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

41102. Центральные и коммерческие банки, их функции и формы организации 292.94 KB
  Введение Термин банк происходит от итальянского слова банко что означает лавка скамья или конторка за которой менялы оказывали свои услуги. Во многих источниках дошедших до нас можно встретить данные о вавилонских банкирах принимавших процентные вклады и выдававших ссуды под письменные обязательства и под залог различных ценностей. Вавилонский банк принимал вклады платил по ним проценты выдавал ссуды и даже выпускал банковские билеты.
41103. Компьютерные мониторы на основе электронно-лучевой трубки 839 KB
  Сквозь металлическую маску или решетку они попадают на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора которая покрыта разноцветными люминофорными точками. Поток электронов луч может отклоняться в вертикальной и горизонтальной плоскости что обеспечивает последовательное попадание его на все поле экрана. Чтобы электроны беспрепятственно достигали экрана из трубки откачивается воздух а между пушками и экраном создаётся высокое электрическое напряжение ускоряющее электроны.Это сделано для того чтобы электронный луч в центре экрана и...
41104. Цифровая бумага 1.87 MB
  Многоцветная полихромная электронная бумага Электронная бумага EDP В отличие от традиционных жидкокристаллических плоских дисплеев в которых используется просвет матрицы для формирования изображения электронная бумага формирует изображение в отраженном свете как обычная бумага и может показывать текст и графику неопределенно долго не потребляя при этом электричество и позволяя изменять изображение в дальнейшем.
41105. ПРОЦЕССЫ САМОТЕСТИРОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ 657.5 KB
  Блок регистров общего назначения определяет вычислительные ресурсы микропроцессора и содержит регистры для временного хранения данных и команд. Данные и команды передаются по шине данных а шина управления состоит из линий для передачи управляющих сигналов состояния памяти и периферийных устройств. С точки зрения структуры микропроцессора для пользователя присутствуют следующие параметры: архитектура адресное пространство памяти достижимое процессором разрядность шины данных быстродействие. Передача данных в режиме прямого доступа к...
41107. Виды обеспечения АСУ. Техническое обеспечение АСУ 32.5 KB
  Организационное обеспечение АСУ представляет собой совокупность средств и методов, предназначенных для проведения технико-экономического анализа существующей системы управления, выбора и постановки задач автоматизации организационного управления предприятием, организации производства и управления в условиях АСУ.
41108. Давні цивілізації. Цивілізації річних долин. Месопотамська та Єгипетська цивілізації 81 KB
  Давні цивілізації. Цивілізації річних долин. Месопотамська та Єгипетська цивілізації. Виникнення та розвиток цивілізації Межиріччя.
41109. Антична Давньогрецька цивілізація 176 KB
  Найбільші із грецьких островів Крит до південносходу від Пелопоннесу й Євбея відділена від Середньої Греції вузькою протокою. Самі значні з островів у західного узбережжя Греції Керкіра Левкада Кефалленія й Закінф.Історія Прадавньої Греції розпадається на пять періодів: ахейський XXXII ст. ахейці що витиснули іонійців і еолійців із частини освоєних ними територій північносхідна Фессалія Пелопоннес що й опанували основною частиною Балканської Греції.
41110. Антична Давньоримська цивілізація 159 KB
  Старода́вній Рим лат. Rom ntiqu також Древній Рим старожитній античний Рим одна з провідних цивілізацій Давнього світу та античності отримала свою назву від головного міста Рима лат. Центр Риму сформувався в межах болотистої рівнини обмеженої Капітолієм Палатином і Квіріналом. Офіційною мовою давньоримської держави була латина релігія протягом більшої частини існування була політеїстична неофіційним гербом імперії був золотий орел лат.