Geum.ru

Информационная технология разработки учебно-аналитических задач на web-портале учебно-исследовательского ситуационного центра

Вид материалаАвтореферат

Содержание


Научный руководитель
доктор технических наук, профессор
Ведущая организация
Общая характеристика работы
Степень разработанности проблемы.
Целью диссертационной
Объектом исследования
Теоретической и методологической базой
Методы исследования
Научная новизна.
Практическая ценность
Апробация работы.
Структура диссертационной работы.
Основное содержание работы
В первой главе
Во второй главе
В четвертой главе
В заключении
Основное содержание работы отражено в публикациях
Подобный материал:

На правах рукописи


БУДАЕВ Евгений Сергеевич




ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ УЧЕБНО-АНАЛИТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ НА

WEB-ПОРТАЛЕ УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО СИТУАЦИОННОГО ЦЕНТРА


Специальность 05.25.05 - Информационные системы и процессы, правовые аспекты информатики


АВТОРЕФЕРАТ


диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук


Москва - 2007


Работа выполнена на кафедре информатизации структур государственной службы Российской академии государственной службы при Президенте Российской Федерации, г. Москва

Научный руководитель:
кандидат технических наук, доцент

Журавлев Игорь Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор


Демидов Н.Н.


кандидат технических наук, доцент

Филиппович А.Ю.

Ведущая организация:
Российский государственный

гуманитарный университет

Защита состоится «28» мая 2007 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 502.006.17 Российской академии государственной службы при Президенте Российской Федерации по адресу: 119606, Москва, пр-т Вернадского, д. 84, 2-й учебный корпус, ауд. 2115


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российской академии государственной службы при Президенте Российской Федерации (119606, г. Москва, проспект Вернадского, д.84)

Автореферат разослан «28» апреля 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор пед. наук,

кандидат физ.-мат. наук,

доцент Митин А.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Тема создания ситуационных центров (СЦ) в России в последнее время приобрела актуальное значение. Свидетельство тому – увеличившееся количество реализаций СЦ в различных отраслях экономики, регулярные научно-практические конференции и масса публикаций в прессе.

В связи с этим возникает потребность в организации образовательных ситуационных центров для подготовки специалистов и обучения управленческих кадров ситуационному анализу с использованием интеллектуальных информационно-коммуникационных технологий. Количество реально функционирующих в рамках учебного процесса ситуационных центров в стране мало, проработанные организационные, методические, дидактические аспекты применения СЦ в учебном процессе практически отсутствуют.

Ситуационный центр Российской академии государственной службы при Президенте РФ (СЦ РАГС) является первым в Европе учебно-исследовательским ситуационным центром (УИСЦ) при открытом учебном заведении. Одной из целей его создания является повышение качества проводимой в академии учебно-методической работы за счет поддержки ресурсами и средствами СЦ разнообразных активных форм проведения занятий со слушателями всех видов и форм обучения.

Функциональные возможности портальных решений позволяют использовать корпоративный портал для интеграции существующих программных продуктов в информационную среду СЦ и поддержки учебного процесса в УИСЦ.

Вопросы интеграции программного обеспечения различных производителей в ситуационном центре являются актуальными и не исследованными. Отсутствие специализированного программного обеспечения объясняется тем, что структура каждого ситуационного центра является уникальной. Дорогостоящее техническое оборудование, сложность создания ситуационных центров привели к тому, что для каждого ситуационного центра разрабатывалось свое программное обеспечение. И в данный момент сложилась такая ситуация, что не существует определенного программного обеспечения для ситуационных центров. Использование корпоративного портала в сложившейся ситуации становится оптимальным вариантом. Интеграция разнородных источников данных и приложений в корпоративном портале осуществляется на основе открытых стандартов. Работа с порталом ведется через стандартный обозреватель сайтов и применяется XML (extensible markup language – расширенный язык разметки) для обмена данными между различными приложениями.

Использование возможностей портального решения для организации учебного процесса, построение на основе данного решения отдельной модели учебного практического занятия, а далее информационной технологии разработки учебного практического занятия на портале учебно-исследовательского ситуационного центра является задачей новой и не исследованной.

Степень разработанности проблемы.

В отечественной и зарубежной научно-технической литературе представлено достаточно много работ, связанных с:
  • вопросами терминологии, классификации и организации ситуационных центров (А.В. Петров, А.Н. Райков, И.С. Терещенко, М.М. Тихомиров, Ю.Г. Федулов, А.Ю. Филиппович и др.);
  • вопросами структурного и объектно-ориентированного анализа и проектирования (Буч Г., Рамбо Дж., Джекобсон А, Коналлен Дж., Калянов Г.Н., Ларман К., Леоненков А.В., Нейбург Э., Максимчук Р. и др.);
  • использованием корпоративных порталов (Ньюкомер Э., Перроун П. Дж., Чаганти В., Коллинз Х., Хенриксон Х., Хофманн Ск. и др.).

