Разработка и исследование системы автоматизации процесса "Подготовка к новому учебному году"

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

АО «МЕЖДУНАРОДНЫ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»

Факультет Информационных технологий

МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ

На соискание академической степени магистра

Название диссертации - «Разработка и исследование системы автоматизации процесса « Подготовка к новому учебному году» »

Айтжанова Балауса Айболаткызы

Направление подготовки - 6М070300- «Информационные системы»

Научный руководитель Рысбекова А.А.

Алматы, 2015



Используемые определения, термины и сокращения

РУП - рабочий учебный план

ВУЗ - высшее учебное заведение

СОА- сервис-ориентированная архитектура

ЖЦ - жизненный цикл

РO - рабочие операции

РП - рабочие процессы

BPMN -Business Process Model and Notation

WCF - Windows Communication Foundation

WSDL - Web services Description Language



Содержание

Введение

1. Современное состояние автоматизации учебно-образовательного процесса университета

1.1 Анализ предметной области

1.2 Техническая и технологическая сущность задач

2. Формализация бизнес- процесса "Подготовка к новому учебному году"

2.1 Детальное описание бизнес -модели рабочих процессов

2.2 Построение формальной модели бизнес процесса "Подготовка к новому учебному году"

2.2.1 Структура и сценарии и выполнения бизнес-процесс «Подготовка к новому учебному году»

2.2.2 Описание работы рабочих операций бизнес-процесса «Подготовка к новому учебному году»

3. Основные технологии программирования для автоматизации бизнес-процесса "Подготовка к новому учебному году"

3.1 Описание бизнес-процесса на BPMN

3.2 Краткое описание Windows Workflow Foundation 

3.3 Краткое описание Детерминированного конечного автомата

3.4 Общие сведения WCF

3.5 Описание WSDL-сервисов

3.6 Описание ADO.NET Entity Framework

3.7 Возможности С#

3.8 Краткое описание PostgreSQL

4. Проектирование конструктора бизнес-процесса (workflow engine) базы данных

4.1 Что такой рабочий процесс(Workflow)

4.2 Таблицы Процесс и Пользователи

4.3 Таблицы Детали Запроса и Данные

4.4 Таблицы Состояние(States) и Переходы(Transitions)

4.5 Таблицы Действия(Actions) и Деятельности(Activities)

4.6 Таблицы Группы и Задачи (Groups and Targets)

5. Система автоматизации бизнес-процесса "Подготовка к новому учебному году"

5.1 Инструкция пользователю

5.2 Подсистемы

5.2.1 Подсистема “ Предметы”

5.2.2 Подсистема "Силлабусы"

5.2.3 Подсистема “ Преподаватели”

5.2.4 Подсистема “ РУП”

5.2.5 Подсистема “ Нагрузка”

5.2.6 Подсистема "Расписание"

5.2.7 Подсистема "Пользователи"

5.2.8 Подсистема "Отчеты"

5.2.9 Кнопки управления подсистемы

Заключение

Список использованных источников

Приложение А

Приложение Б



Аннотация

В данном магистерском диссертации " Разработка и исследование системы автоматизации процесса " Подготовка к новому учебному году"" описывается решение задачи разработки в области информационной системы бизнес-процесса для высшего учебного заведения с применением современных информационных технологий и средств веб-программирования. Диссертация состоит из введения , 4 разделов , заключения , списка используемой литературы и приложения. Теоретическая и практическая значимость заключается в том, что результаты работы можно применять в деятельности конкретного учебного заведения.



Введение

Актуальность темы. Конец ХХ и начало ХХI века являются переходом прогрессивных стран от индустриального общества к информационному. Это выражается в интенсивном совершенствовании средств вычислительной техники и техники связи, появление новых и в дальнейшем развитие существующих информационных технологий, а также в реализации прикладных информационных систем. Достижения информационной системы заняли достойное место в организационном управлении, промышленности, проведении научных исследований и автоматизированном проектировании. Информатизация охватила и социальную сферу: образование, науку, культуру, здравоохранение.

Трудно назвать другую отрасль человеческой деятельности, которая развивалась бы столь стремительно и порождала бы такое разнообразие проблем, как информатизация и компьютеризация общества.

Главная особенность нашего времени, несомненно, является постоянный рост темпов производства информации. Потоки информации, циркулирующие в мире, которые нас окружает, огромны. В связи с тем, что они имеют тенденцию к увеличению, в любой организации возникает необходимость применения автоматизированной обработки данных, которая обеспечила бы наиболее эффективную работу. Большинство организаций предпочитают компьютеризированные способы, позволяющие эффективно хранить, структурировать и систематизировать большие объемы данных.

В современных условиях развития высшего образования становится очевидной необходимость использования компьютера при анализе результатов образовательного процесса. Обучение студента сопровождается настолько значительным ростом объема самой различной информации, что она превращается в главную область трудозатрат персонала учебных отделов.

Далеко не все оценили по достоинству тот объем возможностей, которые предоставляют современные информационные технологии. Потенциал вычислительной техники уже давно позволяет поставить и решить задачу создания автоматизированной Бизнес-процесса, которая преобразила бы часть организации деятельности учебного отдела.

В настоящее время использование информационных систем в высших образовательных организациях не является редкостью. Спектр их применения широк и варьируется от автоматизации отдельно взятых рабочих мест до полной автоматизации деятельности ВУЗа.

Вне зависимости от объекта автоматизации, будь то преподавательский состав или администрация университета, в образовательном учреждении такие системы внедряют, преследуя конечную цель - повышение качества образования.

ВУЗ, как и любое предприятие, непременно проходит процесс автоматизации и, несмотря на то, что понятие образовательной деятельности едино для всех образовательных учреждений, в каждом ВУЗе этот процесс проходит по-разному. Значительное влияние на процессы автоматизации оказывает как наличие денежных средств, так и готовность использования предлагаемых рынком информационных услуг программных продуктов.

