Проектирование автоматизированной бальной рейтинговой системы

О Болонском процессе спорят, много пишут, документы Болонского процесса изучают и интерпретируют, к сожалению, не всегда точно. В этой связи, представляется уместным рекомендовать тем, кого серьезно интересуют проблемы интернациональной гармонизации российского высшего образования, по возможности, ознакомиться непосредственно с документами Болонского процесса. Присоединение в 2003 г. России к Болонскому процессу существенно повлияло на цели и содержание российских образовательных реформ. В качестве значимых векторов дальнейшей модернизации образования на первый план вышли общеевропейские ориентиры развития образовательных систем, отвечающие целям интернационализации и создания общего Европейского пространства высшего образования. Цель декларации — установление европейской зоны высшего образования, а также активизация европейской системы высшего образования в мировом масштабе. В связи с модернизацией российского образования и внедрением Болонских соглашений происходят изменения требований к качеству образования и системе его оценки, для чего используются инновационные технологии, наиболее актуальной из которых является балльно-рейтинговая система. БаРС — это система количественной оценки качества освоения образовательной программы, основанная на использовании совокупности контрольно-рейтинговых мероприятий на заданном временном интервале обучения для построения рейтинговых списков успеваемости студентов по дисциплине и по совокупности дисциплин и практик семестра и образовательной программы в целом. Целью данной работы является проектирование и разработка балльно-рейтинговой системы. В качестве задач выбраны: — проанализировать основные бизнес-процессы БРС — автоматизировать процессы расчета накопительного рейтинга студентов.

1. Анализ предметной области

Балльно-рейтинговая система является одной из современных технологий. Она активно используется в менеджменте качества образовательных услуг. Система балльно-рейтинговой оценки знаний является базовым инструментом оценки работы студента в процессе учебно-производственной, научной, внеучебной деятельности и определения рейтинга выпускника на выходе.

Основные принципы БаРС:

ѕ единство требований, предъявляемых к работе студентов;

ѕ регулярность и объективность оценки результатов работы студентов;

ѕ открытость и гласность результатов успеваемости студентов для всех участников образовательного процесса;

ѕ строгое соблюдение трудовой и учебной дисциплины всеми участниками образовательного процесса: студентами, преподавателями, учебно-вспомогательным и административно-управленческим персоналом.

Вышеуказанные принципы выявляют ряд достоинств и недостатков БаРС.

К достоинства можно отнести:

— стимулирование повседневной систематической работы студентов (в том числе коллективной);

— снижение роли случайных факторов при сдаче экзаменов и/или зачетов;

— объективную базу для поощрения студентов

— развитие у студентов способностей к самооценке, как средству саморазвития и самоконтроля, активизация личностного фактора;

— снимается проблема «сессионного стресса» — если по завершении курса студент получает необходимую сумму баллов, он может быть официально освобожден от сдачи экзамена или зачета.

— БаРС учитывает творческий потенциал студента в отличии от других распространенных способов контроля знаний

— Возможность обмена опыта с другими вузами (на международном уровне) для решения задач образования Среди недостатков системы основными являются следующие:

— строгость требований, предъявляемых к студенту

— повышенная нагрузка — как на преподавателя, так и на студента

— сложность составления стандартизированной и унифицированной шкалы Стоит отметить, что БаРС использует компетентностный подход. Компетенция как аналог понятия «знание в действии», «действие с умом» предполагает обучение не столько обучение решению абстрактных задачам по дисциплине, сколько методологии решения. Как следствие, студент сможет создавать свое уникальное решение для любой поставленной задачи.

Основой БаРС является структурирование учебного процесса и содержания дисциплин на логически завершенные по тематике и по времени освоения модули (единицы), несущие определенную функциональную нагрузку и связанные с заданными результатами обучения (знаниями и компетенциями).

В БаРС принята следующая терминология (все эти принципы используются в классовой модели приложения):

Модуль учебного процесса (далее — модуль УП) является структурным элементом учебного процесса с установленной длительностью, в течение которого полностью или частично завершается обучение определенного количества установленных модулей учебных дисциплин. По окончании модуля УП проводится итоговая аттестация в виде сессии.

