Обзор основных вопросов автоматизированного составления расписания занятий в высшем учебном заведении - Разработка автоматизированной системы расписания занятий учебного заведения
Задача составления расписаний являются предметом научных исследований с середины прошлого века. Область их применения включает в себя различные сферы человеческой деятельности, такие как: транспортные перевозки, массовое обслуживание, промышленность, образование и т. д. Практика выдвигает множество задач, которые невозможно эффективно решить путем полного перебора. Для большинства моделей теории расписаний нахождение оптимального расписания является трудноразрешимой задачей, а решение приближенных к реальным условиям задач обладает еще большей сложностью, так как данные решения должны удовлетворять многочисленным, зачастую конфликтующим между собой ограничениям производственного, организационного и психофизиологического характера. Выходом из данного положения является отказ от подхода, когда пригодным считается только самое лучшее решение. Рассмотрим задачу подобного класса, возникающую в конкретной области управленческой деятельности, -- составление расписаний учебных занятий в вузе. Количественный и качественный рост высшей школы требует нового подхода к решению задач управления учебной, научной и хозяйственной деятельностью вузов.
Этот подход в последние годы находит свое воплощение в применении современных средств вычислительной техники и математических методов в управлении высшими учебными заведениями. В современном мире все большее распространение получают различного рода системы автоматизации технических процессов, которые всегда выполнялись вручную. Например, системы 9 принятия решения в маркетинге, экспертные системы, заменяющие опытных специалистов, прогнозирующие системы в самых различных областях науки и техники. К таким же процессам относится и составление расписания, которое до сих пор во многих учебных заведениях создается вручную на основе многолетнего опыта. Современные it-технологии располагают средствами, позволяющими наилучшим образом организовать любой процесс, в том числе и учебный. Задача планирования расписания учебных занятий -- это задача на составление расписания комбинаторного типа, характерной особенностью которой является огромная размерность и наличие большого числа ограничений сложной формы. Фактически, в настоящее время, не существует универсальных методов решения таких задач.
Прямое применение математической (классической) теории расписания к задаче составления учебных занятий не представляется возможным [20, 44, 46]. Тем не менее, есть ряд эвристических и переборных методов, которые вполне поддаются программированию. Есть мнение, что опытный диспетчер сможет составить расписание так, что оно будет отвечать интересам учебного процесса и общественной жизни образовательного учреждения. Однако с этим нельзя согласиться. Ручное решение задачи составления расписания занятий требует больших затрат времени, квалифицированных специалистов, в то же время результат такого решения часто получается далеко не оптимальным. После ввода исходной информации требуется ее согласование, в то время как невозможность получения требуемого расписания может быть определена еще на этапе анализа. Во время составления расписания возможно возникновение тупиковых ситуаций. Все это требует изменения исходных данных и ослабления ограничений, и здесь без человека не обойтись.
Без внесения данных изменений расписание не будет иметь практической ценности. Также следует учесть тот момент, что расписание может меняться и во время его использования, т. е. после составления, и здесь весьма важен человеческий фактор. В этом плане важна поддержка данного процесса автоматизированными методами и процедурами. Основное преимущество состоит в том, что автоматизированное составление устраняет массу рутинной работы, такой как: поиск возможных вариантов внесения очередных элементов в расписание, проверку выполнения требований, поиск случайных ошибок в готовом расписании, оформление расписания на бумаге в виде различных таблиц (для преподавателей, групп, покабинетного), оставляя человеку больше времени на более интеллектуальные действия. Компьютер в данном случае также является инструментом, существенно усиливающим способности человека, т. к. человек не в состоянии перебрать и проанализировать такое же количество вариантов расписаний, как компьютер.
В последние годы предпринимаются множественные попытки совершенствования планирования учебного процесса путем построения алгоритмов оптимизации задач планирования учебной работы вуза с использованием вычислительной техники и программного обеспечения Microsoft Excel. Практическое внедрение планирования учебного процесса с использованием веб - технологий имеет место лишь в немногих вузах. Анализ состояния этих разработок позволяет сделать следующие выводы: - разработка и внедрение вузами задач АСУ осуществляется в инициативном порядке и эти работы, как правило, направлены на решение отдельных проблем. Разобщенность групп исследователей и разработчиков привела к созданию множества систем, направленных на разработку алгоритмов и программ, рассчитанных на обслуживание только конкретного вуза. - многие системы возлагают на разработчика расписания всю ответственность за учет реальных требований. В частности, учет требований преподавателей, ограничений на количество проводимых занятий в день, в неделю -- все эти и многие другие рутинные задачи в таких системах приходится решать человеку чаще всего методами перебора. - имеющиеся программы не предполагают многопользовательский режим работы и не поддерживают весь необходимый электронный документооборот. - не внедряется разработка типовых унифицированных элементов для создания единой автоматизированной системы управления высшей школой. - имеющиеся программы имеют весьма неудобный интерфейс для ввода исходных данных и редактирования полученного расписания. В связи с расширением работ по совершенствованию системы управления высшей школой путем создания и внедрения в вузах различных автоматизированных систем управления возникает необходимость в унифицировании средств составления учебного расписания на вычислительной технике.