На данный момент в высшем учебном заведении можно использовать информационное пространство, включающее компоненты по различным направлениям: кадровый учет сотрудников, учет студентов, служба безопасности, рейтинг преподавателей, контроль успеваемости студентов и другие.

Общие требования, предъявляемые к автоматизированной системе, следующие:

- использование норм времени для расчета объемов учебной нагрузки;

- использование информации из учебных планов специальностей;

- быстрота обработки информации за счет автоматизации

- возможных операций пользователя системы;
формирование отчетных форм;

- расширяемость системы (возможность её доработки в случае повышения требований к автоматизированной системе);
- удобный пользовательский интерфейс.

Однако в современный экономический кризис университету довольно проблематично приобрести готовую программную продукцию, которую без труда можно было бы перенести на почву учебного заведения. Более реалистичной является подготовка хотя и частной, однако принципиальной важной системы, позволяющей планировать и составлять РУПы, Учебные нагрузки, расписания занятий студентов и преподавателей, что обуславливает актуальность выбранной темы " Разработка и исследование системы автоматизации процесса " Подготовка к новому учебному году"".

Разработка такого рода программ требует учёта специфики образовательного организация. Для этого необходимо выявить объект исследования данного дипломного проекта, им является учебный отдел АО Международный университет информационных технологии (МУИТ).

Предметом для рассмотрения является деятельность учебного отдела и кафедр, связанная с анализом результатов образовательного процесса.

Цель диссертации состоит в исследовании и разработке системы автоматизации учебного процесса " Подготовка к новому учебному году", которая предназначена для автоматизации рабочих процессов таких как Сбор силлабусов, РУПов, Учебной Нагрузки,, а также обеспечивать ввод, удаление, хранение, редактирование и отчётность информации, которая содержится в таблицах данных.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

-провести теоретический анализ и просмотр практической и методической литературы по теме магистерский работы;

-проектирование автоматизированной системы " Подготовка к новому учебному году";

-провести обоснование экономической эффективности .

В рамках данного исследования были использованы следующие методы:

-изучение и анализ научной литературы;

-системный и сравнительный анализ;

-классификация - разделение отдельных изучаемых предметов на группы;

-моделирование;

-проектирование.

Практическая значимость данного проекта состоит в том, что результат достижения поставленной цели имеет возможность применения в деятельности конкретного учебного заведения.

Экспериментальной базой исследования является АО Международный университет информационных технологии.

Структура работы включает в себя введение , 4 глав , заключение, список используемых литератур, приложения.

Апробация результатов и публикации. Участие на конференциях и семинарах:

1.Куандыков А.А.,Рысбекова А.А.,Айтжанова Б.А., Дощанов Г.С. Программирование процесса выполнения бизнес- процесса "Подготовка к новому учебному году"//Международный научно-педагогический журнал, г. Алматы, 2015.

2. Куандыков А.А.,Рысбекова А.А.,Айтжанова Б.А., Дощанов Г.С. Формирование и оформление бизнес-процесса "Подготовка к новому учебному году" учебно-образовательной деятельности университета//"//Международный научно-педагогический журнал, г. Алматы, 2015.

3. Рысбекова А.А., Айтжанова Б.А.,Сатыбалдиев Е.Е. Разработка автоматизированной системы седствами современных веб-технологии//Межвузовская научно-практическая конференция, г. Алматы, 2014.



1. Современное состояние автоматизации учебно-образовательного процесса университета

1.1 Анализ предметной области

Начальным этапам диссертации является выявление предметной области. Она играет большую роль в анализе, структурировании данных и позволяет классифицировать и формализовать информацию обо всех процессах данного исследования.

Предметная область - совокупность связанных между собой функций, задач управления, с помощью которых достигается выполнение поставленных целей, это часть реального мира, представляющая интерес для конкретного исследования.

Учебный отдел является структурным подразделением АО Международный университет информационных систем.

Работа учебного отдела строится на основе нормативно- правовых документов и регламентируется в соответствии с планом действии АО МУИТ.

Учебный отдел осуществляет контроль за организацией учебного процесса на факультете Информационных технологии и 5 кафедрах.

Учебный отдел своевременно представляет факультету и кафедрам документацию, необходимую для ведения учебного процесса.

Кафедры обязаны представить в учебный отдел рабочие учебные планы, определенные сведения и учебно - методическую документацию, связанную с учебным процессом и работой профессорско-преподавательского состава.

Контроль в вузе по организации учебного процесса осуществляется проректором по учебной работе, учебным отделом, деканом и заведующими кафедрами.

В обязанности начальника учебного отдела входит:

Контролировать соответствие расписания учебных занятий рабочим учебным планам в соответствии с нормативно-правовыми документами организации учебного процесса. Контролировать равномерное и своевременное планирование практических и лабораторных занятий в течение семестра.

Осуществляет контроль выполнения преподавателями запланированного объема учебной, учебно-методической, организационно-методической и воспитательной работ. [1]

Данная деятельность занимает много времени и требует больших трудозатрат. Поэтому для облегчения работы учебного отдела, вследствие исследования предметной области, было выбрано для исследования и автоматизации одно из самых сложных и трудоёмких дел, выполняемых сотрудниками - технология составления Силлабуса, РУПа и Учебной нагрузки и Расписания. Учет и Контроль, Планирование Учебного процесса показаны на рисунке 1 и 2.

Рисунок 1. Планирование Учебного Процесса

Рисунок 2. Учет и Контроль Учебного процесса

Наша задача - исследовать и разработать программу по организации учебных занятий, заполнению Силлабуса, РУПа, и Учебной нагрузки. Для этого необходимо рассмотреть все аспекты выбранной области.

Планирование Рабочего Учебного Плана

1.РУП разрабатывается на учебный год на основе ТУПл специальности и ИУПов студентов и утверждается руководителем организации образования на основании решения ученого совета.