Модуль учебной дисциплины (далее — модуль УД) — самостоятельный, логически завершенный организационно-методический структурный элемент содержания дисциплины с установленной трудоемкостью, гибкий по методам обучения, уровню самостоятельности, учебно-познавательной деятельности студента и вариативный по содержанию. Модуль УД объединяет одну или несколько дидактических единиц предметного содержания и несколько видов учебной работы и направляет их на формирование отдельных групп профессиональных знаний, навыков, компетенций. Уровень освоения содержания модуля оценивается посредством отдельного контрольного мероприятия — рубежного контроля.

Таким образом, модуль УП можно декомпозировать на несколько модулей УД. Каждый модуль УД получает на вход следующие данные:

— о студенте

o посещение занятий;

o выполнение контрольных заданий;

— о дисциплине

o максимальное количество баллов, которое возможно получить;

o минимальное количество баллов, которое необходимо получить.

Основная проблема заключается в том, что все дисциплины оцениваются разным количеством баллов, имея при этом свой максимум и минимум. Особенную сложность представляет нахождение средней оценки знаний студента по всем дисциплинам — рейтинга студента. Необходимо автоматизировать следующие процессы:

— формирование рубежных рейтинговых ведомостей

— составление списка студентов, освобожденных от формы контроля

— формирование экзаменационных ведомостей

— расчет суммарного рейтинга по всем дисциплинам

— расчет накопленного рейтинга за весь период обучения Эти расчеты помогут выявить не только наиболее успешных студентов, но и наиболее сложные дисциплины, которые, возможно, потребуют переработки программы обучения (дисциплины с самым низким рейтингом). Высокий рейтинг дисциплины можно интерпретировать, как относительно простую дисциплину, либо как дисциплину, профилирующую на данном курсе обучения (наиболее важная и интересная для студентов). Также это позволит проследить тенденцию как в обучении студента, так и в преподавании дисциплины.

Приведение к универсальной шкале осуществляется переводом абсолютных единиц измерения (балл) в относительные (процент).

Таблица 1 — Пример перевода шкал

Выходными документам после обработки данных будут следующие ведомости:

— сводная аттестационная ведомость успеваемости по дисциплине;

— сводная экзаменационная ведомость успеваемости по дисциплине;

— сводная экзаменационная ведомость успеваемости по дисциплине с рекомендованными оценками.

В этих ведомостях должны быть выделены студенты, не набравшие необходимого минимума за весь курс обучения и студенты, набравшие максимально возможное количество баллов. За экзамен студент может добрать определенное количество баллов, тем самым изменив свою оценку. Студенты, в зависимости от количества набранных баллов далее разделяются на несколько категорий:

— Категория Альфа — студент, набравший максимальное количество баллов. Освобождается от экзамена с максимальной успешной оценкой по дисциплине.

— Категория Бета — студент, набравший среднее количество баллов. Если студент согласен с оценкой, которая соответствует его сумме баллов, то он может быть освобожден от экзамена. Студент может выбрать сдачу экзамена, предварительно ознакомившись с условиями сдачи и количеством набираемых баллов. В случае успешной сдачи он получает дополнительные баллы.

— Категория Гамма — студент, набравший меньше минимального количества баллов, причем настолько, что экзамен не сможет изменить его ситуации. Студент до экзамена не допускается.

Пример экзаменационной рейтинговой ведомости:

Таблица 2 — Пример экзаменационной рейтинговой ведомости

2. Диаграмма потоков работ

2.1 Контекстная диаграмма

Рисунок 1 — Контекстная диаграмма

2.2 Первый уровень Рисунок 2 — Первый уровень

2.3 Второй уровень. Блок «Процесс аттестации»

Рисунок 3 — Второй уровень — А3

2.4 Второй уровень. Блок «Анализ аттестации»

Рисунок 4 — Второй уровень — А4.

