Технико-экономическое обоснование

Глава 9.Технико-экономическое обоснование

9.1. Введение

В данном разделе представлено экономическое обоснование разработки программного продукта «Программное обеспечение автоматизированного учебного курса «Прикладное программное обеспечение САПР». Проводится проверка экономической целесообразности внедрения учебного курса в учебный процесс.

Для осуществления автоматизированных процессов проведения необходимых информационных, графических и вычислительных операций в дипломном проекте предусматривается использовать современные технические средства автоматизации.

Экономическим достижением (основным) дипломного проекта является сокращение сроков обучения студентов при использовании системы методического программного обеспечения автоматизированного учебного курса «Прикладное программное обеспечение САПР», увеличение числа обучающихся студентов на контрактной основе и как следствие увеличение заработной платы преподавателей.

9.2. Предпосылки и основная идея дипломного проекта

За последние несколько лет возросшая популярность веб-технологий, а также свободный доступ в Интернет посредством модемной связи, значительно повлияли на увеличение числа пользователей сети Интернет. Потенциал веб-технологий неизбежно влечёт преподавателей во всём мире, так как эти технологии позволяют объединять образовательные ресурсы, разбросанные по всему миру, в нечто похожее на «сделанные на заказ» мультимедийные базы данных, созданные для своих собственных образовательных целей.

Интернет, необходимые средства связи и компьютерные технологии позволяют сделать компьютерное обучение более интересным. Появляются все новые и новые проекты и изобретения в этой области использования сети Интернет.

В связи с быстрым развитием современных технологий большую популярность приобрели обучающие системы, основанные на веб-технологиях. Так как Интернет доступен всем в мире независимо от времени и местоположения, то использование таких систем не требует дорогостоящего оборудования. Персональный компьютер с практически любой операционной системой, веб-браузер, модем и телефонная связь позволяют войти в сеть Интернет и, следовательно, обучаться через Интернет. Системы обучения, основанные на веб-технологиях ― асинхронны, поэтому они не требуют одновременного присутствия преподавателя и учеников. Заранее приготовленные лекции передаются по сети. Внешний интерфейс чаще всего создаётся на HTML и усовершенствуется на Java, JavaScript или Dynamic HTML. Но существуют и некоторые преграды и ловушки, непременно появляющиеся при обучении через Интернет. В то же время часто мы делаем шаг назад из-за просто эмоциональных суждений в средствах массовой информации или же мнений, основанных на плохом знании вопроса.

Имеются три причины огромного интереса к дистанционному обучению через Интернет. Первая состоит в том, что существует потребность в простой достоверной информации. Вторая - в том, что технологии для удовлетворения этих потребностей есть уже сейчас и в дальнейшем будут только совершенствоваться. И третья причина состоит в том, что все сферы деятельности рассматривают дистанционное обучение как новый важный рынок и, следовательно, возможность деловой деятельности.

Год от года все возрастающее число людей нуждается в обучении определенного типа и вне образовательных учреждений для того, чтобы иметь возможность работать в полную силу. Только в США сегодня тратится свыше 200 миллиардов долларов в год на дополнительное образование и более 50 миллиардов долларов в год на повышение квалификации. Многие политики в США и других странах рассматривают дистанционное образование как подающую большие надежды форму образования, т.к. она может подойти всем желающим, а плата за нее намного меньше, чем при очной форме обучения. Помимо этого можно выбрать определенные учебные курсы, т.е. получать так называемое «образование по заказу», которое так же дает некоторое преимущество в цене по сравнению с существующей моделью очного образования. Универсальный доступ при уменьшении цены ― вот стимул для настойчивой работы всех организаций, которые предоставляют услуги дистанционного обучения.

В дополнение к экономическим факторам такая форма обучения предполагает увеличение числа нетрадиционных учащихся, например, пожилых или уже работающих людей, беременных женщин. Ясно, что при таком индивидуальном подходе люди с большей готовностью платят за возможность учиться в выбранном ими месте и в приемлемом для них темпе.

В России до определённого времени рынок систем дистанционного обучения (СДО) был развит достаточно слабо. Когда же у наиболее продвинутых компаний стали появляться потребности в продуктах такого рода, а затем - возможности и желание тратиться на них, на российский рынок СДО вышли известные западные бренды: IBM, Cisco, Oracle. Доминирование крупнейших иностранных компаний было вызвано как отсутствием российских аналогов такого рода систем, так и высоким качеством предлагаемых продуктов. Бесспорно то, что системы, предлагаемые западными брендами, отличаются огромными функциональными возможностями. Однако часто они оказываются не по карману большинству российских заказчиков (к примеру - бюджетным вузам). Кроме того, импортные СДО требуют либо дружеских отношений с иностранными языками, либо готовности решиться на их доработку, необходимую в каждом конкретном случае. И то, и другое не лучшим образом сказывается на желании клиента их приобрести.

Поскольку потребность в программных продуктах для «обучения на расстоянии» у российских заказчиков с каждым днем становилась все больше, начала расти и активность отечественных компаний, способных осуществить разработку таких систем.

