Автоматизированная система обучения медсестер сестринскому делу деятельности

Динамические черты выступают не только во внешней манере поведения, не только в движениях - они дают себя знать и в умственной сфере, в сфере побуждения, в общей работоспособности. Естественно, особенности темперамента сказываются в учебных занятиях.

Ученики слабого типа, в отличие от учеников сильного типа, на начальном этапе решают большее количество заданий (сказывается присущая им повышенная отзывчивость на окружающее), но зато они быстро устают; а ученикам с сильной типа, требуется «раскачка», чтобы включиться в работу, но они могут выполнять задания дольше, не снижая продуктивности.

Лица с высоким уровнем умственных способностей могут обладать самыми разным темпераментом, а лица, имеющие одинаковый темперамент, могут обнаруживать самые разные уровни умственных способностей. Особенность темперамента, конечно же, сказываются и в собственно умственном труде: в таких характеристиках, как скорость, беглость умственных операций, устойчивость и переключаемость внимания, динамика «втягивания» в работу, эмоциональная саморегуляция по ходу работы, та или иная степень нервного напряжения и утомляемость. Однако свойства темперамента, придавая своеобразие манере, стилю деятельности, не предопределяют самих умственных возможностей человека. Особенности темперамента обусловливают пути и способы, но не уровень достижений. В свою очередь, умственные возможности человека создают условия для компенсации недостатков темперамента.

1.1.1.2 Технологии обучения студентов

1.1.1.2.1 Определение ресурсов при проведении текущего занятия

Подготовка преподавателя к текущему занятию начинается с изучения и анализа тематического плана учебной дисциплины и учебной программы. На основе анализа тематического плана учебной дисциплины устанавливают смежные учебные дисциплины, на которые можно либо опираться, либо рассчитывать на то, что в процессе их изучения будут закрепляться знания и умения, полученные на данном учебном предмете.

1.1.1.2.2 Регистрация обучаемых студентов

В начале студент попадает на страницу регистрации, где он указывает свои личные данные: фамилию, группу, номер зачетки. Далее программа производит поиск студента с такими данными в списке студентов, проверяет наличие допуска к тестированию.

1.1.1.2.3 Определение темы и целей занятий

Тему занятия преподаватель определяет из тематического плана учебной дисциплины.

На учебном занятии преподаватель решает задачи обучения, воспитания и развития. Ведущая дидактическая цель занятия определяется содержанием учебного материала, предусмотренного учебной программой и предполагает усвоение определенного объема знаний или формирование умений и навыков. Дидактические цели (образовательные) - вооружение учащихся знаниями, умениями и навыками, необходимыми в жизни и профессиональной деятельности; цель развития - развитие творческого мышления, познавательных потребностей и способностей, формирование умений и навыков самостоятельного умственного труда; цели воспитания - воспитание гражданских качеств личности (идейно-нравственной убежденности, социальной активности, ответственности, самостоятельности, дисциплинированности, честности, высоких нравственных чувств); формирование профессиональной направленности личности будущего специалиста - воспитание интереса и любви к профессии, развитие познавательных профессиональных мотивов поведения, творческой активности, воспитание профессионально значимых качеств личности.

1.1.1.2.4 Определение характеристики обучаемого студента перед обучением

1.1.1.2.4.1 Оценка содержания и уровня знаний и умений

Служит необходимой предпосылкой для успешного планирования и руководства учебным процессом. Она позволяет определить исходный уровень знаний и умений учащихся, чтобы использовать ее как фундамент, ориентироваться на допустимую сложность учебного материала. На основании этой оценки, которая проводится в начале учебного года или перед изучением новой темы, преподаватель вносит коррективы в календарно-тематический план, определяет каким разделам учебной программы следует уделить больше внимания на занятиях с конкретной группой, намечает пути устранения выявленных пробелов в знаниях учащихся.

1.1.1.2.4.2 Оценка психологических характеристик студента

В состав психологических характеристик студента входят следующие понятия:

1) Познавательный интерес - интерес к учебной деятельности к приобретению знаний, к науке, появление избирательной направленности личности на процесс познания.

2) Деятельность - активность человека, направленная на достижение сознательно поставленных целей, связанных с удовлетворением его потребностей и интересов.

3) Мышление - высшая форма отражения мозгом окружающего мира, сложный познавательный процесс, свойственный только человеку; процесс опосредованного и обобщенного познания окружающего мира. Мышление перерабатывает информацию, которая содержится в ощущениях и восприятии.

4) Внимание - направленность и сосредоточенность сознания на определенных объектах или определенной деятельности при отвлечении от всего остального. Внимание - необходимое условие всякой деятельности.

5) Память - отражение прошлого опыта человека, проявляющееся в запоминании, сохранении и последующем припоминании того, что он воспринимал, делал, чувствовал или о чем-то думал. Память создает, сохраняет и обогащает знания, умения, навыки человека, без которых немыслима любая деятельность.

1.1.1.2.5 Планирование текущего занятия

1.1.1.2.5.1 Формирование программы занятия

На основании рабочей программы и тематического плана формируется учебно-методическая карта и план занятия. В этой карте записываются следующие данные занятия:

1) Тема занятия.

2) Тип занятия.

3) Цели занятия (учебная и воспитательная).

4) Межпредметные связи.

5) Знания и умения.

6) План занятия.

7) Обеспечение занятия (дидактический материал, технические средства обучения, литература: основная и дополнительная).

1.1.1.2.5.2 Определение уровня требований к усвоению умений и знаний на текущем занятии

Требования к усвоению умений и знаний указываются в учебно-методической карте.

1.1.1.2.6 Управление обучением

1.1.1.2.6.1 Выбор учебного элемента для обучаемого студента

Учебный элемент выбирается в соответствии с программой занятия или причинами неправильных действий и ответов студентов по предыдущей теме.

1.1.1.2.6.2 Определения уровня сложности задания или вопроса обучаемому студенту

По итогам предварительного контроля преподаватель для каждого студента устанавливает верхнюю границу уровня сложности в соответствии с полученной оценкой уровня знаний и умений.

