ВКР МЭИ: «Исследование и разработка методов автоматизированного составления расписания на базе платформы .NET»

Диплом МЭИ 09.03.03 "Прикладная информатика" Исследование и разработка методов автоматизированного составления расписания на базе платформы .NET

Бесплатная консультация по вашей теме: Telegram: @Diplomit Телефон/WhatsApp/MAX: +7 (987) 915-99-32, Email: admin@diplom-it.ru,

Актуальность темы ВКР

Процесс составления расписания в образовательных учреждениях является одной из самых сложных и трудоемких задач, требующих учета множества ограничений и условий. Согласно исследованию Министерства просвещения РФ (2024), средний сотрудник учебного отдела тратит до 150 часов на ручное составление расписания для одного семестра, при этом в 30% случаев возникают конфликты и нарушения учебного процесса. В условиях цифровой трансформации образования разработка автоматизированных систем составления расписания становится критически важной задачей для повышения эффективности работы учебных заведений.

Особую актуальность данная тема приобретает в свете требований Руководства по написанию ВКР для МЭИ, где особое внимание уделяется практической реализации и внедрению разработанных решений. Платформа .NET предоставляет мощные инструменты для разработки высокопроизводительных приложений, что делает ее идеальным выбором для создания систем автоматизированного составления расписания.

Цель и задачи

Цель исследования: исследование и разработка методов автоматизированного составления расписания на базе платформы .NET для Национального исследовательского технологического университета "МИЭТ", обеспечивающих повышение эффективности процесса и снижение количества конфликтов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• Провести анализ существующих подходов к автоматизированному составлению расписания и выявить их недостатки
• Исследовать алгоритмы оптимизации для решения задачи составления расписания
• Определить функциональные и нефункциональные требования к системе на основе анализа процессов МИЭТ
• Разработать архитектуру системы на базе платформы .NET
• Реализовать прототип системы с основными модулями: ввод данных, алгоритмы оптимизации, визуализация расписания
• Провести тестирование системы в условиях МИЭТ
• Оценить эффективность внедрения системы по критериям: сокращение времени составления расписания, снижение количества конфликтов, удовлетворенность пользователей

Объект и предмет исследования

Объект исследования: процессы составления расписания в высших учебных заведениях, в частности, в Национальном исследовательском технологическом университете "МИЭТ".

Предмет исследования: методы и технологии разработки систем автоматизированного составления расписания на базе платформы .NET, включая алгоритмы оптимизации, архитектурные решения и методы интеграции с существующими информационными системами университета.

Исследование фокусируется на создании решения, которое будет соответствовать специфике работы МИЭТ, учитывая особенности учебного процесса, требования к расписанию и необходимость интеграции с существующими информационными системами университета.

Примерный план (Содержание) работы

Структура ВКР должна отражать логическую последовательность этапов исследования и разработки системы автоматизированного составления расписания. Вот примерный план работы по данной теме:

Глава 1. Анализ проблемной области и постановка задачи

• 1.1. Современное состояние систем автоматизированного составления расписания в образовательных учреждениях
• 1.2. Анализ существующих алгоритмов оптимизации для решения задачи составления расписания
• 1.3. Исследование процессов составления расписания в МИЭТ
• 1.4. Выявление проблем и ограничений текущих методов составления расписания
• 1.5. Постановка задачи и определение критериев оценки эффективности

Глава 2. Результаты работ, выполняемые на этапах анализа, проектирования и разработки

• 2.1. Анализ требований к системе автоматизированного составления расписания в контексте МИЭТ
• 2.2. Исследование и выбор алгоритмов оптимизации (генетические алгоритмы, метод ветвей и границ, модели линейного программирования)
• 2.3. Проектирование архитектуры системы на базе платформы .NET
• 2.4. Разработка структуры данных и моделей предметной области
• 2.5. Реализация алгоритмов оптимизации и интеграции с существующими системами

Глава 3. Описание итоговой реализации и тестирование

• 3.1. Описание реализованной системы автоматизированного составления расписания
• 3.2. Интеграция системы с существующей информационной инфраструктурой МИЭТ
• 3.3. Реализация механизмов ввода данных и визуализации расписания
• 3.4. Тестирование системы в условиях МИЭТ
• 3.5. Анализ результатов внедрения и рекомендации по дальнейшему развитию

Ожидаемые результаты и практическая значимость

Результатом исследования станет система автоматизированного составления расписания, позволяющая МИЭТ:

• Сократить время составления расписания с 150 часов до 15-20 часов
• Снизить количество конфликтов в расписании на 70-80%
• Автоматизировать процесс ввода данных и учета ограничений
• Создать систему визуализации и анализа расписания
• Интегрировать данные с другими информационными системами университета

Практическая значимость работы заключается в том, что разработанная система может быть внедрена не только в МИЭТ, но и адаптирована для других высших учебных заведений. Это особенно важно в свете требований к повышению эффективности образовательного процесса и снижению административной нагрузки на сотрудников учебных отделов.

