87214

Разработка средств визуального моделирования расписания занятий

Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

Разработка средств визуального моделирования расписания занятий Кт техн. Эти достоинства традиционного представления расписания обращаются в недостатки при его формировании и анализе. Для устранения недостатков представления расписания в табличной текстовой форме а также для получения средств анализа параметров и характеристик был разработан метод визуализации параметров расписания занятий...

Русский

2015-04-17

52.48 KB

3 чел.


УДК 004.4:778.12.145

Разработка средств визуального моделирования расписания занятий

К-т техн. наук., доц. Клеванский Н.Н., Костин С.А., Пузанов А.А.

Саратовский государственный технический университет

Россия, г. Саратов; e-mail: staskostin@yandex.ru

The traditional methods of high school’s timetable presentation are based on simple text tables. With these methods we can present all necessary information for education process organization on the restricted area. These advantages of traditional presentation make the difficulties for its constructing and analysis. The measurement of timetable’s parameters and characteristics is unreachable with these methods. The neюw method of timetable visualization allows to get rid of table presentation disadvantages and gets possibilities for detailed analysis of its characteristic.

Использование компьютерной графики (КГ) играет большую роль в фундаментальных научных исследованиях. На начальных этапах исследований акцент делается на использование иллюстративных свойств КГ, например, диаграмм, гистограмм, графиков, схем и т.д. Это дает возможность глубже понять проблему, вникнуть в нее и носит описательный характер. Более сложным процессом является использование возможностей КГ позволяющих максимально использовать способность человека мыслить сложными визуальными образами в научных исследованиях.

Традиционно расписание занятий ВУЗ’а представляется в табличной, текстовой форме. Табличная форма обеспечивает простой и емкий механизм для получения студентами и преподавателями информации о месте, дисциплине и времени проведения занятий. С помощью этого метода на ограниченном пространстве помещается вся информация, необходимая для нормальной организации учебного процесса.

Эти достоинства традиционного представления расписания обращаются в недостатки при его формировании и анализе. Становится невозможной целостная оценка параметров и характеристик. Проблематично, например, выделить лекционные занятия и посмотреть их распределение по нечетным неделям или узнать о наличии свободных аудиторий для проведения практических занятий в пятницу в 8.00.

Для устранения недостатков представления расписания в табличной текстовой форме, а также для получения средств анализа параметров и характеристик, был разработан метод визуализации параметров расписания занятий [1]. Результат использования этого метода – это получение когнитивных форм визуализации как уже составленного расписания, так и процесса его формирования.

Так как система формирования расписания занятий реализована в СУБД Microsoft Access [2,3,4], то для визуализации расписания использован Microsoft Visio. Единицей рисунка является форма (shape – графический образ, форма), т.е. любое изображение – это набор форм. Для управления формами и рисунками используется язык программирования поддерживающий технологию OLE Automation, например Visual Basic. Использование векторной графики и возможности программного формирования изображений дает необходимые средства для разработки графических отчетов.

Обеспечение доступа к внешней для Access программе Visio производится в соответствии с шаблоном проектирования Proxy [5]. Согласно этому шаблону в систему должен вводиться некоторый “представитель” компонента, другой программы. На “представителя” возлагается обязанность по взаимодействию с реальным компонентом. Этот шаблон реализуется через внедрение в Access надстройки (add-ins) “Экспорт данных в Visio”, которая содержит классы-оболочки, обеспечивающие интерфейс к необходимым объектам Visio. Используя язык программирования Visual Basic for Application (VBA), встроенный во все приложения Microsoft Office, получаем мощный механизм визуализации характеристик расписания.

На рис.1 представлены хранилище данных о расписании занятий, система формирования расписания, надстройка визуализации в Access и средства графического представления в Visio (рис. 1).

Рис. 1. Реализация шаблона проектирования Proxy

Было решено выделять цветом лекционные, практические и лабораторные занятия:

  1.  красным – лекции,
  2.  синим – практические занятия,
  3.  зеленым – лабораторные занятия.

В результате был получен способ представления исходного расписания занятий не в текстовой, а в графической форме (рис.2.а). Это привело к исчезновению избыточной информативности традиционного представления расписания, дало возможность акцентировать внимание на целостной оценке распределения занятий и оценки его характеристик. Такой метод визуального моделирования был применен при формировании отчета аудиторий нагрузки (рис.2.б) и аудиторной нагрузки преподавателей (рис.2.в).