Мало разработанными остаются методические, организационные и технологические аспекты применения ситуационных центров в учебной деятельности. Не уделено должного внимания проблемам проведения учебных занятий в среде учебно-исследовательского ситуационного центра и информационного и программного обеспечения данных занятий. Данное обстоятельство предопределило выбор темы, постановку цели и задач исследования.

Целью диссертационной работы является создание информационной технологии разработки учебно-аналитических задач на web-портале учебно-исследовательского ситуационного центра.

Объектом исследования является процесс подготовки и проведения учебных занятия в учебно-исследовательском ситуационном центре.

Предметом исследования являются методы и средства разработки учебно-аналитических задач на web-портале учебно-исследовательского ситуационного центра.

Диссертационное исследование выполнено в соответствии с положениями п. 7 области исследования специальности 05.25.05 «Информационные системы и процессы, правовое обеспечение информатики» (т.е. «прикладные автоматизированные … технологии по областям применения, ... процедурные ... модели предметной области»).

Задачи исследования:
  1. Анализ существующих портальных решений и выбор корпоративного портала для учебно-исследовательского ситуационного центра.
  2. Построение объектно-ориентированной модели процесса подготовки и решения учебно-аналитических задач.
  3. Разработка технологии организации учебно-аналитических задач на web-портале УИСЦ.
  4. Определение методических и технологических требований для реализации учебно-аналитических задач в УИСЦ.

Теоретической и методологической базой диссертационного исследования послужили труды российских и зарубежных ученых в области ситуационного анализа, разработки корпоративных портальных решений, а также работы по объектно-ориентированному анализу и проектированию.

Методы исследования, использованные в данной работе: метод ранжирования альтернативных вариантов, метод мозгового штурма и метод комиссий использовались экспертами при выборе критериев оценки портального решения; метод анализа иерархий использовался для выбора портального решения для учебно-исследовательского ситуационного центра; методы и модели структуризации использовались при моделировании процесса подготовки и решения учебно-аналитических задач.

Научная новизна. При выполнении диссертационного исследования получены следующие результаты, отражающие и характеризующие его научную новизну:
  1. Проведен выбор корпоративного портала для учебно-исследовательского ситуационного центра на основе результатов сравнительного анализа существующих портальных решений.
  2. Построена объектно-ориентированная модель процесса подготовки и решения учебно-аналитических задач.
  3. Создана технология разработки учебно-аналитических задач на web-портале учебно-исследовательского ситуационного центра.

Практическая ценность исследования заключается в использовании корпоративного портала в учебно-исследовательском ситуационном центре как программного обеспечения интеграции приложений и применении web-узла как основы для разработки учебно-аналитической задачи на портале УИСЦ. Разработан электронный шаблон web-узла типовой учебно-аналитической задачи на web-портале учебно-исследовательского ситуационного центра.

Апробация работы. Результаты исследования докладывались на: совместной междисциплинарной аспирантской конференции РАГС-СЗАГС (Санкт-Петербург, 2004 г.); на научно-практической конференции «Информационно-аналитические средства поддержки принятия решений и ситуационные центры» (Москва, 2005 г.); на научно-практической конференции «Ситуационные центры: модели, технологии, опыт практической реализации» (Москва, 2006 г.); на научно-практической конференции «Ситуационные центры и перспективные информационно-аналитические средства поддержки принятия решений» (Москва, 2007 г.); на научном семинаре кафедры информатизации структур государственной службы.

Структура диссертационной работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, приложений. Общий объем работы составляет 158 стр., в работе содержится 62 рисунков, 13 таблиц. Список литературы содержит 111 источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, выделены объект и предмет исследования, сформулированы цели и задачи исследования, научная новизна и практическая ценность диссертационной работы.

В первой главе «Сравнительный анализ портальных решений и выбор корпоративного портала для УИСЦ» дано определение ситуационного центра, сформулированы цель и задачи ситуационного центра, рассмотрены виды ситуационных центров и приведена их классификация.

Ситуационный центр является сложной организационно-технической системой, реализующей функции подготов­ки и поддержки принятия управленческих решений. Это современный высокотехнологичный инструмент управленческой деятельности, который позволяет наиболее полно и оперативно представлять информацию о сложившейся ситуации органам управления, прогнозировать возможные сценарии ее развития, оперативно подготавливать возможные альтерна­тивные варианты управленческих решений и оценивать их последствия.

Создание ситуационных центров – это интеграция в одной организационно-функциональной структуре административно-управленческих, технических, телекоммуникационных, информационных и программных ресурсов для обеспечения оперативного, всестороннего, интеллектуального анализа обстановки и выработки качественных и адекватных решений по управлению сложными ситуациями.

