Сегодня происходит стремительное развитие средств вычислительной техники, что приводит к изменениям условий образования и используемых педагогами средств и форм обучения [1]. Расширение спектра технических средств для обеспечения работы с большими объемами информации диктует необходимость внедрения информационных технологий в образование [2].

Решение одной из важнейшей проблемы качественной организации учебного процесса в педагогических Вузах начинается с реализации задач планирования и оптимизации учебного процесса. Анализ существующей практики показал, что наиболее распространенной в образовательных учреждениях является задача автоматизация составления учебного расписания, которая влияет на эффективность учебного процесса, так как обеспечивает оптимальные варианты загруженности учебных аудиторий, групп студентов и профессорско-преподавательского состава [3, 4, 5]. Составление расписания учебных занятий и связанная с этим задача управления аудиторным фондом традиционно являются трудоемким и сложным процессом. Решить данную проблему может помочь автоматизированная система составления расписания. На данный момент существует множество подобных систем, которые упрощают процесс составления расписания, но при этом обладают множеством недостатков [4, 6, 7].

Интерес к вопросам автоматизации составления расписания возник и стал расти и развитием информационных и компьютерных технологий. Проблемы автоматизации составления расписания рассматривались в работах многих исследователей: Н.Н. Клеванского, Р.В. Конвея, Э.Г. Коффмана, В.Л. Максвелла, М.Г. Маслова, Л.В. Миллера, В.Г. Пайкерса и др.

Решение задач, связанных с автоматизацией составления расписания привело к созданию теории расписаний, дающей универсальные решения разных задач, связанных с календарными планами, упорядочиванием работы во времени, пространстве и с учетом возникающих ограничений [7, 8, 9, 13]. Автоматизация составления расписания в рамках рассматриваемой теории расписаний, как правило, использует математический аппарат целочисленного программирования [12]. Необходимо отметить, что многие исследователи указывают на то, что в малой образовательной системе с небольшим числом ограничений возможно непосредственное использование методов целочисленного программирования не привлекая методы традиционной теории расписаний [10, 11, 12].

Методы составления расписаний можно условно разделить на: точные (графовые модели; методы линейного целочисленного, программирования; методы имитационного моделирования, нейронных сетей и др.), которые учитывают узкий круг задач с низкой размерностью; эвристические (целочисленное программирование, использующее эвристические алгоритмы), которые учитывают размерность, помогают описывать сложные связи объектов, но часто опорой служат допущения случайного характера; комбинированные, при решении конкретных задач [5]. Отметим, что большинство работ имеет тенденцию к использованию эвристических методов составления оптимального расписания учебных занятий (например, генетический алгоритм и методы имитационного моделирования с созданной базой данных имеющихся в наличии информационных ресурсов и др.).

Данные методы находят применение в разрабатываемых студентами Волгоградского государственного социально-педагогического университета программах. На рисунке 1, приведен пример подобной работы студентов с использованием среды программирования Delphi и распространенных в учебных заведениях офисных пакетов: Microsoft Access и Microsoft Excel.

Рис. 1. Интерфейс программы «MakeTime».

В приведенной выше программе «MakeTime» , на вход подаются данные о преподавателях, дисциплинах, группах, количестве часов и аудиториях. После формирования нагрузки программа генерирует расписание занятий, которое автоматически заносится в базу данных Microsoft Access. Программа позволяет генерировать общее расписание факультета, а так же выбирать, для каких групп вывести расписание в Excel-файл. Таким образом, имеется возможность все группы вывести в один файл или только определенные.

Анализируя существующие методы и подходы к составлению расписания занятий можно отметить экономическую нецелесообразность использования полностью автоматизированной системы составления расписания занятий для факультетов педагогических Вузов, так как построение точной математической модели очень трудоемко [7]. Реализованный в предложенной нами программе «MakeTime» подход, обеспечивает хранение необходимой информации при составлении расписания занятий, позволяет оперативно вносить и распечатывать возникающие изменения в учебном процессе, может использоваться для упрощения составления расписания отдельных факультетов, с учетом специфики их работы.

1. Данильчук Е.В., Куликова Н.Ю. Модель формирования готовности будущего учителя информатики к использованию интерактивных средств обучения // Грани познания. 2014. № 7 (34). С. 70-75.
2. Куликова Н.Ю., Бондар Д.Н., Ульев А.Н. Использование интерактивных средств обучения и мобильных технологий в образовательном процессе // Гуманитарные научные исследования. 2016. № 6  [Электронный ресурс]. URL: http://human.snauka.ru/2016/06/15420 (дата обращения: 17.06.2016).
3. Бартенев А.С. Обзор основных вопросов автоматизированного составления расписания занятий в высшем учебном заведении // Современные научные исследования и инновации. 2011. № 5 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2011/09/2576 (дата обращения: 31.03.2016).
4. Звездичев Г.Ю. Проблемы и противоречия внедрения адаптивных информационных систем в образовании // Экономика и менеджмент инновационных технологий. 2016. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://ekonomika.snauka.ru/2016/02/10673 (дата обращения: 14.02.2016).
5. Бабаева Ф. Ш. Задачи оперативного управления: (на примере задачи составления расписания Вуза) // Международная конференция “Информационные технологии в образовании” [Электронный ресурс].  URL: http://edu.evnts.pw/materials/118/15391/ (дата обращения 10.04.2016).
6. Безгинов А. Н., Трегубов С. Ю. Обзор существующих методов составления расписания // Информационные технологии и программирование: межвузовский сборник статей. Выпуск 2(14). – М.: МГИУ, 2005.
7. Семенов С. П., Татаринцев Я. Б. Сравнительный анализ подходов к автоматизации составления расписаний учебных занятий в образовательных учреждениях // Известия АлтГУ . 2010. №1-1 С.103-105.
8. Конвей Р. В., Максвелл В. Л., Миллер Л. В. Теория расписаний – М.: Наука, 1975. – 395 с.
9. Маслов М. Г. Эвристический алгоритм решения задачи составления расписания учебных занятий в вузе // Математические методы в технике и технологиях: Сб. трудов XV Международной научной конференции. В 10–и т. 2–4 июня 2002 г. – Тамбов, 2002. –Т. 9. – С. 86–88.
10. Клеванский Н.Н., Макарцова Е.А. Анализ результатов автоматического формирования расписания занятий ВУЗа // XII Международная конференция-выставка «Информационные технологии в образовании». Часть IV. – М.: МИФИ, 2002. – С. 193.
11. Клеванский Н.Н., Кашин С.С. Формирование расписания занятий университета с использованием методов ранжирования // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2010. № 4 (49). С. 143–150.
12. Сидорин А. Б., Ликучева Л. В., Дворянкин А. М. Методы автоматизации составления расписания занятий. Ч.1. Классические методы // Известия ВолгГТУ . 2009.Т. 12. №7. С.116-120.
13. Танаев В. С., Сотский Ю. Н., Струсевич В. А. Теория расписаний. Многостадийные системы – М.: Наука, 1989. – 256 с.

Все статьи автора «Кузнецов Андрей Александрович»