3. Диаграммы потоков данных

3.1 Нулевой уровень

Рисунок 5 — Диаграмма потоков данных. Нулевой уровень.

3.2 Первый уровень

Рисунок 6 — Диаграмма потоков данных. Первый уровень.

3.3 Второй уровень

Рисунок 7 — Второй уровень. Процесс аттестации.

Рисунок 8 — Второй уровень. Формирование рейтингов.

4. Модель документооборота

5. Техническое задание на разработку АСУ «БРС»

5.1 Наименование программы

Автоматизированная балльно-рейтинговая система

5.2 Назначение и область применения

Программа предназначена для управления БД, содержащей следующие данные:

1. Список дисциплин

2. Список групп

3. Список студентов

4. Рабочий учебный план

5. Список заданий по дисциплинам

6. Диапазон оценок за каждое задание Программа предоставляет веб-интерфейс для управления содержимым в соответствии с протоколом http.

5.3 Требования к программе

5.3.1 Требования к функциональным характеристикам

Программа должна обеспечивать возможность выполнения следующих функций:

Разделение пользователей, подключенных через интернет, на группы:

· Администраторы базы данных

· Студенты

· Преподаватели Возможность поиска по БД дисциплин, групп, студентов и преподавателей.

Возможность выставления оценки за задание (только преподавателем).

Возможность просмотра оценок и рейтинга (для студентов и преподавателей) Расчет накопительного рейтинга студента Для администраторов возможность анализа в БД динамики изменения успеваемости по дисциплинам и семестрам.

Возможность подключения независимых модулей импорта из внешних источников данных в текущую БД.

Возможность вывода отчетов и ведомостей на печать.

5.3.2 Требования к надежности

Требования к обеспечению надежного функционирования программы

Надежное функционирование программы обеспечивается выполнением Заказчиком следующих организационно-технических мероприятий:

· Организация бесперебойного электропитания технических средств

· Использование лицензированного программного обеспечения

· Регулярное выполнение рекомендаций Министерства труда и социального развития РФ, изложенных в Постановлении от 23 июля 1998 года об утверждении межотраслевых типовых норм времени на работы по сервисному обслуживанию ПК, и оргтехники, и сопровождению программных средств.

· Регулярное выполнение требований ГОСТ 51 188–98, защита информации, испытание программных средств на наличие вирусов Время восстановления после отказа Время восстановления после отказа, вызванного сбоем электропитания технических средств, не фатальным сбоем операционной системы, не должно превышать 15 минут при соблюдении условий эксплуатации технических и программных средств. Время восстановления после отказа, вызванного неисправностью технических средств, фатальным сбоем операционной системы, не должно превышать времени, требуемого на устранение неисправностей технических средств и программного обеспечения.

Отказы из-за некорректных действий пользователей системы Отказы программы вследствие некорректных действий пользователей при взаимодействии с программой через веб-интерфейс недопустимы.

5.4 Условия эксплуатации

5.4.1 Климатические условия эксплуатации

Климатические условия эксплуатации, при которых должны обеспечиваться заданные характеристики, должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к техническим средствам в части условий их эксплуатации.

5.4.2 Требования к квалификации и численности персонала

Минимальное количество персонала, требуемого для работы программы, должно составлять не менее 2 штатных единиц: системный администратор и конечный пользователь программы — оператор. Требования к системному администратору: высшее образование, сертификаты компании-производителя операционной системы.

Перечень задач системного администратора:

1. поддержание работоспособности технических средств

2. установка и поддержание работоспособности системных программных средств — операционной системы

3. установка программы

4. создание резервных копий базы данных

5.4.3 Требования к составу и параметрам технических средств

В состав технических средств должен входить ПК, выполняющий роль сервера, включающий в себя:

· процессор Pentium-4.0Hz, не менее

· оперативная память объемом 1 Гбайт, не менее

· жесткий диск объемом 30 Гбайт, не менее

· операционная система Windows 2003 Server

· Microsoft SQL Server 2003

5.4.4 Специальные требования

Программа должна обеспечивать одновременную работу пользователей посредством веб-интерфейса.