1.1.1.2.6.3 Формулирование задания или вопроса обучаемому студенту

В зависимости от уровня сложности из файла выбираются задания или вопросы в соответствии с установленным уровнем.

1.1.1.2.6.4 Выполнение задания или ответ на вопрос студентом

Ответ на вопрос студентом осуществляется в зависимости от категории сложности вопроса:

1 - ответ на вопрос вводится с клавиатуры;

2 - выбор из двух вариантов (да/нет);

3 - выбор ответа из списка (1 ответ);

4 - выбор ответа из списка (несколько ответов);

5 - определить последовательность действий.

1.1.1.2.6.5 Контроль ответа обучаемого студента

Качество обучения определяется совокупностью свойств, приобретенных студентом в процессе обучения. К ним в первую очередь относятся вновь приобретенные знания, умения и навыки. Однако проблема создания единой системы показателей качества обучения разработана еще недостаточно. Знания и умения студентов оцениваются фактически экспертным путем. Разработка объективных способов оценки идет в основном в направлении использования статистических методов обработки ответов на серию контрольных вопросов и задач.

Каждое вхождение в тестовую систему должно фиксироваться для обеспечения контроля за студентами. Это нужно для учета неудачных попыток тестирования, в случае если тест был прерван по какой либо причине. Это обеспечит контроль за действиями пользователей и сведет к минимуму возможность несанкционированных действий на систему из вне.

В файле фиксируются все фамилии, время входа в систему, неудачные попытки входа, список заданных вопросов.

1.1.1.2.6.6 Диагностика и определения причин неправильных действий студента или ошибочных ответов на вопросы

После прохождения каждой темы производится контроль знаний и умений студентов. На основании этого контроля преподаватель производит анализ своей работы и определяет причины неправильных действий студентов или ошибочных ответов на вопросы.

1.1.1.2.7 Формирование отчета о завершении обучения и рекомендаций для продолжения обучения студента

После завершения курса обучения преподаватель составляет отчет о проделанной работе.

1.1.2 Функционирование системы управления

1.1.2.1 Уточнение первоначального списка задач

Этапами процесса управления являются: подготовка информации для принятия решений; принятие решения и доведение решений до исполнения. В условиях функционирования автоматизированной информационной системы (АИС) автоматизируется первый и второй этапы управления. Доведение и последующее исполнение решений (реализация управляющих воздействий на объект управления) выполняется вручную.

Автоматизация процессов подготовки данных для принятия решения характерна для информационно-справочных систем. Автоматизация задач второго этапа характерна для информационно - советующих систем (АИСС). АИСС формируют командную информацию (решения), которая после контроля конечными пользователями может быть передана исполнителям для реализации. В условиях функционирования управляющей системы автоматизации подвергается и последний этап управления, т.е. решение автоматически доводится до исполнителей и в дальнейшем исполняется без непосредственного участия человека.

В связи с этим при проектировании автоматизированных информационно-справочных систем уточняются наименования задач первого этапа и частично могут присутствовать задачи второго этапа, а при проектировании АИСС первого и обязательно второго этапа. Результаты выполнения проектной процедуры сводятся в таблицу. В результате выполнения этой операции определяется список и частота решения каждой задачи, и устанавливаются должностные лица, которым нужны входные документы. Эти данные занесены в таблицу 1.1.10.

Таблица 1.1.10 Список задач и наименование выходных документов

№	Наименование задачи	Частота	Наименов. выходного документа	Потребитель
1	2	3	4	5
1	Выбор учебного элемента для обучения студента в соответствии с программ. занятия или причин. неправильных действий и ответов	по необходимости	Учебно - методическая карта и план занятия	Директор, учебная часть, преподаватель
			Продолжение таблицы 1.1.10
1	2	3	4	5
2	Определение уровня сложности и формулирование задания или вопроса обучаемому	по необходимости	Учебно- методическая карта и план занятия, тесты и задачи	Директор, учебная часть, преподаватель, студенты
3	Контроль ответа обучаемого студента	по необходимости	Журнал, ведомость №2, протокол №1	Директор, учебная часть, преподаватель, студенты
4	Диагностика и определение причин неправильных действий студента или ошибочных ответов на вопросы	по необходимости	Анализ занятия	Директор, учебная часть, преподаватель, студенты

1.1.2.2 Определение результатов решения задач

При выполнения операции определяются документы и содержащаяся в них информация являющаяся результатами решения задач. В этих документах содержится информация, на основе которой готовятся решения в информационно-справочных системах или содержится командная информация для исполнителей в информационно - советующих системах.

Информация справочного характера подготавливается для получения командной информации. Командная информация после проведения экспертизы (проверки допустимости и оптимальности решений) направляется исполнителям. Список входных и выходных документов представлен в таблице 1.1.11.

Таблица 1.1.11 Документы для подготовки решений

№ вх. док.	Документы	Вид документа
1	2	3
1	Тематический план учебной дисциплины	Входной
2	Методическое пособие	Входной
3	Рабочая программа	Входной
4	Тесты и задачи	Входной
5	Список групп	Входной
6	Список студентов	Входной
7	Журнал	Выходной
8	Ведомость №1	Выходной
9	Ведомость №2	Выходной
10	Протокол №1	Выходной
11	Учебно-методическая карта и план занятия	Выходной
12	Анализ занятия	Выходной
13	Тесты и задачи	Выходной

Частота использования документов для принятия решения и источник документов приведены в таблице 1.1.12.

Таблица 1.1.12 Частота использование документов и источник документа

№	Задача	Наимен. входного докум.	Частота	Источник документа
1	Выбор учебного элемента для обучения студента в соответствии с программой занятия или причинами неправильных действий и ответов	1,2,3,5,6	По необходимости	КБМК, ВУНМЦ, директор, преподаватель
2	Определение уровня слож. и формул. задания или вопроса обучаемому студенту	1,2,3,5,6	По необходимости	КБМК, ВУНМЦ, директор, преподаватель
3	Контроль ответа обучаемого студента	4,5,6	По необходимости	Директор, преподаватель
4	Диагностика и определение причин неправильных действий студента или ошибочных ответов на вопросы	5,6	По необходимости	Преподаватель

Состав атрибутов документов приведен в таблице 1.1.13. Структура документов приведена в приложении 2.