В главе рассмотрены особенности организации учебно-исследовательского ситуационного центра. То обстоятельство, что учебно-исследовательских ситуационных центров в настоящее время мало, а существующие в России УИСЦ предназначены главным образом для обслуживания определенных ведомств и потому выполняют строго определенные операции, является причиной для исследования ситуационного центра в учебном процессе.

Описывается СЦ РАГС как учебно-исследовательский ситуационный центр. СЦ РАГС рассматривается как сложная организационно-техническая среда, включающая следующие виды обеспечения:
  • техническое;
  • программное;
  • информационное;
  • методическое;
  • организационное.

Анализ существующего программного обеспечения СЦ РАГС, а также анализ учебных занятий, проводимых в СЦ РАГС, позволил выделить ряд требований, которым должен отвечать программный продукт интеграции приложений в УИСЦ. Это в первую очередь, возможность взаимодействия с существующим в СЦ РАГС программным обеспечением, ее гибкая и легкая настройка. Помимо этого, система должна иметь возможность расширения, т.е. хорошую масштабируемость.

Наличие данных требований к программному продукту интеграции приложений привело к возможности использования в качестве такого программного обеспечения корпоративный портал. Корпоративное портальное решение обладает гибкими возможностями интеграции, масштабирования. Работа на корпоративном портале ведется с помощью стандартных обозревателей сайтов и с использованием открытых стандартов. Именно работа порталов с открытыми стандартами является тем важным фактором, позволяющим большинству разработчиков программного обеспечения включить в свои программные продукты возможности работы через протокол HTTP.

Для того, чтобы найти оптимальное портальное решение для внедрения в СЦ РАГС, был проведён анализ рынка портальных платформ и определены его основные участники: mySAP Enterprise Portal 6.0, IBM WebSphere Portal 5.0, BEA WebLogic Portal 8.1, Oracle AS Portal 10g, Sun Java System Portal Server 6.3, Plumtree Corporate Portal 5.0, Microsoft SharePoint Portal Server 2003, BroadVision InfoExchange Portal 8.0, CA CleverPath Portal 4.7. Рассмотрены основные критерии портальных решений и проведено их сравнение, которые можно увидеть в табл.1.

На следующем этапе это множество портальных решений было разбито на две части на основании критерия комплексности – возможности тесной интеграции портала с другими продуктами своего производителя:
  • системы производителей комплексных решений;
  • системы производителей индивидуальных портальных решений.




Табл. 1. Сравнительный анализ портальных платформ

№
Критерий
Портальные решения

Системы производителей комплексных решений
Системы производителей индивидуальных портальных решений

WebSphere Portal Server 5
Oracle Application Server Portal 10g
Microsoft SharePoint Portal Server 2003
mySAP Enterprise Portal 6
BEA WebLogic Portal 8.1
Sun Java

System Portal Server 6.3
Plumtree Corporate Portal 5
BroadVision InfoExchange Portal
CA CleverPath Portal

1
2
3
4
5
6
7
8
9

1
Разграничение прав доступа к информации согласно внутреннему распорядку организации
+
+
+
+
+
+
+
+
+

2
Поддержка возможности подписки на

информацию
+
+
+
+
+
+
+
+
+

3
Персонализация рабочего места каждого

сотрудника
+
+
+
+
+
+
+
+
+

4
Публикация
+/-
+
+
+
+
+
+
+
+

5
Поддержка элементов документооборота
+
+
+
+
+
+
+
+
+/-

6
Универсальный поиск по содержанию портала
+
+
+
+
+
+
+
-
+

7
Наличие средств обеспечения коллективной работы
+
+
+
+
+
+
+
+
+

8
Автоматическое сканирование и индексация неструктурированных данных
+
+
+
+
+
+
+
-
+

