Программная реализация сетевой версии подсистемы "Рейтинговая система"

ID работы - 713209
информационные технологии (дипломная работа)
количество страниц - 109
год сдачи - 2012

---

СОДЕРЖАНИЕ:

---

ВВЕДЕНИЕ 5
1. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ РЕЙТИНГОВОЙ СИСТЕМЫ УНИВЕРСИТЕТА 16
2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И АЛГОРИТМЫ АСУ "РЕЙТИНГОВАЯ СИСТЕМА" 26
2.1. Автоматизированные системы управления и принципы построения АСУ "Рейтинговая система" 26
2.2. Описание предметной области 29
2.3. Принципы построения информационно-логических моделей данных 34
2.4. Концептуальная информационная модель учета деятельности студентов. 38
2.5. Алгоритмы построения системы учета деятельности студентов 40
Выводы 61
3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СЕТЕВОЙ ВЕРСИИ ПОДСИСТЕМЫ "РЕЙТИНГОВАЯ СИСТЕМА" 62
3.1. Технология "клиент-сервер" 63
3.2. Выбор реализации серверной части АСУ "Рейтинговая система" 66
3.3. Выбор реализации клиентской части 72
3.4. Реализация программного комплекса 73
3.5. Результаты тестовых испытаний и опытной эксплуатации созданной подсистемы. 83
3.5. Результаты тестовых испытаний и опытной эксплуатации созданной подсистемы. 84
Выводы 87
4. ВОПРОСЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ 88
Выводы 95
5. ЭКОНОМИКО-ПРАВОВЫЕ ВОПРОСЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗРАБОТАННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 96
5.1. Экономическая целесообразность использования разработанного программного обеспечения 96
5.2. Правовые аспекты использования разработанного программного обеспечения 98
Выводы 104
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 105
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 107

---

ВВЕДЕНИЕ:

---

Современные интеграционные процессы в сфере высшего образования требуют согласования не только учебных программ вузов одного профиля, но и унификации, взаимного признания способов контроля обучения и оценки знаний. Когда зарубежные педагоги знакомятся с нашей системой высшего образования, то они находят массу положительных моментов, отмечают достаточно высокий уровень учебного процесса. Но одновременно с этим замечают, что формы контроля обучения и оценки знаний в наших вузах выглядят несколько архаичными на фоне мировой практики. "Вы хорошо обучаете", - говорят они, но не очень надёжно оцениваете результаты обучения, хотя тратите на это два месяца из десяти (имеются в виду экзаменационные сессии). И этот упрек надо признать справедливым.
Исторически так сложилось, что после известных событий начала XX в. российская высшая школа попала в ситуацию, когда преемственные связи с дореволюционной отечественной университетской практикой оказались во многом разорванными, в том числе и в области оценки знаний, где сложились проверенные и вполне достойные методики. С другой стороны, политика "железного занавеса" отгородила наших вузовских педагогов от многих полезных наработок зарубежных университетов, включая контроль обучения. Всё это привело к известному отставанию в этой области.[1]
Реформа высшей школы предполагает изменение и развитие образования и образовательных процессов по многим параметрам. Совершенствование учебного процесса в соответствии с новыми требованиями к качеству подготовке специалистов - один из них, включающий различные направления деятельности вуза, его подразделений, отдельных преподавателей.
Проблема повышения качества знаний решается разными путями, среди которых можно отметить следующие:
" повышение качества обучения;
" введение соответствующих дисциплин на более ранних стадиях обучения;
" акцентирование внимания на информационной сущности объектов и процессов при изучении дисциплин общеобразовательного характера.
Немаловажную роль в вопросах повышения качества обучения играют методы объективного контроля успеваемости учащихся с использованием входного, промежуточного, итогового видов контроля как с целью проверки усвоения материала и оценки качества знаний, так и с целью оценки потенциала обучаемости учащегося (прогностический контроль), что позволяет производить своевременную коррекцию индивидуальных учебных программ.
К достаточно новым явлениям педагогической практики относятся реализация программированного и проблемного обучения, модульное структурирование содержания учебных дисциплин.[2]
Рейтинговая система оценки успехов обучения является сейчас наиболее распространенной в странах с развитыми структурами высшего образования. В её основе лежат три принципиальных момента. Во-первых, суммирование результатов текущего и экзаменационного контроля обучения при выведении итогового результата. Во-вторых, введение многобальной системы оценивания. В-третьих, использование индивидуального рейтинга студента, выражаемого либо суммой баллов, либо в процентах к теоретическому максимуму.
Рассмотрим шесть основных тенденций, связанных с процессом оценки знаний студентов.
Во-первых, это явный приоритет письменной формы оценки знаний перед устной. В вузах США, например, семестровые, курсовые и выпускные экзамены обычно представляют собой трёхчасовую письменную работу по одинаковому для всех билету с довольно сложными заданиями проблемного характера. Устный экзамен, при всех своих достоинствах, обладает рядом существенных недостатков, снижающих объективность и надёжность оценивания. При устном экзамене гораздо острее экзаменационный стресс у студентов, что не способствует объективности оценки. Больше возможностей для проявления субъективизма экзаменатора, связанного с симпатиями и антипатиями, возможностью "наказать" студента баллом за различные "погрешности". Утомляемость экзаменатора резко возрастает во второй половине экзамена, что приводит к некорректной формулировке дополнительных вопросов, к поспешности и ошибкам в суждениях по поводу оценки за экзамен. Письменный экзамен лишен этих недостатков, и хотя здесь отсутствует диалог, его объективность и надежность гораздо выше.
Во-вторых, это использование многобальных шкал оценивания наряду с сохранением классической пятибальной в качестве основной.
В-третьих, это суммирование результатов текущего и экзаменационного контроля в итоговой оценке (США, Англия). Студенты стараются получить больше высоких баллов в семестре, т.к. они составляют не менее 50% итоговой оценки. Такая система стимулирует равномерную, систематическую работу студента на протяжении всего учебного года, снижает роль случайности на экзамене. Традиционные же экзаменационные сессии вряд ли способствуют упорной, систематической учёбе студентов в течение семестра - основной задачей становится не овладение знаниями, умениями и навыками, а успешная сдача экзамена. Отсюда прохладное отношение студентов к систематическим занятиям в течение семестра и, как следствие, далеко непрочные знания.
В-четвертых, это введение индивидуального рейтинга студента как основного показателя успехов в обучении. Рейтинговая система контроля обучения рождает состязательность в учебе, позволяет легче решать вопросы, связанные с размерами стипендий и различными льготами. Рейтинговая система контроля приводит к быстрой дифференциации студентов в зависимости от их способностей и трудолюбия. Уже нет усреднённых групп отличников, "середняков" и слабых студентов. Вместо этих аморфных образований появляются первый, второй, десятый, сотый студент курса или факультета. Поэтому не возникает особых проблем при определении кандидатов в аспирантуру на работу в лучшие фирмы и т.п. Набранные баллы фактически определяют будущую карьеру. Протежирование не слишком способных студентов становится делом весьма затруднительным.
В-пятых, это использование компьютерного тестирования как вспомогательного средства, освобождающего экзаменатора от рутинной части его работы. Кроме того, оценка на экзамене нередко зависит не от знаний студента, а от отношения и настроения преподавателя, от волнения и стрессовых ситуаций у студентов.