Таблица 1.1.13 Состав документов

№	Наименование документа	Реквизиты документа
1	2	3
1	Тематический план учебной дисциплины	1. Согласовано (с кем: Ф.И.О. директора КБМК); 2. Дата утверждения на заседании педагогического совета училища; 3. № протокола педагогического совета; 4. Ф.И.О. и подпись директора училища; 5. Пояснительная записка к уч.плану училища; 6. Таблица (курс, специальности, количество часов)
2	Методическое пособие	1. Утверждено (кем: Ф.И.О. рук. Департамента научно-исследовательских и образовательных медицинских учреждений); 2. Дата утверждения 3. Рецензент (должность, Ф.И.О.) 4. Содержание методического пособия 5. Печать
3	Рабочая программа	1. Согласовано (с кем: Ф.И.О.) 2. Дата 3. Утверждено (кем: Ф.И.О.) 4. Дата 5. Составитель (должность, Ф.И.О.) 6. Рецензент (должность, Ф.И.О.) 7. Содержание программы 8. Печать
4	Тесты и задачи	1. Тема 2. Специальность 3. Содержание тестов и задач
5	Список групп	1. Номер группы 2. Специальность 3. Количество студентов в группе
6	Список студентов	1. Номер группы 2. Номер зачетной книжки 3. Ф.И.О. студента

Схема документооборота

1.2 Определение целей, задач и функций системы

Цель: Повышение качества подготовки специалистов за счет совершенствования учебного процесса и совершенствования системы предвузовской подготовки. Описание проблемы: в Бугульминском медицинском училище ведется ручной контроль знаний (тестирование) студентов. Для автоматизации документооборота, повышения оперативности получения информации, увеличения производительности труда и снижения ошибок необходимо разработать систему контроля уровня знаний студентов. Как уже отмечалось, автоматизация имеет смысл лишь тогда, когда она что-то улучшает в обучении, поэтому начинать надо с выявления того, как и что можно улучшить. Дело в том, что все хорошие современные программы по автоматизации обучения - очень гибкие системы, они позволяют настраивать на нужды конкретного учебного заведения буквально все. Проводится анализ имеющейся в училище системы обучения, а именно:

1. Применяемый план обучения и использование конкретных рабочих программ.

2. Использующиеся ведомости для отражения результатов обучения студентов.

3. Формы и содержание первичной документации.

Анализ производится на предмет того, что можно изменить для улучшения обучающей системы.

Целью данного курсового проекта является разработка концептуальной схемы автоматизированной обучающей системы (АОС) (рис. 1.2.1), выбор технической базы и программного обеспечения для разработки АОС, разработка программного обеспечения, применить АОС для контроля знаний студентов Бугульминского медицинского училища по дисциплине «Сестринское дело», а так же разработка алгоритмов:

- формирования тестирующей базы вопросов;

- выдачи вопросов обучаемому в иерархической структуре;

- оценки итогового результата обучающей системы.

Задачи автоматизированной обучающей системы:

- выбор учебного элемента для обучения студента в соответствии с программой занятия или причинами неправильных действий и ответов;

- определение уровня сложности и формулирование задания или вопроса обучаемому студенту;

- диагностика и определение причин неправильных действий студента или ошибочных ответов на вопросы.

За исполнением и решением этих задач должен следить преподаватель, который и принимает решения о выборе учебного элемента для обучения студента в соответствии с программой занятия или причинами неправильных действий и ответов.

Рис. 1.2.1 Дерево цели АОС создания системы обучения студентов.

1.3 Ожидаемые технико-экономические результаты создания системы

1.3.1 Обоснование актуальности разработки

Данная работа представляет собой автоматизированную систему обучения медсестер сестринскому делу, целью которой является повышение качества подготовки медицинских сестер за счет индивидуализации обучения.

В качестве информационного обеспечения используются: утвержденные Минздравом и Минобразованием формы документов, разработанные справочники, тесты и задачи.

Характеристика технического обеспечения: АСОИУ построена на базе IBM PC - совместимого компьютера.

Общие требования: Система позволяет контролировать уровень знаний студентов, а также проводить оценку качества знаний и умений студентов.

1.3.2 Подбор исходных данных

Составим перечень основных этапов работ, которые должны быть выполнены, с определением по каждому этапу квалификационного уровня исполнителей (должности). Форма распределения работ по этапам:

1) Разработка технического задания (составление и согласование);

2) Технологическое предложение;

3) Выполнение эскизного проекта (изучение, анализ и обобщение подобранного материала и научно-технической литературы; выявление возможных вариантов разработки);

4) Разработка технического проекта (составление и согласование технического задания на разработку ПП);

5) Разработка рабочего проекта.

Для расчета себестоимости программного продукта необходимо обозначить некоторые основополагающие моменты.

1. Заработная плата основных исполнителей на подготовительном этапе (разработка технического и эскизного проектов) и основном этапе (выполнение технического, рабочего проектов, с последующим внедрением ПП) этапе составляет для:

Руководителя- 2172 руб./мес.

инженера- 1464 руб./мес.

консультанта по БЖД- 1872 руб./мес.

консультанта по Экономике- 1872 руб./мес.

2. Отчисления на социальные нужды составляют 35,6% от основной и дополнительной заработных плат разработчиков проекта.

3. Накладные расходы составляют 120% от основной и дополнительной заработных плат разработчиков проекта.

1.3.3 Расчет трудоемкости работ по созданию ПП

Данная программа относится к системе обучения студентов в медицинском училище.

Планируемый срок разработки 4 месяца.

Расчёт производится по следующим статьям расходов:

1. Материальные затраты.

2. Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты.

3. Расчёт заработной платы.

4. Налог на фонд заработной платы.

