автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Проектирование функциональной системы дистанционного образования

На правах рукописи

МАРИН Николай Алексеевич

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Специальность 05.13.12 — Системы автоматизации проектирования

(строительство)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Московском государственном строительном

университете

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ

доктор технических наук, профессор Гусаков Александр Антонович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Григорьев Эльген Порфирьевич

кандидат технических наук Куликова Екатерина Николаевна

Ведущая организация: Проектно-конструкторский и технологический

институт «Промстрой» (ПКТИПромстрой)

Защита диссертации состоится 30 июня 2005 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д212.138.01 в Московском государственном строительном университете по адресу: 113114, Москва, Шлюзовая набережная, д.8, ауд. 528.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан 30 мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совет доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Глобализация современной экономики, политики, духовной и социальной сфер многим обязана широчайшему распространению информационных технологий Возможность беспрепятственного общения людей из разных уголков планеты, автоматизация рутинных операций, быстрое внедрение новых технологий повлекли за собой изменения в процессе создания товаров и услуг.

Главным средством производства стал творческий потенциал сотрудников компании. Доля знаний сегодня составляет значительную часть в стоимости товаров. Значительно увеличилась доля наукоемких производств Сама наука требует максимальной творческой отдачи, как от самих ученых, так и от инженеров, реализующих инновации.

Быстрая смена технологий привела к тому, что современные студенты, зачастую, получают заведомо устаревшие знания. Как правило, если книга издана, она уже устарела. В период с окончания работы над рукописью до появления книги на прилавках магазинов значительная часть знаний автора, заложенных в книгу; утрачивает свою актуальность и переходит в разряд критикуемых. Специалисты вынуждены учиться непрерывно в течение всей жизни. Технологии развиваются почти с той же скоростью, с которой мы успеваем их постигать. По этой же причине необходим постоянный профессиональный рост преподавателей. Практическая направленность знаний предполагает их актуальность.

Сегодня значительная часть успешных организаций" во всем мире строит свою работу на основе философии всеобщего управления качеством (Total Quality Management - TQM), которая базируется на серии норм обеспечения качества, заложенных в серии международных стандартов серии ISO 9000, разработанных международной организацией стандартов ISO (International Standards Organization). Эта серия норм находит свое применение не только на промышленных предприятиях, но и на предприятиях сферы услуг - в здравоохранении, в информационных технологиях, а также в сфере образования.

Одним из принципов ISO 9000 является система непрерывной оценки и управления качеством. Этот процесс сопровождает все основные и функциональные процессы предприятия. Крайне важной в таких условиях становится задача количественной оценки значительной части качественных параметров, в том числе качества образования персонала предприятия.

В условиях перехода от постиндустриального к информационному обществу каждый вынужден считаться с появлением нового фактора производства. Не капитал, земля, рабочая сила или предпринимательские способности, а знания сегодня играют, зачастую, главную роль в процессе формирования материальных и духовных благ человечества. Сотрудники предприятий сегодня владеют значительной частью всех средств производства - собственными знаниями. При чем стоимость этих знаний только

увеличивается с утратой их уникальности. Как следствие, возрастает спрос на современное, актуальное, перспективное образование. Закон диалектики говорит о неизбежности перехода количественных изменений в качественные. На смену имеющейся должна прийти новая технология образования.

Качественным скачком в технологии образования, несомненно, стало дистанционное образование. Мировой опыт показывает необходимость и перспективность развития данной технологии. Почти половина бюджета Австралии сегодня формируется за счет дистанционного образования. По некоторым специальностям в британских университетах можно получить только дистанционное образование. Характерной особенностью является сегодня практическая направленность дистанционных образовательных программ, чрезвычайно взрос спрос на программы подготовки управленческих кадров.

Таким образом, очевидна актуальность исследования в области автоматизированного проектирования системы дистанционного образования, в особенности, функциональной системы дистанционного образования.

Цель диссертации: Разработка метода автоматизированного проектирования функциональной системы дистанционного образования. Для реализации цели были поставлены и решены следующие задачи: о анализ состояния методологической базы управления знаниями; о обоснование научной гипотезы создания метода автоматизированного проектирования системы управления знаниями компании в среде дистанционного образования; о определение структуры функциональной системы знаний предприятия; о разработка метода автоматизированного проектирования;

функциональной системы дистанционного образования; о выбор программного обеспечения проектирования функциональной

системы дистанционного образования и управления знаниями; о проведение экспериментальной проверки результатов и определение перспективных направлений исследования; Объект исследования: Проектирование функциональной системы управления знаниями в среде дистанционного образования.

