Автоматизированная информационная управляющая система университета

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ УПРАВЛЯЮЩАЯ

СИСТЕМА УНИВЕРСИТЕТА

С.А. Яблонский, к.т.н.; А.М. Сухоногов; А.А. Темплинг; О.А. Самонина

В работе приводится описание автоматизированной информационной системы управления Петербургского государственного университета путей сообщения. Рассматривается программная платформа системы, состоящая из СУБД Oracle 10g, Oracle SSO, Oracle Internet Directory, сервера приложений Oracle AS 10g и портального решения Oracle Portal. Кратко описываются основные компоненты системы и задачи, решаемые ими. Автоматизированная система обеспечила единое информационное пространство университета, доступное как сотрудникам, так и студентам для совместного решения широкого круга задач - от контроля успеваемости студентов до расчета численности штатов.

Ключевые слова: автоматизированная информационная система управления университетом, СУБД Oracle 10g, Oracle SSO, Oracle OID, Oracle AS 10g, Oracle Portal.

Модернизация современной российской системы образования обусловлена, с одной стороны, присоединением России к Болонскому процессу, где превалируют европейские стандарты, с другой стороны, необходимостью повышения качества естественно-научного и инженерного образования в России для обеспечения его соответствия современным запросам рынка труда и технологий.

Министерство образования и науки РФ сформировало требования, которым должны отвечать университетские системы управления учебным процессом (http://www.informika.ru/text/inftech/iais/). Отмечается, что разработка этих систем должна проводиться на единой технологической базе на основе единого ядра в рамках стандартов единого информационного пространства вуза.

Анализ существующих университетских ACY [l] позволяет выделить:

- системы административного управления (Education Administrative Systems);

- системы управления учебными ресурсами (Higher Education Content Management);

- системы дистанционного обучения (Higher Education E-Learning Systems);

- библиотечные системы (Higher Education Library Management);

- системы поддержки обучения и исследований (Higher Education Learning, Research and Intellectual Assets);

- системы управления высшим образованием (Higher Education Management).

Корпорация Oracle известна как один из ведущих разработчиков подобных систем [1]. Однако часть готовых решений Oracle, к сожалению, не учитывает особенности принятых в российской высшей школе бизнес-процессов обучения и контроля обучения, что определяет необходимость разработки отдельных подсистем специально для российских университетов.

Для автоматизированной информационной системы управления (АЛСУ) Петербургского государственного университета путей сообщения (ПТУЛО [2-5] были выбраны CУБД Oracle 10g, инфраструктурные решения Oracle (SSO - Single-

Sign On, OID - Oracle Internet Directory), сервер приложений Oracle AS 10g и портальное решение Oracle Portal.

До реализации проекта АИСУ ПГУПС в университете в большом количестве были распространены локальные решения на базе офисных продуктов Microsoft. Причем каждое подразделение самостоятельно собирало, актуализировало и обрабатывало необходимые ему данные. АИСУ позволила создать единое информационное пространство университета, доступное как сотрудникам, так и студентам для совместного решения широкого круга задач.

Основные процессы управления и соответствующие подсистемы, реализованные в АИСУ ПГУПС, показаны на рисунке 1.

Управление учебным процессом

Управление оперативно-производственной деятельностью

Рис. 1

АИСУ ПГУПС решает следующие задачи:

• автоматизация сбора и передачи информации об успеваемости студентов;

• автоматизация процессов контроля успеваемости;

• оперативное оповещение руководства всех уровней об успеваемости студентов и о других показателях работы университета;

• оперативный контроль процесса обучения и повышения квалификации студентов и сотрудников университета;

• создание единой защищенной централизованной корпоративной базы данных ПГУПС;

• улучшение качества информационного обслуживания студентов и преподавателей ПГУПС;

• накопление данных по информационным картам студентов и преподавателей;

• накопление данных по учебным планам и другим руководящим документам, определяющим учебный процесс в университете;

• уменьшение доли ручного труда;

• устранение повторного ввода одних и тех же данных об абитуриентах, студентах, аспирантах, докторантах и преподавателях университета;

• унификация данных, необходимых для управления университетом;

• автоматизация формирования отчетности;

• автоматизация информационного сопровождения студента от момента подачи заявления в приемную комиссию до выпуска из вуза.

Согласно требованиям к АИСУ со стороны руководства не подлежат автоматизации процессы управления финансово-хозяйственной деятельностью, запрещается непосредственная работа АИСУ с кадровой системой сотрудников университета (автоматизирован только обмен данными в ограниченном объеме).

Основными пользователями АИСУ являются:

• на уровне ректората - ректор и проректоры;

• на уровне управлений - руководители и заместители руководителей, ключевые сотрудники отделов;

• на уровне факультетов - деканы, заместители деканов и секретари;

• на уровне кафедр - секретари (ответственные), заведующие кафедрами, заместители заведующих.

В настоящее время разработаны следующие основные подсистемы АИСУ ПГУПС (рис. 2).

