности входит:

- конфигурирование, настройка и обслуживание веб сервера и аппаратного обеспечения, необходимого для доступа в Интернет;

- противодействие попытке НСД к информационным ресурсам системы из внешней сети;

Методист кафедры. Уверенный пользователь ПК, умение работать с Windows GUI приложениями, отличное знание документооборота кафедры и всех тонкостей ее функционирования. Умение работать со справочной системой программных продуктов.

Основные обязанности:

- заполнение системы нормативно-справочной информаций (анкетные данные, нормативные документы);

- формирование и выдача отчетов по запросам с использованием программного обеспечения.

Заведующий кафедрой. Уверенный пользователь ПК, умение работать с Windows GUI приложениями, отличное знание документооборота кафедры и всех тонкостей ее функционирования, умение применять аналитическую информацию для принятия управленческих решений. Умение работать со справочной системой программных продуктов.

Преподаватель кафедры. Уверенный пользователь ПК, умение работать с Windows GUI приложениями и (или) с веб-страницами. Знание документооборота по учебной и методической деятельности, знание положений СМК и МРСК в частности. Умение работать со справочной системой программных продуктов.

Обязанности преподавателя:

- предоставление информации по учебной, научной, методической и другой работе на бумажном носителе либо непосредственный ввод ее в систему.

- разработка и ввод в единую базу данных учебно-методической документации (стандарты, планы, программы).

Технические решения по построению системы полностью соответствуют техническим требованиям данного основного ТЗ и частных ТЗ на подсистемы.

Обеспечение заданных в техническом задании характеристик, определяющих качество системы, достигается:

- использованием современных технических средств (персональные компьютеры, источники бесперебойного питания, высокопроизводительные сервера, коммуникационное оборудование);

- организацией технического обслуживания, использованием современных методов и средств диагностики работоспособности системы;

- использованием только лицензионных программных продуктов, их своевременное обновление;

- открытостью системы, позволяющей динамически изменять состав реализуемых функций;

2.3.4 Схема функциональной структуры

Разработанная схема функциональной структуры системы представлена на рисунке 2.18.

Рисунок 2.18 - Функциональная структура системы

Как видно на рисунке, функции системы делятся на 6 крупных блоков.

Первый блок - «Планирование и учет работы кафедры» необходим для накопления текущей и плановой информации о деятельности кафедры в разрезе различных аналитических объектов: студентов, сотрудников (преподавателей), аспирантов, проектов и т.д.

Второй блок функций - «Управление учебным процессом» представляет собой обеспечение учебного процесса необходимой плановой, нормативной и организационной документацией, а также для обеспечения таковой информацией внешних и внутренних потребителей.

«Бюджетирование» - предназначен для управления финансовыми ресурсами кафедры.

Блок «Оценка деятельности» - подготовка аналитических документов по объектам анализа и расчет комплексных показателей, характеризующих состояние или поведение объекта по конкретному направлению или по комплексу направлений.

Блок функций «e-learning» - задачи, связанные с внедрением информационных технологий непосредственно процесс обучения студентов.

«Профессиональный клиринг» - задачи, связанные с оптимальным сопоставлением вакансий работодателей с набором резюме выпускников и студентов.

На основании данной функциональной декомпозиции была разработана модульная структура системы. Общая модульная схема системы представлена на рисунке 2.19.

Рисунок 2.19 - Модульная структура системы

Ядро системы - блок, осуществляющий следующие функции:

- подключение пользовательского приложения к СУБД Firebird и базе данных системы, организацию обмена данными между клиентским приложением и базой данных;

- разграничение прав доступа пользователей к данным в соответствии с дискреционной политикой безопасности на клиентском уровне а также обнаружение и пресечение несанкционированного доступа;

- вывод отчетов в программу Microsoft Excel. Для всех выходных форм используются шаблоны, вторичная настройка которых доступна администраторам или опытным пользователям;

- предоставление GUI интерфейса пользователя и т.д.

Информационный блок системы представлен на рисунке 2.20

Рисунок 2.20 - Модульная структура системы (информационный блок).

