Построить модель информационной системы школы

Обновлено: 05.07.2024

В предполагаемом проекте реализуется школьная инновационная программа, направленная на реализацию одного из ведущих направлений Программы развития МОУ СОШ № 14 до 2010 года, решающая задачу внедрения и развития информационных технологий в системе школьного образования.

Основная идея проекта

Развитие образовательно-информационной среды школы, основанной на новейших инфотехнологиях, максимально содействующих социализации обучающихся, развитию возможностей системы образования, интеграции всех субъектов образования в единое информационное пространство.

Нормативно-правовая база

SWOT-анализ

I. Информационно-техническое обеспечение(характеристика)

обученные в области ИКТ педагоги школы
педагоги с опытом разработки и проведения медиауроков;
введена информатика, как отдельный курс в рамках основной школы (7-9 класс);
введены элективные курсы и факультативы по информатике и ИКТ;
участие педагогов в научно-практических конференциях, конкурсах.

низкая информационная культура родителей обучающихся;
недостаточный уровень технической оснащенности школы современными ИКТ средствами;
недостаточное использование средств ИКТ для управленческих целей;
невысокий уровень информационной культуры и отсутствие пользовательских навыков у части учителей;
нехватка специалистов в области информатизации;
проблемы интеграции ИКТ с учебными предметами.

В связи с вышеизложенным для реализации программы нам необходимо решить следующие подготовительные задачи:

Подвести к пониманию задач и участию в процессе внедрения ИКТ подавляющего большинства педагогов.
Провести обучение пользовательским навыкам всех учителей школы.
Постоянно исследовать рынок программных продуктов и создавать собственные инфопродукты.

IV. Анализ уровня готовности участников образовательного процесса к внедрению ИКТ в УВП

Основные цели и задачи проекта:

Цель: СОЗДАТЬ ЕДИНОЕ ИНФОРМАЦИОННОЕ ПРОСТРАНСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ.

Задачи:

образовательные:
- освоение и использование ИКТ обучающимися и учителями- предметниками;
- внедрение ИКТ в УВП;
- обеспечение доступа всех участников образовательного процесса к школьным информационным ресурсам;
управленческие:
- формирование нормативной базы;
- разработка программы создания и развития единого информационного пространства;
- автоматизация документооборота всех участников образовательного процесса;
- создание эффективной образовательной программы школы на основе применения ИКТ;
кадрово-методические:
- обеспечение оперативного доступа педагогических кадров к научно-методической информации;
- повышение профессиональной компетенции администрации и педагогических кадров школы в области ИКТ;
- проведение компьютерного всеобуча среди педагогических работников;
материально-технические:
- техническое оснащение школы;
- обновление имеющегося компьютерного парка школы с учётом данной программы.

1. ЭТАПЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА:

I этап: подготовительный: 2007-08 уч.год.

Цель: Создать единое информационное пространство.

Задачи: Обновление и пополнение компьютерного парка школы, установка соответствующего стандартам программного обеспечения, создание школьной локальной сети.

Цель: Автоматизация УВП.

Задачи: Автоматизация управления школой и документооборота, расширение школьной локальной сети, создание медиа - класса.

III этап: аналитический- 2009-2010 уч.год.

Цель: Использовать возможности информационного пространства школы как способа повышения качества образования.

Задачи: Реализация ИКТ через сеть специализированных кабинетов; создание школьной медиатеки; создание сети дополнительного образования на базе школьной информационной среды; содержательная корректировка образовательных программ; создание и продуктивное функционирование информационного центра как неотъемлемой части образовательного пространства школы.

2. ПРЕДПОЛАГАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Реализация проекта будет содействовать использованию Интернет-технологий в рамках формирования единой информационной, социо-культурной образовательной среды школы, стимулировать использование ИКТ в организации учебно- воспитательного процесса, предоставит дополнительные возможности для развития талантливой творческой молодежи, содержательной корректировке образовательной программы школы, учитывающей возможности эффективного взаимодействия обучающихся, педагогов и администрации с ИКТ и информационным обществом, росту качества образования, повысит возможности всех участников образовательного процесса в использовании Интернет-ресурсов.