5. Затраты машинное время.

6. Накладные расходы.

7. Затраты на проведение маркетинговых исследований.

При разработке дипломного проекта были использованы следующие материалы:

1. Материальные затраты

Основные материалы.

Расчёт ведется по формуле (1.3.1):

где К_Мi- количество материалов, кг;м;

Ц_Мi - цена за единицу материала, руб.;

m - количество наименований материалов;

Данные заносятся в таблицу:

Таблица 1.3.1

№ п/п	Наименование материала	Расход материала	Цена за единицу, руб.	Единица измерения	Затраты на материалы. Общая сумма затрат, руб.
1	Бумага для принтера	2	100	Пачка	200
2	Шариковая ручка	3	3	Штука	9
3	Карандаш	3	3	Штука	9
4	Ластик	1	6	Штука	6
5	Ватман	8	12	Штука	96
ИТОГО:	320

2. Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты

Расчёт ведется по формуле (1.3.2):

З _пок. = ,

где К_{ПОК i}- количество покупных изделий и полуфабрикатов, шт;

Ц _{ПОК I} - цена за единицу покупных изделий и полуфабрикатов, руб.;

m - количество наименований покупных изделий и полуфабрикатов.

Данные заносятся в таблицу 1.3.2:

Таблица 1.3.2

№ п/п	Наименование покупных изделий и полуфабрикатов	Расход покупных изделий и полуфабрикатов	Цена за ед., руб.	Общая сумма затрат, руб.
1	Картридж для принтера	1	500	500
2	Диск	1	30	30
ИТОГО:	530

3. Расчет заработной платы

Производим расчет основной заработной платы по формуле (1.3.3) с учетом следующих данных:

Число месяцев затраченных на выполнение дипломного проекта

4 месяца=85 рабочих дней;

Среднее число рабочих дней в месяце - 21,25;

Продолжительность рабочего дня - 8 часов;

Т_тз=100 (чел..-час.)

Т_пкр=

Т_пкр=

На основе рассчитанной трудоёмкости работ определяется общая численность работников по формуле (1.3.4):

где Т_раб - трудоёмкость работ; чел.-час.;

Ф_эф - эффективный фонд рабочего времени одного работника, ч.;

К_в - коэффициент выполнения норм (на стадии проектирования принимается равным 1.0)

где Д_р -количество рабочих дней в плановом периоде;

n - Коэффициент плановых потерь времени (0,9);

q - Продолжительность рабочего дня, (8 ч).

В разработке дипломного проекта участвовали:

ѕ Руководитель;

ѕ Инженер-программист;

ѕ Консультант по экономической части;

ѕ Консультант по БЖД.

Сумма затрат на оплату труда инженера программиста, руководителя, консультанта по экономике, консультанта по БЖД определяется исходя из временных затрат на выполнение работ и квалификации исполнителя. Квалификация исполнителя определяет величину почасовой оплаты труда (см. приложение 2 Таблица 1).

Расчёт ведется по формуле (1.3.6):

где Ч_i - численность исполнителей, чел.;

Ф_i - фонд рабочего времени одного исполнителя, час.;

С_i - часовая тарифная ставка, руб./час.;(см. приложение 2 Таблица1)

m - количество групп исполнителей.

,

Дополнительная заработная плата исполнителей рассчитывается по формуле (1.3.9):

где q_доп.- норматив дополнительной заработной платы (10 -200%).

4. Налог на фонд заработной платы

Отчисления на социальные нужды (единый социальный налог)

Расчёт ведётся по формуле (1.3.10):

где q_отч - норматив отчислений на социальные нужды, %; (35,6)

Расчеты по формулам сведем в таблицу 1.3.3:

Таблица 1.3.3

Должность	Ставка, час	Разряд оплаты труда	Месячный оклад, руб.	Часовая тарифная ставка, руб./час	Основ. з/плата, руб.	Доп. з/плата (30%), руб.	ЕСН, руб.
Руководитель	0,25	15	2172	12,93	1978,29	593,49	915,55
Инженер	1	10	1464	8,71	5330,52	1599,16	2466,97
Консультант-экономист	0,25	13	1872	11,14	1704,42	511,33	788,81
Консультант БЖД	0,25	13	1872	11,14	1704,42	511,33	788,81
ИТОГО:	10717,65	3215,31	4960,14

5. Затраты на машинное время

Стоимость одного часа машинного времени составляет 30 рублей. Необходимые временные затраты включают:

ѕ Оформление раздела экономической части дипломного проекта в пояснительной записке - 5 часов;

ѕ Оформление раздела БЖД в дипломном проекте в пояснительной записке - 5 часов;

ѕ Оформление основной части в пояснительной записке дипломного проекта - 30 часов;

ѕ Разработка руководства пользователям - 20 часов;

ѕ Выбор инструментальных средств и разработка структуры ПО - 5 часов;

ѕ Разработка программного обеспечения - 50 часов;

Всего необходимо 115 часов машинного времени на разработку дипломного проекта.

Сумма затрат на покупку машинного времени рассчитываются по формуле:

где Т_м.вр.- время выполнения работ на ЭВМ, час.;

Ц_м.вр -цена одного часа машинного времени, руб./час.

6. Накладные расходы

Включают расходы на заработную плату с отчислениями на социальные нужды персонала учреждения, на содержание, текущий ремонт и амортизацию зданий, сооружений и инвентаря и др. При укрупненных расчетах применяется формула (1.3.12):

,

где q_н -норматив накладных расходов, (120%) (см. приложение 2 Таблица2)

Результаты расчетов сведем в таблицу 1.3.4:

Таблица 1.3.4

№	Наименование затрат	Сумма, руб.
1	Затраты на оплату труда	10717,65
2	Дополнительная заработная плата	3215,31
3	Налог на фонд заработной платы	4960,14
4	Затраты на машинное время	3 450,00
5	Накладные расходы	12861,18
6	Материальные затраты	320,00
7	Комплектующие изделия	530,00
ИТОГО:	36054,28

7. Затраты на проведение маркетинговых исследований

При укрупненных расчётах затраты на маркетинговые исследования (3м) можно определить путём умножения норматива этих затрат (50%) на сумму всех предыдущих статей затрат.