Для этого необходимо четко формализовать требования к расписанию и разработать соответствующее алгоритмическое обеспечение. При разработке алгоритмов автоматизированного составления расписания занятий остро стоит проблема создания универсальных алгоритмов, учитывающих специфику условий каждой конкретной задачи. Такие алгоритмы должны быть достаточно "гибкими", т. е. без существенного их изменения можно было бы включать и исключать требования из системы требований к расписанию. Однако попытка решать задачу каким-либо одним единственным универсальным алгоритмом на данный момент не представляется возможной. Алгоритмы, позволяющие решать широкий класс задач, не дают той эффективности, которую обеспечивают более конкретные, адаптированные с учетом конкретных условий алгоритмы [37]. Для систем составления расписания занятий характерна сильная зависимость от специфики конкретных учебных заведений уже на уровне математических моделей и представления данных, что затрудняет использование типовых систем. Систему, созданную в одном вузе, обычно без изменения и доработки невозможно эффективно использовать в другом.
К тому же многие из них создавались достаточно давно и с их помощью невозможно эффективно решать поставленную задачу. Для решения существующих проблем требуется построение гибкой и легко адаптируемой системы на основе новых принципов, с использованием современных веб-технологий. Необходима система, составляющая расписание в соответствии с выбранными критериями и заданными требованиями. Данные возможности должны осуществляться также без изменения исходного кода системы. Для покрытия наиболее типичных случаев необходимо создание нескольких типовых алгоритмов, реализующих составление расписаний. Данная система должна иметь возможность дополнения и изменения существующей базы данных и пользовательского интерфейса. Все это давало бы возможность задавать в каждом вузе требования, отвечающие его условиям, и с помощью подбора и настройки подходящего алгоритма получать требуемое расписание.
Похожие статьи
-
Введение - Разработка автоматизированной системы расписания занятий учебного заведения
Одной из важнейших проблем качественной организации учебного процесса в высшем учебном заведении является задача создания автоматизированного учебного...
-
В данной главе рассмотрены основные проблемы, решение которым будет предложено в данной работе. Помимо этого, описаны основные понятия и принципы...
-
Следующей задачей было изучение литературы по теме и ее анализ. Для этого использовались публикации из российских источников с целью учета особенностей...
-
ВВЕДЕНИЕ - Автоматизированные системы обработки информации и управления на автомобильном транспорте
Автоматизированные системы управления нашли широкое применение во всех отраслях экономики. Создано и функционирует несколько тысяч АСУ различного класса...
-
Проблемы автоматизации деятельности высшего учебного заведения Стремительный прогресс средств вычислительной техники, изменение условий образования,...
-
Введение - Разработка и тестирование автоматизированной системы контроля успеваемости студентов
Тема разработки автоматизированной системы контроля успеваемости и вычисления оценок слабо освещена в научной литературе со стороны вычислительной части...
-
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПОНЯТИЯ Совокупность управляющих воздействий, направленных на то, чтобы действительный ход процесса соответствовал...
-
Прогноз погоды - научно обоснованное предположение о будущем состоянии погоды в определенном пункте или регионе на определенный период. Составляется...
-
Помимо этапа разработки ПО, также немаловажным являются этапы накопления и передачи знаний, а также взаимодействия членов проектной команды. На...
-
ПОДСИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕВОЗКАМИ Подсистема управления перевозками представляет собой совокупность задач планирования, организации, контроля,...
-
Чтобы не заканчивать эту главу на такой печальной ноте, я решил включить в последний раздел избранные максимы о построении экспертных систем, почерпнутые...
-
Для многих компаний внутрифирменная система информации решает задачи организации технологического процесса: прежде всего, обеспечения предприятий...
-
При создании или при классификации информационных систем неизбежно возникают проблемы, связанные с формальным - математическим и алгоритмическим...