3. МОДЕЛЬ ПРОГРАММЫ

Программа состоит из четырех крупных направлений в работе, которые включают в себя комплекс мероприятий.

Информатизация управления, где необходимо решить задачи:

Создание локальной административной сети школы;
Обеспечение всех компьютеров административной сети специальным программным обеспечением;
Техническое и методическое оснащение школьной медиатеки;
Создание банка данных по различным направлениям.

Совершенствование курса информатики, где необходимо:

Разработать программу непрерывного курса информатики;
Систематически повышать учителям информатики свой профессиональный уровень;
Проводить разнообразные внеклассные мероприятия по информатике.

Внедрение новых информационных технологий в учебный процесс предусматривает:

Курсовую подготовку учителей-предметников для работы на компьютерах;
формирования информационно-коммуникативной компетенции обучающихся;
Проведение учителями-предметниками компьютерных уроков;
Использование электронных учебников по предметам школьного курса;
Создание школьного образовательного сервера с различной информацией для учителей и учащихся;
Компьютерные тестирования учащихся.

Технология открытого образования необходима для решения задач:

Дистанционное дополнительное образование учителей и учащихся;
Участие учителей в дистанционных семинарах, педагогических советах, конференциях;
Участие учащихся в сетевых образовательных проектах.

4. ПЛАН РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Срок

Мероприятие

Исполнители

Ресурсы

Показатели реализации

Внедрение непрерывного курса информатики и ИКТ с 7 по 11 класс

Наличие современных компьютерных классов, подготовленные специалисты

Анализ учебного плана, анализ учебных программ

Обучение учителей ИКТ

Директор школы, МО

МОИПКРО, ПГУ, ОЛАиМР, кабинет информатики

Использование ИКТ в учебном процессе

Создание общешкольной локальной сети

Директор школы, заместитель директора по АХЧ

Средства бюджета, привлечение спонсорских средств

Обеспечение оперативных информационных связей

Компьютер в сети, мультимедийный проектор, доска, сканер, принтер,

Повышение качества обучения

Создание школьного сайта

Зам. дир., отв.за информатизацию

Сервер, модем, выход в Интернет

Расширение инфопространства школы

Л.Г.Масько- учитель начальных классов

Сертификаты, персональный профиль в Сети

Разработка электронного каталога, имеющихся в ОУ образовательных информационных ресурсов

Учителя информатики, библиотекари

Внедрение информационных технологий в УП

Информатизация деятельности администрации школы

Директор школы, заместитель директора по УВР

Наличие компьютеров и программ АСУ

Высвобождение временных ресурсов

Утверждение квалификационных требований к уровню владения ИКТ

Создание электронной библиотеки исследовательских работ учащихся и педагогов

Заместитель директора школы по УВР

Выход в Интернет, сайт школы

Аттестация обучающихся и учителей

Размещение на сайте школы публичного доклада

Участники ШИП, заместитель директора по ВР

Наличие электронной почты у обучающихся

Обеспечение оперативной связи

Организация дистанционной психологической помощи семье и ученику на сайте школы

Заместитель директора школы по УВР

Наличие компьютеров у учащихся, выход в Интернет

Проведение компьютерного всеобуча для родителей

Обеспечение лицензионными и сертифицированными программными продуктами

Директор школы, учителя предметники

Средства федерального бюджета, привлечение спонсорских средств

Внедрение информационных технологий в учебный процесс

Использование телекоммуникаций в учебном процессе
Проведение уроков в медиа-классе
Электронное тестирование обучающихся

Кабинет информатики, медиа-кабинет предметника, электронные учебники, программы

График проведения уроков в компьютерном кабинете и медиа- кабинете предметника
Результаты диагностики

Публикация на сайте школы теоретических материалов и практических результатов деятельности учащихся и учителей школы.