2. В РУПе определяется перечень дисциплин на учебный год и их трудоемкость в кредитах, порядок изучения, виды учебных занятий и формы контроля, а также другие виды учебной деятельности (практики, государственный экзамен, написание и защита дипломной работы (проекта).

3. РУП служит основой для составления расписания учебных занятий и расчета трудоемкости учебной работы преподавателя.

4. Форма, структура, порядок разработки и утверждения КЭД, ИУП и РУП определяются высшим учебным заведением самостоятельно.

5. Содержание всех учебных дисциплин определяется учебными программами. Учебные программы подразделяются на типовые, рабочие, а также силлабусы

Планирование учебной нагрузки

Целью данных требовании является определение порядка планирования учебной работы в университете, педагогической нагрузки профессорско-преподавательского состава (ППС), норм времени по видам учебной работы и контрольных мероприятий.

1. Объем работы ППС устанавливается ректором университета исходя из фонда оплаты труда с учетом необходимости выполнения всех видов учебной, учебно-методической и других работ.

2.Годовая педагогическая нагрузка преподавателей определяется на основе среднегодовой педагогической нагрузки ППС по университету, рассчитанной в зависимости от утвержденного штата ППС и годового объема учебной работы университета в целом. Распределение утверждается на Ученом совете по представлению Офис регистратора. Распределение педагогической нагрузки между преподавателями рассматривается и утверждается на заседании кафедры до начала учебного года.

3 В университете устанавливаются следующие аудиторные виды учебной работы:

- лекции;

- семинары;

- практические занятия;

- лабораторные работы;

- профессиональная практика (учебная, учебно-производственная, педагогическая,

производственная, преддипломная;

- научно-исследовательская работа;

- дипломное проектирование (работа);

- магистерская диссертация,

- докторская диссертация.

4 Порядок планирования аудиторных видов учебной работы по академическим потокам и группам

5. Планирование педагогической нагрузки ППС осуществляется в академических часах с учетом соотношения количества академических часов на один кредит по видам учебной работы, и/или в кредитах. Педагогическая нагрузка преподавателя на аудиторных занятиях рассчитывается по контактному времени работы преподавателя с потоком, группой, подгруппой.

6. Объем видов работы выполняемой каждым преподавателем, устанавливается в зависимости от характера контингента обучающихся (студенты, магистранты), необходимости его участия в учебной, научной, методической, воспитательной работе, а также с учетом квалификации и индивидуальных возможностей преподавателя в наиболее эффективном выполнении того или иного вида работы.

7. Основным документом, определяющим работу каждого преподавателя, является индивидуальный план преподавателя (форма F-27), в который вносится планируемая на текущий учебный год учебная (в часах), учебно-методическая, научно-исследовательская и другие виды работ.

Индивидуальный план преподавателя рассматривается на заседании кафедры и утверждается ректором. При необходимости на основании решения кафедры в течение учебного года могут быть внесены изменения в индивидуальный план преподавателя. В индивидуальном плане отмечается фактическое выполнение учебной нагрузки. По окончании учебного года выполнение индивидуального плана ППС рассматривается на заседании кафедры и в виде рейтинговых баллов представляется в деканат (форма

F-27).

8. Планирование лекционных занятий осуществляется на академические потоки и группы.

Разделение на потоки, как правило, проводится при количестве студентов в патоке не более 60 человек.

9. Академические потоки и группы формируются по принципу остаточного количества обучающихся, записавшихся на данную дисциплину и к данному преподавателю, и достижения достаточного уровня их рентабельности.

Наполняемость академического потока и группы определяется Офис-регистратором.

10. Планирование семинаров и практических занятий осуществляется на академические группы наполняемостью, как правило, 20 человек. Практические занятия по языкам, планируются на подгруппы, наполняемостью 10-12 человек.

Норма распределения аудиторных занятий приведена в разделе 6.

11. Распределение учебной, педагогической, производственной и других видов практики между кафедрами факультета осуществляет Офис-регистратор.

12. Распределение дипломных проектов (работ), магистерских, докторских диссертаций между преподавателями и кафедрами факультета осуществляется Офис регистратором по заявлению обучающихся (магистрантов, докторантов) и утверждается Научно- методическим советом университета.

13. При планировании объема учебной работы исходят из того, что один кредит равен 15 академическим часам следующих видов учебной работы:

- аудиторной работы обучающегося на протяжении академического периода в виде семестра, равномерно распределенной по 1 часу в неделю;

- работы обучающегося с преподавателем в период профессиональных и исследовательских практик;

- работы обучающегося с преподавателем в период научно-исследовательской работы;

- работы обучающегося по написанию и защите дипломной работы (проекта),

магистерской диссертации:

- работы обучающегося по подготовке и сдаче государственного экзамена по специальности (комплексного экзамена).

Таким образом, в условиях организации учебного процесса по кредитной системе обучения необходимым является разработка учебной программы дисциплины: Sуllаbus для преподавателя, учебной нагрузки и рабочего учебного плана .[а]

Эти операции можно разделить как Бизнес-процессы «Подготовка учебного процесса к новому учебному году», «Подготовка учебного плана к новому учебному году», «Составление плана учебной нагрузки на новый учебный год»

1.2 Техническая и технологическая сущность задач

В настоящее время автоматизация деятельности университета стала важной частью руководства учебного заведения, так как обеспечивает руководство актуальной информации необходимой для принятия стратегических и оперативных решений. Для качественного и эффективного решения задач планирования и совершенствования деятельности учебного заведения осуществляются моделирования, анализ и оптимизация его бизнес-процессов. Любое современное учебное заведение является сложной системой, его деятельность включает в себя исполнение десятков тысяч согласованных функций и операций.

Вопросов для чего нужна автоматизация тех или иных процессов, как правило, не возникает. Но вот вопросы - как и с чего начать автоматизацию возникают у многих. Сколько потребуется денежных средств? Что и у кого приобретать? Как внедрять? Кто будет заниматься сопровождением программного продукта? Эти и многие другие вопросы обязательно возникают в начале автоматизации любых процессов.

