Система автоматизированного управления процессами администрирования дистанционного обучения

Начиная с 60-х годов прошлого века в мире, в том числе и в СССР, проводился целый ряд научных исследований методик и подходов автоматизации производственно-хозяйственной сферы деятельности. Формулировались понятия АСУТП, АСУП, АСУПП, безбумажный документооборот и т. д. 5, 17, 18, 19, 27, 50] Параллельно в зарубежной литературе появлялись аналогичные понятия MRP, MRP2, ERP, SCADA и т. д. 13, 14, 33] Разрабатывались методы теории алгоритмов и языков программирования, теории баз данных, структурного и объектно-ориентированного программирования [24, 25, 51]. Весомый вклад в развитие перечисленных научных знаний внесли ученые: Глушко В. М., Винер Н., Ляпунов А. А., Кодд Э., Майер Д., и др. Полученные теоретические результаты находили внедрение в системах построенных на мэйнфреймах IBM (их клонов больших ЭВМ серии ЕС) и отечественных аналогах минии микрокомпьютеров СМ ЭВМ, «Электроника-60», ДВК. Оценки эффективности автоматизации порождали множество споров о целесообразности данной деятельности. Автоматизировались операции получения больших аналитических и статистических отчетов (ведомости на зарплату, учет товаров на складах и т. д.). Технический персонал обслуживания ЭВМ увеличивал общий штат производств. Расходы на приобретение и дальнейшую поддержку эксплуатации подобных больших машин окупались по прошествии длительного периода времени [5].

На сегодняшний день развитие компьютерной техники, возможности использование сетей передачи данных, развитие новых методик построения сложных систем (CASE, RAPID и т. д.) привело к тому, что информатизация и автоматизация любой сферы человеческой деятельности являются залогом прогрессивного развития. Применительно к экономическому росту различных предприятий и компаний эти две задачи представляются обязательными в рамках обеспечения конкурентоспособности на сегодняшнем развивающемся рынке товаров и услуг. В последнее время актуальность подобных тезисов все больше и больше проявляется среди различных образовательных учреждений, предоставляющих свои услуги обществу [3, 4, 28]. Среди них университеты, вузы, учреждения, предоставляющие средне специальное и профессиональное образование, гимназии, колледжи, различные центры сертификационных курсов и повышения квалификации [88].

Основной шаг в направлении комплексного решения указанных выше задач — внедрение информационной системы (ИС), формирование в рамках учреждения единого информационного пространства, а также автоматизация основных бизнес-процессов производства товаров и/или услуг [46].

С точки зрения учреждения-организатора дистанционного обучения (ДО) задачи подобного рода имеют еще одно дополнительное условиеотносительная новизна использования дистанционных технологий обучения в России [35]. Таким образом, актуальность исследования обусловлена:

1. Высокими темпами внедрения деятельности по предоставлению образовательных услуг посредством дистанционных технологий среди образовательных учреждений различного уровня.

2. Активным развитием и внедрением новых информационных технологий в процесс ДО, что вызывает в свою очередь непрерывное совершенствование самой технологии ДО.

3. Большим объемом существующих неавтоматизированных операций в классической бумажной технологии делопроизводства в ДО.

4. Высокими требованиями, предъявляемыми обществом к качеству предоставления образовательных услуг с применением дистанционных технологий.

5. Относительной новизной уже существующих методик и инструментариев, автоматизирующих организацию учебного процесса в ДО.

6. Отсутствием апробации в России в течение достаточно длительного времени технологии предоставления образовательных услуг с использованием ДО.

Цель диссертационной работы состоит в разработке информационной системы, автоматизирующей процессы организации учебного процесса с использованием дистанционных технологий обучения и ее внедрение.

Для достижения данной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Проанализировать существующие дистанционные технологии обучения, и технические решения построения ИС автоматизирующих данную деятельность.

2. Выявить организационные и функциональные требования, предъявляемые к ИС автоматизирующей организацию учебного процесса с использованием дистанционных технологий обучения.

3. Разработать функциональные модели технологии организации учебного процесса в ДО, предварительно проанализировав и выбрав наиболее оптимальные методики моделирования.

4. Разработать организационную структуру ИС, техническое задание на ИС, политику информационной безопасности данных и функционала управления ими.

5. Выбрать программную и серверную платформу реализации найденных технических решений.

6. Провести предварительное тестирование реализованных программных решений в экспериментальной версии разработанной ИС.

7. Организовать и провести мероприятия опытной эксплуатации и внедрения ИС в реальный образовательный процесс.

Методы исследований, используемые в работе, базируются на теории системного анализа, на методологии структурного анализа и проектирования SADT, методах теории алгоритмов и языков программирования, теории баз данных, структурного и объектно-ориентированного программирования, теории электронного документооборота.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Перечень требований, предъявляемые к ИС в ДО.