,

1.3.4 Расчёт эксплутационных затрат

Расчёт производится по следующим статьям расходов:

1. Материальные затраты.

2. Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты.

3. Расчёт заработной платы.

4. Налог на фонд заработной платы.

5. Накладные расходы.

6. Затраты машинное время.

7. Расчёт цены программного продукта.

1. Материальные затраты

При эксплуатации программного продукта используются следующие материалы:

Основные материалы.

Расчёт ведется по формуле (1.3.1).

Данные заносятся в таблицу 1.3.5:

Таблица 1.3.5

№ п/п	Наименование материала	Расход материала	Цена за единицу, руб.	Единица измерения	Затраты на материалы. Общая сумма затрат, руб.
1	Бумага для принтера	4	100	Пачка	400
2	Шариковая ручка	3	3	Штука	9
3	Карандаш	3	3	Штука	9
4	Ластик	1	4	Штука	4
ИТОГО:	422

2. Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты

Расчёт ведется по формуле (1.3.2):

Данные заносятся в таблицу 1.3.6:

Таблица 1.3.6

№ п/п	Наименование покупных изделий и полуфабрикатов	Расход покупных изделий и полуфабрикатов	Цена за ед., руб.	Общая сумма затрат, руб.
1	Картридж для принтера	1	500	500
2	Диск	1	30	30
ИТОГО:	530

3. Расчет заработной платы

Производим расчет основной заработной платы по формуле (1.3.3) с учетом следующих данных:

Расчёт производится исходя из 1 года эксплуатации программного продукта

Среднее число рабочих дней в месяце - 21;

Продолжительность рабочего дня - 8 часов;

Т_тз=100 (чел..-час.)

Т_пкр=

На основе рассчитанной трудоёмкости работ определяется общая численность работников по формулам (1.3.4) и (1.3.5):

ч.

В процессе эксплуатации программного продукта участвуют:

ѕ Оператор;

ѕ Администратор.

Сумма затрат на оплату труда оператора, администратора определяется исходя из временных затрат на выполнение работ и квалификации исполнителя. Квалификация исполнителя определяет величину почасовой оплаты труда (приложение 2 Таблица1).

Расчёт ведется по формулам (1.3.6), (1.3.7) и (1.3.8):

Дополнительная заработная плата исполнителей рассчитывается по формуле (1.3.9).

4. Налог на фонд заработной платы

Отчисления на социальные нужды (единый социальный налог)

Расчёт ведётся по формуле (1.3.10).

Расчеты по формулам сведем в таблицу 1.3.7:

Таблица 1.3.7

Должность	Ставка, час	Разряд оплаты труда	Месячный оклад, руб.	Часовая тарифная ставка, руб./час	Основ. з/плата руб.	Доп. з/плата (30%), руб.	ЕСН, руб.
Оператор	0,25	10	1464	8,71	3187,86	956,36	1475,34
Администратор	0,25	15	2172	12,93	51,6	15,48	23,88
ИТОГО:	3239,46	971,84	1499,22

5. Затраты на машинное время

Стоимость одного часа машинного времени составляет 20 рублей. Необходимые временные затраты включает в себя амортизационные отчисления.

Сумма затрат машинного времени рассчитываются по формуле (1.3.11).

Т_м.вр = 21,25*8*12=2040 час.

6. Накладные расходы

Включают расходы на заработную плату с отчислениями на социальные нужды персонала учреждения, на содержание, текущий ремонт и амортизацию зданий, сооружений и инвентаря и др. При укрупненных расчетах применяется формула (1.3.12):

Зн = 3239,46*(120%/100)=3887,35

Результаты расчетов сведем в таблицу 1.17:

Таблица 1.17.

№	Наименование затрат	Сумма, руб.
1	Затраты на оплату труда	3239,46
2	Дополнительная заработная плата	971,84
3	Налог на фонд заработной платы	1499,22
4	Затраты на машинное время	40800,0
5	Накладные расходы	3887,35
6	Материальные затраты	422,0
7	Комплектующие изделия	530,0
ИТОГО:	51349,87

7. Расчёт цены программного продукта

Итоговое число представляет собой цену разработки без НДС.

С_пол.=36054,28 руб.+18027,14 руб.=54081,42 рублей.

П=С_пол.*q_р

где П - прибыль;

q_р - норматив рентабельности q=10-25%;

С_пол - сумма всех затрат;

П=54081,42 рублей.*25%=13520,36 рублей,

Поскольку тиражирование разработки не планируется, то затраты на производство будут отсутствовать и тогда полная себестоимость будет равна затратам на проектирование.

Тогда цена реализации будет равна:

Ц_р=П + q_ндс ,

q_ндс - норматив налога на добавленную стоимость - 18%;

Ц_р=13520,36 руб.+2433,67 =15954,03 рублей

Проектируемая автоматизированная обучающая система позволяет повысить уровень знаний студентов за счет индивидуализации обучения и уменьшить затраты на время ввода, хранения и обработки информации. Также, к экономическому эффекту относится уменьшение времени на обучение студентов.

Источниками косвенного экономического эффекта являются -- экономия материальных и денежных средств, полученная в результате их оптимизации путем решения данной задачи с использованием математических методов.

Все перечисленные факторы позволяют сделать вывод о целесообразности внедрения АОС.

2. Системо-технические проектные решения

2.1 Функциональная структура АОС

2.1.1 Внешние объекты АОС

Список внешних объектов представлен в таблице 2.1.1.

Таблица 2.1.1

Е	Внешние объекты
Е1	Студенты
Е2	Учебная часть
Е3	Директор
Е4	Преподаватели

Структура внешних объектов представлена на рис. 2.1.1.

Рис .2.1.1

2.1.2 Структура данных АОС

Список информационных элементов представлен в таблице 2.1.2.

