Аль-Хілалі Зайнаб Сааді Хусейн Розробка та аналіз програмної підсистеми складання регулярного розкладу занять для освітньої платформи

Краткое описание

Аль-Хілалі Зайнаб Сааді Хусейн, тимчасово не працює. Назва дисертації: «Розробка та аналіз програмної підсистеми складання регулярного розкладу занять для освітньої платформи». Шифр та назва спеціальності 01.05.03 математичне та програмне забезпечення обчислювальних машин і систем. Спецрада Д26.001.09 Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Міністерство освіти і науки України
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Міністерство освіти і науки України
Кваліфікаційна наукова
праця на правах рукопису
Аль-Хілалі Зайнаб Сааді Хусейн
УДК 004.6:004.4
ДИСЕРТАЦІЯ
РОЗРОБКА ТА АНАЛІЗ ПРОГРАМНОЇ ПІДСИСТЕМИ
СКЛАДАННЯ РЕГУЛЯРНОГО РОЗКЛАДУ ЗАНЯТЬ ДЛЯ
ОСВІТНЬОЇ ПЛАТФОРМИ
01.05.03 – Математичне та програмне забезпечення
обчислювальних машин і систем
Подається на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
Дисертація містить результати власних досліджень. Використання
ідей, результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне
джерело
_______________________________(підпис, ініціали та прізвище здобувача)
Науковий керівник Шевченко Володимир Петрович,
кандидат фіз.-мат. наук, доцент
Київ – 2020

ЗМІСТ
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ....................................................... 13
ВСТУП.........................................................................................................14
РОЗДІЛ 1 РОЗВИТОК ЕЛЕКТРОННОГО НАВЧАННЯ........................ 19
1.1 eLearning 2.0 ..................................................................................21
1.1.1 WEB 2.0......................................................................................26
1.2 Управління навчанням (LMS-системи)...........................................27
1.2.1 Особливості LMS ........................................................................30
1.2.2. Еволюція електронної дистанційної освіти. ............................35
1.2.3. Планування як один з ключових елементів успішних LMS .37
1.2.4. Підходи до планування ..............................................................38
1.3 Стандарти електронного навчання ..................................................39
1.3.1 Основні можливості Tin Can API...............................................49
Висновки до розділу 1................................................................................53
РОЗДІЛ 2 КРАЩІ ПРАКТИКИ ВПРОВАДЖЕННЯ ТА
ВИКОРИСТАННЯ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ НАВЧАЛЬНИМ ВМІСТОМ..57
2.1 Основні характеристики e-learning рішень .....................................57
2.2 Порівняння систем управління навчанням .....................................60
2.3 Фактори, що впливають на намір студентів використовувати
систему управління навчанням (LMS).............................................................67
Висновки до розділу 2................................................................................81
РОЗДІЛ 3. СКЛАДАННЯ РОЗКЛАДУ ЯК РОЗШИРЕННЯ
ФУНКЦІОНАЛУ LMS ......................................................................................... 84
3.1 Рішення задачі масового обслуговування.......................................85
3.1.1. Актуальність задачі масового обслуговування .......................85
12
3.2. Класичне рішення задачі масового обслуговування по Erlang. ...87
3.3 Альтернативне рішення задачі масового обслуговування ............93
3.3.1. Математична постановка задачі................................................94
3.3.2 Блок – схема моделювання.........................................................97
3.3.3 Аналіз результатів моделювання .............................................100
3.3.4. Прогнозування часу очікування нового звернення до його
обслуговування .............................................................................................105
3.4 Складання розкладу робочих змін .................................................110
3.4.1 Складання розкладу персоналу................................................111
3.4.2 Система Scheduling_WFM ........................................................113
3.5. Прототип системи складання розкладу на основі Scheduling_WFM
............................................................................................................................124
3.5.1 Запропоноване рішення щодо планування .............................126
Висновки до Розділу 3..............................................................................134
ВИСНОВКИ .............................................................................................. 138
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ.................................................141
Додаток A. .................................................................................................154
Додаток Б...................................................................................................155
Додаток В. .................................................................................................156