Как видно на рисунке, модуль «общие сведения о кафедре» выполняет функции учета помещений кафедры (аудиторий и лабораторий), филиалов и других сведений, а также оценку деятельности кафедры за текущий период и в динамике.

Модуль «Преподаватели» предназначен для учета общих и персональных сведений, планирования учебной работы и учета по различным видам работ.

Модуль «Аспиранты» выполняет функции учета общих сведений и персональных данных а также научной работы.

Модуль «группы», кроме перечисленных функций также включает в себя модуль «Студенты».

На рисунке 2.21 показаны блок «Учебный процесс» и сервисный блок.

Рисунок 2.21 - Модульная структура системы (блок «учебный процесс» и сервисный блок)

Потребность в модулях «Импорт» и «Экспорт» вытекают из требований информационного взаимодействия системы со смежными системами.

На рисунке 2.22 показаны Аналитический блок и блок бюджетирования.

Аналитический блок предназначен для формирования первичных аналитических документов и выгрузки их в подсистему «Бизнес-аналитик». Блок бюджетирования предназначен для планирования и учета поступления и расходования финансовых ресурсов кафедры.

Блоки «Профессиональный клиринг» и «Администрирование» показаны на рисунке 2.23.

Блок профессионального клиринга выполняет функции оптимального подбора кадров для вакансий предприятий.

Блок администрирования необходим для выполнения функций защиты информации и обеспечения раздельного учета по нескольким кафедрам.

Рисунок 2.22 - Модульная структура системы (аналитический блок и блок бюджетирования)

Рисунок 2.23 - Модульная структура системы (блоки «Профессиональный клиринг» и «Администрирование»)

2.3.5 Описание комплекса задач

Комплекс задач «Планирование учебного процесса» предназначен для формирования учебно-организационной документации кафедры.

Объектом управления для данного комплекса задач является профессорско-преподавательский состав кафедры.

Планирование учебного процесса осуществляется раз в год (хотя некоторые задачи могут выполняться раз в семестр), корректировка планов может осуществляться в процессе учебной работы кафедры.

Ведение информационной базы кафедры обеспечивает данный комплекс задач справочной информацией.

К выходным сообщениям данного комплекса задач относятся сообщения, представленные ниже.

Документ «Учебная нагрузка кафедры» («Форма №9»); Назначение - отражает учебную нагрузка кафедры на текущий учебный год. Содержит часы учебной нагрузки по видам учебной работы кафедры в разрезе дисциплин и групп;

Реестр учебных поручений преподавателей. Представляет собой информационный массив в базе данных системы. Назначение - содержит детальную информацию о распределении нагрузки кафедры по профессорско-преподавательскому составу;

Документ «Учебное поручение преподавателю». Назначение - отражает учебную нагрузку конкретного преподавателя кафедры на учебный год. Составляется раз в год и передается преподавателям.

Документ «Форма №6». Представляет отчет о выполнении учебной работы на кафедре. Предоставляется в учебный отдел 2 раза в год.

Документ «График учебного процесса студентов». Представляет собой график контрольных точек, аттестаций и самостоятельной работы, необходимый студентам для планирования учебного процесса. Предоставляется в учебный отдел вуза два раза в год (до 30 ноября и до 30 апреля);

Документ «Рабочий учебный план». Необходим для передачи в бюро расписаний и в учебный отдел.

Документ «Расписание». Необходим для передачи в бюро расписаний. Представляет собой информацию по распределению часов аудиторной работы между профессорско-преподавательским составом кафедры.

Документ «Распределение учебной нагрузки». Содержит детальную информацию по распределению учебной нагрузки на кафедре.

Ко входной информации для данного комплекса задач можно отнести следующие сообщения.

Документ «Учебный план специальности». Необходим для планирования учебного процесса.

Документ «Нормы времени для расчета объема учебной работы, выполняемой профессорско-преподавательским составом АлтГТУ». Содержит нормативную информацию, необходимую для расчета учебной нагрузки кафедры.

Документ «Учебные поручения от факультетов». Исходная информация для планирования учебной нагрузки кафедры. Поступает из деканата и других кафедр.