• АРМ приемной комиссии. Позволяет организовать совместную работу регистраторов приемной комиссии, сотрудников отдела договорных форм обучения, сотрудников управления международных связей, сотрудников отборочных комис-

сий деканатов, ответственных работников приемной комиссии, удаленную работу сотрудников филиалов (Мурманского, Великолукского, Петрозаводского) с использованием Web -браузера по протоколам HTTPS/SSL.

• АРМ учебного управления. Решает задачи ведения рабочих учебных планов специальностей, графика контроля успеваемости, работы с ведомостями успеваемости, планирования численности штата ППС.

• АРМ кафедры. Обеспечивает первичный ввод данных об успеваемости, ввод и ведение индивидуальных планов преподавателей и позволяет оперативно формировать сводную отчетность.

• АРМ факультета. Осуществляет мониторинг процесса обучения, обеспечивает работу с ведомостями дополнительной сдачи, ведение информационных карт студента и экрана успеваемости. Строится сводная отчетность по успеваемости, в том числе и в сравнении с другими факультетами (формируются рейтинги).

• АРМ отдела кадров студентов. Реализует ограниченный документооборот приказов по контингенту студентов университета с автоматическим изменением корпоративной базы данных университета. Обеспечивает формирование и регистрацию различных справок по контингенту студентов.

• АРМ договорных форм обучения. Решает задачи учета данных договоров студентов с возмещением затрат на обучение, учета оплат и задолженностей студента и других контрагентов.

• АРМ целевой и контрактной подготовки. Решает задачи учета договоров об обучении с третьими организациями и договоров целевых студентов, оплаты по этим договорам. Одной из функций АРМ является ведение журнала трудоустройства выпускников университета.

• АРМ управления международных связей. Решает задачи учета данных об иностранных студентах университета.

Например, для автоматизации контроля успеваемости студентов очной формы обучения создано более 100 АРМ, из них более 60 - на кафедрах и факультетах. Для решения задачи задействованы АРМ учебного управления, факультетов и кафедр. Мониторинг осуществляется с помощью информационных панелей руководителей соответствующих подразделений.

Реализована многозвенная клиент-серверная архитектура АИСУ ПГУПС (рис. 3), в которой для работы клиента достаточно наличия на рабочем месте только Web--браузера (Internet Explorer версии 6 и выше, Firefox и т.п.). Настройка клиентско-

Рис. 2

Пользователи ЛРМ учебного управления По/ъзователи АРМ кафедры

Рис. 3

го рабочего места заключается в определении страницы портала ЛИСУ ПГУПС как стартовой страницы браузера. Развертывание и обновление программного обеспечения, управление правами доступа осуществляются централизованно на сервере приложений. Таким образом, решается задача минимизации затрат на обслуживание и сопровождение системы.

Для управления доступом пользователей к приложениям используются решения Oracle, поставляемые вместе с сервером приложений:

• LDAP каталог Oracle Internet Directory (OID) для хранения данных о пользователях и назначенных им ролях;

• Oracle SSO для организации единой точки входа во все приложения.

На отдельном сервере приложений Oracle AS 10g развернуты портлеты Oracle Portal 10g. Порт-лет отвечает за представление и управляет отдельной областью страницы портала. Портлеты взаимодействуют:

• с базой данных АИСУ через пул соединений, позволяющий значительно снизить нагрузку на СУБД при одновременной работе большого числа пользователей;

• с сервером Oracle Internet Directory для получения данных о пользователе и его ролях;

• с сервером приложений портала, который запрашивает контекстно-зависимое содержание области HTML -страницы при ее генерации.

Каждое рабочее место ЛИСУ представляет набор страниц, защищенных средствами Oracle Portal, на которых развернуты портлеты. Решение позволяет повторно использовать один и тот же портлет в различных ЛРМ. Все ЛРМ ЛИСУ и корпоративный портал доступны через один URI, такую возможность обеспечивает использование

HTTP-сервера в режиме реверс-прокси.

Портлеты разрабатываются на языке Java с использованием предлагаемых Oracle расширений в среде Oracle JDeveloper 10g. До 2008 г. использовались только возможности Oracle JPDK, а с 2008 г. все разработки ведутся на основе Oracle ADF/JSF с моделью, соответствующей спецификации Sun EJB3. Портлеты, как правило, используются для организации взаимодействия с пользователем и визуализации данных из базы данных. Бизнес-логика приложений реализуется в пакетах PL/SQL непосредственно в СУБД.

Информационной основой АИСУ ПГУПС является корпоративная база данных, используемая всеми разработанными и разрабатываемыми приложениями. В настоящий момент единая модель базы данных описывается на 26 ER--диаграммах и состоит из 222 таблиц. Проектирование осуществляется на концептуальном уровне (без привязки к какой-либо СУБД) и на физическом (объекты модели привязываются к реализации на СУБД Oracle 10g). На каждом этапе поддерживается состояние модели, соответствующее реально работающей базе данных АИСУ. Для хранения исходных текстов программ используется система контроля версий Subversion (SVN).