2. Построенные функциональные модели технологической деятельности ТМЦ ДО. Модели AS-IS (так есть) — состояние объекта автоматизации до внедрения ИС и ТО-ВЕ (так будет) — состояние объекта автоматизации после внедрения, построенные с использованием методологии SADT.

3. Методика автоматизации технологии организации учебного процесса ДО по кейс технологии, основанная на анализе созданных функциональных моделей технологической деятельности ТМЦ ДО.

4. Организационная структура ИС «Лоцман.ескГ.

Научной новизной обладают:

1. Функциональные модели глубиной декомпозиции в 7 уровней, описывающие совокупность всех основных процессов технологии организации учебного процесса ДО по кейс технологии, до и после внедрения информационной системы, построенные с использованием существующей методологии SADT.

2. Оригинальная методика построения функциональной модели ТО-ВЕ на основе неформальных признаках анализа функциональной модели AS-IS технологии организации учебного процесса ДО по кейс технологии.

3. Алгоритм автоматического контроля времени исполнения операций в рамках основных автоматизированных процессов организации ДО на основе событийно-статусного метода представления сущностей ИС «Лоцман.е<�Зи» .

Практическая и теоретическая ценность работы. Разработанные методики моделирования деятельности учреждения-организатора ДО, а так же автоматизации данной деятельности применимы к решению аналогичных задач в сфере ДО.

Построенные функциональные модели в дальнейшем способны решать целый спектр различных задач. Формализация предметной области при дальнейшей программной поддержке внедренной ИС «Лоцман.ес1и». Анализ существующих процессов учреждения с целью их дальнейшего усовершенствования, оптимизации ресурсозатрат на выполнение этих процессов. Как результат, проведение дальнейшего реинженеринга учреждения или же реализация стратегии непрерывного усовершенствования бизнес-процессов (Business process improved — BPI). Построение и внедрение системы менеджмента качества и т. д.

Созданная информационная система «Лоцман.ес1и» внедрена в Томском межвузовском центре дистанционного образования, одном из крупнейших центров ДО за Уралом. Это привело к повышению качества предоставляемых услуг по организации ДО, позволило оптимизировать, формализовать и зафиксировать ключевые процессы центра, включило в информационное пространство центра региональные представительства, студентов, вузы-партнеры. ИС применима к информатизации и автоматизации деятельности различных других учреждений-организаторов ДО использующих кейс, сетевые и смешанные технологии ДО.

Разработанная классификация ИС в ДО предназначена для определения области применения, характеристики функционала и возможностей существующих и новых ИС в ДО.

Достоверность результатов работы подтверждается применением научных основ системного проектирования прикладного программного обеспечения, системного анализа, а также успешным внедрением ИС в учебный процесс одной из ведущих компаний-организаторов ДО Сибири.

Внедрение результатов диссертации представлены внедрением ИС «Лоцман.ес1и» в ТМЦ ДО. В рамках автоматизации деятельности центра ИС «Лоцман.ес1и» вносит элементы автоматизации некоторых технологических процессов учебных заведений входящих в состав центра: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники.

ТУСУР), Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (КемТИПП), Югорский государственный университет (ЮГУ), Томский институт бизнеса (ТИБ), Томский экномико-промышленый техникум (ТЭПТ).

И С имеет модульную структуру способную к автономной эксплуатации и дальнейшей наращиваемости. Определенные ключевые моменты функционирования программных модулей вынесены в отдельные настраиваемые критерии в специальном модуле настроек.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований представлены в 16 публикациях различного уровня. Среди них четыре опубликованы в рекомендованных ВАК изданиях. Представлено около двух десятков докладов на различных научно-методических и научно-практических конференциях, среди которых: о Softool-2002 — Москва 2002. о Региональная научно-практическая конференция «Современные средства и системы автоматизации» — Томск 2002. о Региональная научно-методическая конференция ТУСУРа «Современное образование: интеграция учебы, науки и производства» -Томск 2003. о Международная научно-методическая конференция «Новые информационные технологии в университетском образовании» -Новосибирск 2003. о Всероссийская научно-практическая конференция-выставка «Единая образовательная информационная среда: Проблема и пути развития» -Омск 2004.

В рамках работы над диссертацией автор принимал участие в 2002 г в бюджетной программе министерства образования России «Правовое и информационное обеспечение межвузовских и межрегиональных центров дистанционного обучения» .