Таблица 2.1.2

М	Информационные элементы модели
М1	Тематический план учебной дисциплины
М2	Рабочая программа
М3	Методическое пособие
М4	Сценарий занятия
М5	Ответы
М6	Функциональная структура дисциплины
М7	Ответы студента
М8	Учебный элемент
М9	Уровень сложности
М10	Тесты и задачи
М11	Оценка
М12	Тесты и задачи
М13	Журнал
М14	Анализ занятия
М15	Ведомости и протокол
М16	Ведомость №1
М17	Ведомость №2
М18	Протокол №1
М19	Списки
М20	Список групп
М21	Список студентов

Рис. 2.1.2

2.1.3 Задачи и функции АОС

Таблица 2.1.3

Р	Задачи системы обучения студентов.
Р1	Выбор учебного элемента для обучения студента в соответствии с программой занятия или причинами неправильных действий и ответов.
Р2	Определение уровня сложности и формулир. задания или вопроса обучаемому студенту.
Р3	Контроль ответа обучаемого студента.
Р4	Диагностика и определение причин неправильных действий студента или ошибочных ответов на вопрос.

Структура операций (задач) представлена на рис. 2.1.3.

Рис. 2.1.3

Для того, чтобы описанная выше система могла стать основой эффективной системы управления обучением, необходимо соблюдение следующих условий.

1. Вся информация, имеющая значение для управления, должна быть учтена. Потери значимой информации недопустимы.

2. Информация должна обрабатываться по мере поступления и храниться системно иначе учитывая ее объем, для целей управления она становится бесполезной.

3. Информация должна быть доступной для использования, то есть пользователь не должен затрачивать дополнительных усилий для извлечения интересующих данных.

Необходимо отметить, что абсолютный порядок в обработке и хранении информации на практике встречается крайне редко. Однако с внедрением в учебные заведения соответствующего программного обеспечения задача существенно упрощается. Применение компьютерных технологий существенно упрощает и ускоряет процесс сбора, регистрации, обработки и анализа данных.

Далее составляются операционные диаграммы. В нашем случае 1 операционная диаграмма:

«Система обучения студентов» (рис. 2.1.4)

Рис. 2.1.4

2.2 Математическое обеспечение АОС

2.2.1 Построение математической модели

Для того чтобы управлять процессом обучения на различных его этапах, преподаватель должен постоянно иметь сведения о том, как учащиеся воспринимают и усваивают учебный материал. Проконтролировать деятельность учащихся можно лишь при наличии специальных контролирующих тестов. Тесты представляют собой особого вида задания, позволяющие групповым способом оперативно проконтролировать степень усвоения знаний и приобретения умений и навыков учащимися на занятиях теоретического и производственного обучения, установить внутреннюю и внешнюю обратные связи, на основании которых учащиеся и преподаватель осуществляют функции управления процессом обучения.

Сам процесс тестирования предлагает работу с человеком в диалоговом режиме, то есть в режиме прямой и обратной связи. Машина «задает вопрос», высвечивая его на экране, человек отвечает на него вводя свой ответ через клавиатуру или мышью. При этом на экране высвечивается вся текущая информация необходимая тестируемому для корректировки своих действий. На экран выводится время до конца теста (время до конца ответа на предложенный вопрос). При прохождении теста на время машина предупреждает человека, если времени осталось мало (менее 10 секунд на вопрос). Все эти средства позволяют тестируемому наиболее глубоко сосредоточится на тесте не отвлекая своего внимания. Данная система представляет удобные средства для работы с результатами тестирований. Все результаты сохраняются в памяти для дальнейшего их использования встроенным средством работы с базами результатов. Работа с результатами в базе данных представляют удобные средства для ведения отчетов, вычисления средних баллов, т.е. всего что необходимо в учебном процессе в училище. В данной системе использована методика сохранения, восстановления и изменения конфигурации системы. Она позволяет устанавливать различные характеристики как тестирования так и всей системы.

Как говорилось выше к обучающей системе в образовании предъявляются высокие требования, такие как:

- защита от несанкционированного доступа к вопросам;

- большая тестовая база;

- простота интерфейса программы;

- возможность доступа к тесту только зарегистрированных пользователей - студентов, допущенных к тестированию и оплативших курс обучения;

- простота администрирования теста;

- полная автоматизация процесса тестирования;

- быстрота загрузки;

- учет обращений;

- демонстрировать учащемуся вопросы, в которых он допустил ошибку, и правильные ответы на них (это требование реализует учебную сторону программы).

- допускать завершение тестирования при любом количестве пройденных тестов.

Теперь рассмотрим перечисленные выше пункты требований более подробнее:

1. Защита от несанкционированного доступа к вопросам - применяется для невозможности получения правильных ответов к тесту обучаемым или посторонним. Это может повлечь распространение ответов среди студентов и дальнейшее неадекватное тестирование.

2. Большая тестовая база - предназначена для разнообразия теста и как можно меньшей повторяемости вопросов. Неодновременное тестирование студентов одной группы позволяет ему беспрепятственно передавать вопросы другим студентам, поэтому чем меньше вероятность повторения вопросов, тем объективнее можно оценивать результат тестирования.

3. Простота интерфейса программы - многие студенты, особенно на первом курсе обучения довольно плохо умеют обращаться с компьютером и компьютерными программами, поэтому доступность интерфейса - немаловажное требование к тестирующей системе.

4. Возможность доступа к тесту только зарегистрированных пользователей - студентов, допущенных к тестированию. Данное требование не менее важное в системе, т.к. количество обучаемых в крупных учебных заведениях достаточно велико, и программа сама должна отслеживать имеет ли студент доступ (по порядку прохождения учебного материала) к прохождению данного теста.

5. Простота администрирования теста - это требование немаловажно, т.к. каждый преподаватель должен создать свой тест и занести вопросы в базу. Большинство преподавателей плохо знакомы с компьютером, поэтому чем легче будет среда обслуживания теста, тем меньше будет возникать вопросов у преподавателей. Доступ преподавателей тоже строго ограничен только его каталогом.