Документ «Образовательный стандарт дисциплины». Содержит информацию, необходимую для планирования самостоятельной работы студентов.

Процесс формирования выходных сообщений их входных показан на рисунке 2.24.

Планирование ведется в разрезе временных периодов, что позволяет хранить информацию о прошлых учебных годах и возвращаться к старым учебно-организационным документам.

Формирование документов также происходит в разрезе образовательных программ, что позволяет разделять учебную нагрузку по различным источникам финансирования и по различным направлениям подготовки.

Рисунок 2.24 - Общая схема формирования учебно-организационной документации

Схема расчета учебной нагрузки кафедры показана на рисунке 2.25

Рисунок 2.25 - Схема расчета учебной нагрузки кафедры

Как показано на рисунке, из учебных поручений факультетов берутся все группы и дисциплины, и переносятся в документ «Форма №9». Для расчета основных показателей используются данные документов «Нормы времени по объемам учебной работы» и значения показателей документов «учебные поручения факультетов». Расчет производится по алгоритмам, представленным в таблице 2.2.

Таблица 2.2

- Алгоритмы расчета показателей учебной нагрузки кафедры

Наименование показателя	Исходные данные и алгоритм расчета	Точность расчета
Лекций по плану	Число лекций из "Учебного поручения факультета"	Округление "вверх" до целого
Лекций всего	Произведение "Лекций по плану" на количество потоков	Округление "вверх" до целого
Практических занятий по плану	Число практических занятий из "Учебного поручения факультета"	Округление "вверх" до целого
Практических занятий всего	Произведение "Практических занятий по плану" на количество групп	Округление "вверх" до целого
Лабораторных занятий по плану	Число лабораторных занятий из "Учебного поручения факультета"	Округление "вверх" до целого
Лабораторных занятий всего	Произведение "Лабораторных занятий по плану" на количество подгрупп	Округление "вверх" до целого
Консультации	Произведение показателей "количество групп", "норма проведения консультаций по учебным дисциплинам по форме обучения" и "Лекций всего", если есть экзамен то прибавляется произведение показателей "норма на консультирование перед экзаменом" и "количество групп"	Округление "вверх" до целого
Экзамены	Произведение нормы на проведение экзамена на количество студентов	Округление "вверх" до целого
Зачеты	Произведение нормы на проведение зачета на количество студентов	Округление "вверх" до целого
Учебная практика	Произведение нормы на руководство практикой на количество дней практики и на количество групп	Округление "вверх" до целого
Производственная практика	Произведение нормы на руководство практикой на количество дней практики и на количество групп	Округление "вверх" до целого
Курсовое проектирование	Сумма показателей "курсовые проекты", "курсовые работы" и "расчетные задания"	Округление "вверх" до целого
Курсовые проекты	Произведение нормы руководства курсовыми проектами на количество студентов	Округление "вверх" до целого
Курсовые работы	Произведение нормы руководства курсовыми работами на количество студентов	Округление "вверх" до целого
Расчетные задания	Произведение нормы на проверку расчетных заданий на количество студентов	Округление "вверх" до целого
Дипломное проектирование	Сумма нижеследующих показателей	Округление "вверх" до целого
Руководство и консультирование	Произведение нормы по руководству и консультированию на количество студентов	Округление "вверх" до целого
Рецензирование	Произведение нормы по рецензированию на количество студентов	Округление "вверх" до целого
Преддипломная практика	Произведение нормы по преддипломной практике на количество студентов	Округление "вверх" до целого
ГАК	Произведение нормы по на количество студентов	Округление "вверх" до целого
Нормоконтроль	Произведение нормы по нормоконтролю на количество студентов	Округление "вверх" до целого
Предзащита	Произведение нормы по предзащите на количество студентов	Округление "вверх" до целого
ГОС	Произведение нормы по ГОС на количество студентов	Округление "вверх" до целого
Работа с аспирантами	Произведение нормы руководства аспирантом на количество аспирантов	Округление "вверх" до целого
Посещение занятий	Норма на руководство кафедрой	Округление "вверх" до целого
Рецензирование письменных работ	Произведение нормы на рецензирование письменных работ на количество работ и на количество студентов	Округление "вверх" до целого
СРС	Произведение нормы контроля за самостоятельной работой студентов по форме обучения на семестровый объем дисциплины	Округление "вверх" до целого
Итого	Сумма всех показателей

Далее рассчитанная нагрузка кафедры распределяется по профессорско-преподавательскому составу. Схема распределения показана на рисунке 2.26. По итогам распределения кафедральной нагрузки формируется набор учебных поручений профессорско-преподавательскому составу кафедры.