В течение последнего времени российские фирмы одна за другой стали предлагать клиентам альтернативы импортным СДО. Вместе с тем, говорить о том, что российский рынок этих продуктов уже сформирован, пока преждевременно. В пользу данного суждения говорит простой факт: пока отечественные разработчики анонсируют свои системы как нечто исключительное, не имеющее аналогов в нашей стране, и это объясняется не столько намерением успешнее «продвинуть» разработку, сколько тем, что фирмы-конкуренты почти ничего не знают друг о друге.

Одной из наиболее популярных систем дистанционного обучения (особенно в российских образовательных структурах) является «Прометей». Она представляет собой программную оболочку, обеспечивающую дистанционное обучение и тестирование слушателей и позволяющую управлять деятельностью виртуального учебного заведения. Разработчики системы отмечают такие особенности своего детища, как: наличие интерфейса на четырех языках (помимо русского, - украинский, казахский, английский и испанский), простоту в освоении, формат HTML (HyperText Markup Language), возможность встраивания готовых электронных курсов, гибкую систему тестирования, невысокие требования к компьютерам, наличие централизованной базы данных и множество других возможностей.

Большинство известных СДО предполагает для использования развитую инфраструктуру связи для работы через интернет. Но далеко не каждое отечественное учебное заведение пока имеет возможность использовать интернет-технологии в процессе обучения. Поэтому, с учетом российских условий, имеет смысл рассмотреть вариант реализации учебных курсов на компьютерах, связанных в локальные вычислительные сети организации и распространение учебных материалов на магнитных носителях и CD. Одним из сторонников такой формы обучения является компания «Информпроект» - разработчик «Программы для проектирования и выполнения мультимедийных обучающих работ «Батисфера», ориентированной на учебные заведения разного уровня и профиля. По утверждению разработчиков, «Батисфера» отличается от известных систем дистанционного обучения необходимой степенью адаптации к российской системе образования ―требования к техническому оснащению максимально приближены к российским реалиям. Кроме того, данную систему отличает возможность сборки в единой обучающей среде готовых учебных материалов, выполненных в разных программных средах, а также вариативность ее использования. Так, один из вариантов предполагает возможность передачи учебных материалов слушателям по электронной почте или на дискетах. А второй, возможный при наличии в учебном заведении доступа в интернет, состоит в использовании «Батисферы» в качестве системы дистанционного обучения.

Можно с уверенностью сказать, что дистанционное обучение через Интернет сегодня востребовано и, следовательно, будет быстро развиваться. Ведь для его развития сейчас имеются все возможности, как в техническом плане, так и в интеллектуальном. Ну, а когда перед человеком стоит определенная цель, и для ее достижения необходимы дополнительные знания, то получить их можно не только традиционными способами, но и путем дистанционного обучения через Интернет. И эти знания будут не хуже, а то и лучше тех, которые получат студенты, обучающиеся, например, в каком-либо очном учебном заведении.

Перейдём непосредственно к основным предпосылкам дипломного проекта в области СДО.

Прогресс в области информационных технологий на сегодняшний день лишь увеличивает темпы роста. В результате этого прогресса возникают и развеются новые технологии, в том числе и области компьютеров и всего что с ними связано. И ключевых из таких технологий помощи «железа», являются языки программирования. Одним из таких языков в своё время был язык C(«Си»), который стал отправной точкой в развитии многих последующих языков. Являясь прародителем таких языков какC++(«Си-плюс-плюс») иJava(«Ява»), Си также стал опорной точкой при рождении объектно-ориентированного языка программированияC#(«Си-шарп») являющегося на сегодняшний день одним из мощнейших и быстроразвивающихся языков для написания различного рода программ. Си-шарп появился на свет в июне 2000 году в результате кропотливой работы большой группы разработчиков корпорацииMicrosoft («майкрософт»), возглавляемойАндерсом Хейлсбергом(Anders Hejlsberg). С момента появления по сегодняшний день, язык оброс огромным (по количество человек) сообществом программистов и разработчиков и можно сказать, является продолжателем дела Си и Си-плюс-плюс. Простой и эффективный язык программирования, знание которого (или знакомство с которым) так или иначе, необходимо каждому программисту.

Наиболее эффективным для изучения основ языка программирования является обучение, основанное на компьютерных технологиях и подача материала через электронный учебный курс ― автоматизированный учебный курс¹(АУК), ключевую часть СДО.

¹Автоматизированный учебный курс(АУК) ― компьютерное средство обучения в объёме логически завершенного учебного элемента содержания (курс, раздел, тема, учебный вопрос, понятие), в котором интегрированы (полностью или частично) этапы обучения.

Такое обучение языку программирования (с применением АУК) в значительной степени базируется на технической инфраструктуре: компьютере (как инструменте для размещения и представления учебной информации, который в России, да и в мире, распространён повсеместно) и компьютерных сетях (как средстве доступа к ней). Так как располагать учебный курс на отдельно-взятом локальном компьютере не представляется рациональным и экономически выгодным (при обновлении материалов учебного курса у источника, придётся копировать учебный курс на все компьютеры, на которых он ранее был установлен), АУК по Си-шарп выгоднее и удобнее располагать на компьютерах учебного центра (только сетевые компоненты учебного курса) или на некоем удалённом централизованном сервере.

