ПОДСИСТЕМА ПЛАНИРОВАНИЯ И ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ТПУ

ПОДСИСТЕМА ПЛАНИРОВАНИЯ И ОРГАНИЗАЦИИ
УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ТПУ
Д.М. Шингарев, И.Л. Чудинов
Томский политехнический университет
Важнейшей составляющей информационной системы вуза является подсистема
планирования и организации учебного процесса (ППОУП), в состав которой входят
задачи формирования учебных планов специальностей, рабочих учебных планов и
сводных линейных графиков на очередной учебный год, объединения учебных групп в
потоки, определения учебной нагрузки и штатов кафедр, формирования расписания
учебных занятий.
ППОУП является сложной системой, распределенной во времени и пространстве,
имеющей следующие особенности, определяющие нетривиальность ее разработки и
ввода в действие:
 задачи (процессы) подсистемы взаимосвязаны и упорядочены во времени;
 в процессах подсистемы принимают участие личности, относящиеся к
различным ролям (проректор по УУ и его заместитель, начальники УО и
ОАУУП, заведующие кафедрами, деканы и их заместители, служба
эксплуатации, диспетчеры бюро расписания, преподаватели и студенты);
 каждая из перечисленных ролей может принимать участие в одном или
нескольких процессах подсистемы, а одна и та же личность может
обладать несколькими ролями;
 каждая роль, участвующая в процессе подсистемы, обладает
определенным набором прав по отношению к объектам, над которыми
происходит работа (например, роль заведующего кафедрой, который не
имеет права редактировать сформированный им учебный план после его
утверждения).
Специфическими для Томского политехнического университета (ТПУ)
особенностями ППОУП являются:
 централизация процессов формирования потоков, определения нагрузки
кафедр и составления расписания занятий;
 наличие ППОУП, функционирующей в морально и физически устаревшей
среде, что в сочетании с ограниченными ресурсами на разработку требует
постепенного
замещения
блоков
существующего
программнотехнологического комплекса процессами новой ППОУП;
 ППОУП должна быть составной частью единой информационной среды
(ЕИС) университета (интеграция используемых и выходных данных
подсистемы в ЕИС).
С учетом отмеченных особенностей и современных средств проектирования
информационных систем принято решение об использовании объектноориентированного подхода, многоуровневой архитектуры подсистемы (уровень БД,
уровень
сервисов
подсистемы,
уровень
серверов приложений,
уровень
пользовательского интерфейса), технологий CORBA (обеспечение распределенных
аспектов системы) и XML (конфигурирование системы), языков программирования
С++ (уровень сервисов подсистемы, уровень серверов приложений), Java (клиентская
часть).
В докладе приводится описание подхода к созданию программного обеспечения
ПОУП, обеспечивающего учет отмеченных особенностей и позволяющего обеспечить:
 возможность легкого расширения и изменения подсистемы для
удовлетворения изменяющихся потребностей пользователей;
 возможность изменения подсистемы без программирования, за счет
изменения конфигурации;


возможность повторного использования программного кода;
возможность повторного использования интерфейса пользователя разными
ролями;
 реализацию интерфейса пользователя, ориентированного на работу с
экранными документами, соответствующими их «твердым копиям»;
 гибкость и масштабируемость создаваемых программных решений.
Подсистема может быть развернута для работы с любым количеством
пользователей.
Основная идея подхода заключается в использовании каркаса распределенной
системы. Каркас представляет собой систему трех векторов, используемых для
реализации ППОУП:
1. Вектор компонентов (учебный план, сводный линейный график,
расписание).
2. Вектор сервисов (сервис сохранения объектов в БД, сервис печати,
сервис обмена объектами).
3. Вектор ролей (роль заведующего кафедрой, роль начальника УО и
т. д.).
Элементы каждого из трех векторов объединяются в контексте процесса, что
позволяет гибко регулировать права доступа ролей к объектам, легко изменять
процессы, добавлять новые, расширять подсистему. В то же время такой подход
позволяет максимизировать повторное использование программного кода на всех
уровнях подсистемы (кроме уровня БД). Каркас регламентирует процессы создания
новых компонентов, новых сервисов. Новые процессы легко создаются путем
добавления нужной информации в XML-файл конфигурации подсистемы.
Основные результаты работы.
В среде СУБД ORACLE спроектирована схема БД подсистемы, развернута в БД
ЕИС ТПУ, выполнено конвертирование данных действующей ППОУП в
спроектированную схему, созданы сервисы:
 конфигурирования подсистемы (единый сервер конфигурации, доступный
для всех процессов подсистемы, считывает информацию из XML-файла);
 преобразования классификаторов ЕИС к объектному виду;
 сохранения, чтения и обновления объектов в БД;
 контроля процессов (временной аспект системы поддерживается за счет
его использования);
 централизованного обеспечения жизненного цикла объектов системы
(включая их уничтожение);
 обмена объектами между участниками процессов подсистемы.
Кроме того, созданы интерфейсы сервисов и объектов подсистемы, а также
единый пользовательский интерфейс клиентской части подсистемы, обеспечивающий
возможности авторизации пользователей и работы пользователей в контексте
процессов.
С помощью разработанного базового инструментария на данный момент
реализованы процессы формирования учебных планов и сводного линейного графика.