2
Оглавление
Автоматизация процесса контроля знаний учащихся ГБОУ г.Москвы “Школа
№1370” ................................................................................................................................ 4
Введение ............................................................................................................................. 4
I. Аналитическая часть ...................................................................................................... 7
1.1 Технико-экономическая характеристика предметной области и предприятия.
Анализ деятельности “КАК ЕСТЬ” ................................................................................. 7
1.1.2 Организационная структура управления предприятием ...................................... 9
1.1.3 Программная и техническая архитектуры ИС предприятия .............................. 10
1.2. Характеристика комплекса задач, задачи и обоснование необходимости
автоматизации .................................................................................................................. 13
1.2.1. Выбор комплекса задач автоматизации и характеристика сущ
ествующих
бизнес-процессов ............................................................................................................. 13
1.2.2. Определение места проектируемой задачи в комплексе задач и ее описание 14
1.2.3. Обоснование необходимости использования вычислительной техники для
решения задачи ................................................................................................................ 16
1.2.4. Анализ системы обеспечения информационной безопасности и защиты
информации ...................................................................................................................... 17
1.3. Анализ существующих разработок и выбор стратегии автоматизации «КАК
ДОЛЖНО БЫТЬ» ............................................................................................................ 17
1.3.1. Анализ существующих разработок для автоматизации задачи ........................ 17
1.3.2. Выбор и обоснование стратегии автоматизации задачи
................................... 20
1.3.3. Выбор и обоснование способа приобретения ИС для автоматизации задачи 22
1.4. Обоснование проектных решений .......................................................................... 23
1.4.1. Обоснование проектных решений по информационному обеспечению ......... 23
1.4.2. Обоснование проектных решений по программному обеспечению ................ 24
II. Проектная часть .......................................................................................................... 26
2.1 Разработка проекта автоматизации ......................................................................... 26
2.1.1 Этапы жизненного цикла проекта автоматизации .............................................. 26
2.1.2 Ожидаемые риски на этапах жизненного цикла и их опис
ание ........................ 28
2.1.3 Орга
низационно-правовые и программно-аппаратные средства обеспечения
информационной безопасности и защиты информации ............................................. 30
2.2 Информационное обеспечение задачи ................................................................ 33
2.2.1 Информационная модель и ее описание .......................................................... 33
3
2.2.2 Характеристика нормативно-справочной, входной и оперативной
информации ...................................................................................................................... 35
2.2.3 Характеристика результатной информации .................................................... 36
2.3 Программное обеспечение задачи ....................................................................... 36
2.3.1 Общие положения (дерево функций и сценарий диалога) ............................ 36
2.3.2 Характеристика базы данных ........................................................................... 38
2.3.3 Структурная схема пакета (дерево вызова программных модулей) ............. 41
2.3.4 Описание программных модулей ..................................................................... 42
2.4 Контрольный пример реализации проекта и его описание ............................... 43
III. Обоснование экономической эффективности проекта .......................................... 47
3.1 Выбор и обосн
ование методики расчёта экономич
еской эффективности .......... 47
3.2 Расчет показателей экономической эффективности проекта ............................... 52
Заключение ....................................................................................................................... 57
Список литературы .......................................................................................................... 60
Приложение 1. Основной код программы .................................................................... 62
Приложение 2. Дополнительные функции для реализации проекта ......................... 68
4
Автоматизация процесса контроля знаний учащихся ГБОУ г.Москвы
“Школа №1370”
Введение
В современном мире технологии играют значимую роль. Они позволяют сделать
нашу жизнь проще, облегчить ее и дают возможность человеку потратить свое время
не на какие-то рутинные занятия, а на более важные и значимые. Таким образом,
автоматизация позволяет упрощать жизнь людей.
В сфере образования вопрос эффективности обучения является очень актуальным,
поскольку чем более качествен
ное образ
ование получает ребенок, тем больше у него
будет возможностей в будущем. Обучение в школе определяет, как и поступление в
высшее учебное заведение, так и устройство на работу. Одним из способов
улучшения качества образования является автоматизация процесса проверки знаний
в тех ситуациях, где это допустимо. В первую очередь, это касается прове
рки тестов,
а также заданий
, где число ответов исчисляется конечным количеством вариантов.
Автоматизация проверки знаний имеет несколько значительных плюсов. Во-первых,
подобная проверка убирает человеческую ошибку, например, если учитель отмечает
неправильный ответ как правильный и наоборот. Подобный результат может
привести к тому, что ученик запомнит, какой вариант правильный (который им не
является), и бу
дет обладать неверными знаниями. Кроме тог
о, введение
автоматической проверки тестирования позволяет сильно сэкономить время,
затрачиваемое преподавателем на проверку. Если в среднем на проверку теста у
одного класса уходит около часа, а тесты нужно проводить примерно раз в две
недели, то за учебный год это позволяет сэкономить более 20 часов (при том, что
реальное количество сэкономле
нного времени силь
но больше, поскольку обычно у
учителя не один класс).Еще одной важной деталью, которая делает автоматизацию
актуальной, является необходимость составления отчетов об успехах и результатах
обучения, Подобные результаты обычно записываются либо самостоятельно с
помощью письменных приборов, либо с помощью ручного занесения в таблиц
у.