Директор школы, учителя информатики

Выход в Интернет, учителя информатики

Анализ работы школы

5. АНАЛИЗ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ В 2006–2008 ГОДАХ

№ п/п

Показатель реализации

2006–2007 уч. год

2007–2008 уч. год

Увеличение компьютерного парка

+ 13(всего: 42)
0.06на одного обучающегося

+6(всего: 48)
0.08 на одного обучающегося

Обеспечение лицензионными и сертифицированными программными продуктами

100%

Создание общешкольной локальной сети

В сети: 16 компьютеров

Создание школьного сайта

Обучение учителей ИКТ

+15(всего 46.5%)

+2(всего 48.2%)

Внедрение непрерывного курса информатики и ИКТ с 7 по 11 класс

Решение этой задачи должно было помочь:

разобраться с нюансами работы экспертизы с информационной моделью;
разработать новые постановления по BIM или внести изменения в существующие;
оценить конкурентоспособность отечественного ПО в информационном моделировании.

Решение:

В качестве объекта для пилотного проекта была выбрана общеобразовательная школа на 1000 мест, строящаяся в Чкаловском районе города Екатеринбурга. Проектная документация школы уже прошла экспертизу и теперь, в рамках эксперимента, нужно было провести экспертизу повторно, но уже по BIM-модели.

Для этого на основании полученной проектной документации школы, Renga Software создала ее информационную модель в BIM-системе Renga (рис. 1).

Рисунок 1 – Цифровая информационная модель общеобразовательной школы

Проект:

Первым к созданию информационной модели школы приступил архитектор. В качестве исходных данных ему была предоставлена рабочая и проектная документация и BIM-модель, сделанная в системе Revit. Изначально планировалось использовать эту модель в качестве основы для дальнейшей работы над проектом школы, ведь Renga позволяет взаимодействовать с моделями, выполненными в других BIM-системах. Но после сверки с проектной документацией обнаружилось, что в модели отсутствуют последние изменения, которые были внесены по итогам прохождения экспертизы. Поэтому было принято решение создавать полностью BIM-модель заново инструментами системы Renga. Однако, модель из системы Revit все же была использована в процессе работы над проектом, но на следующем этапе, когда к моделированию приступил конструктор и стал прорабатывать армирование несущих ж/б конструкций.

Рисунок 2 – Несущий каркас школы

Проработка конструктивной части здания началась с фундаментов и ростверков. За основу была взята модель Revit, в которой было выполнено армирование ростверков. Ростверки в Renga выполнялись сборками из перекрытий и арматурных каркасов, импортированных из Revit через формат IFC. При этом вся арматура была корректно прочитана и преобразована в параметрические арматурные стержни Renga (рис. 3). Стоит отметить, что стержни можно было и создать в самой Renga. Но использовать данные из Revit решили для того, чтобы сократить время, и заодно провести тестирование взаимодействия двух систем через формат IFC.

Рисунок 3 – Сборка ростверка и модель фундаментов

Конструкции несущего каркаса (балки, колонны, стены, перекрытия) были полностью заармированы инструментами Renga. Всё фоновое армирование было выполнено параметрическими стилями армирования, которые автоматически расположили арматурные сетки и каркасы в конструктивных элементах по правилам, указанным инженером-конструктором. Кроме рабочего армирования, автоматические стили разложили также технологическую арматуру: лягушки (в плитах-перекрытиях), хомуты, связывающие каркасы (в стенах) и т.д.

В дисках монолитных перекрытий располагалось много отверстий, которые необходимо усиливать по проекту, кроме того, все конструкции имели зоны усиления. Тут пришлось комбинировать автоматические стили и ручное армирование. Для удобства работы были сделаны сборки арматурных изделий и каркасов, с помощью которых выполнялось усиление и затем они расставлялись в конструкции в соответствии с проектом. Например, в наружной зоне перекрытий во избежание промерзания выполнялась перфорация плит с заполнением термовкладышами из пенополистирола, в этом месте усиление производилось сборками из арматурных стержней (рис. 4).

Рисунок 4– Заармированные ж/б конструкции

Также в модели были проработаны металлические конструкции покрытия кровли, которые перекрывали большепролетные помещения актового и спортивных залов. Сборками были смоделированы фермы, связи и распорки, проработаны узлы соединения металлических элементов с помощью пластин (рис. 5).