Основой сетевых курсов являютсяинформационно-коммуникационные технологии(ИКТ). Телекоммуникационные технологии используются для доставки учебных материалов или организации контролируемого доступа к ним.

Компьютерные обучающие программы (и АУК в том числе) используются в образовании как дополнительные учебные средства достаточно давно. Однако при дистанционном обучении, компьютер становится основным дидактическим инструментом и вместо разрозненных обучающих программ нужен цельный интерактивный курс, с достаточной полнотой, представляющий всю учебную информацию.

Данные предпосылки являются основополагающими при проектировании дипломного проекта. Основной объект дипломного проекта: АУК по изучения языка программирования Си-шарп. АУК можно подразделить на два составных объекта проектирования.

Первым объектом дипломного проектирования является программный продукт ― система управления содержимым²(СУС) под названием «Цифровая библиотека», написанная на языках, ориентированных на разработку веб-страниц (веб-приложений):Preprocessor Hypertext(PHP),HTMLиCascading Style Sheets(CSS). Система управления содержимым представляет собой полноценную систему, реализующую удалённое управление базой данных, в том числе: страницами с обычным текстом (а такжеHTMLиPHP-кодом), директориями и файлами (в том числе изображениями). Управление данными осуществляется через веб-интерфейс (административную панель управления) доступный только пользователям с административными правами (уровень прав: «Администратор»). Отображение данных происходит через пользовательский веб-интерфейс доступный также обычным пользователям (уровень без прав: «Гость» и уровень с правами на чтение: «Пользователь»). Второй объект, представляет собой содержимое системы управления. Это содержимое составляет полноценный учебный курс «Прикладное программное обеспечение САПР» описывающий теоретические и практические основы работы с объектно-ориентированным языком программирования высокого уровня:Visual C# 2010, а также языкомVisual F# 2010(«Эф-шарп») и интегрированной средой разработкиMicrosoft Visual Studio 2010. Учебный курс состоит из страниц (материалы учебного курса, разделённые на разделы, подразделы и страницы), изображений к страницам и остальным файлов (ZIP-архивы,EXE-приложенияи прочее).

²Система управления содержимым (конте́нтом) (англ.Content management system,CMS) — информационная система или компьютерная программа, используемая для обеспечения и организации совместного процесса создания, редактирования и управления контентом (то есть содержимым). Главной целью такой системы является возможность собирать в единое целое и объединять на основе ролей и задач все разнотипные источники знаний и информации, доступные как внутри организации, так и за её пределами, а также возможность обеспечения взаимодействия сотрудников, рабочих групп и проектов с созданными ими базами знаний, информацией и данными так, чтобы их легко можно было найти, извлечь и повторно использовать привычным для пользователя образом. В системе управления содержимым могут быть определены самые различные данные: документы, фильмы, фотографии, номера телефонов, научные данные и так далее. Такая система часто используется для хранения, управления, пересмотра и публикации документации. Контроль версий является одним из основных её преимуществ, когда содержимое изменяется группой лиц.

Разработанный АУК может быть использован для дистанционного обучения, что позволяет создавать более гибкую и удобную среду для изучения материалов, а также снизить нагрузку на преподавателя высшего учебного заведения. Учащиеся (студенты) при этом получают возможность самостоятельно изучить основные моменты преподаваемого учебного курса.

Итак, система управления содержимым «Цифровая библиотека» и учебный курс «Прикладное программное обеспечение САПР» должны использоваться по прямому назначению в образовательных целях в высших учебных заведениях. Внедрение АУК (системы управления и учебного курса) не требует больших материальных и временных затрат и направлено на повышение уровня знаний учащихся (преимущественно студентов старших курсов) в области прикладного программирования и дальнейшего использования этих знаний в процессе обучения или работы по профилю (для программистов).

Ожидаемым результатом от внедрения АУК является освоение читателем (в контексте учебного курса ― студентом, как уже было сказано выше) теоретических и практических основ языка программирования Си-шарп (а также особенностями работы с VisualStudio2010) и знакомство со всеми безграничными возможностями, которые предоставляет знание языка и дальнейшее его применение (как например, написание полноценных коммерческих программных продуктов, в том числе и в области САПР, даже учитывая направленность Си-шарп в сторону веб-разработки). И выше сказанного следует что сокращение сроков обучения студентов при использовании системы методического программного обеспечения автоматизированного учебного курса «Прикладное программное обеспечение САПР», увеличение числа обучающихся студентов на контрактной основе и как следствие увеличение заработной платы преподавателей.

Также ожидаемым результатом является возможность дальнейшего распространения системы управления содержимым «Цифровая библиотека» конечным пользователям (другим учебным заведениям и инстанциям) и продажа доступа к материалам учебного курса «Прикладного программное обеспечение САПР».

Возможным (не экономическим) эффектом станет самостоятельное освоение учащимся дополнительных материалов, предлагаемых в учебных курсом (ссылки на книги по программированию, сайты сети Интернет и на прочие расширенные справочные материалы).