Автоматизированная провер
ка позволяет не только проверить работу, но также и
сразу заполнить ведомость, которую впоследствии можно сдать и не тратить лишнее
время на рутинное занятие.
5
Такие возможности позволяют преподавателю уделить большее количество времени
на проработку материала, изучаемого на предмете, что, безусловно, повышает общее
качество образования. Кроме того, для руководителей школы подобные
нововведения также выгодны по причине возможности получить актуальную
информацию относительно успехов учащихся и предоставить своевременно эти
результаты в вышестоящие органы, например, в департамент образования города
Москвы. Для уч
ен
иков и их родителей же данная система позволяет
проконтролировать собственные знания, выявить слабые места и дополнительно
повторить темы, в которых ученик достаточно слаб. Кроме того, системы
тестирования являются отличный способом для подготовки к важным экзаменам,
таким как ЕГЭ и ОГЭ, от результата которых зависит достаточное многое, как и для
у
ченика
, так и для школы в целом.
Соответственно, данная работа посвящена реализации подобной системы
тестирования в школе №1370, расположенной на северо-востоке города Москвы.
Целью является разработка системы для автоматизированной системы проверки
знаний, которая позволит оценивать умения и способности ученика по предмету
информатика. Данный предмет выбран, поскольку является одним из наиболее
прос
тых дл
я введения и эффективным для подготовки к ЕГЭ и ОГЭ. В качестве задач
ВКР можно выделить следующие:
изучение предметной области и обнаружение недостатков в текущих
реализациях подобных систем,
разработку на основе анализа постановки задачи,
обоснование выбора проектных решений,
разработка всей системы,
обоснование экономической эффективности проект
а.
Практическая значимость резу
льтата заключается в возможности распространения
данной системы на другие школы, общая универсальность системы. Подобная
реализация может быть применена не только в школе, но и на любых обучающих
курсах.
Работа состоит из трех частей, а также введения и заключения. Первая часть является
аналитической, где будет дана характеристика предметной области и школы,
стру
кт
ура школы, ее техническая архитектура, а также описание известных методов
6
автоматизации процесса контроля знаний. Вторая часть содержит
непосредственную реализацию и описание проекта с помощью различных методов,
которые позволяют полностью увидеть общий процесс. Третья часть содержит
оценку экономической эффективности введения автоматизации.
7
I. Аналитическая часть
1.1 Технико-экономическая характеристика предметной области и
предприятия. Анализ деятельности “КАК ЕСТЬ”
Предметной областью данной работы является ГБОУ “Школа №1370”. Данная
школа не обладает богатой историей, поскольку была создана лишь недавно, в 2013
году в результате слияний нескольких школ в рамках приказа департамента
образования города Москвы от 11.03.2013 №93 “О реорганизации государственных
бюджетных образовательных учреждений Департамента образования города
Москвы, подведомственных Северо-Восточному окружному управлению
образования Департамента образ
ования города Москвы”
1
. Данное учреждение
объединяет 8 корпусов, располагающиеся в Северо-Восточном округе г. Москвы и
является средней общеобразовательной школой и осуществляет деятельность по
получению дошкольного, начального общего, основного общего и среднего общего
образования, а также дополнительного образования для детей и взрослых (в
соответствии с лицензией и свидетельством об аккредитации).
Целью функционирования школы является обеспечение общедост
упно
го
бесплатного образования, согласно статье 43 Конституции Российской Федерации
2
.
Данная школа является одной из 662 школ Москвы
3
, которая осуществляет данную
деятельность. Зачисление происходит либо за счет простого перевода (если ребенок
посещал дошкольное отделение ГБОУ Школы №1370), либо через заявление на
портале госуслуг с приложением всех необходимых документов (свидетельство о
рождении, документ, удостоверяющий личность, а также данные о регистрации
ребенка в г. Москве).
Данная школа является не самой сильной шк
олой в Москве, как и
по своему
профилю (углубленное изучение английского языка), так и по общим результатам.
1
Нормативные правовые акты департамента образования города Москвы [Электронный ресурс] URL:
https://www.mos.ru/donm/documents/normativnye-pravovye-akty/
2
Конституция РФ
3
Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики по г. Москве [Электронный
ресурс] URL: https://moscow.gks.ru
8
Согласно рейтингу школ Москвы 2018-2019 года по результатам ЕГЭ данная школа
занимает лишь 203 место, что говорит о невысоких результатах.
4
В школе существует огромное количество направлений по профилю обучения.