Рисунок 2.26 - Распределение учебной нагрузки кафедры

Остальные учебно-организационные документы формируются на основе реестра учебных поручений, путем группировки данных по преподавателям кафедры и расчета итоговых сумм по видам учебной работы («Форма №6») и отчет «Распределение учебной нагрузки».

Отчетная форма «Расписание» формируется путем выборки из «учебных поручений преподавателям» аудиторных видов учебной работы кафедры. Затем выбранные данные группируются по академическим группам и преподаваемым дисциплинам.

Комплекс задач «Оценка деятельности кафедры» предназначен для автоматизации оценки и анализа деятельности кафедры.

Объектами анализа являются: кафедра, студенты, преподаватели, специальность и т.д.

Выполняется, как правило, по итогам учебного года в конце весеннего семестра.

Выходными являются следующие документы:

- информационная карта кафедры;

- информационная карта преподавателя;

- информационная карта студента;

- информационная карта инновационного потенциала кафедры;

- информационная карта специальности;

- другие исходные аналитические документы.

Для данного комплекса задач входной является следующая информация:

- информационная база системы, содержащая необходимую информацию для расчета показателей информационной карты;

- результаты анкетирования, тестирования и другие документы, содержащие информацию, отсутствующую в информационной базе системы;

- шаблоны аналитических документов (содержащие запросы на выборку аналитических объектов и запросы для расчета аналитических показателей).

В процессе формирования шаблона для аналитического документа создается структура документа, содержащая необходимые показатели, заполняется запрос на выборку аналитических документов. По тем показателям, значения которых берутся из информационной базе системы, заполняются запросы на выборку данных.

В процессе формирования самого документа:

- формируется выборка объектов анализа;

- для каждого объекта формируется структура показателей;

- для тех показателей, у которых заданы запросы, рассчитываются значения, остальные показатели оставляются для ручного заполнения.

В итоге получается документ с заполненной выборкой объектов и заполненными исходными показателями для анализа.

2.3.6 Описание комплекса технических средств

Для работы системы используется широко распространенный набор технических средств. Структура технического обеспечения системы показана на рисунке 2.27.

Рисунок 2.27 - Техническое обеспечение системы

Персональные компьютеры кафедры и удаленных пользователей представляют собой «IBM» - совместимые электронно-вычислительные машины, с «Intel» - совместимыми процессорами.

Для работы системы используются мониторы - не хуже, чем «SVGA» 256 цветов с разрешением «800х600».

Принтер - любой, позволяющий выводить на печать монохромные документы на бумажные носители формата «А4».

Локальная сеть - согласно стандарту «Ethernet 10-100» или «Fast Ethernet», на основе витой пары «UTP-5» или коаксиальном кабеле.

Шлюз - любой аппаратный или программно-аппаратный интерфейс с сетью Интернет.

2.3.7 Программное обеспечение

Структура программного обеспечения, используемого в системе была показан выше (Рисунок 2.17). В системе используются следующие программные компоненты:

- операционная система: «Windows 2000/XP». Используется для управления аппаратными ресурсами рабочих станций.

- клиентские приложения: Windows GUI приложения, обеспечивающие комфортную работу пользователей с системой. Выполняют прикладные функции системы. Среда разработки приложений - «Borland Delphi 2005».

- веб сервер: Необходим для удаленной работы с системой пользователей.

- СУБД: «FireBird 1.5». Обеспечивает работу клиентских приложений с базой данных системы.

- база данных: Предназначена для хранения основных информационных массивов системы.

- офисное программное обеспечение: «Microsoft Office 2003» («Microsoft Excel»). Используется для вывода печатных форм и других целей.

- аналитическая подсистема: Бизнес-аналитик 1.0. Предназначена для решения задач оценки аналитических показателей с использованием методов искусственного интеллекта.

Для разработки клиентских приложений используется система быстрой разработки приложений (RAD) - «Borland Delphi 2005». Используется объектно-ориентированный подход в сочетании с модульным и структурным подходами. Для проектирования модели классов системы используется CASE средство «Rational Roses».

Для разработки базы данных используется среда IBExpert, предназначенная для работы с базами данных СУБД «InterBase» или «FireBird». Проектирование базы данных осуществляется с помощью CASE средства «Computer Associates ERWin».

2.3.8 Проектирование базы данных системы

Логическая модель базы данных системы, спроектированная с помощью CASE средства ERWin показана на рисунках 2.28, 2.29 и 2.30. При проектировании использовалась нотация «E-R» («Сущность-связь»), по которой сущности изображаются в виде прямоугольников, а связи показаны в виде линий между сущностями. Жирная точка на конец линии указывает на множественность отношения.

Ввиду большого объема базы данных на рисунке не приведен реквизитный состав сущностей, а лишь показаны связи между сущностями.

Серым цветом на рисунке показаны основные объекты системы, остальные таблицы отражают справочную информацию или взаимосвязи между этими объектами.



Размещено на http://www.allbest.ru/

109

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.28 - Логическая модель данных системы

На рисунке 2.29 показаны информация по блокам «Проекты и разработки», «Анализ и оценка» и «Бюджетирование».

Размещено на http://www.allbest.ru/

109

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.29 - Логическая модель данных системы (Продолжение).

В перспективе дальнейшего развития системы является полная интеграция с системой «Маркетинг». Общий фрагмент базы данных двух систем показан на рисунке 2.30.

Размещено на http://www.allbest.ru/

109

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.30 - Связь с системой «Маркетинг»

2.3.9 Программа и методика испытаний

Объект испытаний - Автоматизированная Информационная Система «Кафедра» (АИС «Кафедра»).

Цель испытаний - проверка соответствия системы заявленным в техническом задании требованиям.

Для подтверждения качества системы необходимо произвести следующие этапы тестирования системы:

- проверка наличия функций, заявленных в техническом задании;

- проверка совместимости системы с операционной системой;

- проверка работоспособности на заявленных технических средствах.

В процессе проверки функциональной полноты системы необходимо протестировать следующие функции системы:

- возможность правильного ведения информационной базы по кафедре;

- наличие форм учебно-организационной документации и правильность их расчета в соответствии проектными процедурами и требованиями, предъявляемыми к точности показателей. Проверка производится для всех учебно-организационных документов; Методика тестирования алгоритмов: сравнение показателей документов, рассчитанных системой с показателями документов, рассчитанными вручную при вводе использовании одинаковых исходных данных;

- правильность формирования аналитических шаблонов на основании их шаблонов; Методика тестирования: расчет показателей вручную, сравнение результатов с результатами, выдаваемыми системой.

Проверка программной совместимости включает в себя:

- проверку работоспособности системы на следующих версиях операционной системы: «Windows 2000 Workstation», «Windows 2000 Server», «Windows XP Home Edition», «Windows XP Professional», «Windows XP Service» Pack 1, «Windows XP Service Pack 2»;

- проверку работоспособности системы при различных разрешении монитора и цветовой гамме: «800х600», «1024х768», «1280х1024», режим 256 цветов, режим «Hi Color», режим «True Color»;

- проверку работоспособности системы при использовании «средств для людей с ограниченными возможностями» (Экранная клавиатура, лупа);

- проверку работоспособности с различными версиями Microsoft Office (XP, 2003), с различной конфигурацией Microsoft Office.

Проверка работоспособности на различных технических средствах включает в себя:

- проверку работоспособности на различных конфигурациях технических средств (Центральные процессоры, видеокарты);

- проверку пригодности использования на LCD мониторах;

- проверку работоспособности на переносных компьютерах (Notebook);

- проверку работоспособности на персональных компьютерах без мыши;

- проверку работоспособности в условиях локальных сетей с различными конфигурациями и телекоммуникационным оборудованием (использование устройств типа Switch, Hub).