9
Средства создания портальных приложений
+
+
+
+
+
+
+
+
+

10
Поддержка мобильных устройств доступа к порталу
+
+
+
+
+/-
+
+
+
+

11
Поддержка протоколирования действий и

аудита пользователей портала
+
+
+
+
-
+
+
+
+

12
Обмен сообщениями
+/-
+
+
-
+/-
+
+/-
-
+/-

13
Форумы
+
+
+
-
+
+
+
-
-

14
Голосования
+
+
+
-
+
+
+
-
-

15
Управление проектами
-
+
+
-
-
-
+
-
-

16
Масштабируемость
+
+
+
+
+
+
+
+
+

17
Работа с двумя или более операционными системами
+
+
-
+
+
+
+
+
+

18
Хранилище данных
+
+
+
+/-
+/-
+/-
+/-
+/-
+/-

19
Поддержка стандарта WSRP
+
+
+
+
+
+
+
+
+

20
Поддержка стандарта JSR-168
+
+
+
+
+
+
+
+
+

21
Поддержка различных браузеров
+
+
+
+
+
+
+
+
+

22
Поддержка стандарта WebDAV
-
+
+
+
-
+
+
-
+

23
Механизм резервного копирования
-
+
+
+
-
+
-
-
-

24
Взаимодействие между портлетами
+
+
+
+
+
+
+
+
+

25
Наличие визуального редактора
+/-
+
+
+/-
+
+/-
+
+
-

26
Работа с различными форматами документов
+
+
+
-
+
+
+
+
+

27
Поддержка E-mail (электронной почты)
+
+
+
+
+
+
+
+
+

28
Наличие сервера приложений
+
+
+
+
+
+
+
+
+

29
Аутентификация
+
+
+
+
+/-
+
+/-
+/-
+/-

30
Наличие механизма единой точки входа
+
+
+
-
+
+
+
+
-

31
Поддержка внешнего механизма единой

точки входа
+
+
+
+
+
+
+
+
-

32
Интеграция со средствами идентификации
+/-
+
+
+
+/-
+
+
+
+

«+» - соответствие данного критерия продукту, «+/-» - частичное соответствие данного критерия, «-» - несоответствие данного критерия

Для СЦ РАГС необходима масштабируемая и гибкая портальная платформа, гарантирующая решение самых различных задач. Поэтому были выбраны комплексные информационные системы, т.е. следующие портальные решения: Microsoft SharePoint Portal Server 2003, Oracle AS Portal 10g, IBM WebSphere Portal 5.0.

Далее процесс выявления оптимального портального решения был разделен на два этапа. На первом этапе необходимо было выявить наиболее важные критерии оценивания данных продуктов с помощью экспертных оценок.

В первом туре экспертизы всем экспертам были розданы списки из тридцати двух критериев портальных решений, использованных в сравнительном анализе, проведенном ранее. Из этого списка экспертам было предложено выбрать шесть критериев анализа портального решения, используя метод ранжирования альтернативных вариантов. Суть данного метода заключается в том, что каждый эксперт должен за шесть итераций выбрать шесть наиболее предпочтительных критериев. Причём на каждой итерации эксперт выбирает один самый важный критерий, который вычеркивается из общего списка. На следующей итерации он выбирает самый предпочтительный вариант из оставшихся критериев и т.д., пока все шесть критериев не будут выбраны.

Второй тур экспертизы состоял из двух частей и реализован с помощью метода мозговой атаки. Поскольку при сравнительном анализе портальных решений были использованы наиболее общие критерии их оценки, было решено рассмотреть и внести дополнительные критерии, важные с точки зрения конкретного внедрения портального решения в СЦ РАГС. В связи с этим, в первой части экспертам предлагалось сформулировать дополнительные критерии, по каким-либо причинам не вошедшие в список. Затем был составлен сводный список выбранных и предложенных критериев.

Во второй части экспертам предстояло выбрать из общего списка критериев шесть наиболее значительных путём коллективного обсуждения. Здесь использовался метод комиссий. В первую очередь рассматривались критерии с наибольшим числом голосов. Все критерии, набравшие самое большое количество голосов, были обсуждены экспертами. Таким образом, в итоге были выбраны шесть критериев, на основе которых следовало определить оптимальное портальное решение:
  • масштабируемость;
  • поддержка и сопровождение;
  • работа с русским языком;
  • поддержка элементов документооборота;
  • совместимость форматов файлов;
  • стоимость.

Для выбора оптимальной платформы для учебно-исследовательского ситуационного центра использовался метод анализа иерархий, разработанный американским ученым Томасом Саати (Saaty Thomas L.). Данный метод применяется в случаях, когда решение принимается в условиях определенности, т.е. когда данные известны, и им можно задать относительные веса (весовые коэффициенты), которые представляют степень их значимости в процессе принятия решений. Основные этапы принятия решения при данном методе следующие:
  • построение иерархии рассматриваемой проблемы;
  • декомпозиция сложной проблемы – определение ее компонент и связей между ними;
  • парное сравнение компонент проблемы – для сравнения критериев используем шкалу относительной важности, разработанную Т.Саати;
  • сравнение критериев представляется в виде обратно симметричной матрицы парных сравнений;
  • математическая обработка полученных суждений.

Таким образом, оптимальным портальным решением для учебно-исследовательского ситуационного центра был признан пакет Microsoft SharePoint Portal Server 2003. Из трёх представленных портальных решений продукт корпорации Microsoft получил наибольший весовой коэффициент по методу анализа иерархий.

Во второй главе «Модель процесса подготовки и решения учебно-аналитических задач» описываются учебные практические занятия и модель их подготовки и решения с использованием объектно-ориентированного проектирования.

Ситуационный центр РАГС предназначен для обеспечения учебного процесса академии за счет поддержки ресурсами и средствами СЦ разнообразных активных форм проведения занятий со слушателями всех видов и форм обучения.

Предусматривается проведение в СЦ РАГС занятий следующих форм:

- лекции-демонстрации;

- лекции-дискуссии;

- анализ конкретных ситуаций (case-study);

- деловые игры.