В моем магистерском диссертации дается определение понятия «автоматизация». Под автоматизацией обычно понимают применение технических и программных средств, частично или полностью освобождающих человека от непосредственного участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования материалов или информации. Процессу автоматизации предшествует его формализация, то есть получение полного набора однозначно трактуемых инструкций, следуя которым достигается результат реализации процесса.

Преимущества автоматизации очевидны - это ускорение выполнения операций и снижение ошибок при их выполнении, снижение издержек на реализацию операций и повышение качества. Успешной может считаться автоматизация, в результате внедрения и использования которой удалось возвратить инвестированные в нее средства.

Выделены следующие этапы процесса автоматизации, применяемые в целом к деятельности того или иного организация. Каждый из этапов требует осмысленного и последовательного выполнения.

Этап 1: постановка проблемы, оценка необходимости автоматизации и возможностей предприятия.

Этап 2: формирование требований к программно-аппаратному комплексу, выбор или реализация программного продукта и технического обеспечения;

Этап 3: внедрение программного продукта.

Этап 4: послегарантийное обслуживание программно-аппаратного комплекса.

Прежде чем начать автоматизацию необходимо ясно и четко сформулировать свои требования к ней. Требуется определить какие именно функции необходимо автоматизировать. Следует учитывать, что зачастую внедрение автоматизированных систем снижает степень влияния человеческого фактора на выполнение тех или иных операций.

Из числа руководителей высшего звена необходимо выделить сотрудника, ответственного за проведение данного процесса и уполномоченного принимать решения по вопросам автоматизации, степени и роли участия сотрудников, имеющих отношение к автоматизации.

Выделение квалифицированных специалистов, отвечающих за разработку или внедрение программного продукта, является обязательным условием автоматизации. Каждый отдельный специалист в рамках своих обязанностей должен уметь оперативно устранять возникающие в системе отказы, выявлять и устранять нарушения условий эксплуатации, решать те или иные проблемы пользователей.[3]

Выбор программного продукта или среды его разработки не следует отделять от выбора технического обеспечения, на котором предстоит в дальнейшем работать. Не следует забывать и об имеющейся информационной системе ВУЗа. Интеграция в единое информационное пространство позволяет использовать ранее реализованные компоненты и единую базу данных, что повышает гибкость информационной системы в целом и снижает дублирование уже имеющейся информации.

Было проведено предпроектное обследование вуза на примере АО МУИТ. В ходе обследования была построена модель организации, описывающая не только взаимодействие структурных единиц, но и реализуемые ими операции и информационные потоки, которая представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Модель организации ВУЗа

Построение подобных документированных моделей позволяет не только оптимизировать текущую работу, но и сделать деятельность предприятия менее зависимой от конкретных людей, а также помочь в обучении новых сотрудников. После построения модели организация и определения требований к программному продукту, необходимо определиться с выбором программы. Функциональная полнота (достаточность) будущей программы является базовым требованием к выбору программного продукта.[1]

Для решения проблемы автоматизации необходимо вменить в обязанности ввод каждого блока информации соответствующим службам, непосредственно отвечающим за эти данные, которые будут контролировать, поддерживать актуальность и нести ответственность за вводимую информацию. Кроме того, необходимо заинтересовать эти службы во вводе данных в информационную систему, например, возможностью автоматизировать их бизнес-процессы, наладить поиск и устранение критических ошибок, а также возможностью формировать различные выборки, используя консолидированные данные из различных блоков информации.

Таким образом, схема потоков данных примет вид, представленный на рисунке 4.

Рисунок 4 . Потоки данных при системном подходе

Это и есть принципиальная схема системного подхода к автоматизации составления РУПа, Учебной нагрузки, расписаний вуза, т.е. автоматизации всех бизнес-процессов, связанных с предметной областью расписания. И именно это позволит автоматизировать рутины, а окончательный выбор при принятии решения оставить за пользователем.

Можно приобрести единый программный комплекс для автоматизации различных процессов ВУЗа, но подобное решение неминуемо приведет к большим денежным и трудовым затратам, связанным как с приобретением нового программного обеспечения, так и с переходом и адаптацией к нему. Можно приобрести или разработать программу полностью адаптированную под специфику конкретного ВУЗа и автоматизирующую отдельно взятый процесс. Такие программы легки в освоении и содержат набор функций и операций, намного облегчающих деятельность пользователя системы. К достоинствам подобных программ следует отнести более низкую стоимость, простоту внедрения и адаптации в сравнении с крупными программными комплексами, направленными на большого числа задач.

Выбор варианта - покупать или разрабатывать самим - полностью зависит от каждого образовательного организация в отдельности. Здесь играет большую роль готовность в финансировании проекта, профессионализм разработчиков - сотрудников образовательного организация, готовых создать и внедрить программу, а также квалификация будущих пользователей.

Постановка Задачи

Задачей магистерской работы является исследовать и разработать системы автоматизации процесса " Подготовка к новому учебному году".

Для достижения данной задачи использовались методики:

- реализация функции "Подготовка учебного процесса к новому учебному году" относится к учебному отделу и кафедрам вуза.

- исследовать методы разработки Бизнес-процесса.

- реализовать подсистему Бизнес-процесса - автоматизированную информационную систему управления научно - исследовательской деятельностью вуза .



Выводы по первой главе

В данном разделе описан учебный процесс и выделен как отдельный бизнес процесс. Обоснован необходимость автоматизации учебных процессов как отдельного бизнес-процесса., Рассматривается анализ проблем, связанных с автоматизацией деятельности ВУЗа, проводится анализ основных вопросов, общие представления о предметной области, потоки данных циркулирующих в структурных подразделениях университета, исследованы основные инструкции для составления Учебной нагрузки, РУПа, Силлабуса, обоснование проектных решении по видам обеспечения( техническое и программное) ,постановка задачи.