3 Результаты реализации проекта

3.1 Программный продукт «Кафедра»

В процессе рабочего проектирования и реализации системы был получен программный продукт «Кафедра», позволяющий автоматизировать деятельность кафедры вуза с целью повышения качества функционирования последней.

Было произведено полное тестирование программного обеспечения в соответствии с программой и методикой испытаний. В процессе тестирования был выявлен и исправлен ряд ошибок касательно правильности расчетов. Проверка показала работоспособность системы на всех заявленных операционных системах, а также на различных аппаратных платформах. Кроме того, возможно использование других операционных систем в качестве сервера базы данных (например «Linux»).

Руководство пользователя на программу «Кафедра» представлено в приложении Б.

3.2 Результаты автоматизации деятельности кафедры

В процессе внедрения системы на кафедре было установлено необходимое программное обеспечение, персонал кафедры был обучен работе с новой версией системы.

Так как в предыдущей версии системы имелись накопленные данные, была произведена их выгрузка в новую версию системы. Был произведен первоначальный ввод в систему справочной информации.

Был произведен опытный расчет учебной нагрузки кафедры на следующий учебный год и ее распределение по профессорско-преподавательскому составу. Результаты проверки показали, что учебно-организационный блок системы готов к работе. Формы учебно-организационных документов показаны в приложении В.

3.3 Расчет экономической эффективности

Эффективность работы кафедры определяется объемом, скоростью и качеством выполняемых работ. Эффективность внедрения автоматизированной системы обуславливается действием ряда факторов организационного, информационного и экономического характера.

Организационный эффект проявляется в освобождении работников от рутинных операций по систематизации и группировке учетных данных, многочисленных расчетов, оформлению документов и отчетов.

Информационный фактор эффективности выражается в повышении уровня информированности руководителя и сотрудников кафедры.

Экономический фактор проявляется в том, что автоматизированная система, отражающая полную и актуальную информацию о состоянии кафедры и причинах, влияющих на ее развитие, в конечном счете, направлена на качественное улучшение использования ресурсов кафедры.

Эффективность от разработки и внедрения системы заключается в:

- уменьшении количества рутинных операций по оформлению документов;

- ускорение процесса поиска и классификации информации;

- снижении трудовых и стоимостных затрат на обработку информации и составление отчетной документации кафедры;

- своевременной подготовки отчетности;

- получении качественной и достоверной информации о состоянии кафедры;

- возможности оценивать и анализировать работу кафедры, преподавателей;

- возможности прогнозировать значения показателей;

- более качественном принятии решений руководителем кафедры.

Пользователям системы не требуется долгосрочного обучения работе с программой, достаточно иметь минимальные навыки по работе с компьютером.

Как правило, экономический эффект подразделяется на прямой и косвенный.

Прямой экономический эффект - это экономия, связанная с сокращением расхода реальных ресурсов. В данном случае к прямому экономическому эффекту можно отнести снижение трудовых и денежных затрат, связанных, с деятельностью заведующего кафедрой, заместителя заведующего по учебной работе и методиста.

Косвенная экономическая эффективность - это эффект, связанный с сокращением значений тех или иных показателей кафедры, на которой происходит внедрение программного продукта (повышения качества и производительности работ, сокращения бумажного документооборота и т.д.).

3.3.1 Расчет капитальных затрат

Капитальные затраты включают в себя:

- затраты на технические средства и программное обеспечение;

- заработная плата персонала;

- машинное время и прочие затраты.