6. Полная автоматизация процесса тестирования. Тестирование проводится без контроля преподавательского состава за ходом тестирования. Поэтому весь процесс - от задания вопросов теста преподавателем, идентификации студента, оценки его возможности доступа к тесту, проведения тестирования, до оценки полученного результата и занесения этого результата в электронную ведомость учебной части должен проходить в полностью автономном режиме.

7. Быстрота загрузки. Студент не должен ожидать загрузки вопроса в течении длительного времени, поэтому на страничке с вопросом должно присутствовать меньше графических файлов большого объема. Каждая картинка, график должны быть оптимизированы и сжаты. Они не должны содержать избыточной информации, а включать только необходимую часть.

8. Учет обращений. Каждое вхождение в тестовую систему должно фиксироваться для обеспечения контроля за студентами. Это нужно для учета неудачных попыток тестирования, в случае если тест был прерван по какой либо причине. Это обеспечит контроль за действиями пользователей и сведет к минимуму возможность несанкционированных действий на систему из вне.

В файле фиксируются все фамилии, время входа в систему, неудачные попытки входа, список заданных вопросов.

9. Демонстрировать учащемуся вопросы, в которых он допустил ошибку, и правильные ответы на них. После завершения тестирования студент может просмотреть те вопросы, в которых он допустил ошибку - выдача статистики теста. Это гарантирует студенту объективную оценку его знаний. В случае если студент не согласен с результатом тестирования он будет вправе обжаловать результат.

10. Допускать завершение тестирования при любом количестве пройденных вопросов с выставлением оценки по фактическому количеству ответов. Этот пункт необходим, если студент уже набрал необходимое количество баллов на положительную оценку и хочет завершить тест досрочно.

Кроме того, программа должна позволять использовать вопросы разных структур, т.к. на различных этапах обучения могут потребоваться различные вопросы.

Нецелесообразно создавать программу, тестирующую знания только по одной дисциплине, т.е. программа должна быть универсальной. Для того, чтобы преподаватели разных учебных предметов могли использовать программу, необходимо, чтобы была возможность вносить изменения в тесты в самой тестирующей программе, применение тестирующей программы не должно требовать опыта работы с другими приложениями.

Структура автоматизированной обучающей системы

В начале студент попадает на страницу регистрации, где он указывает свои личные данные: фамилию, группу, номер зачетки. Далее программа производит поиск студента с такими данными в списке студентов, проверяет наличие допуска к тестированию.

Вторым этапом является подготовка к тесту, на котором студент вводит полученные на предыдущем шаге данные в форму начала теста.

Третий этап - непосредственно тестирование. Студенту будет предложен ряд вопросов, на которые он должен дать ответы. Каждый вопрос может содержать как один так и несколько правильных ответов на поставленный вопрос.

На каждый вопрос ему отводится 1 минута, по истечении времени вопрос не зачитывается и задается следующий. За 10 секунд до окончания времени выдается предупреждение.

Четвертый этап - завершение тестирования. Студенту и преподавателю автоматически системой выдаются результаты тестирования. Сам результат сохраняется и в базе деканата.

За ведение базы студентов отвечает ответственный преподаватель. Система является автоматизированной и сама создает запросы на выборку сведений о студентах (успеваемость - из базы деканата). Программа сама контролирует на каком курсе учится студент и в соответствии с этим выдает ему базу вопросов, соответствующую его уровню знаний.

2.2.2 Разработка методов решения задач

Студенту предлагается несколько вопросов из общей совокупности некоторого раздела изучаемого курса. Выбирают вопросы случайным образом. Число вопросов может варьироваться в зависимости от степени правильности ответов на предыдущие вопросы. Все вопросы подразделяются на несколько категорий сложности. Самая верхняя категория - самые сложные вопросы. Вес вопроса из этой категории составляет единицу. В случае если тестирующийся правильно отвечает на предложенный вопрос из данной категории, то следующий вопрос ему будет задан из этой же категории сложности. В этом случае весь тест будет состоять всего лишь из нескольких сложных вопросов.

Если же тестирующийся отвечает неправильно на поставленный вопрос, то следующий вопрос будет ему предложен из более легкой категории, но одному вопросу из первой категории будут сопоставлены несколько вопросов второй.

Сущность статистического способа оценки знаний заключается в следующем: составляется программа из N контрольных вопросов. Для каждого студента выбирается n вопросов. Определяется число m правильных ответов. В зависимости от доли правильных ответов д=m/n принимается решение о выборе j-той оценки, j=1,k. Здесь величина k определяет максимальное число баллов по принятой шкале оценок. При k=2 шкала оценок соответствует двухбалльной оценке: «Зачет», «Незачет».

Таким образом, при чисто статистическом подходе оценка качества знаний сводится к определению вероятности получения m правильных ответов на случайную выборку n вопросов из N. Если принять гипотезу, что студент сможет ответить на М вопросов из N, то такая вероятность определяется выражением:

Р(n, m)= С^m_MCⁿ_N^-_-^m_M/Cⁿ_N

где Cⁿ_N - число сочетаний из М по m.

Качество навыков оценивается по скорости и точности выполнения требуемых операций. При достаточно большом времени наблюдений скорость выполнения операции:

_n

С= n/?ф_i

ⁱ⁼¹

где ф_i - время выполнения операции на i-той попытке;

n - количество попыток.

Более удобно оценивать уровень владения операцией по среднему времени ее выполнения:

_n

ф_ср = ?ф_i/ n

ⁱ⁼¹

Такая оценка удобнее не только при итоговом контроле, но и в процессе тренировочных упражнений. Дисперсия величины ф определяется выражением:

_n

s²_ф = ?(ф_i-ф)/ n

ⁱ⁼¹

, n>1.