2. Формализация бизнес- процесса "Подготовка к новому учебному году"

2.1 Детальное описание бизнес -модели рабочих процессов

Для качественного и эффективного решения задач планирования и совершенствования деятельности учебного заведения осуществляются моделирования, анализ и оптимизация его бизнес-процессов. Любое современное учебное заведение является сложной системой, его деятельность включает в себя исполнение десятков тысяч согласованных функций и операций.

Детальная бизнес-модель позволит: 

- описать, «увидеть» и скорректировать будущую систему до того, как она будет реализована физически;

- уменьшить затраты на создание системы;

- оценить работы по времени и результатам;

- улучшить качество создаваемой системы. 

Автоматизация деятельности ВУЗа имеет 2 подхода:

- автоматизация отдельных видов деятельности или процессов, функций университетов, отделив автоматизируемые части деятельности университета от остальных частей на основе клиент-серверной технологий создания корпоративной информационной системы;

- автоматизация всей деятельности университета либо на основе создания единой монолитной системы, либо на основе интеграции ряда систем, специализированных по отдельным видам деятельности, процессов, функций, созданные на основе клиент-серверной технологией создания корпоративной информационной системы.

Однако вышеотмеченные подходы автоматизации деятельности университетов связаны сложными задачами и имеют низкую эффективность и качество. Поэтому в последнее время предлагают новые подходы, среди которых наиболее перспективным является подход автоматизация на основе сервисных технологий на платформе СОА(Сервис-ориентированная архитектура).

Автоматизация деятельности компании или отдельного вида деятельности компании на основе сервисных технологий автоматизации деятельности компаний в том числе университета представляется в виде сети бизнес-процессов, которые имеют графическое описание совокупности взаимосвязанных мероприятий или задач. Это позволяет каждый бизнес-процесс отдельно рассматривать, представить в виде самостоятельного объекта, но с учетом связи с другими бизнес-процессами компании или университета.

Каждый бизнес-процесс выступает в качестве отдельного объекта автоматизации. Для каждого бизнес-процесса определяется и создается сервисы, исполняющие рабочие или бизнес-операций. Построение корпоративной системы осуществляется в виде СОА, позволяющей доступ и управления сервисами с целью выполнения бизнес-процесса.

Система автоматизации бизнес-процесса достигается путем создания СОА для сервисов одного бизнес-процесса можно легко масштабировать путем добавления в сервисных ресурсов сервисов других бизнес-процессов, либо интегрировать их. Причем из-за того, что каждый бизнес-процесс снабжается сервисом хореографии порядок и последовательность автоматизации бизнес-процессов не имеет значение

В данной работе предлагается автоматизация всей деятельности университета на основе сервисной технологий.

Для этого деятельность университета представляется совокупности взаимосвязанных бизнес-процессов. Каждый бизнес-процесс представляется совокупностью рабочих (или бизнес) операций Для каждой рабочей операций бизнес-процесса создается сервисы, позволяющие автоматизированное выполнения данной рабочей операций бизнес-процесса. После этого схема выполнения бизнес-процесса также представляется в виде сервиса, выполняющий функцию оркестровки. В зависимость характеристик сервиса оркестровки для бизнес-процесса создается сервис, выполняющий функцию взаимодействия в виде collaboration (колебрация) или choreography (хореографии).

Корпоративная система автоматизации деятельности университета создается на платформе СОА.

Система автоматизации бизнес-процесса достигается путем создания СОА для сервисов одного бизнес-процесса, которая затем может легко масштабироваться путем добавления в сервисных ресурсов сервисов других бизнес-процессов, либо интегрировать их. Причем из-за того, что каждый бизнес-процесс снабжается сервисом хореографии порядок и последовательность автоматизации бизнес-процессов не имеет значение.

В данной работе в качестве первого бизнес-процесса принимаем, т.е. одного из первых автоматизируемого бизнес-процесса из общей деятельности университета выделены и в виде самостоятельного бизнес-процесса оформлен совокупность операций и процессов, связанные с подготовкой к новому учебного году и назван «Подготовка к новому учебному году».

Начала автоматизации с данного бизнес-процесса объясняется тем, что данный процесс является началом всего учебного процесса. И от качества его выполнения зависит все остальные бизнес-процессы учебно-образовательной деятельности университета. Данный процесс является ядром всех процессов, вокруг которого объединяется интегрируется все остальные бизнес-процессы учебно-образовательной деятельности.

Предполагаем следующий план построение ЖЦ системы: исследование, формализации, проектирования, разработка сервисов и системы автоматизации бизнес-процесса, отмеченного выше типа, т.е. создания системы СОА.

Исследование данного бизнес-процесса начнем с описательные модели бизнес-процесса. исследование проведем на основе моделей, отражающие особенностей бизнес процесса на различном уровне иерархического представление объекта исследования - бизнес-процесса.

Исследование и Проектные формализованного бизнес-процесс на основе следующих стек модели бизнес-процесса: кибернетическая модель «черный ящик», диаграмма цепочек операций, UML, ARIS, Eepc, OMD,

2.2 Построение формальной модели бизнес процесса "Подготовка к новому учебному году"

2.2.1 Структура и сценарии и выполнения бизнес-процесс «Подготовка к новому учебному году»

Сначала построим обобщенную кибернетическую модель типа «черный ящик», как показана на рисунке 5. Данная модель позволяет определить входы и выходы и управления, а также внешних механизмов (внутренние механизмы являются алгоритмы, которые составляет внутренние содержания модели) и ресурсов бизнес-процесса.

Сверху входит в блок управляющая информация, с левой стороны блока представлена информация, которая подвергается обработке, а результаты выхода показаны с правой стороны. Стрела, входящая в блок снизу - это механизм, человек или автоматизированная система, который осуществляет операцию на рисунке 5.