Результаты исследования могут быть использованы ИТ-службой МИЭТ для оптимизации процессов составления расписания, а также для создания методических рекомендаций по автоматизации учебного процесса. Система будет соответствовать требованиям информационной безопасности, что делает ее готовой к реальному внедрению в условиях университета.

Пример введения для выпускной квалификационной работы

Процесс составления расписания в образовательных учреждениях является одной из самых сложных и трудоемких задач, требующих учета множества ограничений и условий. Согласно исследованию Министерства просвещения РФ (2024), средний сотрудник учебного отдела тратит до 150 часов на ручное составление расписания для одного семестра, при этом в 30% случаев возникают конфликты и нарушения учебного процесса. В условиях цифровой трансформации образования разработка автоматизированных систем составления расписания становится критически важной задачей для повышения эффективности работы учебных заведений.

Целью настоящей выпускной квалификационной работы является исследование и разработка методов автоматизированного составления расписания на базе платформы .NET для Национального исследовательского технологического университета "МИЭТ", обеспечивающих повышение эффективности процесса и снижение количества конфликтов. Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи: анализ существующих подходов к автоматизированному составлению расписания, исследование алгоритмов оптимизации, определение функциональных требований к системе, разработка архитектуры на базе платформы .NET, реализация прототипа системы и оценка ее эффективности в реальных условиях.

Объектом исследования выступают процессы составления расписания в высших учебных заведениях, предметом — методы и технологии разработки систем автоматизированного составления расписания на базе платформы .NET. В работе используются такие методы исследования, как анализ научной литературы, методы алгоритмической оптимизации, методы проектирования информационных систем и методы оценки эффективности внедренных решений.

Научная новизна исследования заключается в предложении комбинированного подхода к решению задачи составления расписания, объединяющего генетические алгоритмы с методами линейного программирования и адаптированного для специфики работы МИЭТ. Практическая значимость работы состоит в создании готового к внедрению решения, которое позволит значительно сократить время составления расписания и повысить его качество.

Заключение ВКР МЭИ

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была разработана и внедрена система автоматизированного составления расписания на базе платформы .NET. Проведенный анализ существующих подходов позволил выявить ключевые проблемы текущих методов и сформулировать требования к новой системе, учитывающей специфику работы МИЭТ.

Разработанная система включает комбинированный алгоритм оптимизации, объединяющий генетические алгоритмы с методами линейного программирования, архитектуру на базе платформы .NET и механизмы интеграции с существующими информационными системами университета. При реализации были использованы современные технологии .NET, обеспечивающие высокую производительность и надежность. Тестирование системы в реальных условиях показало, что внедрение разработанного решения позволяет сократить время составления расписания с 150 часов до 18 часов, снизить количество конфликтов на 75% и повысить удовлетворенность сотрудников учебного отдела на 40%.

Практическая значимость работы подтверждается готовностью системы к эксплуатации в условиях МИЭТ и потенциальной возможностью адаптации для других высших учебных заведений. Полученные результаты могут стать основой для дальнейших исследований в области оптимизации учебного процесса и разработки специализированных решений для повышения эффективности работы образовательных учреждений.

Требования к списку источников

Список использованных источников в ВКР по разработке систем составления расписания должен соответствовать ГОСТ 7.1-2003 и включать не менее 40 источников, из которых 25% должны быть опубликованы за последние 2 года. Источники следует разделить на категории: нормативные документы, научная литература по алгоритмам оптимизации, работы по платформе .NET, исследования по автоматизации образовательного процесса.

Примеры корректного оформления источников:

1. ГОСТ Р ИСО/МЭК 25010-2015. Системы и программное обеспечение для обработки информации. Система качества и модель оценки. — М.: Стандартинформ, 2015. — 45 с.
2. Иванов, А.А. Алгоритмы оптимизации в задачах составления расписания / А.А. Иванов, Б.В. Петров // Информационные технологии в образовании. — 2024. — № 3. — С. 78-92.
3. Microsoft .NET 8 Documentation. — 2024. — URL: https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/

Особое внимание следует уделить источникам по современным алгоритмам оптимизации (генетические алгоритмы, метод ветвей и границ), исследованиям в области автоматизации образовательного процесса и технической документации по платформе .NET. Все источники должны быть непосредственно связаны с темой исследования и использованы в тексте работы для подтверждения аргументов и выводов.

• Как написать введение для дипломной работы: инструкция и пример
• 7 проверенных способов повысить оригинальность диплома
• Как подготовить killer-презентацию для защиты