Список литературы

ВИСНОВКИ
У роботі приділено багато уваги попереднім дослідженням систем
управління навчанням. Ідентифіковано стадії розвитку систем, їх переваги та
недоліки, а також шляхи вдосконалення. Оскільки створення підходящих
розкладів впливає на ефективність роботи викладачів, а також на прихильність
їх до освітньої установи – цим зумовлюється важливість проведеного
дослідження, розробленої моделі та програмного забезпечення. Огляд
літератури, ґрунтовне дослідження факторів, та подальше дослідження і
розробка допомогли розв’язати поставлені задачі та побудувати ефективну
модель, яка задовольняє вимогам.
В дисертаційній роботі проведено ретельний порівняльний аналіз
існуючих підходів до управління навчанням через освітні платформи, а також
запропоновано модель для складання розкладів у закладі освіти. Проведено
дослідження властивостей запропонованої моделі.
Головний результат дисертаційної роботи – розробка та аналіз
програмної системи складання регулярного розкладу занять для освітньої
платформи, що розв’язує практично важливі задачі управління ресурсами з
галузі програмного забезпечення обчислювальних машин і систем,
комп’ютерних наук та інформаційних технологій у застосуванні до людських
ресурсів навчального середовища освітньої системи. Розроблена система може
використовуватись як окрема, так і інтегрована у існуючі освітні платформи.
Розроблені моделі та системи мають суттєве значення для підвищення якості
складених розкладів та надійності відповідних програмних систем, надають
більше можливостей для якісного управління розкладом у освітній платформі.
В результаті проведеної роботи вирішено такі наукові задачі:
1. Обґрунтовано зв’язок задач складання розкладу для навчального
закладу і контактного центру, що дало можливість застосувати напрацювання
в одній галузі для розв’язання важливої задачі з іншої.
139
2. Проведено аналіз підходів до складання розкладів для агентів із
набором часових обмежень у позмінній формі та ідентифіковано основні
вимоги до регулярних позмінних розкладів та обмеження на їх параметри.
3. Побудовано нову адаптовану та ефективну модель складання
розкладу, що дало можливість розробити систему управління розкладом з
функцією його складання.
4. Досліджено властивості запропонованої моделі, що дало
можливість пересвідчитись у її якості.
5. Для обґрунтування ефективності та адекватності моделі,
запропонованої для складання регулярних розкладів, систему, розроблену на
базі запропонованої адаптованої моделі, апробовано на базі навчальних
закладів.
Запропонована модель відповідає визначеним вимогам, що висуваються
до складання та управління розкладами, а робить цей процес ефективним.
Наукова новизна полягає у наступному:
• досліджено та систематизовано підходи до організації освітніх
платформ, а також до укладання розкладів для ідентифікації ключових
факторів ефективного функціонування таких систем;
• розроблено та адаптовано інтелектуальні моделі складання
розкладу для агентів з часовими обмеженнями, що дозволило ефективно
розв’язати поставлену задачу;
• проаналізовано властивості розробленої моделі – теоретично та
експериментально;
• показано ефективність та адекватність запропонованої моделі при
складанні та управлінні розкладами для освітніх платформ, а також
обґрунтовано її переваги.
Основні положення та висновки дисертаційного дослідження
обговорювалися на наукових семінарах кафедри інтелектуальних програмних
систем факультету комп’ютерних наук та кібернетики Київського
140
національного університету імені Тараса Шевченка і отримали схвальні
відгуки.
Результати дисертаційної роботи знайшли застосування у Київському
національному університеті імені Тараса Шевченка в процесі виконання
фундаментальної теми «Теорія і методи розробки інтелектуальних
інформаційних технологій та систем» (№16КФ015-02, номер державної
реєстрації 0116U006378).
Отримані результати були впроваджені у навчальний процес за
спеціальністю «Комп’ютерні науки», освітня програма «Інформатика» на
факультеті комп’ютерних наук та кібернетики КНУ, а також при розробці
системи складання розкладу для освітньої платформи