Рисунок 5 – Металлические конструкции перекрытий

Пока конструктор занимался армированием и прорабатывал узлы соединения металлических элементов, архитектор продолжил дорабатывать модель, наполняя ее стенами и перегородками для того, чтобы передать в разработку инженерам по внутренним инженерным системам. Переданная им модель представляла собой сблокированное здание, состоящее из 6 блоков различной этажности, разделенных конструктивно деформационными швами. В южной стороне здания находятся три 4-х этажных блока, в которых располагаются учебные классы начальной и средней школы. Они соединены переходами с северной 3-х этажной частью школы, в которой размещены блоки общественного назначения – столовая, актовый зал, спортивные залы и мультимедийная библиотека (рис. 6).

Рисунок 6 – Архитектурно-строительная модель, переданная в работу инженерам по внутренним системам

Рисунок 7 – Обозначение планировочной отметки земли на 3D-модели

Рисунок 8 – Спецификация окон и дверей по свойствам МССК 4.0

Рисунок 9 – Работа со свойствами объектов 3D-модели через спецификацию

Получив от архитектора модель школы, группа инженеров начала работу по моделированию внутренних систем жизнеобеспечения здания. Изначально на каждый инженерный раздел было выделено по одному специалисту, для того чтобы оценить возможную скорость работы и выявить самые трудоемкие зоны. Уже при первом взгляде на общеобразовательную школу для 1000 учащихся у специалистов сложилось понимание, что создание информационной модели внутренних инженерных систем данного здания будет задачей непростой и трудоемкой. Высокая протяженность трасс, наличие на них большого количества элементов могли потребовать привлечения дополнительных участников проекта, а также вызвать сложности при увязке сетей между собой и с объектами смежных разделов.

Рисунок 10 – Фрагменты систем водоснабжения, водоотведения и отопления школы

Рисунок 11 – Cистема вентиляции школы

Рисунок 12 – Cистема электроснабжения школы

Приятной неожиданностью стал тот факт, что состав участников проекта не пришлось увеличивать. В результате, по одному профильному специалисту на каждый инженерных раздел хватило, чтобы воссоздать полноценную модель сетей жизнеобеспечения за календарный месяц.

Рисунок 13 – Информационная модель внутренних инженерных систем школы

В завершении работы над проектом в информационную модель школы была импортирована мебель в формате .SAT (ACIS) (рис. 14).

Результат:

В BIM-системе Renga была создана комплексная информационная модель общеобразовательной школы, которая прошла оценку госэкспертизы. Над проектом работали 8 специалистов, которым удалось воссоздать информационную модель школы на 1000 учащихся за несколько месяцев.

Несмотря на то, что модель делалась по чертежам с помощью трехмерного моделирования, в ходе проекта были выявлены ошибки и коллизии, допущенные при проектировании в 2D.

Пилотный проект позволил специалистам Renga Software плотно провзаимодействовать с разными подразделениями госэкспертизы и собрать их требования к системе, которые будут учтены при реализации нового функционала. В частности, уже в ближайшем релизе системы, Rеnga начнет поддерживать последнюю версию международного формата обмена данными IFC4.

По итогам пилотного проекта удалось сформировать требования к информационной модели объекта капитального строительства, а также требования к содержанию цифровых информационных моделей. Эксперимент, в котором приняла участие Renga Software, ускорит создание нормативной базы по информационному моделированию и поспособствует тому, что информационная модель станет приниматься на экспертизу наравне с проектной документацией. А это в свою очередь ускорит процесс перехода строительной отрасли на BIM-проектирование.

Пилотный проект продемонстрировал, что Renga готова к использованию в проектах комплексного проектирования зданий с высокой концентрацией инженерных систем и взаимодействию с программами для проверки цифровых информационных моделей.

Цель проекта - расширение созданной базы данных со сведениями об успеваемости учащихся школы и создание дополнительных приложений.

Этан 1. Построить модель данных для информационной системы школы, соответствующую инфологической модели, изображенной на рис 4.4

УЧИТЕЛЯ (КОД _УЧИТ.ФАМИЛИЯ, ИМЯ, ОТЧЕСТВО, ДАТА_ РОЖ, АДРЕС, ВУЗ,ГОД_ВУЗ)

Первые семь записей со сведениямиоб учителях показаны в на рис. 4.35.

