Галузин Константин Станиславович, pуководитель сектора технологического обеспечения мониторинга Центра развития образования г. Перми kostya@ced.perm.ru

В.Ю. Столбов, М.Б. Гитман, К.С. Галузин

Как известно [1], качество образования является очень широким понятием, характеризующим совокупность свойств образовательной деятельности общества на определенном этапе его развития. При этом образовательную деятельность можно рассматривать как динамическую многоуровневую систему, включающую различные уровни: федеральный, региональный, муниципальный, районный, а также уровни одной школы и класса. Будем рассматривать качество среднего образования на уровнях не выше муниципального, полагая, что основа качества образования закладывается на школьном уровне. Качество образования на этом уровне включает в себя следующие основные элементы:

• качество учебного процесса;

• качество управления школой;

• качество выпускника.

Качество учебного процесса, в свою очередь, включает в себя следующее: качество учебных планов и программ, качество применяемых педагогических технологий обучения, качество учебной и методической литературы, качество материальной базы и т.д.

Качество управления образовательным учреждением определяется качеством принятия управленческих решений, в том числе в кадровой политике и денежно-финансовой деятельности.

Качество выпускника в основном определяется качеством приобретенных фундаментальных и специальных знаний, а также практических навыков.

Следует отметить, что все вышеперечисленные элементы качества образования требуют сбора, обработки, хранения и накопления большого объема информации. Это, в свою очередь, обусловливает необходимость создания мониторинга качества образования, функционирующего в реальном времени. Реализация этого возможна только при разработке и внедрении специальной информационной системы в каждой школе. В настоящее время во многих школах нашего города делают попытки создания подобных информационных систем. Однако на наш взгляд, такой подход является тупиковым, так как он не позволяет отдельным школам обмениваться информацией, а объединение их даже на муниципальном уровне потребует значительных материальных и временных ресурсов.

Поэтому возникла острая необходимость в создании единой информационной системы (ИС) на школьном уровне, которая должна удовлетворять следующим требованиям:

• единая структура баз данных;

• надежность хранения и передачи информации;

• модульный принцип построения (выбор модулей в зависимости от потребности образовательного учреждения);

• общая структура модулей;

• настройка модулей под запросы каждого образовательного учреждения;

• удобный пользовательский интерфейс;

• возможность работы в локальных и глобальных информационных сетях;

• динамичное развитие системы (способоность отслеживать изменения реальной ситуации).

Таким образом, за основу была взята функционально-структурная модель системы как совокупности функционально независимых модулей.

По заказу городского комитета по образованию и науке в Пермском государственном техническом университете под руководством заведующего кафедрой “Математическое моделирование систем и процессов” профессора П.В.Трусова были разработаны принципы построения единой ИС “Школа” и реализованы некоторые ее модули. Остановимся на этом более подробно.

Принципы построения ИС

Основные принципы, которые легли в основу ИС:

• автоматизация, или замена бумажного документооборота на электронный;

• конфиденциальность, или разделение прав доступа к информационным ресурсам системы на всех ее уровнях;

• масштабирование, или независимость программной части системы от аппаратной платформы;

• интеграция, т.е. возможность объединения систем, функционирующих в каждой конкретной школе, в общерайонную и общегородскую системы.

Проектирование ИС

При проектировании ИС решались следующие основные задачи:

• выбор модели данных. Это достаточно трудная задача, поскольку такая модель должна обладать структурой, позволяющей описать существенные аспекты реального мира. На сегодняшний день известны [2] три основные модели, использующиеся в системах баз данных: иерархическая, сетевая и реляционная модели. В качестве модели данных для ИС "Школа" была обоснован выбор реляционной модели.

• выбор модели взаимодействия между различными компонентами системы. Говоря о прикладных системах, предназначенных для работы с базами данных, чаще всего на ум приходит модель [3], основанная на двух взаимодействующих компонентах: клиенте (отвечает за организацию диалога с пользователем) и сервере (обеспечивает многопользовательскую работу с данными и их целостность). Таким образом, речь идет в общем случае о многоуровневой модели клиент-сервер и требуется детальное определение количества и функционального наполнения тех или иных уровней. С применением комутируемых (либо выделенных) каналов связи и клиент-серверной технологии обмена данными появляется возможность интеграции баз данных отдельных образовательных учреждений в общерайонный либо муниципальный банк данных.