5.5 Требования к программной документации

Состав программной документации должен включать в себя:

· техническое задание

· программа и методика испытаний

· руководство оператора

Технико-экономические показатели

Ориентировочная экономическая эффективность не рассчитывается. Аналогия не проводится ввиду уникальности предъявляемых требований к разработке.

5.6 Стадии и этапы разработки

Стадии разработки Разработка должна быть проведена в три стадии:

1. разработка технического задания

2. рабочее проектирование

3. внедрение Этапы разработки На стадии разработки технического задания должен быть выполнен этап разработки, согласования и утверждения настоящего технического задания.

На стадии рабочего проектирования должны быть выполнены перечисленные ниже этапы работ:

1. разработка программы

2. разработка программной документации

3. испытание программы На стадии внедрения должен быть выполнен этап подготовки и передачи программы. Содержание работ по этапам На этапе разработки выполняются следующие работы:

1. постановка задачи

2. определение и уточнение требований к техническим средствам

3. определение требований к программе

4. определение стадий, этапов и сроков разработки программы и документации ее

5. согласование и утверждение технического задания На этапе разработки программы выполняются работы по программированию (кодированию) и отладке программы.

На этапе разработки программной документации выполняется разработка программных документов в соответствии с требованиями к составу документации.

На этапе испытаний программы выполняются следующие работы:

1. разработка, согласование и утверждение методики испытаний

2. проведение приемо-сдаточных испытаний

3. корректировка программы и программной документации по результатам испытаний. На этапе подготовки и передаче программы выполняются работы по подготовке и передаче программы и программной документации в эксплуатацию на объектах Заказчика.

5.7 Порядок контроля и приемки Виды испытаний Приемо-сдаточные испытания должны проводиться на объекте Заказчика в оговоренные сроки.

Приемо-сдаточные испытания программы должны проводиться согласно с разработанной Исполнителем и согласованной с Заказчиком программой и методикой испытаний.

Ход проведения приемо-сдаточных испытаний Заказчик и Исполнитель документируют в Протоколе проведения испытаний.

Общие требования к приемке работ На основании Протокола проведения испытаний Исполнитель совместно с Заказчиком подписывает Акт приемки-сдачи программы в эксплуатацию.

6. Инструкция пользователя

Для начала работы с системой пользователю необходимо запустить Интернет браузер. Система адаптирована под браузеры Google Chrome, Mozilla FireFox, Opera и IE старше 7й версии.

После этого пользователю необходимо написать в адресной строке браузера адрес Интернет-ресурса, на котором находится система БРС и нажать Enter.

Перед началом работы пользователю необходимо пройти авторизацию — ввести свой логин и пароль в окне приветствия (Рисунок 9)

Рисунок 9 — Окно авторизации.

После того как преподаватель авторизован в верхней части окна отображается его ФИО. Для того чтобы выйти из учетной записи надо нажать на ссылку «выйти» в правой части окна браузера. После этого вам придется снова проходить процедуру авторизации. Помните, что имя учетной записи (логин) и пароль чувствительны к регистру. Это значит, что система воспринимает пароли aAbBb и aabbb как разные. Поэтому перед началом ввода следует проверить, не нажата ли клавиша CapsLock.

Рабочая область преподавателя (Рисунок 10) состоит из списка дисциплин, которые ведет преподаватель.

Рисунок 10 — Главное окно рабочей области преподавателя

Эти дисциплины сгруппированы по группам и курсам. После того как преподаватель нашел в списке интересующую его группу, он выбирает вид рейтинга, который хочет выставить. Это может быть текущий рейтинг (если нужно выставить рейтинг за текущие задания внутри модулей дисциплины) или экзаменационный рейтинг. Эту форму интерфейса можно считать хорошим решением, так как этот интерфейс является монотонным (не сдержит режимов), а переход к следующему этапу происходит в рамках одного жеста (преподавателю не нужно последовательно выбирать дисциплину, группу, курс).