В-шестых, это сокращение времени на экзаменационную сессию. Экзамены за семестр проходят в большинстве случаев без предоставления нескольких дней на подготовку, как это принято у нас, поэтому нет экзаменационных сессий в привычном для нас понимании: экзамены за семестр занимают не более 6-7 дней. И это понятно, так как студенту не требуется дополнительного времени на подготовку - он систематически занимается в течение семестра. Подготовка к будущим выпускным экзаменам начинается с первых же дней учёбы. Класс диплома зависит от суммы баллов, набранных за все годы обучения, и результатов выпускных экзаменов, если общая сумма оказалась меньше 40 % от максимума, то присваивается обычная степень. Если от 40 до 50 процентов, то присваивается степень второго класса, от 50 до 60 процентов - третьего класса и т.д., вплоть до степени высшего класса - не менее 80% от максимума. Студенты, добившиеся наибольшего успеха, немедленно избираются членами научных сообществ.
Взгляд на нашу систему оценки знаний с точки зрения описанных выше тенденций приводит к выводу о необходимости внесения в неё некоторых изменений, особенно если учесть интегративные процессы в современной структуре высшего образования и желание не оказаться в стороне.
В Хакасском государственном университете существуют предпосылки и возможности для активизации учебного процесса путем введения в учебный процесс новых способов контроля обучения и оценки знаний студентов. Одним из таких способов является рейтинговая система оценки уровня подготовки студентов в сочетании с применением автоматизирующих средств для увеличения эффективности образовательного процесса.
В основе расчета рейтинга учебной деятельности лежат нормативные требования государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования соответствующей специальности или направления, а максимально возможный рейтинговый балл по дисциплине равен общему числу часов, отводимых на нее стандартом. Таким образом, суммарный рейтинговый балл по специальности равен общему числу часов. Такой подход позволяет поставить расчет рейтинга в четко нормированные рамки.
В тоже время традиционные модульно-рейтинговые системы обучения (МРСО) охватывают только учебную деятельность студента, которая является основной, но не единственной. Поэтому в Институте информатики и телематики Хакасского госуниверситета разработана и внедряется компьютерная рейтинговая система оценки не только учебной, но и научной, спортивной, культурно-массовой, информационной, организаторской и иной деятельности студентов. [4]
Внедрение данной рейтинговой системы в университете позволит:
студентам:
" организовать систематическую, ритмичную работу по усвоению учебного материала;
" в каждый день семестра оценивать состояние своей работы по изучению дисциплины, выполнению всех видов учебных поручений;
" в течение семестра вносить коррективы в организацию текущей самостоятельной работы;
" получать объективные показатели своих знаний по отдельным блокам учебной дисциплины и прогнозировать итоговую оценку по дисциплине.
преподавателям:
" рационально планировать учебный процесс по данной дисциплине;
" обеспечить заинтересованность студентов в систематической самостоятельной работе и своевременности выполнения контрольных мероприятий;
" контролировать ход усвоения каждым студентом и учебной группой изучаемого материала;
" своевременно вносить коррективы в организацию учебного процесса по результатам текущего рейтингового контроля;
" точно и объективно определять итоговую оценку по дисциплине с учетом текущей успеваемости и экзамена.
деканатам и кафедрам:
" улучшить контроль хода учебного процесса;
" оценить работу каждого студента и учебных групп по результатам текущего рейтингового контроля и оперативно вносить коррективы в организацию учебного процесса;
" объективно решать вопрос о возможности перевода студентов на третью ступень образования (инженерная подготовка и магистратура);
Рейтинговая система позволит преодолеть недостатки существующей традиционной четырехбалльной системы, которая не позволяет достаточно дифференцированно оценить успехи каждого студента. При существовавшей традиционной системе оценки знаний успехи студентов при выполнении отдельных видов учебной работы (лабораторные и практические работы, РГЗ, рефераты и т.п.) оценивались отметками "зачтено" или "не зачтено", что не стимулировало качественное их выполнение. Рейтинговая система позволяет выполнение каждого задания оценить качественно в соответствии с установленным интервалом баллов.
Наряду с вышеперечисленным, рейтинговая система должна давать достоверную объективную информацию об учебной деятельности студентов для проведения аттестаций, предусмотренных стандартами специальностей, учебными планами. Для успешной реализации этой задачи необходим учет в рейтинговой системе остаточных знаний, умений и навыков студентов как по конкретным дисциплинам, так и по блокам дисциплин учебного плана: социально-экономическим, гуманитарным, естественно-научным, общетехническим и социальным.
Опыт работы по созданию непрерывной системы оценки качества образования как составной части проблемно-модульной технологии обучения подсказывает, что наибольшего эффекта можно достичь в этом направлении объединенными усилиями преподавателей кафедры, факультета, что позволит сформулировать факультетскую программу компьютеризации модульно-рейтинговой технологии обучения. Таким образом, любая деятельность, ориентированная на изменение качества образования только тогда будет эффективной, когда она опирается на индивидуальную и коллективную активность вузовской общественности.
Компьютеризация учебного процесса - веление времени. Хотим мы этого или нет, но лет через 5-10 преподаватели, кафедры, учебные заведения, которые не будут с компьютером на Вы, не будут широко использовать его в учебном процессе, останутся, если не за бортом, то на обочине преподавательского созидательного труда. Конечно, компьютер всего лишь техническое средство. Он не может заменить эрудицию и мастерство учителя, его живую беседу с учащимися, но он позволяет многократно повысить производительность и эффективность преподавательского труда.
В связи с этим одним из приоритетных направлений в развитии Хакасского государственного университета является построение автоматизированной системы управления ВУЗа с использованием новейших технологий. Решение задач, связанных с автоматизацией структурных подразделений является актуальным на сегодняшний день [3].