• Построение самой модели данных, адекватно отражающей реальные процессы.

• Построение математических моделей, позволяющих на основе информации, содержащейся в базе данных, делать те или иные выводы и принимать конкретные решения.

• Кодирование и внедрение собственно пользовательских модулей.

Технологии реализации ИС

В качестве технологии реализации для ИС "Школа" была выбрана модель сервера реляционной базы данных.

Данная ИС разрабатывается с использованием продукта InterBase Server и средства быстрой разработки приложений Borland Delphi.

Модульная структура ИС

Каждый из модулей данной системы предназначен для конкретного структурного подразделения и решает конкретные информационные задачи в соответствии с номенклатурой дел образовательного учреждения.

Все модули системы в конкретном образовательном учреждении объединены общей структурой данных, то есть все они работают в локальной вычислительной сети (ЛВС) с одной и той же базой данных. Это позволяет в рамках данного учреждения ввести электронный документооборот с разделением прав доступа к информации.

Система управления образованием включает в себя четыре подсистемы, каждая из которых предназначена для конкретного структурного подразделения школы и учитывает специфику информационных задач этого подразделения:

• организация работы руководства

  • электронная записная книжка

  • электронный секретарь

  • кадры

  • справочник правовой документации

  • статистика и отчеты

• финансы и бухгалтерия

  • бухгалтерский учет

  • зарплата

• учебно-методическая работа

  • учащиеся

  • рейтинг

  • учебные планы и программы

  • методические разработки

  • расписание

  • библиотечные фонды

• материально-техническое обеспечение

  • паспорт помещений

  • хозяйственная деятельность

  • лабораторная база

  • парк электронной техники

В настоящее время реализованы следующие модули единой ИС “Школа”:

Модуль “Сотрудники” является независимым модулем ИС и позволяет:

вносить данные о педагогических кадрах, включая данные аттестации и текущей педагогической нагрузки;

производить автоматический расчет стажа;

проводить тарификацию сотрудников в автоматическом режиме.

Модуль “Учащиеся” является независимым модулем ИС и для каждой четверти позволяет:

вносить в БД списки специализаций, параллелей, классов.

для каждого класса определить список учащихся

для каждого ученика задать данные о нем самом, о его семье, о его индивидуальных особенностях.

Модуль “Расписание” является независимым модулем ИС и для каждой четверти позволяет:

создавать проекты расписаний;

для каждого проекта вносить в базу календари классов, преподавателей, кабинетов.

Заполнять выписки классов

По заполненным выпискам в ручном и полуавтоматическом режиме составлять расписание с учетом естественных ограничений.

Концептуальное представление учебного расписания

Наиболее сложной частью ИС является часть, предназначенная для формирования учебного расписания.

Для составления учебного расписания составлена реляционная модель данных, и дана математическая постановка задачи оптимального расписания. При этом составление расписания может происходить в одном из трех режимов:

вручную (компьютер подсказывает о доступности тех или иных ресурсов);

автоматическое составление допустимого расписания (по которому уже можно учиться);

оптимизация полученного допустимого расписания с учетом нескольких критериев оптимальности (учет пожеланий преподавателей, учебных групп и желательного времени занятости кабинетов, минимальное количество “окон” для преподавателей и т.д.).

Заключение

ИС “Школа” эффективно используют в своей работе более десятка образовательных учреждений г. Перми. Ведется разработка дополнительных модулей по индивидуальным заказам.

Контактная информация:

614000, г.Пермь, ул.Луначарского,42

тел. (3422)124138, 342506

Галузин Константин Станиславович

Литература

1. Концепция управления качеством образования / Севрук А.И., Афанасьева М.П., Гутник Г.В. и др. Департамент образования и науки администрации Пермской области, 1997 – 47 с.

2. Ульман Дж. Основы системы баз данных. - М.: Финансы и статистика, 1983. - 333 стр.

3. Орлик С.В. Многоуровневые модели в архитектуре клиент-сервер. // СУБД. - 1997, - №1, - стр. 74-77.