Предмет исследования: Методы проектирования функциональной системы дистанционного образования строительного предприятия. Теоретические и методологические основы исследования включают: теорию функциональных систем, системотехнику строительства, системный анализ, экспертные методы, нейросемантическое моделирование, теорию графов, имитационное моделирование, теорию информации, информационные технологии, труды отечественных и зарубежных ученых.

Научная новизна исследования состоит в подходе к знаниям предприятия как самонастраивающейся функциональной системе. Традиционно знания понимаются' как нематериальный объект, который невозможно отторгать от сотрудников. С уходом сотрудника предприятие теряет его знания. Новый подход заключается в развитии знаний всей организации, а не

отдельных сотрудников, что позволяет равномерно распределять потенциал организации и минимизировать риски потерь. Не менее важен гомеостатический подход к проектированию и функционированию системы дистанционного обучения. Система обучения и развития персонала, как и прочие подсистемы САПР, обладает свойствами самоорганизации и саморегулирования. На защиту выносятся:

• метод автоматизированного проектирования функциональной системы дистанционного образования предприятия;

• метод оценки инновационности знаний предприятия;

• структура системы дистанционного обучения специалистов САПР. Практическая значимость работы. Разработанные методы и полученные в диссертации результаты позволяют развивать знания предприятия в наиболее перспективных и актуальных направления. Практическое применение метода оценки инновационности знаний дает возможность повысить эффективность работы проектно-строительных организаций в рыночных условиях хозяйствования без отрыва специалистов от производства работ. Апробация работы. Положения диссертационной работы обсуждались на заседаниях кафедры САПР, ученого совета Спецфакультета САПР, семинарах кафедры системного анализа в строительстве, семинаре по информационным технологиям МинАтома РФ, семинарах Российского научно-технического общества строителей, опубликованы в печатных работах. Практические методики, разработанные в диссертации, были апробированы в лаборатории информационных технологий специального факультета САПР МГСУ, в ООО «Аналитическо-консультационное бюро по автоматизированным строительным системам», а также в институте НТО строителей.

Внедрение результатов работы. Разработанный в диссертации метод был использован федеральным государственным унитарным предприятием «НИПКИИ «Атомэнергопроект» при внедрении автоматизированной телекоммуникационной обучающей системы. Применение указанного метода позволило, повысить уровень автоматизации и качества производства в целом Публикации: по теме диссертации опубликовано 5 научных работ, отражающих основные результаты.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений

Автор приносит благодарность руководству 0 0 0 «Аналитическо-консультационное бюро по автоматизированным строительным системам» и ФГУП «НИПКИИ «Атомэнергопроект» за предоставленную возможность использовать статистические материалы и проводить экспериментальное внедрение результатов исследования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования.

Первая глава диссертации посвящена анализу существующих методов повышения квалификации специалистов САПР в строительстве, методов управления знаниями и обучением и применяемых в них промышленных стандартов и спецификаций, а также классификации систем моделирования процессов дистанционного обучения.

В процессе проектирования систем дистанционного обучения и оценки качества знаний используется большое число различных методов и их комбинаций. В работе рассматриваются наиболее важные и часто используемые методы: прямые аналитические методы синтеза, эвристические методы проектирования, системы автоматизированного проектирования (САПР). Очевидными преимуществами САПР перед прочими методами проектирования является возможность автоматизированной интеграции с прочими системами предприятия на всех этапах жизненного цикла проектируемых объектов. В подобных условиях очевидна необходимость постоянного и непрерывного совершенствования знаний специалистов в контексте актуальных решаемых задач. Анализ показывает, что форма обмена знаниями с использованием инструментов управления знаниями, в том числе систем дистанционного обучения, в САПР в строительстве позволит дополнительно повысить эффективность работы специалистов за счет:

• постоянного доступа к необходимым знаниям;

• сокращения времени, необходимого для поиска информации;

• оперативного получения количественной информации о качестве обучения;

• повышения общего интеллектуального уровня предприятия и развития знаний, как фактора производства.

Общая функциональная схема системы дистанционного обучения показана на рис. 1. Прямыми и обратными стрелками показаны программные интерфейсы и интерфейсы пользователей, а также средства коммуникаций для персонала предприятия. Схема отражает процесс эксплуатации спроектированной системы и наполнения, его актуальными методическими материалами. Необходимым этапом в процессе проектирования системы дистанционного обучения является моделирование процессов, подлежащих автоматизации. Проанализирован ряд методов: метод функционального моделирования SADT (IDEF0), метод моделирования процессов IDEF3, моделирование потоков данных, Метод ARIS, Метод Ericsson Penker, Метод моделирования Rational Unified Process (RUP). Благодаря использованию современного языка UML в процессе проектирования, методы Ericsson Penker и RUP позволяют создать наиболее вариативную и наглядную модель автоматизируемых процессов.

Рис. 1. Общая функциональная схема системы дистанционного образования

Тем не менее, метод RUP значительно более приспособлен для разработки программного обеспечения и позволяет осуществлять многокритериальную классификацию систем дистанционного обучения с точки зрения функционально-системного подхода. Метод моделирования RUP предусматривает построение двух моделей, описывающих процессы предприятия в терминах ролей и потребностей, а также организацию в терминах взаимодействующих объектов, соответственно:

• модели бизнес процессов (Business Use Case Model);

• модели бизнес анализа (Business Analysis Model).

Обе модели являются логическим дополнением друг друга, что позволяет создать наиболее полную и всестороннюю модель автоматизируемого процесса. Далее, приведены некоторые из существующих классификаций систем дистанционного обучения и показана их неоднозначность. Предложен принцип многомерной классификации систем по набору классифицирующих признаков, а также набор этих признаков для сравнительного анализа систем дистанционного обучения. Соответствие обучающей системы модели процесса обучения рассматривается как один из критериев оценки качества системы дистанционного обучения конкретного предприятия. Главным критерием является экономическая эффективность работы предприятия и использования знаний как основного фактора производства.

Проведенный в работе анализ некоторых существующих обучающих систем и инструментальных средств наполнения их методическими материалами показал следующее. Несмотря на очевидные достижения, многие системы дистанционного обучения не обладают достаточным количеством обратных связей и не позволяют адекватно оценить качество, уровень и степень обновляемости знаний персонала предприятия в количественных показателях. Большинство систем предоставляют простой набор данных об успешности прохождения тестовых заданий обучаемыми, времени и периодичности обучения. Многие системы способны предоставить статистические данные для оценки качества разработанных методических материалов на основании распределения правильных вводов вариантов ответов. Тем не менее, ни одна из систем не обладает развитым средством количественного анализа соответствия знаний специалистов САПР необходимому уровню для решения текущих инновационных задач. Из-за отсутствия достаточного количества обратных связей, современная система дистанционного обучения не может в полной мере решать поставленные перед ней задачи повышения квалификации специалистов САПР и оценки качества их знаний.

Таким образом, в результате анализа было выявлено, что наилучшими в данных условиях технологиями проектирования и оценки знаний являются технологии, основанные оценке экономической эффективности предприятия. Выявлена проблема недостаточного управления знаниями, особенно их инновационностью.

Во второй главе для реализации поставленных задач были сформулированы методологические основы исследований на базе работ отечественных и зарубежных ученых. Работы включают ряд взаимосвязанных теоретических подходов и методов: теорию функциональных систем и основанную на ней системотехнику строительства, методы функционального и системного анализа, имитационное моделирование, нейросемантическое моделирование, теорию графов, экспертные методы, теорию информации, информационные технологии. Рассмотрены методические основы построения систем дистанционного обучения и математические основы качественной оценки количественных параметров, а также моделирования и планирования процесса обучения.

Выбор системы дистанционного обучения осуществляется на основе метода многокритериальной оптимизации. На этапе моделирования системы в процессе концептуального анализа количественные и качественные характеристики каждой подсистемы определяются совокупностью ^ = На основе статистических данных для аналогов,

систем дистанционного обучения, запроектированных ранее, строятся зависимости эксплуатационных или потребительских (экономических) параметров от типов используемых компонентов программного обеспечения Среди них требуемое дисковое пространство для всей системы (Ц), необходимая процессорная мощность (в) и требуемый объем памяти Чаще всего под эксплуатационными параметрами при концептуальном анализе рассматривают показатели надежности, устойчивости, безотказной работы, удобства администрирования, обновления, защищенности и масштабируемости системы. Потребительские экономические показатели при этом включают стоимость, рентабельность и окупаемость. Условно данные зависимости показаны на рис 2, •

а б

Рис 2. Условные концептуальные зависимости эксплуатационных (а) и потребительских (б) параметров от требуемого дискового пространства (Ц, необходимой процессорной мощности (в) и требуемого объема памяти (К)

При использовании метода многокритериальной оптимизации в концептуальном анализе строятся зависимости обобщенной целевой функции от показателя А, = ¡;(А,К Д5 Др ДТДП) или его компонент. Условная

сравнительная концептуальная характеристика для двух систем, выполненная на основе многокритериальной оптимизации, представлена на рис. 3.

Из рис. N. видно, что наилучшей является первая система, т.к. (^>6) и> следовательно, характеристики, объединенные в

совокупности А,°р', предпочтительней чем Л0/'. Однако данные зависимости не могут дать четкого представления, какие именно факторы повлияли на качество разрабатываемой концепции. Таким образом, целесообразно построить изменение данных зависимостей от совокупностей а далее от

(( = 1,2,3,...,л). На рис. N

конкретных элементарных параметров показано сравнение двух типов систем.

Для построения модели стратегии обучения необходимо разработать структурную модель процесса обучения. Введем конечное множество

■£-{¿1 , где I, - обучающий блок (/,-блок) соответствует порции

учебного материала, /,-блоки образуют сцепления, которые имеют начальные блоки {1о}и конечные (целевые) блоки {/*}. Обучающие /,-блоки связываются в граф, являющийся деревом, который обладает свойством полной выводимости, и, поэтому, является кластером. Независимость в графе позволяет

строить различные варианты последовательностей изложения учебного материала и выбирать из них наилучшие. На основании этого выбора удобно осуществлять составление учебных планов в системе дистанционного обучения, планирование занятий и интеграцию с календарными планами в САПР.

Методология исследования предполагает целенаправленную адаптацию указанных теоретических подходов к конкретным методам решения практических задач. Разработана методологическая схема диссертационных исследований, в которой представлены работы всех этапов, а также прямые и обратные связи между ними (рис.4).

Цель работы:

Разработка метода

автоматизированного

проектирования

функциональной системы

дистанционного

образования

Объект исследования:

Проектирование функциональной системы управления знаниями в среде дистанционного образования

Предмет исследования:

Методы проектирования функциональной системы дистанционного образования строительного предприятия

Задачи исследования:

• анализ состояния методологической базы управления знаниями

• обоснование научной гипотезы создания метода автоматизированного проектирования системы управления знаниями компании в среде дистанционного образования

• определение структуры функциональной системы знаний предприятия

• разработка метода автоматизированного проектирования функциональной системы дистанционного образования

• выбор йрограммного обеспечения проектирования функциональной системы дистанционного образования и управления знаниями

• проведение экспериментальной проверки результатов и определение перспективных направлений исследования

Результаты исследования:

• метод автоматизированного проектирования функциональной системы дистанционного образования предприятия

• метод оценки инновационное™ знаний предприятия

• структура системы дистанционного обучения специалистов САПР

Научная новизна исследования:

• концепция знаний предприятия как

самонастраивающейся функциональной системы

• гомеостати-ческий подход к проектированию и функционированию системы дистанционного обучения

Методология исследования:

• теория функциональных систем

• системотехника

• системный анализ

• экспертные методы

• нейросемантическое моделирование

• теория графов

• имитационное моделирование

• теория информации

• информационные технологии

Апробация работы:

Методы оценки инновационности знаний САПР в строительстве применялись в ФГУП «НИПКИИ «Атомэнергопроект»

Рис 4 Общая методологическая схема исследования

Третья глава диссертации посвящена разработке и адаптации методов, составляющих концептуальную модель процесса непрерывной поддержки работы специалистов, применяющих САПР в строительстве. Разработан метод автоматизированного проектирования функциональной системы дистанционного образования строительного предприятия.

Ключевым элементом модели САПР является взаимосвязь каждой из подсистем с прочими подсистемами функциональной системы. На каждом этапе жизненного цикла неизменно присутствуют прямые и обратные взаимосвязи. Большая часть из них носит постоянный и устойчивый характер. Это обеспечивает качество проектирования объектов и позволяет выявлять проблемные области до возникновения критических ошибок. Как следствие, при проектировании любой из подсистем САПР накладывается жесткое ограничение на интеграцию новых компонентов с существующими подсистемами.

Проектирование информационной системы необходимо строить на базе созданной заранее модели автоматизируемого процесса. Все требования и реализуемые функции описываются в этой модели на формальном языке ИМЬ. Характерной особенностью проектирования современного программного обеспечения (ПО) является необходимость его интеграции с большим количеством разработанного ранее ПО. В подобных условиях разработчик стеснен рядом рамок, обусловленных функционалом и интерфейсами ПО сторонних разработчиков. Этот факт влечет за собой необходимость итерационной разработки, создания версий ПО, осуществления вертикальной интеграции, и лишь потом - горизонтальное наполнение функционала. Т.е. на первом на начальных этапах разработки реализуется базовый функционал продукта и осуществляется внутренняя интеграция всех взаимодействующих частей. Кроме того, осуществляется интеграция на базе имеющихся интерфейсов созданных и внедренных ранее продуктов.

На этапе перехода от предынвестиционной фазы к фазе проектирования необходимо сформировать бюджет проекта и сроки его исполнения. Бюджет и календарный план подготавливаются при помощи программных средств, позволяющих позднее осуществить импорт данных в другие приложения. Наиболее предпочтительным форматом является язык ИМЬ.

На втором этапе осуществляется разработка первичных требований к проекту и их формальное согласование. Требования, описание модели и архитектура системы дистанционного обучения разрабатываются на языке

имь.

На следующем этапе разработчиками осуществляется анализ требований и разработка проектной документации в электронном виде. На основании предоставленных данных осуществляется привязка календарных планов к датам.

Далее, в соответствии с концепцией, описанной выше, выполняется разработка вертикально и горизонтально интегрированной версии системы, а также тестирование версии системы. Если версия удовлетворяет всем

предъявляемым требованиям, в ней реализованы все заданные функции, и она успешно прошла тестирование, система документируется и передается на опытную эксплуатацию. В случае, если в версии еще не реализованы все заданные функции, версия системы предоставляется заказчику для корректировки требований. После корректировки требований разработчики переходят к фазе реализации следующей версии и ее тестированию.

Реализация системы дистанционно образования специалистов САПР считается успешной в случае, если реализованы все функции, описанные в модели на первом этапе, и выполнены все требования заказчика в заданные сроки в пределах запланированного бюджета. Итерационный метод проектирования системы дистанционного образования специалистов САПР схематично показан на рис. 5.

Суть предлагаемого метода оценки инновационности знаний состоит в применении квалиметрического подхода к оценке потенциала знаний и отражения его результатов в финансовых показателях предприятия. Реализация метода осуществляется в несколько этапов, каждый из которых включает в себя ряд шагов.

На первом этапе на шаге 1 строится дерево свойств, показывающее взаимосвязи между сложными, простыми и элементарными свойствами. Дерево свойств строится в соответствии с рядом правил:

• признак деления на свойства должен быть один и должен отражать данные однородные свойства, то есть смешивать разнородные свойства в группе нельзя;

• лишние, дублирующие свойства не должны включаться в дерево свойств;

• в дерево свойств должно быть включено минимальное количество

свойств;

• допускается включать в дерево свойства, которые не имеют критерия в

конкретном выражении, но важны для оценки данного объекта.

Далее проводится экспертиза дерева свойств специалистами, которые ответственны за стратегию развития организации в долгосрочном периоде, на предмет соответствия поставленной задачи на предмет правильности его построения

На втором шаге первого этапа экспертным методом осуществляется определение коэффициентов весомости. Этот шаг включает в себя пять действий.

1) Составление индивидуальной анкеты для установления ненормируемых коэффициентов весомости по группам, которые комплектуются по дереву свойств.

2) Назначение экспертами ненормированных коэффициентов весомости в группах - число экспертов. Наивысшему по значимости

свойству эксперт назначает коэффициент 100% или 1, всем прочим устанавливаются меньшие значения коэффициентов в зависимости от снижения значимости.

3) Проведение согласования статистическими методами путем определения коэффициентов вариации и среднеквадратичного отклонения

- число групп оценок и соответствующее отсеивание

больших отклонений.

4) Составление сводной анкеты со значениями данных всех экспертов.

5) По заполненной сводной анкете определяются нормированные коэффициенты весомости в последовательности из пяти пунктов.

5.1. Определение среднеарифметического значения групповых ненормированных коэффициентов по формуле:

5.2. Определение суммы всех средних групповых ненормированных коэффициентов в каждой группе:

5.3. Определение групповых нормированных коэффициентов.

5.4. Определение коэффициентов весомости простых и элементарных свойств в общей системе качеств, которые получаются перемножением групповых коэффициентов, составляющих ветвь дерева по горизонтали:

где - число элементов по горизонтали в группе.

5.5. Проверка правильности расчетов, согласно которой сумма всех коэффициентов весомости в каждом уровне должна быть равна единице:

На третьем шаге выполняется определение базовых и экстремальных абсолютных показателей свойств. Задача сводится к нахождению максимального (наилучшего - базового /"6а3) и минимального (наихудшего -экстремального значения оценочных показателей. Значения текущих

оценочных показателей должны лежать в диапазоне:

На четвертом шаге оценка качества и анализ результатов производится по следующей схеме, состоящей из двух шагов.

1) Определяются относительные значения всех элементарных свойств по формуле:

Р.-Р..

к'~~Р -Р

2) Вычисляется интегральная оценка:

На пятом шаге экспертным методом выполняется определение ключевых индексов производительности (КИП) для каждой должности на предприятии, сотрудники на которых пройдут курс в системе дистанционного обучения. Ключевые индексы производительности - это те качества профессионала, которые имеют прямое влияние на эффективность его работы. После определения КИП необходимо осуществить измерение каждого из показателей, у всех сотрудников, обучаемых в системе. КИП измеряются в денежных или финансовых показателях. Все они соответствуют различным областям знания Предпочтительно построение интегральной оценки для каждого из КИП. Те показатели, которые имеют наименьшее значение интегрального показателя, требуют немедленного изменения

Второй этап - оценка рентабельности знаний методом чистой стоимости. Каждое знание, как фактор производства связано получаемой прибылью. Благодаря наличию данных об обучении специалистов в системе дистанционного обучения и возможности динамической оценки успеха реализуемых каждым из них проектов, имеется возможность оценки доли прибыли, приносимой каждым из видов знаний. На этом этапе осуществляется сопоставление величины исходной инвестиции в обучение с общей суммой дисконтированных чистых денежных поступлений, генерируемых ею в течение прогнозируемого срока.

Общая накопленная величина дисконтированных доходов

где к срок, в течение которого инвестиция в обучение будет приносить прибыль организации в годах, Р/, Р2, , Р/с - размеры доходов, г - коэффициент, определяемый аналитиком на основании ежегодного процента возврата на инвестируемый капитал, поскольку приток денежных средств распределен во времени

Чистый приведенный эффект рассчитываться по формуле.

где - величина исходной инвестиции в обучение.

Если Ег > 0, то образовательный проект следует принять Если Е1 < О

или то проект следует отвергнуть, поскольку он убыточен, либо не

приносит прибыли, соответственно При прогнозировании доходов по годам необходимо по возможности учитывать все виды поступлений как производственного, так и непроизводственного характера, которые могут быть ассоциированы с данной инвестицией в образование персонала Так, если по окончании периода реализации проекта планируется поступление средств в виде ликвидационной стоимости оборудования или высвобождения части оборотных средств, они должны быть учтены как доходы соответствующих периодов

Непрерывное образование, как правило, предполагает не разовую инвестицию, а последовательное инвестирование финансовых ресурсов в

течение некоторого количества лет. В этом случае формула для расчета Ег модифицируется следующим образом

Л

где I — прогнозируемый средний уровень инфляции, I - размеры инвестиций в обучение по годам, - сроки этих инвестиций в годах, - общий срок инвестирования в годах, - размеры доходов от инвестиций по

годам, - срок получения прибыли от инвестиций в годах.

Необходимо отметить, что показатель отражает прогнозную оценку изменения экономического потенциала предприятия в случае принятия рассматриваемого проекта Этот показатель аддитивен во временном аспекте, Т е различных проектов, следует суммировать.

На третьем этапе выполняется определение эффективности инвестиций в образование. Этап осуществляется через небольшое время после реализации образовательного проекта, чтобы полученные навыки и умения были закреплены у персонала в процессе практической работы, начали приносить реальный доход. На первом шаге третьего этапа определяются новые значения КИП и подсчитывается разница показателей до и после обучения.

Доход от обучения получается путем суммирования данных по всем изменившимся КИП. Расчет эффективности обучения осуществляется по формуле:

где - затраты на обучение, - доход, включающий все виды поступлений как производственного, так и непроизводственного характера, ассоциированные с затратами

Далее, осуществляется сравнение полученного показателя эффективности со средними показателями по отрасли и принятие решения о целесообразности дальнейших инвестиций в данную образовательную программу, либо внесении изменений в систему повышения квалификации специалистов. Б случае, если анализ проводился по нескольким инвестиционным проектам одновременно, возможно выявление наиболее перспективных направлений инвестирования и оперативного перенаправления финансовых потоков.

Таким образом, в результате исследования, разработан метод количественной оценки качества, актуальности и современности знаний предприятия. Предложенный метод позволяет определить наилучшее время, для внесения изменений в систему развития, оценки и обучения персонала, а также выявить ключевые направления деятельности организации, требующие изменений, как в краткосрочном, так и в долгосрочном периоде.

Специфической функцией САПР является сопровождение объекта строительства и реконструкции на всех этапах жизненного цикла. Немаловажным фактом является параллельное сосуществование избирательно вовлеченных элементов, подсистем САПР, взаимосодействующих достижению определенного полезного результата. Результат, как системообразующий фактор, требует переориентации всех решений, и иерархия подсистем формируется как иерархия результатов. Каждый элемент наделен прямой и обратной связью с прочими элементами системы. Общая структура САПР и место функциональной системы дистанционного обучения в ней показано на рис. 6.

Рис. 6. Функциональная система дистанционного образования в среде САПР

В четвертой главе диссертации отражены результаты экспериментального внедрения адаптированной системы дистанционного обучения в ФГУП «НИПКИИ «Атомэнергопроект» и определена экономическая и целевая эффективность разработок.

В качестве базовой для внедрения новой системы была выбрана принятая в ФГУП «НИПКИИ «Атомэнергопроект» концепция виртуальных атомных электростанций (ВАЭС). Поэтому для рассмотрения выбирались масштабируемые мультисерверные системы, соответствующие принципам открытых систем и стандартам для электронных систем обучения. На основе проведенного обследования была показана целесообразность применения системы Lotus Workplace Collaborative Learning (LWCL).

Как и большинство современных систем дистанционного обучения, не имела в своем составе развитого модуля, позволяющего осуществлять не только сбор, но и анализ статистической информации об успешности обучения, релевантности и валидности тестовых заданий. Реализованная подсистема статистики позволяет осуществлять сбор и анализ информации по ряд}' параметров каждого вопроса тестового задания. Статистические данные могут направляться на анализ с заданной периодичностью в различных текстовых и графических форматах. Схема адаптации системы показана на рис. 7.

Базовым форматом для распространения учебных материалов был выбран Sharable Content Object Reference Model (SCORM). Благодаря учету большого количества аспектов взаимодействия методических материалов и тщательной проработке механизмов интеграции, SCORM позволяет обеспечить полную переносимость для методических материалов между системами, его поддерживающими.

Технические характеристики серверов системы дистанционного обучения должны учитывать объем информации, приходящийся на каждого пользователя системы, объем и динамику информационных потоков, возможности расширения, требования систем управления базами данных, сервера приложений, серверов Поэтому была принята

следующая конфигурация: 2 процессора Intel Pentium XEON 1ГГц, 2 жестких диска 80 Гбайт SCSI, 10000 об/сек, работающих в режиме дублирования. Это позволяет снизить вероятность возможных потерь информации по причине физических сбоев системы.

Предложенная методика применения адаптированной системы дистанционного обучения для передачи специалистам САПР в строительстве инновационных знаний позволила сократить затраты на повышение квалификации специалистов в среднем на 20% по организации и повысить производительность работы персонала. Базируясь на методиках, изложенных в диссертации, система была внедрена на ряде предприятий промышленной и образовательной отраслей: ФГУП концерн «Росэнергоатом» филиал «Калининская АЭС», Мордовский Государственный Университет им. Н. П. Огарева (строительный факультет) и др.

Рис. 7. Схема адаптации системы дистанционного обучения Lotus Workplace Collaborative Learning

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проанализированы традиционные методики передачи специалистам, применяющим САПР, знаний о подходах к решению традиционных и инновационных задач, новых технологиях применения САПР, изменениях в нормах и правилах проектирования, внутренних приказах и инструкциях. Проведен анализ существующих автоматизированных систем дистанционного обучения. Предложен метод многомерной классификации систем обучения. Выявлена необходимость в непрерывной количественной оценке качества знаний специалистов, обучаемых в системе, а также оценке инновационности знаний всей организации.

2. Выявлена необходимость выделения стратегии обучения в отдельную подсистему и оформления ее в виде базы знаний, независимой от технической подсистемы дистанционного обучения. Обосновано применение адаптированных систем управления обучением для решения задачи информационной поддержки специалистов, применяющих САПР, в рамках информационного обеспечения в структуре САПР. Проведен анализ современных систем дистанционного обучения, который показал, отсутствие систем, полностью удовлетворяющих предъявляемым выше требованиям. Анализ показал существование систем, которые, благодаря поддержке открытых стандартов, могут быть адаптированы для информационной поддержки специалистов САПР, что является предметом дальнейшего изучения. Разработана математическая модель учебного процесса, позволяющая выделять кластеры знаний, и планировать на их базе учебных процесс, строить учебные планы в системе дистанционного обучения.

3. Разработан метод оценки инновационности знаний, как количественной оценки качества знаний. Этот метод позволяет осуществлять управление и планирование в организации, базируясь на информации об имеющихся на сегодняшний день реальных навыках у персонала, моделировать развитие организации в формате «что, если». Метод, в отличие от рассмотренных в первой главе, позволяет количественно оценить эффективность использования знаний, имеющихся на сегодняшний день на предприятии, отразить эту оценку в финансовых показателях, и дать количественно обоснованные рекомендации по стратегии развития организации на ближайший и долгосрочный период времени.

4. Разработан метод автоматизированного проектирования функциональной системы дистанционного образования специалистов, применяющих САПР. Метод основывается на принципах гомеостатического и процессного подходов к проектированию и работе организации. Специфика метода состоит итерационном подходе к проектированию, т.е. реализации версий с горизонтальным расширением функционала после осуществления полной внутренней вертикальной интеграции, а также в непрерывном информационном сопровождении специалистов САПР на всех этапах жизненного цикла объекта строительства и реконструкции.

5. Модель непрерывной информационной поддержки работы специалистов, применяющих САПР в строительстве, реализованная в системе дистанционного обучения, апробирована и внедрена в ФГУП «НИПКИИ «Атомэнергопроект». Внедрение адаптированной системы Lotus Workplace Collaborative Learning, которая была выбрана в качестве системы дистанционного обучения на предприятии, позволило уменьшить суммарные затраты на повышение квалификации специалистов САПР. Внедрение позволило повысить эффективность работы за счет возможности, быстрого обращения к учебным материалам без установки дополнительного программного обеспечения на клиентские компьютеры пользователей, вне зависимости от расположения рабочего места сотрудника и наличия постоянного подключения к корпоративной компьютерной сети предприятия.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Марин Н А Функциональная система управления знаниями в среде дистанционного образования. / Методы и модели автоматизации проектирования: и управления в строительстве: Научн.-техн. сб. - М.,2003. - С. 58 - 60.

2. Марин Н.А. Методы повышения эффективности использования знаний в строительном проектировании. / Современные представления об инвестиционных процессах и новые строительные технологии: труды секции «Строительство» РИА. -М.: РИА, 2004 - Вып. 5. Ч. 1. - С. 133 - 145.

3. Марин Н.А. Оценка инновационности знаний современного предприятия. / Методы и модели автоматизации проектирования и управления в строительстве: Научн.-техн. сб. - М.,2004. - С. 97 - 101.

4. Марин Н.А., Пресняков Н.И., Гамер И.И. Система дистанционного образования как часть производства. // Строительный эксперт - М., 2004. -№6(169).

5. Марин Н.А. Функциональная система управления знаниями в среде дистанционного образования / Проблемы повышения эффективности деятельности предприятий: Материалы международной, научно-практической конференции - Брест, 2005. - С. 78 - 80.

КОПИ-ЦЕНТР св. 7:07: 10429 Тираж 100 экз. Тел. 185-79-54 г. Москва, ул. Енисейская д. 36

/ А ь

í'Wi „л

V UV изо

V ч »

09 ИЮЛ 2005