Допустим, преподаватель желает выставить баллы за задания (изменить текущий рейтинг) по дисциплине «Проектирование информационных систем» для группы ПИЭ-12−1. Тогда следует щелкнуть левой клавишей мыши по ссылке «Текущий контроль» напротив строки «Проектирование информационных систем — ПИЭ-12−1» в блоке 1го курса. После этого откроется око редактирования текущего рейтинга ().

Рисунок 11 — Окно редактирования текущего рейтинга

Здесь отображается перекрестная таблица. В верхней ее части (в столбцах) отображены названия заданий. В скобках указан диапазон баллов, внутри которого должна находиться оценка за задание. Если обозначить за MIN минимальную оценка за задание, а MAX, как максимальную оценку, то можно сказать, что этот диапазон записан в формате (MIN.MAX). Оценка всегда является целым числом. Преподавателю нужно указать оценку в пере на пересечении строки (с фамилией) и столбца (название задания). При этом вся строка подсвечивается бледно-синим цветом. Это сделано для того, чтобы преподаватель не выставил оценку другому студенту по ошибке.

Чтобы все изменения вступили в силу, преподавателю необходимо нажать кнопку «сохранить» после того как он завершил работу с текущим рейтингом и выставил все оценки.

После этого преподаватель вернется в свое главное рабочее окно.

Стоит отметить, что в окне изменения текущего рейтинга существуют дополнительные столбцы «Сумма» и «Среднее», которые позволяют преподавателю прослеживать сложность каждого задания и успеваемость каждого студента.

Допустим, настало время зачета для группы ПИЭ-12−1 по дисциплине «Проектирование информационных систем». После того как преподаватель нажал на ссылку «зачет» напротив интересующей его дисциплины открывается окно «изменение итогового рейтинга — зачет».

Здесь преподаватель видит форму, похожую на зачетную ведомость. Вверху — шапка с указанием названия группы, дисциплины, формы контроля и максимальной оценкой которую преподаватель может поставить за зачет. Также отображена краткая информация о том, какой балл необходимо набрать студенту для получения зачета.

Рассмотрим редактирование итогового рейтинга — зачета (Рисунок 12).

Рисунок 12 — Изменение итогового рейтинга. Зачет.

Ниже идет таблица. В первом столбце перечень студентов, обучающихся в выбранной группе. Во втором — накопленный (за семестр) рейтинг студента. Третий столбец — динамический. Внутри него находиться поле ввода которое может находиться в трех состояниях:

1. Неактивное — АВТОМАТ — информирует о том, что студент набрал необходимое число баллов для получения зачета.

2. Неактивное — НЕДОБОР — информирует преподавателя, о том, что студенту не хватит даже максимальной оценки для достижения необходимого порога и получения зачета. В этом случае для набора необходимых баллов студент должен досдать задания во время сессии

3. Активное пустое поле — оценка зависит от устной формы сдачи зачета. Выставляется преподавателем.

Последний столбец — это окончательная оценка студента. А выставляется преподавателем. В некоторых случаях (например, при 50 баллах в данном случае) преподаватель имеет прав оставить последнее слово за собой и поставить зачет, не согласившись с оценкой, предложенной системой.

Для сохранения всех изменений преподаватель должен нажать на кнопку «сохранить». Если же преподаватель желает распечатать ведомость, то ему следует нажать на кнопку «печать ведомости».

Стоит также уделить внимание последней строке, которая показывает среднюю успеваемость группы и информирует о том сколько людей сдало зачет. Последняя характеристика зависит от столбца «Оценка», т. е. ориентируется на оценки, выставленные преподавателем.

Рассмотрим форму сдачи экзамена (Рисунок 13) Все действия для перехода на эту форму аналогичны.

Данная форма имеет ряд отличий.