На сегодняшний день в Хакасском государственном университете создана достаточно гибкая и мощная база данных организации управления всеми кадрами университета. На ее основе реализовано взаимодействие между собой структурных подразделений университета, которые в свою очередь представляют собой отдельно взятые автоматизированные рабочие места (АРМ), каждый отвечающий за свою функциональную область, с общим набором данных хранящихся на сервере баз данных ХГУ. В настоящее время на базе современных средств программирования созданы и создаются АРМ "Аспирантура", "Кафедра", "Библиотека", "Студенческий отдел кадров", "ПЭУ", "Кадры" и т.д. К числу таких также относится АСУ "Рейтинговая система" отвечающая за модульно - рейтинговый контроль обучения студентов.
Целью дипломной работы является исследование и анализ в области организации работы студентов, как в учебной, так и во внеучебной деятельности; построение на ее основе автоматизированной системы контроля обучения и работы студентов в университете - АСУ "Рейтинговая система".
Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в работе сформулированы и решены следующие задачи:
1. Построение структуры реляционной базы данных учета учебной/внеучебной работы студента в университете.
2. Использование сетевых технологий Интернет и Интранет, создание на их основе комплекса организации удаленного доступа к данным с использованием современных средств визуального программирования.
3. Разработка модели взаимодействия клиентского программного обеспечения с серверным с учетом обеспечения защиты данных при вводе, передачи и хранении.
4. Разработка программного комплекса, позволяющая:
" осуществлять взаимодействие с общей университетской базой данных;
" организовать работу с данными с использованием технологии клиент - сервер;
" вести учет успеваемости студентов, который предполагает взаимодействие с другими структурными единицами университета.
" автоматизировать процесс контроля успеваемости студентов университета:
" вводить/измененять параметры контроля студента;
" организовать учет учебной/внеучебной работы студента в университете;
" создание комбинированных отчетов в зависимости от критериев выбора заданных пользователем.
5. Построение алгоритмов организации обработки введенных данных.
Методы исследования. Результаты исследований, выполненных в работе, базируются на современных методах решения проблемы организации контроля обучения, методах построения информационно - логической модели данных, принципах объектно - ориентированного программирования, архитектуре клиент - сервер отвечающей предъявляемым требованиям.
Гипотеза исследования. Повышение уровня контроля в учебной и внеучебной деятельности студентов и как следствие активизация процесса обучения и других внеучебных деятельностей студента.
Новизна исследования. Автоматизированная система контроля обучения студентов разработана на основе системного анализа, предполагающего взаимодействие данной системы с другими составляющими общей системы управления университета. Такой подход позволил реализовать программный комплекс на базе технологии "клиент - сервер" с использованием современного программного обеспечения.
В свою очередь такая программная реализация системы компьютерного контроля обучения позволяет:
" реализовать ввод данных в режиме on-line с использованием Интернет - технологии;
" просмотр результатов рейтинга с удалённых рабочих станций.
Применение новой организации метода расчета рейтинга студента с учетом проверки пройденных знаний и выбора, составляющих рейтинга по конкретной дисциплине.
Проведена оптимизация хранения результатов контроля по ресурсоемкости и скорости обработки.
Реализованы алгоритмы статистической обработки результатов контроля на структурированном языке запросов SQL, что позволяет перенести всю обработку данных на сервер баз данных.
Практическая значимость. Использование разработанной автоматизированной системы позволяет: повысить контроль за деятельностью учащегося на период обучения; уменьшение ручной работы; повышение эффективности работы сотрудников деканатов. Разработанная версия данного программного обеспечения позволяет взаимодействовать с программами реализованными на базе других систем университета.
На защиту выносится:
Структура реляционных баз данных системы, которая позволяет:
" хранить все необходимые данные об учебной и внеучебной деятельности студентов;
" отслеживать целостность данных.
Клиентская часть проекта, позволяющая просматривать и редактировать данные, а также получать все необходимые отчёты для осуществления контроля по учебной и внеучебной деятельности студента.
Апробация работы. Данная работа проходит период тестирования в деканате Института Информатики и телематики ХГУ.
Материалы дипломной работы в целом и отдельные её вопросы докладывались автором и обсуждались на VIII - IX республиканских Катановских чтениях (Абакан, 1999-2000 г.).
Структура и объём работы.
Дипломная работа выполнена на 104 страницах машинописного текста, содержит 19 рисунков и 4 таблиц. Работа состоит из введения, пяти глав и заключения. Список использованной литературы содержит 17 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.
В первом разделе рассмотрены принципы построения рейтинговой системы оценки знаний учащихся ХГУ. Приведена формула расчета текущего рейтинга студента.
Во втором разделе рассмотрены принципы и алгоритмы построения подсистемы "Рейтинговая система" в масштабе единого информационного пространства университета. Проведен информационный анализ областей с определением информационных объектов системы. Основываясь на положениях об определяющей роли данных при проектировании алгоритмов и программ, большую значимость информационной модели и структуры данных имеют для информационного моделирования предметной области.
В третьем разделе приведено обоснование выбора языков программной реализации серверной и клиентской части проекта.
В четвертом разделе описываются меры безопасности при работе с компьютером работников деканата. В данном разделе рассматриваются основные требования, предложенные Госкомсанэпиднадзором России, а также проводятся контрольные замеры по ВДТ.
В пятом разделе обсуждаются экономико-правовые аспекты использования разработанного программного обеспечения. Также рассмотрены, экономическая целесообразность использования разработанного программного обеспечения и правовые аспекты использования разработанного программного обеспечения, а также проведен расчет стоимости программного продукта.
В заключении сформулированы основные выводы и результаты, полученные в дипломной работе.
В приложениях представлены документированный листинг программ и материалы внедрения результатов дипломной работы.

