Системный подход к информационному моделированию интеллектуального управления временными ресурсами в предметно-ориентированной области (на примере управления расписанием занятий университета)

Известно, что необходимыми системно-техническими условиями для постановки и решения задачи интеллектуализации и автоматизации процессов управления в выделенной ПОО являются требования информационной зрелости самой информационно-управляющей системы (ИУС) не ниже 4 уровня [1–3].

Исследуем подход к интеллектуализации и автоматизации процессов управления на примере системного моделирования (системного описания) и мониторинга процесса расписания университета как виртуального и реального процессов управления временным ресурсом [4]. Полагаем, что уровень информационной зрелости университета, его информационной среды ИУС выше четырёх.

Рассмотрим процесс составления расписания занятий в Уфимском государственном авиационном техническом университете (далее УГАТУ) как он есть на текущий момент. Составлением расписания занятий и экзаменов занимается бюро расписаний. Данное бюро относится к отделу организации учебного процесса учебного управления УГАТУ. Полагаем, что вся информация по составлению расписания занятий идентифицирована соответствующими классификаторами и справочниками и отмечена ссылками в положении и инструкции работников бюро. Весь процесс составления расписания занятий происходит по шаблону предыдущих форм и опыта специалистов «вручную». С помощью Программы «1С: Предприятие» обеспечивается анализ и доступ к составленному расписанию.

Функциональная формализация процесса составления расписания занятий включает в себя несколько шагов: сбор и анализ входящих данных, обработка этой информации, составление расписания занятий, внесение составленного расписания в базу программы «1С: Предприятие». Каждый этот шаг разделяется на множество подзадач. Составление расписания зависит и от курса, на котором учится данная группа. У каждого курса бакалавриата, специалитета и магистратуры есть свои особенности, специфика составления.

В платформе «1С: Предприятие» развернута необходимая часть общей базы данных университета. Для сотрудников бюро расписаний доступна информационная база «Расписание». В данной базе данных содержится список всех преподавателей, аудиторий, список учебных групп с наименованиями предметов для каждого учебного семестра, количеством студентов. После составления расписания занятий в бумажном варианте все расписание вводится в базу данных программы «1С: Предприятие». Далее это расписание переводится на официальный сайт УГАТУ.

На рис. 1 показана контекстная диаграмма описанного процесса составления расписания занятий в нотации IDEF0.

Вербальная инструкция

График учебного процесса

Трудовой кодекс РФ

Рабочие учебные планы—н

Кафедральные нагрузки ППС

Аудиторный фонд

Занятия на Военной кафедре

Составить расписание занятий

Расписание занятий

Занятия на УВЦ

Занятия по физическому воспитанию

А0

Цель: описать процесс составления расписания занятий в университете Точка зрения: сотрудник Бюро расписаний

Сотрудник Бюро расписаний

Сотрудник Сотрудник

Деканата кафедры 1С

Рис. 1. Контекстная диаграмма процесса составления расписания занятий «как есть» Fig. 1. Context diagram of the process of scheduling classes «as is»

На определенном этапе сбора и обработки информации подразделение, занимающееся формированием расписания, в той или иной степени сталкивается с рядом проблем:

• –    несистематизированные данные и документы;

• –    трудоемкий интеллектуальный функциональный процесс сбора и анализа актуализированных данных для эффективного использования временных, материальных и др. ресурсов (занятости по времени аудиторного фонда, обеспечение средствами информатизации и др.);

• –    инциденты, связанные с человеческими отношениями;

• –    необходимость постоянного мониторинга для обеспечения стабильной связи с другими отделами университета для уточнения или дополнения данных по предоставленным документам.