Рисунок 5.Кибернетическая модель бизнес-процесса

Управление

ТК - Трудовой кодекс для работников и организации

СГ - Санитарно-гигиенические нормы для студентов

ОН - Ограничение на нагрузку для кафедры и старые нагрузки

Вход: Входные данные:

Сл- Данные о Силлабусах: характеристики

Гр - Данные о группах: численность

Ауд - Данные об аудиториях: специализация,

Пр - Данные о преподавателях: есть или нет в данном учебном году и семестре, какой предмет предпочитает, какой вид занятия: лекций, лабораторные, семинарские; какое время дня и дни недели, в каком семестре предпочитает работать.

Выход: Выходные данные:

РУП- Рабочий Учебный План

Нагр- Учебная Нагрузка

Расп- Расписание занятия

Граф- Расписание или график работы преподавателей в течение учебного года

Механизмы и ресурсы Бизнес-процесса :

Каф- Кафедра предоставляет данные о силлабусах

Уч- Учебная часть выполняет данный бизнес-процесс

ССП- Система и средства поддержки процессов выполнения бизнес -процесса.

На следующем уровне модели «черного ящика» раскроем рабочими-операциями, т.е. более-менее абстрактно бизнес-процесс можно представить в виде диаграммы или схемы линейного вида. Модель можно представить в двух вариантах

Первый Вариант. Один из вариантов Структуру бизнес-процесса «Подготовка к новому учебному году» представим в виде рабочей диаграммы в линей форме (однонаправленной схеме выполнения рабочих операций), как на рисунке 6 из последовательности операций, которые назовем рабочими.

Рисунок 6. Рабочая диаграмма структуры бизнес-процесса «Подготовка к новому учебному году» на уровне рабочих операций

1. S - старт, запуск (начало работы) бизнес-процесса

2. РO₁ - рабочая операция "Сбор Силлабусов и УМКД"

3. РO₂ - рабочая операция "Составление и сбор РУП"

4. РO₃ - рабочая операция "Утверждение РУП"

5. РO₄ - определение групп и их характеристик (численность, принятый язык обучения: английский, русский, казахский)

6. РO₅ - группы и их характеристики для составления Учебной нагрузки

7. РO₆ - рабочая операция «Составление плана учебной нагрузки на новый учебный год»

8. РO₇ - рабочая операция «Утверждение учебной нагрузки на новый учебный год»

9. РO₈ - Сбор информации об аудиториях и количество мест в аудиториях для составления Расписания

10. РO₉ - Согласование с кафедры данных полученных рабочей операцией РO₈

11. РO₁₀ -рабочая рабочая операция «Составление расписания учебного процесса в новом учебный год»

12. РO₁₁ - рабочая операция «Утверждение расписания учебного процесса»;

13. РO₁₂ - Формирование отчетов по результатам выполнения данного бизнес-процесса.

14. Рабочая операция РO₁₃ - Рассылка РУП, Нагрузка, Расписание на согласование и утверждение: кафедрам, деканат, учебная часть, Проектор по учебной работе, Ректору и.т.д.

15. F - Финиш, завершение работы бизнес-процесса.

2.2.2 Описание работы рабочих операций бизнес-процесса «Подготовка к новому учебному году»

Итак вкратце опишем процесс выполнения каждого рабочего операцией.

1. Рабочая операция РO₁: «Сбор Силлабусов и УМКД»

Для составление РУП, Учебной нагрузки, расписания от силлабусов нужны данные, которые представлены в Таблице 1.



Таблица 1. Характеристика силлабуса.

1. GENERAL INFORMATION ABOUT THE COURSE
Course Code
Major	Information Systems
Credit Hours	3
Year, semester	1 year, fall semester
Subject category	Basic
Language of Delivery:	English
Prerequisites:	High School Mathematics
Postrequisites	Algorithms and Data Structure
I Nstructor	Jumagaliyev Assylbek, BSc Room 807 E-mail: a.jumagaliyev@iitu.kz

Для того, чтобы было технологично-машинная обработка характеристики силлабусов хранится в отдельной базе данных PostgreSQL, структура объекта задана в WSDL.

Пример структуры Силлабуса в базе данных:

CREATE TABLE "Syllabus"

(

"Id" serial NOT NULL,

"AcademicYear" integer,

"Semester" character varying(200),

"Major" character varying(200),

"Credit" integer,

"Year" integer,

"Language" character varying(100),

"Subject" integer,

"Status" integer,

"Category" character varying(200),

"Comment" character varying(300),

CONSTRAINT "PK_Syllabus" PRIMARY KEY ("Id")

)

2. Рабочая операция РO₂ «Составление и сбор РУП».

РУП содержит перечень и последовательность изучаемых предметов для каждой специальности, которые составляются на основе данных из силлабусов предметов на предстоящий учебный год. В базе характеристик силлабуса для каждого предмета по каждой специальности указаны семестр, количество кредитов и т.д.:

А: {Cpez_i, Pred_j, Cem_h, Kred, Lec, Lab, Cem} РУП,

Где:

Cpez_i - специальность i;

Pred_j - предмет j, j = 1, n;

Cem_h - семестр h, h = 1, 8;

Kred - количество кредит: Kred{1, 2, 3};

Lec - объем лекционных занятий;

Lab - объем лабораторных занятий

Cem - объем семинарских занятий;

РУП - рабочий учебная программа.

А - оператор формирования РУП из входных данных.

3. Рабочая операция РO₃ - Утверждение РУП.

Рабочий Учебный план проверяется Учебным отделом, утверждается Ректором, Проректором по академическим вопросам, Начальником ОР, Деканом ФИТ, Заведующим кафедрой.

4 Рабочая операция РO₄ - Определение групп и их характеристик (численность, принятый язык обучения: английский, русский, казахский.)