Для АОС удобнее пользоваться следующим выражением:



При n>1 сомножителем можно пренебречь. Средняя квадратическая ошибка величины ф будет:

В ряде случаев целесообразно пользоваться относительными показателями качества владения умениями. Относительная скорость выполнения операции:

_n

н = nф_доп/ ?ф_i

ⁱ⁼¹

Относительная успешность действий:

о=Р/Р_н

С математической точки зрения задача автоматизированного управления обучением может рассматриваться как задача дискретного управления многошаговым процессом с заданным конечным состоянием s_к и набором допустимых действий D, таких, что действие d_i є D, реализуемое на i-том шаге, переводит обучаемого из состояния s_i в состояние s_i+1. в обучающих программах состоянию обучаемого соответствует описание его знаний. В этом случае задача управления обучением состоит в выборе оптимальной последовательности состояний s^*=< s₀, s^*₁, s^*₂, …> и действий d^*=< d^*₀, d^*₁, d^*₂, …>, таких, что достигается минимальное значение показателя качества обучающей системы - времени обучения:

Т(s^*, d^*)=min T(s₀, s_k,d_j),

где s₀ - начальное, s_k - желаемое состояние знаний обучаемого;

d_j - последовательность действий обучающей программы;

j - номер допустимой последовательности.

По принципу управления программы, моделирующие действия преподавателя, делятся на программы прямого управления и циклические. По принципу прямого управления работают программы, реализующие демонстрационный метод обучения. Циклические программы подразделяются по виду целевой функции. В соответствии с характером изменения целевой функции (нормы регулирования) можно выделить следующие виды управления: программное, следящее, адаптивное и экстремальное.

При программном управлении цель определяется функцией времени

g=f_n(t). К такому виду относится большинство программ традиционного программного обучения.

Следящему управлению соответствует целевая функция g=f_с(W), где W - некоторая ведущая величина. К этому виду можно отнести программы, обучающие действиям, воспроизводящим функционирование некоторой эталонной модели (например, вычислителя).

При адаптивном управлении текущая цель выбирается на основе анализа состояний обучаемого в предшествующие моменты времени:

g(t_i)=f_a[y(t₀), y(t₁), …, y(t_i-1)]

Такую схему управления имеют самоприспосабливающиеся программы. первым приближением к адаптивным обучающим программам можно считать настраиваемые программы, т.е. такие, в которых контур адаптации реализуется с помощью преподавателя. В случае использования в схеме управления моделей процесса обучения и деятельности обучаемого можно говорить о реализации рефлексивного управления. Схема рефлексивного управления принципиально отличается от других схем наличием описаний деятельности управляемого и управляющего объектов.

При экстремальном управлении выбор текущих целей определяется последовательностью состояний, на которой показатель качества достигает экстремального значения. Например, экстремальная задача АОС может состоять в минимизации времени обучения заданной системе понятий или в максимизации знаний обучаемого за заданное время.

При нормативном подходе к организации учебного процесса (например при строго определенном критерии достижения цели обучения и ограниченном времени обучения) задача повышения эффективности сводится к поиску системы с минимальной стоимостью, т.е. требуется решить задачу:

_n

?С_i(z⁰_i,T_i)>min;

ⁱ⁼¹

z_i(z⁰_i, T_i)?z_н; i=1,n;

T_i?T_д

где С_i - стоимость (обобщенная) обучения i-го студента;

z_i, z⁰_i, z_н - текущие, начальные и необходимые знания i-го студента;

T_i, T_д - затраченное и допустимое время обучения;

n - число обучаемых.

Более близкой к реальности представляется задача типа:

_n

?z_i(z⁰_i,T_i)>max;

ⁱ⁼¹

z_i(z⁰_i, T_i)?z_н; i=1,n;

T_i?T_д;

_n

?С_i(z⁰_i,T_i)?C_д

ⁱ⁼¹

где С_i - стоимость обучения i-го студента;

C_д - допустимые затраты.

Это задача передачи максимума знаний при ограниченных ресурсах.

Во всех приведенных формулировках задач содержится величина z_i - объем или степень усвоения знаний, которая в настоящее время не имеет точной меры. таким образом, задача оптимизации процесса обучения содержит в своих условиях неопределенность. В связи с этим в формулировку задачи вводятся случайные величины, принимающие значения 1(знает) и 0(не знает) с некоторой вероятностью. Тогда последняя задача принимает вид:

_n

?д_i(z⁰_i,T_i)>max;

ⁱ⁼¹

д_i?д_д;

_m

д_i=?р_ij(z⁰_i, T_i)д^j;

^j=1

_m

?р_ij(z⁰_i, T_i)=1;

^j=1

T_i?T_д;

_n

?С_i?C_д

ⁱ⁼¹

где д_i - степень знаний обучаемого i, достигнутая за время T_i;

р_ij - вероятность того, что i-й обучаемый за время T_i может получить оценку д^j.

В таблице 2.2.1 приведены обозначения, используемые в математической модели.

Таблица 2.2.1

№	Обозначение	Наименование и пояснения	Размерность
1	2	3	4
1.	i	№ студента
2.	j	№ уровня сложности
3.	n	Количество студентов
4.	m	Количество уровней сложности
5.	дi	Степень знаний обучаемого i, достигнутая за время Ti	i=1,n
6.	z0i	Начальные знания i-го студента	i=1,n
7.	Ti	Затраченное время обучения	i=1,n
8.	дд	Степень допустимых знаний студентов
9.	дj	Оценка	j=1,m
		Продолжение таблицы 2.2.1
10.	рij	Вероятность того, что i-й обучаемый за время Ti может получить оценку дj	i=1,n; j=1,m
11.	Tд	Допустимое время обучения
12.	Сi	Стоимость обучения i-го студента	i=1,n
13.	Cд	Допустимые затраты

Целевая функция:

_n

?д_i(z⁰_i,T_i)>max; где i=1,n.

ⁱ⁼¹

Ограничения задачи:

д_i?д_д; где i=1,n;

_m

д_i=?р_ij(z⁰_i, T_i)д^j; где i=1,n; j=1,m;

^j=1

?р_ij(z⁰_i, T_i)=1 где i=1,n; j=1,m;

^j=1

T_i?T_д; где i=1,n;

_n

?С_i?C_д где i=1,n;

ⁱ⁼¹