Возможно изменение представления расписания с указанием сортировки по времени проведения занятий или по четности недели. Надстройка также позволяет запустить механизм визуализации составления расписания. Механизм визуализации представляет собой ролик, который начинается с пустого расписания. Постепенно пустота заполняется занятиями. Последовательность вывода занятий соответствует работе программы формирования расписания, что помогает ее анализировать.

На рис.2 показаны примеры некоторых графических отчетов (все занятия, аудитории, преподаватели), полученных с помощью надстройки “Экспорт данных в Visio”. Каждый столбец на рис.2.а является расписанием группы, на рис.2.б – нагрузкой аудитории, а на рис.2.в – аудиторной нагрузкой преподавателя. Столбцы делятся на 6 блоков по количеству учебных дней в неделе. Каждый блок содержит информацию о трех парах занятий четной и нечетной недели.

Рис. 2. Визуальные модели расписания

ЛИТЕРАТУРА

1. Клеванский Н.Н., Макарцова Е.А., Дудин Д.И. Использование графического представления в планировании расписания занятий // Совершенствование подготовки учащихся и студентов в области графики, конструирования и стандартизации: Межвуз. научн.-метод. сб. Саратов: СГТУ, 2002. – С.113–114.

2. Клеванский Н.Н., Макарцова Е.А. Формирование расписания с использованием динамических критериев загруженности // XI Международная конференция-выставка «Информационные технологии в образовании». Часть IV. – М.: МИФИ, 2001. – С.139-140.

3. Клеванский Н.Н., Макарцова Е.А. Анализ результатов автоматического формирования расписания занятий ВУЗ’а // XII Международная конференция-выставка «Информационные технологии в образовании». Часть IV. – М.: МИФИ, 2002. – С.193.

4. Клеванский Н.Н., Макарцова Е.А., Костин С.А. Моделирование стратегии формирования расписания занятий ВУЗ’а средствами реляционной алгебры // Прикладные проблемы образовательной деятельности: Межвуз. сб. научн. тр. Воронеж: ВГПУ, 2003. – С.71-74.

5. Крэг Ламан. Применение UML и шаблонов проектирования.: Пер. с англ.: Уч. Пос. – М.: Издательский дом “Вильямс”, 2001. – С. 395-399.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

78026. Задачи и методы специальной психологии 75.5 KB
  Специальная психология изучает причины сущность и закономерности отклоняющегося нарушенного психического развития психологические особенности детей с недостатками в развитии познавательной деятельности и эмоционально волевой сферы личности.
78027. Молекулярная биология: исторические вехи и перспективы развития в XXI веке 1.09 MB
  Перекрываясь с другими смежными областями биологии и химии а именно с генетикой и биохимией молекулярная биология изучает взаимодействия между различными системами живой клетки включая процессы синтеза таких жизненно важных биополимеров как ДНК РНК и белков а также взаимодействия регулирующие эти процессы.
78028. Информатика. Понятие, роль, сущность 193.5 KB
  Термин информационные технологии появился в конце 70-ых годов и его стали широко применять в связи с использованием современной электронной техники для обработки информации. Понятие информатики охватывает области связанные с разработкой созданием использованием...
78030. История развития компьютерной техники 1950-1970 годов 55 KB
  Утверждение В.М. Глушкова о том, что С.А. Лебедев - независимо от ученых Запада - разработал принципы построения компьютеров с хранимой в памяти программой - принципиально важный момент. Именно хранение программы в оперативной памяти стало завершающим шагом в развитии первых компьютеров.
78031. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СТРАТЕГИЙ РОССИИ И США НА БОЛЬШОМ БЛИЖНЕМ ВОСТОКЕ: ПРОБЛЕМЫ СОТРУДНИЧЕСТВА И СОПЕРНИЧЕСТВА 1.69 MB
  Совместные же усилия наших двух стран в преодолении последствий этой агрессии обусловили формирование новой системы отношений в регионе, практически сведя на нет риски масштабного военного взрыва между главными в прошлом антагонистами – Израилем и арабскими странами.
78032. Игра как средство повышения интереса к урокам русского языка 113 KB
  Система современного образования не активирует в достаточной степени внутренние мотивы учения. Она диктует ребёнку свои условия и не оставляет места для его вопросов. В результате школьник перестаёт их задавать, теряет интерес к окружающему миру и, соответственно, к обучению.
78034. Укрощение «фабрики бумаг» 59 KB
  Первый вопрос решается на стадии предпроектного исследования когда определяются численные характеристики потоков документов реально существующих в организации. Измерение документооборота Параметры описывающие документооборот в организации можно разделить на три основных класса: объем документооборота...