Сегодня контроль проведения занятий происходит по запросу от учебного управления или изредка от инициативы сотрудников бюро расписаний. Иногда деканаты университета также проявляют личную инициативу и проводят контроль занятий или экзаменов. Данный процесс тоже выборочный и непостоянный. Триггером для начала процесса является формирование запроса на проверку занятий от учебного управления в бюро расписаний. Обычно данный запрос состоит из указанного периода времени, за который необходимо провести проверки проведения занятий. Далее сотрудник бюро расписаний выборочно из расписания занятий отбирает и составляет список учебных групп и аудиторий для проверки. И в определенное время выделенные для этой проверки сотрудники, руководствуясь сформированным списком, проверяют каждую аудиторию. В процессе проверки происходит сбор следующей информации:

• –    наименование учебных групп, которые находятся в указанных аудиториях;

• –    ФИО преподавателя и кафедра, на которой он преподает;

• –    время проверки.

Далее сотрудником бюро расписаний анализируются полученные данные на соответствие расписанию занятий, а именно на:

• –    соответствие времени проверки и учебной группы;

• –    соответствие учебной группы и преподавателя;

• –    соответствие учебной группы и аудитории.

Если несоответствия найдены по отношению к преподавателю, то далее этот вопрос решает кафедра, к которой относится преподаватель. Если несоответствия найдены по отношению к учебной группе, то решает этот вопрос деканат факультета, к которой принадлежит учебная группа. Сотрудник бюро расписаний звонит в соответствующий вопросу отдел и указывает на расхождения с расписанием. Далее уже эти отделы выясняют причины несоответствия фактических данных с расписанием занятий. И они передают найденную информации сотруднику бюро расписаний. Сотрудник уже на основании всех этих собранных данных составляет отчет о проверке проведения занятий и передает его в учебное управление университета. Отчет содержит в себе: список учебных групп с указанием преподавателей, которые соответствуют расписанию занятий, список учебных групп и преподавателей, по отношению к которым были найдены расхождения с расписанием, с указанием причины расхождения.

Учет рабочего времени преподавателей осуществляется на основе преподавательской нагрузки, которую предоставляют кафедры. Отдел, ответственный за оплату зарплаты преподавателю, ориентируется лишь на документ, который ему предоставили. Автоматический инструмент учета рабочего времени преподавательского состава отсутствует. Очевидно, что повысить эффективность и качество данных процессов – планирования, мониторинга, контроля и управления, связанных временным ресурсом – расписанием, – можно прежде всего путем автоматизации идентифицируемости, прослеживаемости данных, характеризующих ресурсы и процессы их обработки. Это обеспечивается методами и средствами системной инженерии [5, 10–13].

Разработка универсальной модели формирования расписания, её реализация и дальнейший мониторинг позволят построить адаптивную систему с возможностью эффективного реагирования к изменению внешних данных [6–9, 12].

Предлагается системная модель автоматизации процесса составления расписания занятий по правилам логики планирования и управления предприятием, реализованным в программе «1С: Автоматизированное составление расписания» с платформой «1С: Предприятие», имеющей структуру и функционал, отвечающий основным требованиям КИС класса ERP [14].

Функционал программы позволяет реализовывать программную многовариантную системную модель составления расписания в трех режимах: ручном, автоматическом, смешанном:

• –    расписание можно составлять по помещениям, по группам и преподавателям;

• –    расписание составляется в форме «шахматки», что удобно для быстрой ручной модификации расписания перетаскиванием «drap&drop»;

• –    составляется несколько вариантов расписания и выбирается лучший среди них.

Важная функция в данной программе – оптимизация учебных расписаний по количеству используемых помещений и минимизации количества окон.

Процесс составления расписания занятий после автоматизации:

• –    ввод первичной информации: курсы, группы, дисциплины, преподаватели, помещения;

• –    ввод учебного плана на семестр, в котором указывается, кто, для кого, какое занятие и в каком объеме должен провести;

• –    ввод ограничений и предпочтений на преподавателей, студентов, помещения;

составление учебного расписания;

• –    при вводе нового расписания необходимо заполнить следующие реквизиты: семестр; сценарий («пессимистичный», оптимистичный); кафедра, тип расписания; период, на который составлено расписание.

На рис. 2 описана функциональная модель процесса составления расписания занятий после внедрения программы «1С: Автоматизированное составление расписания».