Стоимость программного обеспечения приведена в таблице 3.1

Таблица 3.1 - Стоимость программного обеспечения

Программное обеспечение	Цена лицензии
Среда разработки - Delphi 2005 Professional Edition	29500
Аналитическая подсистема «Бизнес-аналитик»	20000
СУБД FireBird 1.5	0
Итого	49500

Затраты, связанные с реализацией системы, представлены в таблице 3.2

Таблица 3.2 - Затраты на реализацию системы

Наименование этапа реализации	Трудоемкость, чел/час	Цена часа, руб.	Сумма
Обследование предметной области	15	50	750
Постановка задачи	12	60	720
Техническое проектирование	50	80	4000
Рабочее проектирование	150	100	15000
Тестирование системы	120	110	13200
ЕСН (26%)			8754
Итого:			42424

Часовые ставки брались исходя из среднерыночной стоимости труда программиста на региональном рынке.

Стоимость машинного времени для разработки показана на формуле

З_м = t Ц_м, (1)

где З_м - стоимость машинного времени, руб.,

t - время, затраченное на разработку, час;

Ц_м - стоимость одного часа машинного времени, руб./час.

Получаем:

З_м = 347 час * 8.50 руб./час = 2602,50 руб.

Таким образом, капитальные затраты составят:

К = 49500 руб. +42424 руб. + 2600 руб. = 94524 руб.

3.3.2 Расчет экономической эффективности от внедрения системы на одной кафедре вуза

Полная стоимость владения системой включает в себя следующие затраты (при средней стоимости лицензии в 20000 руб.):

- стоимость лицензии;

- стоимость внедрения;

- стоимость сопровождения.

Расчет стоимости владения системой показан в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Расчет полной стоимости владения системой

Наименование статьи затрат	Стоимость
Лицензия	20000
Затраты на внедрение (10%)	2000
Сопровождение системы (10% в год)	7700
Итого	29700

Для расчета экономии от замеры ручной обработки информации на автоматизированную воспользуемся методом функционально-стоимостного анализа (ABC).

Применение метода функционально-стоимостного анализа для оценки деятельности предприятия с построения функциональной модели. Функциональная модель деятельности кафедры (модель бизнес-процессов) была построена в рамках ее обследования.

Далее определим стоимость основных автоматизируемых процессов до автоматизации и после ее. Для оценки стоимости бизнес-процессов применим CASE-средство BPWin. Несмотря на упрощенную методику анализа, этот программный продукт позволяет достаточно точно оценить стоимость бизнеса.

Применение программного средства «BPWin 4.0» показано на рисунке 3.1.



Рисунок 3.1 - Применение программы «BPWin 4.0» для фукнционально-стоимостного анализа

При расчете было приняты следующие исходные данные:

Час работы методиста - 20 рублей. Цена одного часа машинного времени - 8 рублей.

Результаты расчета представлены в таблице 3.4

Таблица 3.4

- Расчет экономии от автоматизации обработки информации

Название бизнес-процесса	Стоимость процесса до автоматизации, руб.	Стоимость процесса после автоматизации, руб.
Планирование учебного процесса	13370	1208
Формирование рабочих планов и графиков учебного процесса	1680	560
Расчет учебной нагрузки	2450	200
Индивидуальное планирование учебной работы	2520	31
Распределение учебной нагрузки	5040	375
Формирование прочей учебно-организационной документации	1680	42
Бюджетирование	7700	564
Продолжение таблицы 3.4
Планирование доходов	280	34
Планирование расходов	1400	172
Учет доходов и расходов	5600	344
Формирование отчетов об исполнении бюджета	420	14
Итого	21070	1772

Экономия от замены ручной обработки информации на автоматизированную образуется в результате снижения затрат на обработку информации и определяется по формуле, руб.:

Э_у = З_р - З_а, (2)

где З_р - затраты на ручную обработку информации, руб.;

З_а - затраты на автоматизированную обработку информации, руб.

Годовой экономический эффект будет рассчитываться по формуле:

Эг = Зр - (За + Ен*К), (3)

Где Эг - годовой экономический эффект, руб.;

Зр - затраты на ручную обработку информации, руб.;

За - затраты на автоматизированную обработку информации, руб.;

Ен - нормативный отраслевой коэффициент;

К - полная стоимость владения системой, руб.

В данном случае, для одной кафедры годовой экономический эффект получится равным:

Эг = 21070 руб. - (1772 руб. + 0,15 * 29700 руб.) = 14843 руб.