С точки зрения организации информационных процессов, проводимые занятия можно разделить на два вида: лекции и практические занятия (деловые игры и анализ конкретных ситуаций). Разделение учебных занятий по видам и формам проведения представлено на рис.1.



Рис.1. Учебные занятия в учебно-исследовательском ситуационном центре


Занятия первого вида характеризуются наибольшей занятостью преподавателя в проведении занятия. Всю (лекция-демонстрация) или основную часть (лекция-дискуссия) занятия преподаватель выступает по сущности рассматриваемой проблемы. При этом отображение информации ведется с одного активного источника информации – автоматизированного рабочего места (АРМ), с которого осуществляется демонстрация учебных материалов, которые выводятся на видеопроцессор, формирующем изображение на видеостене УИСЦ, и управление ею. Поскольку с точки зрения автоматизации и организации информационных потоков занятия-лекции являются менее сложными, чем практические занятия, рассматриваться в данной работе они не будут.

Занятия второго вида – это практические занятия, которые проводятся по сценарию занятия с использованием ролей микрогрупп (команд) участников занятия. В основе ролевой игры обычно лежит межличностная, конфликтная ситуация. Участники игры принимают на себя роли и в процессе диалогового общения пытаются разрешить конфликт. Хотя действия игроков не регламентируются и формально свободны от правил, сюжет игры может содержать общее указание о форме реализации или представления решения, а сама игра всегда содержит «скрытые» правила. Такими правилами служит указание основных ролевых характеристик, должностного положения по роли, цели и реальные ролевые прототипы или их общепринятая трактовка, этические и служебные правила поведения. Все это накладывает на участников требования, от выполнения которых во многом зависит конечный результат их участия в игре. Одновременно, в отсутствие формальных правил, эти характеристики частично выполняют направляющую функцию, определяя возможные варианты действий игрока.

В учебно-исследовательском ситуационном центре поддержка практических занятий реализуется в виде учебно-аналитических задач, посвященных решению управленческих проблем. Учебно-аналитическая задача (УАЗ) – совокупность программного, информационного, методического и математического обеспечения учебного практического занятия в ситуационном центре по решению конкретной управленческой проблемы.

Разделение УАЗ на виды осуществляется по отсутствию (анализ конкретных ситуаций) или наличию (деловая игра) дифференциации функциональных ролей микрогрупп участников занятия и цепочки решений.

Современные системы управления отличает высокая сложность, технологичность, многофакторность и возрастающая интенсивность обработки информации. Метод анализа конкретных ситуаций наиболее эффективен для подготовки специалиста к работе в подобных условиях. Основное содержание анализа конкретных ситуаций – групповое моделирование проблемной ситуации, установление возможных тенденций ее развития, экспертное прогнозирование возможного развития проблем­ной ситуации в условиях применения различных стратегических решений. Проблемная ситуация может быть технической, социальной, управленческой. Она может требовать нахождения конкретного решения или определения совокупности действий, которые приведут к выходу из критической ситуации. Такие задачи, в отличие от традиционных учебных задач, будучи построены на реальном материале, могут не иметь однозначного решения и могут содержать избыточную информацию или ее недостаток, то есть носят проблемный характер.

В деловых играх групповое моделирование целесообразно допол­нять процедурами принятия коллективных решений. Эти процедуры поддерживаются прикладным программным обеспечением, которое целесообразно размещать на автоматизированном рабочем месте преподавателя или аналитика. Ключевым, центральным элементом деловой игры является имитационная модель объекта, поскольку только она позволяет реализовать цепочку решений. В качестве модели может выступать организация, профессиональная деятельность, совокупность законов или физических явлений и т. п. В сочетании со средой (внешним окружением имитационной модели), имитационная модель формирует проблемное содержание игры. Действующими лицами в деловой игре являются участники, организуемые в микрогруппы (команды), и выполняющие индивидуальные или командные роли. При этом и модель, и действующие лица находятся в игровой среде, представляющей профессиональный, социальный или общественный контекст имитируемой в игре деятельности специалистов. Сама игровая деятельность предстает в виде вариативного воздействия на имитационную модель, зависящего от ее состояния и осуществляемого в процессе взаимодействия участников, регламентируемого правилами. Систему воздействия участников на имитационную модель в процессе их взаимодействия можно рассматривать как модель управления. Вся игровая деятельность происходит на фоне и в соответствии с дидактической моделью игры, включающей такие элементы, как игровую модель деятельности, систему оценивания, действия игротехника и все то, что служит обеспечением достижения учебных целей игры.

При использовании видеоконференций возможна организация микрогрупп удаленных участников.

Проведение учебно-аналитического занятия предусматривает использование сценарного режима. Сценарий – это априори заданная последовательность этапов работы участников и соответствующие каждому этапу последовательность, содержание, формы представления данных на видеостене и индивидуальные средства отображения. Сценарный режим до начала сеанса работы в СЦ готовится специальной группой из штатных и привлекаемых специалистов.