-
Возрастающая сложность современных автоматизированных систем управления и повышение требовательности к ним обуславливает применение эффективных...
-
Введение - Система анализа и учета учебной документации
Актуальностью темы исследования является то, что управление информационными процессами любого учебного заведения - одна из современных тенденций в...
-
Разработка концептуальной модели АИС - Проектирование автоматизированной информационной системы
Любая деятельность компании отражается в документах, и, чтобы улучшить качество рабочих бизнес-процессов, необходимо улучшить документооборот, т. е....
-
В связи с увеличением числа сотрудников, работающих в компании, а также с расширением рабочего проекта, возникла проблема, связанная с версионностью...
-
Основные стадии создания АИС - История создания и развития автоматизированных информационных систем
Структурная схема терминов Целью создания любой АИС является повышение эффективности производственно-хозяйственной деятельности предприятия за счет...
-
Основные компоненты - История создания и развития автоматизированных информационных систем
Основными компонентами информационной технологии, используемой в экспертной системе, являются (рис. 3.2.2): интерфейс пользователя, база знаний,...
-
Заключение - Разработка и тестирование автоматизированной системы контроля успеваемости студентов
В итоге выполнения выпускной квалификационной работы были достигнуты и получены следующие результаты: - собраны и приняты полезные сведения о системе...
-
АРМ - это рабочее место, которое оснащено вычислительной техникой и другими инструментальными средствами, обеспечивающими автоматизацию большей части...
-
После выполнения задачи по Подбору и анализу литературы, настало время поиска и сравнительного анализа уже существующих решений задачи контроля...
-
Данная система состоит из 4 подсистем: - подсистема "Учет данных"; - подсистема "Формирование документов"; - подсистема "Контроль"; - подсистема...
-
В данной части работы будет рассмотрено моделирование спроектированного ранее бизнес-процесса. Выбор инструмента моделирования бизнес-процессов Сейчас на...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ - Разработка автоматизированной системы учета материальных ценностей "АС УМЦ"
В выполненной курсовой работе было рассмотрено создание Автоматизированной Системы Учета Материальных Ценностей. Созданная Система имеет следующие...
-
В данной части работы будут рассмотрены основные бизнес-процессы этапа разработки программного обеспечения в рамках учебных проектов в университете. В...
-
Длительные учебные проекты по разработке ПО, такие как курсовые работы или задания по какому-либо курсу программирования, обычно разбиваются на набор...
-
В результате проведенной работы были спроектированы и реализованы модули редактора и вебсайта. Были решены поставленные в работе задачи в полном объеме....
-
Математическое и программное обеспечение (МО, ПО)- совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач...
-
Заключение - Методика моделирования основных процессов разработки программного обеспечения
В рамках данной работы был рассмотрен процесс разработки ПО как части учебных проектов в НИУ ВШЭ - Пермь. Учебные проекты отличаются от реальных,...
-
ПО развивается исходя из требований других подсистем. ПО при обработке данных является связующим звеном между комплексом технических средств и другими...
-
Учебный процесс в ННГАСУ сопровождается значительной информационной базой, развитием компьютерного парка и внедрением в образовательный процесс...
-
В данной части будет рассмотрена работа пользователей с симулируемой моделью через веб-интерфейс. Для публикации модели необходимо экспортировать ее на...
-
Введение - Проектирование автоматизированной информационной системы
Информационный интерфейс программа С развитием информационных технологий компьютеры, с их расширенными функциональными возможностями, активно применяются...
-
Значительное влияние на процесс дифференциации и интеграции управленческого труда оказывает возрастание сложности и масштабов решаемых управленческих...
-
Основание для разработки Основанием для разработки является задание, выданное преподавателем Плужниковым И. М. на курсовой проект от 14.01.2016,...
-
В качестве инструмента моделирования был выбран программный продукт RunaWFE. Данный продукт позволяет не только создать модель бизнес-процесса, но и...
-
Экономить можно то, что учтено. Сегодня нет масштабной федеральной программы совершенствования учета. До сих пор большинство потребителей пользуется...
-
Структурная схема терминов Под корпоративной информационной системой (КИС или EIS - Enterprise Information System) понимают информационную систему...
-
База данных представляет собой информационную модель того объекта (организации или предприятия), информация о котором требуется пользователю для...
Обзор основных вопросов автоматизированного составления расписания занятий в высшем учебном заведении - Разработка автоматизированной системы расписания занятий учебного заведения