Данный подход позволяет детям развиваться в определенной сфере, знание которой
позволяет более просто поступить в ВУЗ. Существуют предпрофильные (8-9) и
профильные (10-11 классы) классы. Для предпрофильного и профильных классов
направления подразделяются на универсальное, инженерное, социально-
экономическое, естественно-научное и гуманитарное. Для начальных классов
существует возможность прохождения “эффективн
ой
начальной школы”, которая
заключается в прохождении 1 и 2 класса за 1 год. Набор на данную программу
осуществляется только после комплексного изучения возможностей ребенка пройти
данную программу. Кроме того, на данный момент в школе осуществляется
программа “Математическая вертикаль”, курируемая ЦПМ и направленная на
углубленное изучение математики и участия в олимпиадах для посту
пления в
технические и естественно-на
учные направления в ВУЗе.
Основными параметрами оценивания и функционирования школ являются общие
результаты учеников (оценки), а также результаты независимых экзаменов, которые
устраивает департамент образования города Москвы и оценки за ЕГЭ и ОГЭ как
индикатор уровня знаний учащегося по завершению обучения с учетом затраченной
стоимости на содержание школы.
Эффектив
ность той или иной школы определяется прежде
всего достижениями
учеников, которые касаются ЕГЭ, ГИА и олимпиад, а также дальнейшего обучения
и развития в современном мире. Таким образом, мы можем сформулировать
основные положения, которые необходимо выявить для дальнейшего анализа и
приложения к оценке достигнутых результатов имплементации процесса
автоматизации.
Главные т
ехнико-экономическими свойства
можно сформулировать в виде таблиц,
отображающие динамику деятельности школы. В качестве таких характеристик
можно предъявить заработную плату учителей, количество учителей, количество
учеников, результаты ЕГЭ и ОГЭ. В качестве параметров за год указаны средние
4
Рейтинг школ ЕГЭ-2018 [Электронный ресурс] URL: http://edu.repetitor-general.ru/rating/Schools2018-
2019.php
9
округленные значения, согласно официальному сайту школы, рассматриваемая
динамика берется за последние 3 года.
5
Таблица 1.
Основные технико-экономические параметры школы №1370
Параметр 2017 2018 2019
Количество учителей 141 130 128
Средняя з/п учителей 84652 110953 108941,5
Количество учеников 3290 3284 3286
Учащихся, набравших
более
220 баллов за ЕГЭ
28 42 50
Учащихся, набравших
более
160 баллов за ЕГЭ
88 104 112
1.1.2 Организационная структура управления предприятием
Школа №1370 содержит 8 корпусов, расположенные недалеко друг от друга и
находится рядом со станцией метро Бибирево (в пешей доступности). Каждый из
корпусов заведуется либо заместителем директора, либо методистом. Организация
деятельности школы находится под контролем управляющего совета, состав
которого определяется в соответствии с официальным положением.
6
Общая
структура представлена на следующей диаграмме:
5
Официальный сайт ГБОУ “Школа №1370”, дополнительные сведения [Электронный ресурс] URL:
https://sch1370sv.mskobr.ru/info_add
6
Управляющий совет школы, официальный сайт школы №1370 [Электронный ресурс]. URL:
https://sch1370sv.mskobr.ru/sostav_soveta/
10
Рисунок 1. Организационная структура управления школы №1370
Для каждой части структуры можно наблюдать логическое распределение
обязанностей по деятельности школы: каждый заместитель отвечают за свою сферу
деятельности (воспитательные работы, безопасность, административно-
хозяйственная деятельность, учебно-воспитательная работа и библиотека), где уже
внутри существует собственное разделение. Важно отметить, что в данной школе
существует Совет у
чащихся, которые вносят
свой вклад в школьную деятельность.
С точки зрения информатики, предмет которой будет рассмотрен, не существует
определенной структуры из-за сложности в нескольких корпусах. Не существует
должности главного учителя по информатике, каждый корпус работает вне
зависимости от другого, что представляет собой определенную сложность в
изучении.
1.1.3 Программная и техническая архитектуры ИС предприятия
С точки зрения технической архитектуры каждый корпус обладает своей
собственной независимой системой. Это связано с тем, что до 2013 года каждый из
корпусов был отдельной школой и развивался независимо.
Тем не менее, в каждом из корпусов находится примерно аналогичная модель
устройства технической архитектуры с точностью до используемых моделей
техники. Именно поэтому для по
лноценного описания стру
ктуры будет достаточно
описать устройство только в одном из корпусов.
11
На приведенном ниже рисунке можно видеть общую структуру текущей
архитектуры школы 1370. В каждом классе есть компьютер учителя,
предназначенный для загрузки онлайн-дневника, а также для материалов по
занятию. В компьютерных же классах находится в среднем по 30 компьютеров для
занятий:
Рисунок 2. Техническая архитектура школы №1370
В дальнейшей таблице приведены сведения относительно ха
рактеристик
аппаратур
ы, используемой в школе. Данная система является абсолютно похожей и
для других корпусов здания. Стоит отметить, что данное оборудование используется
на постоянной основе, благодаря которой работает вся информационная система в
школе №1370: