Разработка средств визуального моделирования расписания занятий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Саратовский государственный технический университет

Разработка средств визуального моделирования расписания занятий

К-т техн. наук., доц. Клеванский Н.Н.

Костин С.А.

Пузанов А.А.

Использование компьютерной графики (КГ) играет большую роль в фундаментальных научных исследованиях. На начальных этапах исследований акцент делается на использование иллюстративных свойств КГ, например, диаграмм, гистограмм, графиков, схем и т.д. Это дает возможность глубже понять проблему, вникнуть в нее и носит описательный характер. Более сложным процессом является использование возможностей КГ позволяющих максимально использовать способность человека мыслить сложными визуальными образами в научных исследованиях.

Традиционно расписание занятий ВУЗа представляется в табличной, текстовой форме. Табличная форма обеспечивает простой и емкий механизм для получения студентами и преподавателями информации о месте, дисциплине и времени проведения занятий. С помощью этого метода на ограниченном пространстве помещается вся информация, необходимая для нормальной организации учебного процесса.

Эти достоинства традиционного представления расписания обращаются в недостатки при его формировании и анализе. Становится невозможной целостная оценка параметров и характеристик. Проблематично, например, выделить лекционные занятия и посмотреть их распределение по нечетным неделям или узнать о наличии свободных аудиторий для проведения практических занятий в пятницу в 8.00.

Для устранения недостатков представления расписания в табличной текстовой форме, а также для получения средств анализа параметров и характеристик, был разработан метод визуализации параметров расписания занятий [1]. Результат использования этого метода - это получение когнитивных форм визуализации как уже составленного расписания, так и процесса его формирования.

Так как система формирования расписания занятий реализована в СУБД Microsoft Access [2, 3, 4], то для визуализации расписания использован Microsoft Visio. Единицей рисунка является форма (shape - графический образ, форма), т.е. любое изображение - это набор форм. Для управления формами и рисунками используется язык программирования поддерживающий технологию OLE Automation, например Visual Basic. Использование векторной графики и возможности программного формирования изображений дает необходимые средства для разработки графических отчетов.

Обеспечение доступа к внешней для Access программе Visio производится в соответствии с шаблоном проектирования Proxy [5]. Согласно этому шаблону в систему должен вводиться некоторый “представитель” компонента, другой программы. На “представителя” возлагается обязанность по взаимодействию с реальным компонентом. Этот шаблон реализуется через внедрение в Access надстройки (add-ins) “Экспорт данных в Visio”, которая содержит классы-оболочки, обеспечивающие интерфейс к необходимым объектам Visio. Используя язык программирования Visual Basic for Application (VBA), встроенный во все приложения Microsoft Office, получаем мощный механизм визуализации характеристик расписания.

На рис.1 представлены хранилище данных о расписании занятий, система формирования расписания, надстройка визуализации в Access и средства графического представления в Visio (рис. 1).

Рис. 1. Реализация шаблона проектирования Proxy

Было решено выделять цветом лекционные, практические и лабораторные занятия:

красным - лекции,

синим - практические занятия,

зеленым - лабораторные занятия.

В результате был получен способ представления исходного расписания занятий не в текстовой, а в графической форме (рис. 2.а). Это привело к исчезновению избыточной информативности традиционного представления расписания, дало возможность акцентировать внимание на целостной оценке распределения занятий и оценки его характеристик. Такой метод визуального моделирования был применен при формировании отчета аудиторий нагрузки (рис.2.б) и аудиторной нагрузки преподавателей (рис. 2.в).

Возможно изменение представления расписания с указанием сортировки по времени проведения занятий или по четности недели. Надстройка также позволяет запустить механизм визуализации составления расписания. Механизм визуализации представляет собой ролик, который начинается с пустого расписания. Постепенно пустота заполняется занятиями. Последовательность вывода занятий соответствует работе программы формирования расписания, что помогает ее анализировать.

На рис.2 показаны примеры некоторых графических отчетов (все занятия, аудитории, преподаватели), полученных с помощью надстройки “Экспорт данных в Visio”. Каждый столбец на рис.2.а является расписанием группы, на рис.2.б - нагрузкой аудитории, а на рис.2.в - аудиторной нагрузкой преподавателя. Столбцы делятся на 6 блоков по количеству учебных дней в неделе. Каждый блок содержит информацию о трех парах занятий четной и нечетной недели.

Рис. 2. Визуальные модели расписания

Литература

визуализация расписание программа

1. Клеванский Н.Н., Макарцова Е.А., Дудин Д.И. Использование графического представления в планировании расписания занятий // Совершенствование подготовки учащихся и студентов в области графики, конструирования и стандартизации: Межвуз. научн.-метод. сб. Саратов: СГТУ, 2002. - С. 113-114.

2. Клеванский Н.Н., Макарцова Е.А. Формирование расписания с использованием динамических критериев загруженности // XI Международная конференция-выставка «Информационные технологии в образовании». Часть IV. - М.: МИФИ, 2001. - С. 139-140.

3. 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.

4. Клеванский Н.Н., Макарцова Е.А., Костин С.А. Моделирование стратегии формирования расписания занятий ВУЗа средствами реляционной алгебры // Прикладные проблемы образовательной деятельности: Межвуз. сб. научн. тр. Воронеж: ВГПУ, 2003. - С.71-74.

5. Крэг Ламан. Применение UML и шаблонов проектирования.: Пер. с англ.: Уч. Пос. - М.: Издательский дом “Вильямс”, 2001. - С. 395-399.

Размещено на Allbest.ru