ПРОГРАММНЫЙ МОДУЛЬ ОПТИМИЗАЦИИ РАСПИСАНИЯ ЗАНЯТИЙ В ЦЕНТРАХ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

SCHEDULE OPTIMIZATION SOFTWARE FOR ADDITIONAL EDUCATION CENTERS

Sergey Videnin

candidate of Science, Head of Information Systems department,

assistant professor of Siberian Federal University,

Russia, Krasnoyarsk

Vadim Khamutnikov

student of Institute of Space and Information Technologies,

Siberian Federal University,

Russia, Krasnoyarsk

Dmitry Kornilov

student of Institute of Space and Information Technologies,

Siberian Federal University,

Russia, Krasnoyarsk

Davydov Artyom

student of Institute of Space and Information Technologies,

Siberian Federal University,

Russia, Krasnoyarsk

АННОТАЦИЯ

В статье предложен вариант решения проблем, связанных с  составлением расписания в центрах дополнительного образования. Решение заключается во внедрении в подобные центры специального программного обеспечения, разрабатываемого авторами статьи, которое предполагает формирование оптимального расписания занятий, на основе результатов голосования студентов. Определено, что  разработанное веб-приложение генерирует наиболее эффективные варианты расписания, а также ускоряет процесс его составления.

ABSTRACT

In this article offered the solution of problems associated with scheduling in additional education centers. Solution is the introduction of a  special software in these centers, developed by the authors. That software generates optimal schedule based on students voting results. Revealed that developed web-application generates most effective schedules and increases scheduling speed.

Ключевые слова: составление расписаний, система, веб-приложение.

Keywords: scheduling, system, web-application.

Одной из самых важных проблем правильной организации учебного процесса в ВУЗе является задача составления учебного расписания, которая является главной для диспетчерской службы высшего учебного заведения. Такое расписание должно учитывать большое количество различного вида ограничений, чтобы оптимизиро­вать учебную деятельность студентов, правильно распределить их физическую и психологическую нагрузки, обеспечить равномерную занятость студенческих групп и преподавателей.

На сегодняшний день существует множество программных продуктов, которые решают задачу составления расписания, но их функционала недостаточно, чтобы составить расписание для центра дополнительного образования, далее ЦДО, что является более узкой задачей. Главная проблема составления данного расписания заключается в том, что большинство студентов обучаются в разных ВУЗах, занимаются различной внеучебной деятельностью и т. д. Соответственно, свободное время для занятий в ЦДО у них не совпадает. Поэтому было принято решение разработать авто­матизированную систему, в которой студенты будут голосовать за удобные и неудобные для них дни для проведения занятий, и в  дальнейшем система, на основе результатов голосования студентов, будет генерировать наиболее подходящие расписания.

Для реализации поставленной задачи были использованы следующие инструменты: язык программирования PHP 5.2; система управления базами данных MySQL 5.0; приложение для админист­рирования системы управления базами данных phpMyAdmin 3.0; язык разметки HTML 5.0; таблица стилей CSS 3.0 [1].

Главным фактором выбора языка РНР является практичность, что обусловлено его традиционностью, простотой, эффективностью, безопасностью и гибкостью. Система MySQL отличается хорошей скоростью работы и надежностью. Работа с ней, как правило, не вызывает трудностей. Связка MySQL и PHP отлично оптимизирована и зарекомендовала себя, как одно из лучших решений при реализации подобных проектов. Что касается администрирования, то при работе с PHP-MySQL стандартом де-факто является phpMyAdmin. Также преимуществом phpMyAdmin является то, что приложение в большинстве случаев не требует знания языка SQL, поэтому работа с базой не составит труда даже пользователю, который поверхностно знаком с SQL. Выбор инструментов для верстки основывается на личных предпочтениях и считается оптимальным для решения поставленной задачи.

При реализации графического интерфейса пользователя автоматизированной системы «Расписание для ЦДО» использовался язык разметки HTML, дизайн сайта разрабатывался при помощи таблицы стилей CSS, верстка осуществлялась при помощи “div'ов”. Графический интерфейс представлен на рисунке 1.

Система разрабатывалась с простым и понятным интерфейсом, чтобы ни у преподавателя, ни у студента не возникало проблем при работе с сайтом. Оформление согласовано с общей стилистикой информационных ресурсов Сибирского федерального университета, поэтому использовались преимущественно серые и оранжевые цвета.