Группы и их характеристики определяется Деканатом ФИТ и вносятся в базу Деканата

B: {Cpez_i, Kurs_h, Lang, Form, Total} Группа,

Где:

Cpez_i - специальность i;

Kurs_h - курс обучения h, h = 1...4;

Lang - Язык обучения(русский, казахский, английский);

Form - фора обучения(очная, заочная)

Total - количество студентов;

Группа

B - оператор (Алгоритм) формирования групп из входных данных.

5. Рабочая операция РO₅ - Группы и их характеристики для составления Учебной нагрузки

С: {Cpez_i, Kurs_h, , , Lang, Form, Руп} вход данные сбор инф для составления нагрузки,

Где:

Cpez_i - специальность i;

Kurs_h - курс обучения , h = 1...4;

- количество групп , k = 1...3;

- количество студентов в группе

Lang - Язык обучения(русский, казахский, английский);

Form - форма обучения(очная, заочная)

Total - количество студентов;

Поток

С - оператор (Алгоритм) формирования потока и групп из входных данных.

6. Рабочая операция РO₆. - рабочая операция «Составление плана учебной нагрузки на новый учебный год» на основе РУП и численности групп. Составление нагрузки кафедры (или по всем кафедрам).

Плана учебной нагрузки на новый учебный год составляется на полный новый учебный год (на 2 семестра).

С: {Cpez_i, Kaf, Teach, , , Lang, Form,Рупl} учебная нагрузка,

Где:

Cpez_i - специальность i;

Kaf -Кафедра(ИСиММ, ВТПОиТ, Кафедра языков, ЭиБ );

Teach - Преподаватель

- количество групп , k = 1...3;

- количество студентов в группе

Lang - Язык обучения(русский, казахский, английский);

Form - форма обучения(очная, заочная)

Руп - количество студентов;

С - оператор формирования учебной нагрузки.

7. Рабочая операция РO₇ -рабочая операция «Утверждение учебной нагрузки на новый учебный год»;

Учебная нагрузка проверяется Учебным отделом, утверждается Ректором, Проректором по академическим вопросам, Начальником ОР, Деканом ФИТ, Заведующим кафедрой, Начальником отдела управления персоналом и документацией, Главным бухгалтером, Директором финансового департамента.

8. Рабочая операция РO₈ - Сбор информации об аудиториях и количество мест в аудиториях для составления Расписания;

Аудитория в учебных заведениях подразделяются на лекционные, лабораторные и практические. Для каждого вида занятия соответствует определенный вид аудитории. Например, для практической занятии по Истории Казахстана для одной группы (20 студентов) соответствует практический кабинет с- 40 мест.

9. Рабочая операция РO₉ - Согласование с Учебным отделом данных полученных рабочей операцией РO₈;

10. Рабочая операция РO₁₀ -рабочая операция «Составление расписания учебного процесса в новом учебный год». На основе аудиторного фонда. Других вузах алгоритм составления отличается из-за различие структуры и состав аудиторного фонда ;

11. Рабочая операция РO₁₁ - рабочая операция «Утверждение расписания учебного процесса».

Расписание составляется Учебным отделом, утверждается Ректором, Проректором по академическим вопросам, Начальником ОР, Деканом ФИТ, Заведующим кафедрой.

12. Рабочая операция РO₁₂ - Формирование отчетов по результатам выполнения данного бизнес-процесса.

13. Рабочая операция РO₁₃ - Рассылка РУП, Нагрузка, Расписание на согласование и утверждение: кафедрам, деканат, учебная часть, Проектор по учебной работе, Ректору и.т.д.

Второй вариант.

В данной работе рассмотрим второй вариант выполнения последовательности рабочих операций, т.е. после выполнения очередной рабочей операции автоматически переходит к выполнению следующей рабочей операции. При сравнении двух вариантов данный вариант был более удобным для разработки и использовании , так как имеет временной разрыв между процессами. Процесс выполнения рабочих операций происходит по линейной сценарии как показано на рисунке 7.

Рисунок 7. Рабочая диаграмма структуры бизнес-процесса «Подготовка к новому учебному году» на уровне рабочих операций

1. S - старт, запуск (начало работы) бизнес-процесса;

2. РП₁ - Рабочий процесс "Сбор Силлабусов и УМКД"

3. РП₂ - Рабочий процесс "Утверждение РУП" подразделяется на рабочие процессы.

a. Выполнение формирование списка предметов по семестрам

b. Оформление списка предметов в виде РУП

c. РO₃ - Согласование РУП с кафедры

Рабочий Учебный план проверяется Учебным отделом, утверждается Ректором, Проректором по академическим вопросам, Начальником ОР, Деканом ФИТ, Заведующим кафедрой

4. РП₃ - Рабочий процесс «Составление плана учебной нагрузки на новый учебный год» на основе РУП и численности групп подразделяется на рабочие процессы.

a. РO₄ - Определение групп и их характеристик (численность, принятый язык обучения: английский, русский, казахский.)

Группы и их характеристики определяется Деканатом ФИТ и вносятся в базу Деканата

B: {Cpez_i, Kurs_h, Lang, Form, Total} Группа,

Где:

Cpez_i - специальность i;

Kurs_h - курс обучения h, h = 1...4;

Lang - Язык обучения(русский, казахский, английский);

Form - фора обучения(очная, заочная)

Total - количество студентов;

Группа

B - оператор (Алгоритм) формирования групп из входных данных.

b. РO₅ - Группы и их характеристики для составления Учебной нагрузки

С: {Cpez_i, Kurs_h, , , Lang, Form, Руп} вход данные сбор инф для составления нагрузки,

Где:

Cpez_i - специальность i;

Kurs_h - курс обучения , h = 1...4;

- количество групп , k = 1...3;

- количество студентов в группе

Lang - Язык обучения(русский, казахский, английский);

Form - форма обучения(очная, заочная)

Total - количество студентов;

Поток

С - оператор (Алгоритм) формирования потока и групп из входных данных

c. РO₇ - рабочая операция «Утверждение учебной нагрузки на новый учебный год»;

Учебная нагрузка проверяется Учебным отделом, утверждается Ректором, Проректором по академическим вопросам, Начальником ОР, Деканом ФИТ, Заведующим кафедрой, Начальником отдела управления персоналом и документацией, Главным бухгалтером, Директором финансового департамента.

