Введение
Проектирование систем управления
играет важную роль в современных
технологических системах. Выгоды от
её совершенствования систем управления
в учебных заведениях могут быть
огромны. Они включают улучшение качества
получения знаний и проверки домашних
заданий, подготовки специалистов с помощью
тренингов. Трудность здесь состоит
в том, как внедрить автоматизацию в учебное
заведение.
Разработка и внедрение системы
автоматизации управления учебным
процессом имеет две стороны
восприятия. Во-первых, понятен алгоритм
формирования учебной нагрузки кафедр,
преподавателей, общие принципы составления
расписания учебных занятий, а так же тестирование
студентов. Во-вторых, кажущаяся простота
задачи в начале создания системы приводит
к неправильной оценке объема работ разработки
программного обеспечения. В результате
внедрение автоматизированной системы
управления учебным процессом в настоящее
время в большинстве ВУЗов страны осуществлено
не полностью. Не автоматизированная технология
влечет за собой соответствующие штаты
учебного отдела, неизбежные ошибки и,
даже, сбои в учебном процессе.
Глава
I Автоматизированная система управления
1.1 Автоматизированная
система управления
Автоматизированная
система управления или АСУ — комплекс аппаратных
и программных средств, предназначенный
для управления различными процессами
в рамках технологического процесса, производства,
предприятия. АСУ применяются в различных
отраслях промышленности, энергетике,
транспорте и т. п. АСУ – это, как правило,
система «человек-машина», призванная
обеспечивать автоматизированный сбор
и обработку информации, необходимый для
оптимизации процесса управления. Термин автоматизированная,
в отличие от термина автоматическая подчеркивает
сохранение за человеком-оператором некоторых
функций, либо наиболее общего, целеполагающего
характера, либо не поддающихся автоматизации.
Рассмотрим
упрощённую структурную схему переработки
данных в АСУ.
Схема 1. Упрощённая схема переработки
информации в АСУ
Мы видим, что
много этапов, которые не требуют
творческого участия человека и, следовательно,
могут быть выполнены техническими средствами,
но есть этапы, которые требуют творческого
подхода к решению поставленных задач.
Поэтому следует говорить
не о вытеснении человека из контура
управления сложными системами, а о рациональном
распределении функций управления между
человеком и техническими средствами,
освобождающем человека от решения рутинных
задач и возлагающем на него задачи, решение
которых требует творчества.
Общими свойствами и отличительными
особенностями АСУ как сложных систем
являются следующие:
- наличие большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, причём изменение в характере функционирования какого-либо из элементов отражается на характере функционирования другого и всей системы в целом;
- система и входящие в неё разнообразные элементы в подавляющем большинстве являются многофункциональными;
- взаимодействие элементов в системе может происходить по каналам обмена информацией, энергией, материала и др.;
- наличие у всей системы общей цели, общего назначения, определяющего единство сложности и организованности, несмотря на всё разнообразие входящих в неё элементов;
- переменность структуры (связей и состава системы), обеспечивающий многорежимный характер функционирования;
- взаимодействие элементов в системе и с внешней средой в большинстве случаев носит стохастический характер;
- автоматизация имеет высокую степень, в частности широкое применение средств автоматики и вычислительной техники для гибкого управления и механизации умственного и ручного труда человека, работающего в системе;
- управление в подавляющем большинстве систем носит иерархический характер, предусматривающий сочетание централизованного управления или контроля с автономностью её частей.
1.2 Классификация АСУ
В зависимости
от роли человека в процессе управления,
форм связи и функционирования звена
«человек-машина», оператором и ЭВМ,
между ЭВМ и средствами контроля
и управления все системы можно
разделить на два класса:
- Информационные системы, обеспечивающие сбор и выдачу в удобном виде информацию о ходе технологического или производственного процесса. В результате соответствующих расчётов определяют, какие управляющие воздействия следует произвести, чтобы управляемый процесс протекал наилучшим образом. Основная роль принадлежит человеку, а машина играет вспомогательную роль, выдавая для него необходимую информацию.
- Управляющие системы, которые обеспечивают наряду со сбором информации выдачу непосредственно команд исполнителям или исполнительным механизмам. Управляющие системы работают обычно в реальном масштабе времени, т.е. в темпе технологических или производственных операций. В управляющих системах важнейшая роль принадлежит машине, а человек контролирует и решает наиболее сложные вопросы, которые по тем или иным причинам не могут решить вычислительные средства системы.
1.3 Типы АСУ
Схема 2.Типы АСУ
- АСУТП - Автоматизированная система
управления технологическим процессом - комплекс программных и технических средств, предназначенный
для автоматизации управления технологическим
оборудованием на предприятиях. Под АСУ
ТП обычно понимается комплексное решение, обеспечивающее автоматизацию
основных технологических операций на
производстве в целом или каком-то его
участке, выпускающем относительно завершенный
продукт. Составными частями АСУ ТП могут
быть отдельные системы
автоматического
управления (САУ) и автоматизированные устройства
связанные в единый комплекс. Как правило
АСУ ТП имеет единую систему операторского
управления технологическим процессом
в виде одного или нескольких пультов
управления, средства обработки и архивирования
информации о ходе процесса, типовые элементы
автоматики: датчики, контроллеры, исполнительные
устройства. Для информационной связи
всех подсистем используются промышленные
сети.