№152_ФЗ

Рис. 2. Функциональная модель процесса составления расписания занятий после автоматизации Fig. 2. Functional model of the process of scheduling classes after automation

Для автоматизации процесса мониторинга проведения занятий в университете можно использовать системы контроля и управления доступом (далее СКУД) в интеграции с «1С: Предприятие».

На схеме рис. 3 приведен пример IT-ландшафта в информационной среде УГАТУ (для 4-го уровня информационной зрелости) для определения атрибутивной модели ресурсов преподавателя, кафедры, университета и др., связанных временным ресурсом «Расписание».

Для обеспечения идентифицируемости и прослеживаемости ресурсов и процессов их обработки на этом уровне информационной зрелости УГАТУ целесообразно использовать IT-технологии BlockChein [15].

	Дата	Время	Дисциплина	Вид занятия	Группа	Раздаточный материал
	17 марта 2020 г.	3(12:10-13:45)	АИС в производстве	Лекция	ПИ-317	Рекомен дации для д истанционного самообучения Для лекций на 7,8,9 учбн. не д.) - /
	18 марта 2С20 г.	3(12:10- 13:45)	Предметно-ориентированные автоматизированные информационные системы	Лекция	СТС-208	Лекция Поиск /
	18 марта 2С20 г.	3(12:10- 13:45)	Предметно-ориентированные автоматизированные информационные системы	Лекция	ЭАС-210	Лекция Поиск /
	20 марта 2С20 г.	2(9:45-11:20)	Предметно-ориентированные автоматизированные информационные	Практика (семинар)	СТС-208	Поисковые Сервера (GOOGLE, Яндекс, Рамбле р и др.) Л

Moodie                                                                                                       <5   ^ Геннадий Григорьевич Куликов ’

АИС в производстве

В начало I Мои курсы ► АИС в производстве Общее I - Новостной форум АИС в производстве гр. ПИ- 317(для лекций на 7,8,9..         ©                     | Искать |

Новостной форум

АИС в производстве гр. ПИ- 317(для лекций на 7,8,9 учбн. нед.) - 17.03.2020

• -4 2 лаб. работа ПИ-317                                                                     Для студентов гр. ЭАС-408 и ПИ-317 ►

Древовидно            ^ 1 Переместить обсуждение в[▼ Перенести Закрепить

АИС в производстве гр. ПИ- 317(дпя лекций на 7,8,9 учбн. мед.) -17.03.2020 от Геннадий Григорьевич Куликов - Tuesday, 24 March 2020, 16:20

Рекомендации для дистанционного освоения лекционного материала приведены в приложении!

Постоянная ссылка | Редактировать | Удалить | Ответить

• -4 2 лаб. работа ПИ-317                                                                     Для студентов гр. ЭАС-408 и ПИ-317 ►

  НАВИГАЦИЯ            0И

  В начало

  ф Личный кабинет

  • ►    Страницы сайта

  V Мои курсы

  v АИС в производстве

  • ►    Участники

  I Значки

  А Компетенции

  а Оценки

  ▼ Общее

  1g) Новостной форум

  • ■ АИС в производстве гр. ПИ- 317(для лекций на

  ^. Вопросы к экзамену

  • ► Лабораторные работы Отчеты по пабопатопным

  
  

Рис. 3. Фрагмент атрибутивной модели расписания преподавателя в IT-ландшафте информационной среды университета и каф. АСУ

Fig. 3. Fragment of the attributive model of the teacher's schedule in the IT-landscape of the information environment of the university and the department of automated control systems

Выводы

• 1.    Определены необходимые условия для формализованного представления теоретикомножественных (атрибутивных) моделей временных ресурсов, их формальной идентифицируемости и прослеживаемости в автоматизированном режиме учебного процесса.

• 2.    Реализован пример системного моделирования (системного описания ПОО) ряда учебных процессов, связанных временным ресурсом (расписанием) из условия формализованной идентифицируемости и прослеживаемости их в атрибутивной модели ПОО.

• 3.    Приведён пример интеллектуализированной системной модели, реализованной в форме цифровой программной аналитической платформы в информационном пространстве, электронных документов функциональных подразделений учебного заведения.