В главе рассмотрено методическое и организационное обеспечение УАЗ в УИСЦ, типовой сценарий проведения учебно-аналитической задачи.

В настоящее время разработаны следующие УАЗ: деловая игра «Социальное развитие региона Россий­ской Федерации», занятия по анализу конкретных ситуаций «Динамика развития (Макроэконо­мическая модель краткосрочного и среднесрочного прогнозирования экономического развития)», «Корректировка избирательной кампа­нии по динамике мотивационного профиля электората», «Анализ управленческой проблемной ситуации», «Демографический кризис в России и пути его преодоления».

Количество УАЗ в учебно-исследовательском ситуационном центре будет увеличиваться каждый год. Данное обстоятельство вкупе с тем, проработанные организационные, методические, дидактические аспекты применения СЦ в учебном процессе практически отсутствуют, привело к необходимости разработки модели процесса подготовки и решения учебно-аналитических задач. Для построения данной модели были использованы научные исследования типового сценария проведения учебно-аналитических задач, упомянутые выше.

Для построения модели процесса подготовки и решения УАЗ была выбрана методология объектно-ориентированного анализа и проектирования UML (Unified Modeling Language – унифицированный язык моделирования). Выбор именно этой методологии объектно-ориентированного моделирования по сравнению с методами структурного анализа и проектирования был предопределен тем, что объектно-ориентированные методы получают всё большее распространение среди разработчиков программного обеспечения. И по своей сути объектный подход одновременно является и структурным, так как удовлетворяет его основным критериям. Более того, в настоящее время четко выявляется тенденция использования в объектно-ориентированном подходе базовых для классического структурного подхода нотаций, фактически структурный подход поглощается объектно-ориентированным.

Язык UML – это стандартный язык объектно-ориентированного моделирования. С помощью языка UML можно визуализировать, специфицировать, конструировать и документировать программные системы, организационно-экономические системы, технические системы и другие системы различного рода. Метод объектно-ориентированной декомпозиции заключается в представлении системы в виде совокупности классов и объектов проблемной области. Процесс объектно-ориентированного анализа и проектирования сложных систем можно представить как поуровневый спуск от наиболее общих моделей и представлений концептуального уровня к более частным и детальным представлениям логического и физического уровня. Язык UML является мощным инструментом проектировщиков и программистов. Для моделирования использовалось программное обеспечение Rational Rose 7 разработки IBM Rational Software – средство визуального моделирования языка UML.

С использованием данного программного обеспечения была разработана модель процесса подготовки и решения учебно-аналитических задач. Были подготовлены несколько видов диаграмм, отражающих сущность моделируемой системы в различных аспектах.

В первую очередь это диаграммы прецедентов портала СЦ и web-узла УАЗ. Диаграмма прецедентов предназначена для моделирования бизнес-процессов организации и требований к создаваемой системе. На рис. 2 представлена одна из основных диаграмм прецедентов – модели диаграмма прецедентов управления узлами портала.





Следующий этап – это диаграммы классов УИСЦ и УАЗ. Диаграмма классов служит для моделирования статической структуры классов модели и связи между ними. Основные диаграммы классов представлены на рис. 3 и 4.





  1. Диаграмма классов УИСЦ






  1. Диаграмма классов УАЗ

Диаграмма последовательности иллюстрирует очередность выполнения операций взаимодействия объектов во времени и отображает объекты и классы, вовлеченные в сценарий.




Далее эти модели были реализованы в виде web-портала УИСЦ и в виде отдельного web-узла УАЗ на данном портале. На основе диаграммы классов web-узла была разработана схема web-узла учебно-аналитической задачи.

Схемы организации портала УИСЦ и web-узла учебно-аналитической задачи, представлены соответственно на рис.6 и 7:







Рис.6. Схема портала УИСЦ




Рис. 7. Схема web-узла УАЗ

После этого следует реализовать данные схемы портала УИСЦ и web-узла УАЗ на корпоративном портале Microsoft Share Point Portal Server 2003.

В третьей главе «Технология разработки web-узла типовой учебно-аналитической задачи на портале УИСЦ» описана технология разработки типовой учебно-аналитической задачи на портале УИСЦ на примере трёх внедренных в учебный процесс задач.

В главе поэтапно описывается технология разработки учебно-аналитических задач на web-портале УИСЦ. Она включает в себя этапы работы над разработкой схемы портала и запуск портала в УИСЦ. Первый этап состоит из пункта анализа и выбора портального решения, разработки модели на UML и схемы портала УИСЦ, запуска и настройки портала УИСЦ. Следующий этап представлен методикой разработки web-узла типовой УАЗ.

В главе описывается эксплуатация web-узла УАЗ на примере двух учебно-аналитических задач, практическое применение данной модели в учебном процессе и представлены основные этапы работы с web-узлом УАЗ.