---

СПИСОК ЛИТЕРТУРЫ:

---

1. Э.Л. Щербаков "Современные методы оценки знаний и интеллекта" КГТУ, Краснодар, - 1997 г. 2. В.Г. Лобанов "Современные технологии обучения и контроля" КГТУ, Краснодар, - 1997 г. 3. Швец С.В. Концептуальные основы создания региональной системы непрерывного образования по информатике //Вестник Хакасского государственного университета им. Н.Ф. Катанова Выпуск 2.Серия 1: Математика и информатика. - Абакан; Издательство Хакасского государственного университета им. Н.Ф. Катанова, 1997. 4. Л.А. Авдеев, Н.А. Галеева, С.В. Швец Комплексная рейтинговая оценка деятельности студентов //Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова 5. Юцявичене П. Теория и практика модульного обучения. - Каунас: Швиеса, 1989. - 272 с. 6. Батенков В.А., Галочкин А.И. "О программе "Компьютеризация модульно - рейтинговой системы на химическом факультете алтайского университета"" 7. Е.М.Васильев, Б.С.Гаспер, Г.Г.Диркс, О.Б.Низамутдинов "Компьютерное обеспечение рейтинговой технологии организации и управления учебным процессом", ПГТУ, 1997. 8. Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах. - М.: Мир, 1980. 9. "Проблемы информатизации высшей школы" // Бюллетень 3 - 4 (13 - 14), 1998. - С. 178, 182, 183. 10. Шураков В.В., Венецкий И.Г., Дуброво И.Г. Автоматизированная система управления вуза //Учебно - методическое пособие. - М., "Высшая школа", 1976. 11. Горев А., Ахаян Р., Макашарипов С. Эффективная работа с СУБД. - СПб.: Питер, 1997. - 704 с. 12. Решение MicroSoft //Выпуск №6 13. Григорьев А.В. "Унифицированная коцептуальная модель предметной области". 14. Д. Грей, Управление данными: Прошлое, Настоящее и Будущее 15. Каратыгин С., Тихонов А., Тихонова Л. "К вершинам мастерства Visual FoxPro 5.0. " - М.: издательство Бином, 1997. 16. Date C. J., An Introduction to Database Systems, 6th edition
Цена: 8000.00руб.