Во-первых, в верхней части окна отображены пороговые значения баллов для оценок «удовлетворительно», «хорошо» и «отлично»

Во-вторых, во втором столбце отображаются поля ввода, если оценка является спорной. Это значит, что студент набрал минимальное для допуска на экзамен количество баллов (рассчитывается, как количество баллов за оценку «удовлетворительно» минус максимальная оценка за экзамен.), но, вместе с тем недостаточно баллов для оценки «отлично», иначе поле ввода отсутствует. В третьем столбце отображается рекомендуемая оценка для студента, рассчитанная системой. Как и в случае с зачетом, преподаватель имеет право не согласиться с системой и выставить иную оценку.

Рисунок 13 — Изменение итогового рейтинга. Экзамен.

Назначения кнопок «сохранить» и «печать ведомости» аналогичны с формой зачета.

рейтинговый автоматизирующий программный университет

7. Паспорт на программное средство

Основание: ГОСТ Р ИСО 9127−94

1. Общие сведения о программном средстве

1.1. Имя — АСУ «БаРС»

1.2. Дата выпуска -1.06.12

1.3. Организация, поставляющая программное средство — ГОУ ВПО НФИ КемГУ

1.4. Язык описания интерфейса пользователя — русский

1.5. Язык описания документации — русский

2. Принцип функционирования

2.1.Функции, реализованные в ПС:

Разделение пользователей, подключенных через интернет, на группы «Администраторы базы данных», «студенты», «преподаватели»; возможность поиска по БД дисциплин, групп, студентов и преподавателей; возможность выставления оценки за задание (только преподавателем); возможность просмотра оценок и рейтинга (для студентов и преподавателей); расчет накопительного рейтинга студента; для администраторов возможность анализа в БД динамики изменения успеваемости по дисциплинам и семестрам; возможность подключения независимых модулей импорта из внешних источников данных в текущую БД; возможность вывода отчетов и ведомостей на печать.

2.2. Диалоговый и пакетный режимы работы

2.3. Ограничения на совместимость:

Минимальные системными требования АСУ «БРС» :

ОС Widows / Linux / MacOS

Процессор Pentium 667МГц или выше

512 МБ RAM

52 МБ дискового пространства

печатающее устройство;

VGA совместимый дисплей (рекомендуется SVGA дисплей).

3. Комплектность

Комплект дисков с программой и программной документацией (2 шт)

программная документация.

4.Акт о приемке

5. Гарантийные обязательства представителя

Гарантийное обслуживание производится в течение всего срока эксплуатации программного средства до вывода из эксплуатации.

Адрес обслуживания потребителя:

654 041, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Циолковского, 23

Тел/факс: 8 (3843) 77-60-54, 77−61−10

6. Сведения о текущем состоянии: программный продукт дефектов не имеет.

7.Сведения о выполнении регламентированных профилактических работ: регламентированные профилактические работы выполнены в полном объеме.

Заключение

В результате выполнения данного курсового проекта была спроектирована автоматизированная балльно-рейтинговая система, автоматизирующая процессы расчета накопленного рейтинга, выставления оценок и печати рейтинговых ведомостей.

При выполнении курсовой работы были решены следующие задачи:

o произведено описание и анализ существующей системы обработки данных в университете;

o были построены диаграммы, описывающие функциональную схему бизнес-модели организации по методологиям IDEF0, DFD;

o разработано техническое задание на разработку АСУ «БРС»;

o создан макет АСУ, паспорт на ПС и инструкция для пользователя.

Список использованных источников

1. Бадарч Д., Наранцецег Я. Методические рекомендации по внедрению кредит-системы и асинхронной организации учебного процесса / Под ред. Б. А. Сазонова.? Улан-Батор: МГУНТ, 200

2. Грекул В. И. Проектирование информационных систем / Интернет-университет информационных технологий — ИНТУИТ.ру, 2009

3. Раскин Джеф. Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем / Символ-Плюс — 2005 г.

4. Сазонов Б. А. Болонский процесс: актуальные вопросы модернизации российского высшего образования / Учебное пособие.1? М.:.ФИРО — 2006.? 184 с.