Рассматривается практическое применение web-узла УАЗ на каждом занятии, где оценивается значение web-узла в учебном процессе. Были сформулированы основные этапы занятия.

Технология разработки учебно-аналитических задач на web-портале учебно-исследовательского ситуационного центра представлена на рис. 9.

На основе опыта проведения занятий были выдвинуты методические требования к подготовке и проведению учебно-аналитической задачи, которые были представлены в виде электронных шаблонов документов описания, подготовки и проведения УАЗ.

Электронные шаблоны документов учебно-аналитической задачи в итоге были объединены в общий электронный шаблон web-узла УАЗ, с помощью которого можно организовать новый web-узел УАЗ и настроить его для работы с новой задачей, затратив при этом малое количество времени и усилий.






Рис. 8. Технология разработки учебно-аналитических задач на web-портале УИСЦ



Электронный шаблон web-узла типовой УАЗ включает:

- список участников УАЗ с различными правами доступа;

- структурированную библиотеку документов УАЗ;

- модуль генерации обсуждений;

- модуль генерации опросов.

Участниками УАЗ могут быть:

- руководитель – руководитель группы организаторов учебно-аналитической задачи, обладает правом создавать и вносить важные изменения в web-узел учебно-аналитической задачи;

- организатор – преподаватели, аналитики или сотрудники учебно-исследовательского ситуационного центра, которые работают над организацией учебно-аналитической задачи;

- слушатель – студент, обучаемое лицо.

Участникам УАЗ назначены профили с различными правами доступа на web-узле (различные права доступа к библиотеке документов УАЗ, возможность добавлять дополнительные web-узлы, организовывать доски обсуждений, добавлять, удалять и редактировать новости и мероприятия УАЗ).

По результатам работы было предложено создать базу проектов УАЗ в целях накопления, систематизации и анализа проведённых работ, в которую будут включены все проекты УИСЦ. Во время заполнения формы по организации мероприятия все данные, вводимые участниками проекта, будут автоматически включаться в базу данных. Введенные данные можно отредактировать и вывести на печать в любое время. Накопленную информацию в будущем можно будет использовать для анализа этих мероприятий и дальнейшего развития учебного процесса в УИСЦ.

Электронный шаблон был опробован при создании web-узла УАЗ «Анализ международных конфликтов» и проведении занятия по данной задаче. В результате использования электронного шаблона web-узла типовой УАЗ было сокращено время организации web-узла учебной задачи на корпоративном портале. Это время складывается не только из сэкономленного времени на настройку web-узла, но и из времени, которое было сокращено путем использования электронных шаблонов документов описания, подготовки и проведения УАЗ.

В четвертой главе «Развертывание информационной среды учебно-аналитических задач на портале УИСЦ» рассматривается использование Microsoft SharePoint Portal Server 2003 в УИСЦ, а также пример интеграции приложения (Matlab Web Server) в корпоративный портал УИСЦ.

Внедрение Microsoft SharePoint Portal Server в учебно-исследовательский ситуационный центр является фактором обеспечения эффективности научно-образовательного и учебного процесса. Данный портал служит не только для автоматизации разработки учебно-аналитических задач, но и в качестве программного продукта интеграции приложений учебно-исследовательского ситуационного центра. Развитие web-технологий в настоящее время позволяет интегрировать большое число современных программных пакетов в web-портал. Данная система, запущенная в первый момент как intranet-система для работы внутри локальной сети предприятия, в будущем с малыми затратами может функционировать и в глобальной сети Internet.

Портал предназначен для организации и интеграции различных программных продуктов в единую информационную среду с одновременным расширением информационных и функциональных возможностей этой среды.

В главе описаны шаги по инсталляции, запуску и настройке как самого портала УИСЦ, так и отдельных web-узлов УАЗ. Наибольшее время на этих этапах было потрачено на запуск самого портала УИСЦ, и на запуск первого web-узла УАЗ. При использовании электронного шаблона web-узла типовой учебно-аналитической задачи время развертывания web-узла резко сократилось.

В УИСЦ широко используется Matlab – мощное универсальное средство решения математических задач. Благодаря большому набору возможностей по вычислению и настройке, которая позволяет создавать и подключать дополнительные модули, данный пакет является одним из лучших в настоящее время и является универсальным средством для проведения математических вычислений. Вследствие этого Matlab был выбран в качестве программного пакета для проведения сложных математических вычислений в ситуационном центре.

В СЦ РАГС Matlab используется в нескольких УАЗ для осуществления определённых вычислений. В данных УАЗ на этапах вычисления Matlab используется как мощное математическое средство для осуществления вычислений над матрицами различного уровня в зависимости от входных данных. Надо заметить, что Matlab используется в данных УАЗ как составная часть сложной поэтапной работы. Помимо Matlab в УАЗ используются такие программные продукты как Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft PowerPoint. При этом широким образом используется возможность интеграции Matlab в Microsoft Excel.