5. РП₄ - Рабочий процесс «Составление расписания учебного процесса в новом учебный год» на основе аудиторного фонда подразделяется на рабочие процессы. Других вузах алгоритм составления отличается из-за различие структуры и состав аудиторного фонда ;

a. РO₈ - Сбор данных об аудиториях, преподавателях, читаемые лекций и проводимые семинарские и лабораторные занятия;

Сбор информации об аудиториях и количество мест для составления Расписания;

Аудитория в учебных заведениях подразделяются на лекционные, лабораторные и практические. Для каждого вида занятия соответствует определенный вид аудитории. Например, для практической занятии по Истории Казахстана для одной группы (20 студентов) соответствует практический кабинет с- 40 мест.

b. РO₉ - Согласование с Учебным отделом данных полученных рабочей операцией РO₈;.

c. РO₁₁ - рабочая операция «Утверждение расписания учебного процесса»;

Расписание составляется Учебным отделом, утверждается Ректором, Проректором по академическим вопросам, Начальником ОР, Деканом ФИТ, Заведующим кафедрой.

6. РП₅ - Рабочий процесс "Формирование отчетов по результатам выполнения данного бизнес-процесса" подразделяется на рабочие процессы..

a. РO₁₃ - Рассылка РУП, Нагрузка, Расписание на согласование и утверждение: кафедрам, деканат, учебная часть, Проектор по учебной работе, Ректору и.т.д.

b. Подготовка отчета по результатам завершения бизнес-процесс «Подготовка к новому учебному году»

7. F - Финиш, завершение работы бизнес-процесса.

Пользователи бизнес-процесса могут наблюдать за утверждением документом, Например , преподаватель-лектор может видит утвержден ли Учебная нагрузка, если нагрузка утвержден он может скачать свою нагрузку, если не утвержден - нет доступа.

Сценарии выполнения данного бизнес-процесса:

1. По команде с верхнего уровня (надсистема или ЛПР (Лицо, принимающее решение)) «старт» происходит запуск бизнес-процесса, т.е. начинается процесс выполнения бизнес-процесса.

2. бизнес-процесс последовательно выполняет рабочие операции:

а)автоматический, без напоминания, переходя из одного узла, в котором выполняется одна рабочая операция к другой узел для выполнения следующей рабочей операции, т.е. из одной рабочей операции к другой;

б) после выполнения очередной рабочей операции результат выдается ЛПР, а переход к выполнению следующей по сценарии рабочей операции происходить только по команде ЛПР.

2. На втором шаге происходить проверка полнота силлабусов для специальности, по которому необходимо составить рабочие материалы для ведение учебного процесса: РУП, нагрузка и расписание занятий. Здесь предполагается, что остальные документы создается в другими бизнес-процессами, например, такие как: список групп и фамилий студентов в них.



Выводы по второй главе

В данной главе дается детальное описание бизнес -модели рабочих процессов. Исследование бизнес-процесса приведено описательными моделями бизнес-процесса, отражающие особенностей бизнес-процесса на различном уровне иерархического представление объекта исследования - бизнес-процесса. Рассматривается два варианта выполнения последовательности рабочих операций, и результат сравнения двух вариантов.



3. Основные технологии программирования для автоматизации бизнес-процесса "Подготовка к новому учебному году"

Программирование процесса выполнения бизнес-процесса осуществляется путем выполнения следующих шагов:

1. Моделирование порядок и последовательность выполнения бизнес-процесса (стеком средства моделирования) BPMN - диаграммой.

2. Программирование BPMN - диаграммы на BPEL - языке и оформление BPEL - сервиса бизнес-процесса, выполняющей функцию оркестровки.(бизнес -процесс создана на основе диаграммы написанной на языке BPEL, которая автоматически генерируется, путем преобразования BPMN-диаграммы, если это диаграмма нарисована в одном из редакторов: Windows Workflow Framework , Oracle JDevoloment)

3. Программирование взаимодействие на WSCDL-языке и оформление WSCDL-сервисов бизнес-процесса, выполняющей функцию хореография или colabratin.

Для построения сервис-ориентированной архитектуры приложений (SOA -- Service-Oriented Architecture) был использован WCF .

WCF - это технология Microsoft, сервисы WSDL генерируются из WCF сервисов. Сами WSDL сервисы писать долго, поэтому почти для каждого языка есть генераторы wsdl сервисов

4. Разработка моделей и методов процессов обслуживания потоком входных заявок и команд надсистемы и ЛПР.

5. Разработка моделей и методов процессов логистики ресурсов и/или обслуживания входного потока поступления заявок и потока ресурсов, а также обслуживания заявок от внутренних WSDL-сервисов-исполнителей.

6. Разработка модели и методы управления Объектами рабочих операций и программирования моделей и методов управления объектами рабочих операций и бизнес-процессом.

7. Разработка моделей и методов управления рабочими операциями бизнес-процесса.

8. Разработка моделей и методов управления бизнес-процессом.

9. Разработка модели и методов организации рабочих операций и бизнес-процесса

10. Разработка моделей и методов организации бизнес-процессом

Разработка системы управления бизнес-процессом:

1.Уровень 1. Разработка моделей и методов управления бизнес-процессом.

2.Уровень 2. Разработка моделей и методов управления рабочими операциями бизнес-процесса.

3.Уровень 3. Разработка модели и методы управления Объектами рабочих операций и программирования моделей и методов управления объектами рабочих операций и бизнес-процессом.

Разработка системы организации бизнес-процесса:

1. Разработка моделей и методов организации бизнес-процессом

...