Автоматизированная информационная система «Кафедра» на примере АЛТГТУ

• 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. 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».

 

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.