Рисунок 1. Графический интерфейс системы

При входе в автоматизированную систему, пользователю на первой странице необходимо сделать выбор – зарегистрироваться как студент, или как преподаватель.

Далее, перед пользователем открывается окно авторизации, которое содержит два поля «Имя пользователя» и «Пароль». Для преподавателя и студента это два идентичных окна, но в системе это два разных php-файла, которые предоставляют различные права доступа к системе. Соответственно, преподаватель не сможет авторизоваться на странице студента, также и студент не сможет пройти авторизацию на странице преподавателя. Для преподавателя файл авторизации называется auth_pers.php, а для студента auth_stud.php. Также на странице авторизации присутствуют две кнопки: «Сменить пароль» и «Зарегистрироваться».

Нажав кнопку регистрации, перед пользователем открывается новое окно, в котором ему предлагается заполнить поля «Имя», «Фамилия», «Отчество», учебную группу, “е–mail”, «Логин» и «Пароль». Все эти данные записываются в таблицу базы данных “users”. Регистрация преподавателя отличается лишь отсутствием выбора учебной группы. После отправки формы, страница обновляется, и открывается окно авторизации. Далее пользователь вводит свой логин и пароль, и таким образом авторизуется в системе. Если пользователь ввёл неправильные логин или пароль, то система оповестит пользо­вателя о неправильно введённых данных.

После авторизации и студенту и преподавателю доступно меню сайта, в котором имеются два пункта, «Расписание» и «Голосование», но, когда преподаватель заходит в меню голосование, ему доступна функция создания голосования. В окне создания голосования имеются такие поля как имя преподавателя, название предмета, ползунок для выбора количества занятий в неделю, список дней недели из которых преподаватель выбирает дни удобные ему для проведения занятия, и выбор группы, для которой проводится голосование. Перечисленные поля являются обязательными к заполнению, также есть поле «Комментарий», но оно не является обязательным к заполнению. Окно создания голосования представлено на рисунке 2.

Рисунок 2. Окно создания голосования

После отправки формы, в таблице “cons” производится запись о создании голосования, одновременно с этой записью создается таблица “res_cons_N”, в которую будут записываться голоса студентов.

После того, как преподаватель создал голосование, студент, зайдя всистему, и выбрав пункт меню «Голосование», увидит окно со списком активных голосований. Нажав на голосование для своей учебной группы, студенту открывается окно с голосованием, изображенное на рисунке 3.

В этом окне студент, который голосует, должен указать свои Ф.И.О. и номер группы. Далее система указывает количество занятий в неделю, а под этой записью расположен список дней недели, которые указал преподаватель при создании голосования. Под каждым из этих дней имеется раскрывающийся список со значениями приоритета. Студенту нужно присвоить каждому из дней один из трех приоритетов, «удобно», «неудобно», «средне». После отправки им формы, в таблицу “res_cons_N” запишутся результаты голосования.

Рисунок 3. Окно голосования для студента

В свою очередь, преподаватель может просматривать результаты голосования студентов. Они ему предоставляются в виде численного массива, в котором «0» обозначает, что день не участвует в голосова­нии, либо студент отметил этот день, как неудобный для него. Значение «1», обозначает приоритет «средне», а «2» обозначает приоритет «удобно». Также система показывает преподавателю количество проголосовавших студентов.

После того как все студенты группы проголосовали, преподаватель может закрыть голосование, и система, исходя из результатов, составит наиболее подходящее расписание для учебной группы. Зайдя в пункт меню «Расписание», перед пользователем открывается список готовых расписаний, где возможно просмотреть расписание или скачать его себе на компьютер.

Проанализировав работу системы, были сделаны выводы, что эффективность составления расписания повысилась. Данный процесс стал занимать намного меньше времени, в частности увеличилась скорость сбора данных о свободном времени студентов. Главным достоинством описанного в этой работе проекта является то, что разработанная система функционирует на различных устройствах под любой операционной системой, что делает её весьма практичной в использовании.

Список литературы:

1. Прохоренок Н.А. HTML, JavaScript, PHP и MySQL. Джентльменский набор Web-мастера. 4–е издание / Н.А. Прохоренок, В.А. Дронов. – СПБ.: БХВ, 2015. – С. 215. – ISBN 978-5-9775-3130-6.