Для организации взаимодействия АИСУ ПГУПС с другими информационными системами ПГУПС программные интерфейсы (API) АИСУ и всех внешних информационных систем представляются в виде Web -сервисов на основе WSDL ( Web Services Description Language). WSDL позволяет сгенерировать API для работы с системой на любом объектно-ориентированном языке программирования (Java, C#, C++, VisualBasic, Object Pascal, PHP и т.д.). За управление доступом к сервису, за аудит, диагностику и безопасность отвечает сервер приложений, в котором сервис разворачивается как одно из приложений. Таким образом, данные АИСУ доступны для автоматизированной обработки внешними приложениями, а данные внешних приложений - в АИСУ. За организацию работы сервисов по обмену данными в настоящее время отвечают специально разработанные портлеты, а обмен данными инициируется оператором.

АИСУ ПГУПС не является коробочным решением и разрабатывается с учетом особенностей и пожеланий подразделений-заказчиков. Для под-

держания постепенно эволюционирующих (в том числе и из-за внедрения АИСУ) бизнес-процессов университета требуется постоянное содержание небольшой команды разработчиков.

При достижении некоторого порогового значения числа пользователей (а в настоящее время их число превышает 150) необходимо создание полноценного call-центра для обслуживания и систематизации запросов пользователей.

Внедрение АИСУ позволило избавиться от дублирования данных в различных подразделениях, формализовать и регламентировать их бизнес-процессы, организовать единое информационное пространство для совместной работы подразделений, обеспечить доступ руководства как к первичным, так и к статистическим документам системы. Компания Oracle включила АИСУ ПГУПС в список лучших примеров внедрения технологий Oracle в вузах России (www.oracle.com/glo-bal/ru/academy/spb_gu_transport.doc).

Литература

1. Marti Harris, Michael Zastrocky, Jan-Martin Lowendahl Magic Quadrant for Higher Education Administrative Suites, 2007, Gartner, Inc., September 26, 2007.

2. Яблонский С.А., Сухоногов А.М., Темплинг А.А., Самонина О.А. Автоматизированная информационная система управления Петербургского государственного университета путей сообщения (АИСУ ПГУПС) // Информационная среда вуза XXI века: тр. II Всерос. науч.-практич. конф. Петрозаводск, 2008. С.177-179.

3. Яблонский С.А., Сухоногов А.М., Темплинг А.А., Самонина О.А. Подсистема приемной комиссии АИСУ ПГУПС // Там же. С. 171-174.

4. Яблонский С.А., Сухоногов А.М., Темплинг А.А., Самонина О.А. Расчет численности штата профессорско-преподавательского состава университета // Там же. С. 175-177.

5. Яблонский С.А., Сухоногов А.М., Темплинг А.А., Самонина О.А. Автоматизация ведения приемной кампании 2009 года на основе АИСУ ПГУПС // Информационная среда вуза XXI века: тр. III Всерос. науч.-практич. конф. Петрозаводск, 2009.

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОГО ВЫБОРА

С.В. Микони, д.т.н.; Д.П. Бураков, к.т.н.; М.И. Гарина, к.т.н.

Описывается программная система СВИРЬ-Р, предназначенная для решения задач многокритериального выбора на конечном множестве альтернатив. Система реализует основные методы выбора, функционирует автономно, ком-плексируется с информационными системами общего назначения и может конфигурироваться под заданный класс задач. Она успешно применяется в учебном процессе и научных исследованиях.

Ключевые слова: отбор, упорядочение, классификация, модель выбора, методы выбора, критерий, важность критерия, функция полезности, функция принадлежности, конфигурация системы.

К задачам многокритериального выбора на конечном множестве альтернатив относятся нахождение наилучшего (наихудшего, среднего) объекта, отбор допустимых объектов, упорядочение объектов по предпочтению, а также отнесение объекта к одному из заданных классов [1].

Для решения задач выбора применяются методы многокритериальной оптимизации и классификации. Для учебных и практических приложений разработаны многочисленные программы, решающие частные задачи выбора. Ряд программ этого класса встраиваются в системы хранения и обработки данных с целью поддержки принятия решений. Вместе с тем существует потребность в автономной программной системе, инвариантной относительно частных моделей выбора, в которой задачи выбора могут решаться как по отдельности, так и в любых сочетаниях. Такая система востребована в учебном процессе при освоении всей совокупности основных методов выбора и в научных исследованиях, целью которых является изучение свойств моделей и методов выбора путем

проведения экспериментов. Поскольку универсальная система выбора избыточна по отношению к частным задачам, решаемым на АРМ, полезным свойством системы является возможность конфигурации ее ресурсов под конкретные задачи. Будучи автономной, система многокритериального выбора должна быть способной к обмену данными с информационными системами общего назначения и типовыми СУБД.

В Петербургском государственном университете путей сообщения работа над системой с перечисленными свойствами ведется в течение 10 лет. За этот период было разработано и внедрено в учебном процессе и на практике несколько редакций системы выбора и ранжирования СВИРЬ [2]. В настоящей статье описываются свойства последней редакции системы, названной СВИРЬ-Р, с учетом возможности ее реконфигурации.

Модель многокритериального выбора

Модель выбора в системе, реализующей различные методы многокритериальной оптимизации