В системе Matlab существует возможность организации web-сервера. Запустить web-сервер можно при помощи дополнительного модуля Matlab Web Server.

В рамках проекта учебно-аналитической задачи «Демографический кризис» Matlab Web Server был интегрирован в портал УИСЦ. Портал УИСЦ и Matlab Web Server представляют собой разные web-технологии, и в работе была выполнена интеграция этих двух разных технологий на одном портале.

После этого при выполнении УАЗ «Демографический кризис», слушатели могут воспользоваться возможностями вычислений Matlab не только в среде Microsoft Excel, но и воспользоваться клиент-серверной технологией Matlab проведения вычислений. Тем самым они могут оценить плюсы и минусы этих двух способов вычислений с использованием различных технологий. С одной стороны увидят удобство и универсальность клиент-серверной технологии, не зависящей от программного обеспечения конкретного персонального компьютера клиента. С другой стороны ощутят гибкость вычислений с использованием Microsoft Excel и Matlab, но которые должны быть установленными на персональном компьютере.

В заключении подведены итоги выполненных исследований и перечислены основные научные и практические результаты, полученные автором:
  1. На основе проведенного сравнительного анализа существующих программных пакетов организации корпоративных порталов для разработки учебно-аналитических задач в УИСЦ был выбран Microsoft SharePoint Portal Server 2003.
  2. Исследованы существующие методологии проектирования информационных систем и предложена объектно-ориентированная модель проекта учебно-аналитической задачи.
  3. Создана технология разработки учебно-аналитической задачи на основе шаблона web-узла типовой УАЗ.
  4. Реализованы методические требования к представлению УАЗ в УИСЦ в виде электронных шаблонов документов описания, подготовки и проведения УАЗ.
  5. Внедрен Microsoft SharePoint Portal Server 2003 в среду УИСЦ и разработаны web-узлы учебно-аналитических задач на данном портале, интегрирован Matlab Web Server в web-портал учебно-исследовательского ситуационного центра.


Основное содержание работы отражено в публикациях:
  1. Будаев Е.С. Выбор портальной платформы для ситуационного центра Российской академии государственной службы при президенте РФ // Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. Выпуск 11(33) – М.: МАРТИТ –2006 – С. 123-130.
  2. Будаев Е.С. Выбор сетевого портала для ситуационного центра в административном управлении // Научно-техническая информация, Сер. 2 – 2007 – № 3 – С. 1-13 (материал сдан в редакцию 04.10.06).
  3. Будаев Е.С. Использование web-технологий как средство интеграции приложений в ситуационном центре // Информационно-аналитические средства поддержки принятия решений и ситуационные центры: Материалы научно-практической конференции, состоявшейся в РАГС 28-29 марта 2005 года / Под общ. ред. А.Н. Данчула – М.: Изд-во РАГС, 2006 – С. 288-292.
  4. Будаев Е.С. Использование Microsoft Office SharePoint Portal Server 2003 в Ситуационном Центре РАГС // Ситуационные центры: модели, технологии, опыт практической реализации: Материалы научно-практической конференции, состоявшейся в РАГС 18-19 марта 2006 года / Под общ. ред. А.Н. Данчула – М.: Изд-во РАГС, 2007 – С. 95-100.
  5. Будаев Е.С. Пути повышения эффективности единой корпоративной информационной системы органов государственной власти // Государственность и государственная служба России: пути развития: Материалы совместной междисциплинарной аспирантской конференции РАГС-СЗАГС. Выпуск 4 / Под общ. ред. В.К. Егорова, В.А. Шамова, В.М. Герасимова, В.М. Кашиной – СПб.: Изд-во СЗАГС, 2004 – С. 262-263.
  6. Будаев Е.С. Пути повышения эффективности единой корпоративной информационной системы органов государственной власти // Россия: тенденции и перспективы развития: Сборник научных статей РАГС, ИНИОН, СЗАГС. Выпуск 4 / Под общ. ред. В.К. Егорова, А.С. Горшкова, В.М. Герасимова, В.М. Кашиной. – М.: Изд-во РАГС, 2005 – С. 59-61.

Автореферат


диссертации на соискание ученой степени кандидата наук

Будаев Евгений Сергеевич


Информационная технология разработки учебно-аналитичеких задач на web-портале учебно-исследовательского ситуационного центра


Научный руководитель

Журавлев Игорь Владимирович, кандидат технических наук, доцент


Изготовление оригинал-макета

Будаев Евгений Сергеевич


Подписано в печать_____________2007 г. Тираж_____экз.

Усл. п.л.______


Российская академия государственной службы

при Президенте Российской Федерации


Отпечатано ОПМТ РАГС. Заказ №_____


119606, Москва, пр-т Вернадского, 84