Личный вклад диссертанта. Все основные результаты представленные в работе получены лично автором. Большая часть публикаций написана без соавторства. Основной результат работы — ИС «Лоцман.ес1и» непосредственно создана в Отделе информационных технологий ТМЦ ДО. В ходе реализации данного проекта лично автором выполнены следующие этапы: о общее руководство всем проектом от этапа постановки задачи до внедрения и поддержке эксплуатациио кадровый подбор разработчиков, администраторов и дизайнеров, создавших проекто оценка необходимости внедрения новой ИС, анализ существующих на рынке подобных решенийо исследование объекта автоматизации, создание технического задания на разработку и календарного плана работыо разработка структуры и модели данных ИСо разработка и построение функциональных моделей деятельности центра AS-IS (при участии программиста ТУСУР Панфилова И.В.) и ТО-ВЕ (при участии аналитиков ИС зав УУ ТМЦ ДО Жуковым В. К. и зав ОДС ТМЦ ДО Миллером А.В.) — о постановка задачи автоматизации технологических процессов, в том числе элементов интеграции с функционалом официального сайта центра, ИС централизовано разрабатываемой в ТУСУРе и другими эксплуатируемыми программными продуктамио координация дискуссий и принятия окончательных решений аналитиками ИС на этапе детальной постановки задачи автоматизациио тестирование в первом приближении программно реализованных решенийо организация и управление построением системы безопасности доступа к функционалу и данным ИС, серверной платформы системы, системы резервирования данных ИСо разработка методики, организация и управление процессом обучения пользователей ИСо планирование, организацию и контроль мероприятий опытной эксплуатации ИС и внедренияКроме этого автор принимал посильное участие в разработке и создании программного кода и элементов дизайна ИС совместно с разработчиками.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 94 наименований, трех приложений. Общий объем диссертации 142 страницы, в том числе 25 рисунков на 20 страницах, 4 таблицы на 6 страницах.

4.3 Выводы.

1. ИС «Лоцман.есШ» в полной мере соответствует сформулированным в первой главе требованиям, предъявляемым к ИС в ДО заинтересованными сторонами.

2. Внедрение ИС «Лоцман.edu» в Томском межвузовском центре дистанционного образования привело к повышению качества предоставляемых услуг по организации ДО, позволило оптимизировать, формализовать и зафиксировать ключевые процессы центра, включило в информационное пространство центра региональные представительства, студентов, вузы-партнеры.

3. По предварительной оценке общее время выполнения операций основных процессов по организации обучения в ТМЦ ДО после автоматизации сократилось на 28%.

Заключение

.

В представленной работе отражены результаты и методики организации и реализации всех ключевых этапов создания информационной системы «Лоцман.ес1и». Система внедрена в Томском межвузовском центре дистанционного образования, автоматизирует деятельность центра по организации учебного процесса с использованием дистанционных технологий обучения. Все изначально поставленные задачи выполнены. По объективным причинам структура и функционал системы, заложенные в техническое задание на разработку, значительно превышены в процессе разработки. В частности разработан отдельный модуль системы -" Внутренний документооборот". Это явилось основной причиной увеличения более чем в полтора раза календарных сроков реализации проекта. Кроме этого за время разработки системы технологические процессы, действующие в ТМЦ ДО и заложенные в ТЗ эволюционно видоизменялись. В результате на завершающих этапах разработки было уделено дополнительное внимание и ресурсы модернизации реализованных решений для изменившихся процессов.

Результаты данной работы могут быть продуктивно использованы в дальнейшем в следующих возможных исследованиях и направлениях: о Полученные модели могут являться первоисточником информации о существующей технологии деятельности центра, а так же непосредственным рабочим материалом для проведения анализа и усовершенствования, существующих бизнес-процессов, доведения новых функций и обязанностей до вновь принятого персонала, постановки задачи разработчикам на этапах дальнейшей модернизации процессов и их отражения в ИС. о Настройка временных интервалов исполнения отдельных ключевых операций процессов в модулях статистики системы позволит организовать в автоматический контроль деятельности отдельных сотрудников и подразделений центра.

Внедрение сканеры штрих кодов в функционал системы позволит автоматизировать, в том числе, ручные операции обработки данных. Использование портативных компьютеров с беспроводными устройствами подключения к сети передачи данных позволит организовать возможность использования мобильных портативных клиентских частей системы с возможностью обновления данных с центрального сервера в любых точках подключения к сети интернет. Мониторинг деятельности центра организованный в системе даст необходимую информацию для оперативного анализа проводимых маркетинговых мероприятий, а так же для системы менеджмента качества внедряемой в ТМЦ ДО.

Интеграция функционала системы с информационными системами и автономными программными оболочками учебных заведенийпартнеров центра позволит внести элементы автоматизации в технологические процессы выполняемые совместно, не разрывая данные процессы на формирование и обработку выходных и входных данных для передачиполучения.

Заложение в систему элементы настройки, а так же модульная архитектура позволяет положительно оценивать возможность внедрения и адаптации ИС «Лоцман.ес1и» в других компаниях-организаторах ДО России.