- АСУ П - Автоматизированная система управления производством — решает задачи организации производства, включая основные производственные процессы, входящую и исходящую логистику. Осуществляет краткосрочное планирование выпуска с учётом производственных мощностей, анализ качества продукции, моделирование производственного процесса. Для решения этих задач применяются MIS и MES-системы, а также LIMS-системы.
- АСУП - Автоматизированная система управления предприятием — комплекс программных, технических, информационных,
лингвистических, организационно-технологических
средств и действий квалифицированного
персонала, предназначенный для решения
задач планирования и управления
различными видами деятельности предприятия. АСУП производственного предприятия, как правило, включает в себя подсистемы управления складами, поставками, персоналом, финансами, конструкторской и технологической подготовкой производства, номенклатурой производства, оборудованием, оперативного планирование потребностей производства.
- В случае если предприятием является высшее учебное заведение, имеет место АСУ УЗ. АСУ УЗ - комплекс информационных систем управления высшими
учебными заведениями.
- АСУД - Автоматизированная система управления дорожным движением — предназначена для управления транспортных средств и пешеходных потоков на дорожной сети города или автомагистрали.
- АСУ УО - Автоматизированная система управления уличным освещением — предназначена для организации автоматизации централизованного управления уличным освещением.
Глава II Автоматизированная
система управления учебным заведением
2.1 Автоматизированная
система управления учебным процессом
Управление
вузом в современных условиях
невозможно без комплексной автоматизации
всех аспектов его деятельности.
Основной целью
создания системы является автоматизация
и совершенствование технологических
процессов в работе учебных заведений.
Система также
предназначена для:
- создания единой информационной среды для вуза, филиалов, колледжей;
- реализации миссии учебного заведения по качественной подготовке высококвалифицированных специалистов отрасли в современных условиях;
- информационного обеспечение основного и вспомогательных бизнес-процессов учебных заведений;
- повышения эффективности управления учебным заведением как руководством учебного заведения;
- интеграции управления всеми бизнес-процессами в рамках единой корпоративной системы;
- автоматизации документооборота;
- снижения совокупной стоимости владения системой.
Система решает
такие задачи, как:
- обеспечение свободного доступа пользователей к распределенному документальному фонду;
- предоставления на его основе широкого комплекса информационных услуг, координации деятельности подразделений;
- повышения оперативности и качества предоставления информации;
- реализации принципа всеобщей доступности информации независимо от ее местонахождения (в соответствии с критериями безопасности);
- обеспечения автоматизации основных и вспомогательных бизнес-процессов;
- формирования базы данных путем сбора, автоматизированной обработки и хранения информации, полученной в результате протекающих в субъектах бизнес-процессов;
- организационно-технологического обеспечения поиска, анализа и обработки информации;
- реализации доступа к информационным массивам баз данных путем создания и разграничения прав и ролей доступа;
- предоставления пользователям комплекса информационных услуг, обеспечивающих эффективную обработку бизнес-процессов;
- организации и ведение хранилища данных агрегированной информации для информационной поддержки принятия решений.
2.2 Автоматизированная
система управления на практике
Одним из ярких
примеров автоматизированной системы
управления учебным процессом является
E-learning - электронное или же дистанционное
образование.
E-learning - (сокращение от Electronic Learning) —
система электронного обучения с применением
компьютеров, сетевое обучение, виртуальное обучение, обучение при помощи информационных,
электронных технологий.
Е-learning использует все преимущества
современных настольных ПК: графику, звук,
трехмерные сцены и анимации, виртуальные
тренажеры и т.д. В отличие от компьютерного
обучения (когда пользователь работает
один на один с ПК), электронное обучение
подразумевает использование сетевых
возможностей: передачу результатов обучения
руководителю и сотрудникам кадровой
службы, возможности совместной работы,
консультаций и обсуждения, обмен опытом,
поддержку преподавателя, и многое другое.
Основными составляющими
электронного обучения являются: методика (или модель) обучения, система управления
обучением (СДО, LMS) и электронные курсы.
Методика или
модель построения обучения – это вся совокупность целей
и задач обучения, вытекающих из них требований
к системе и курсам, правил и ограничений
на процесс внедрения, метрик оценки эффективности
и возврата инвестиций.
Системы управления
обучением (часто называемые системами
дистанционного обучения, сокращенно
СДО) - это программы, устанавливаемые
на сервере в локальной сети. Основные
задачи СДО - хранение и доставка обучаемым
электронных курсов, управление процессом
обучения, автоматизация тестирования,
формирование отчетов о результатах обучения.
Современные СДО также дают возможности
адресно назначать и самостоятельно создавать
электронные учебные курсы, использовать
в процессе обучения, вести базу знаний,
проводить автоматическую аттестацию
и оценку.
Электронный курс – это объект в системе электронного
обучения, являющийся основным носителем
знаний. Он представляет собой структурированный
материал по той или иной теме, решающий
заранее определенные задачи обучения.
Известно, что эффективность электронного
курса может во много раз превышать эффективность
печатных документов. Анимации, виртуальные
ролевые игры, интерактивные модели и
тренажеры, имитаторы оборудования и целые
трехмерные миры помогают наглядно и увлекательно
донести до сотрудника знания и умения
там, где чтение текста, как правило, имеет
малый эффект. В области разработки электронных
курсов можно выделить такие важные компоненты
как педагогический дизайн (методика создания
учебных курсов и материалов, максимально
эффективно решающих поставленные задачи),
адаптивное обучение (технология, позволяющая
курсу «подстраиваться под уровень знаний
и предпочтения обучаемого) и методы формализации
знаний компании и создания учебных курсов
своими силами.