НАГРУЗКА.(КЛАСС, ПРЕДМЕТ, КОД_УЧИТ)

В конечном итоге спроектирована пятитабличная БД следующей структуры:

УЧИТЕЛЯ (КОД_УЧИТ, ФАМИЛИЯ ИМЯ, ОТЧЕСТВО, ДАТА_РОЖ, АДРЕС, ВУЗ, ГОД_ВУЗ;

КЛАССЫ (КЛАСС, КЛ_РУК, ЧИСЛО_УЧ)

УЧЕНИКИ (КЛАСС, НОМЕР_УЧ, ФАМИЛИЯ ИМЯ, ПОЛ,АДРЕС);

УСПЕВАЕМОСТЬ (КЛАСС, НОМЕР_УЧ.ПРЕДМЕТ, 1_ЧЕТВ,2_ЧЕТВ, 3_ЧЕТВ, 4_ЧЕТВ, ГОД)

В теории реляционных БД полученная модель данных называется глобальной схемой данных. Смысл глобальности заключается в том, что схема не привязана к частным приложениям, т.е. к решению частных задач обработки данных. В то же время на ее основе можно решать множество таких конкретных задач в рамках информации, заложенной в БД. Такое свойство БД определяется как независимость от приложений.

В качестве объекта для пилотного проекта была выбрана общеобразовательная школа на 1000 мест, строящаяся в Чкаловском районе города Екатеринбурга.

Проектная документация школы уже прошла экспертизу, и теперь в рамках эксперимента нужно было провести экспертизу повторно, но уже по BIM-модели, чтобы разобраться с нюансами работы экспертизы с информационными моделями и понять, какие параметры необходимо заложить в нормативно-технические документы.

Компания Renga Software приступила к работе над проектом осенью. На основании полученной проектной документации общеобразовательной школы была создана её информационная модель в BIM-системе Renga.

Первым к созданию информационной модели школы приступил архитектор. В качестве исходных данных ему была предоставлена рабочая и проектная документация и BIM-модель, сделанная в системе Revit. Изначально планировалось использовать эту модель в качестве основы для дальнейшей работы над проектом школы, ведь Renga позволяет взаимодействовать с моделями, выполненными в других BIM-системах. Но после сверки с проектной документацией обнаружилось, что в модели отсутствуют последние изменения, которые были внесены по итогам прохождения экспертизы. Поэтому было принято решение создавать BIM-модель полностью заново инструментами системы Renga. Однако модель из системы Revit всё же была использована в процессе работы над проектом, но на следующем этапе, когда к моделированию приступил конструктор и стал прорабатывать армирование несущих железобетонных конструкций. Армирование ростверков было импортировано из Revit.

Моделирование в Renga началось с создания архитектором сетки координационных осей. Далее, чтобы ускорить процесс создания модели, к работе был подключён конструктор. На тот момент одновременная совместная работа в системе Renga была ещё не реализована, поэтому архитектор и конструктор работали независимо в своих моделях. И создание модели началось параллельно по блокам с несущего каркаса и фундамента.

Получив от архитектора архитектурную модель школы, группа инженеров начала работу по моделированию внутренних систем жизнеобеспечения здания.

Изначально на каждый инженерный раздел было выделено по одному специалисту, для того чтобы оценить возможную скорость работы и выявить самые трудоёмкие зоны. Уже при первом взгляде на общеобразовательную школу для 1000 учащихся у специалистов сложилось понимание, что создание информационной модели внутренних инженерных систем данного здания будет задачей непростой и трудоёмкой. Высокая протяжённость трасс, наличие на них большого количества элементов могли потребовать привлечения дополнительных участников проекта, а также вызвать сложности при увязке сетей между собой и с объектами смежных разделов.

Приятной неожиданностью стал тот факт, что состав участников проекта не пришлось увеличивать. В результате по одному профильному специалисту на каждый инженерных раздел хватило, чтобы воссоздать полноценную модель сетей жизнеобеспечения за календарный месяц.

В завершение работы над проектом в информационную модель школы была импортирована мебель.

Над проектом работали восемь специалистов, которым удалось воссоздать информационную модель школы на 1000 учащихся за несколько месяцев.

Пилотный проект позволил специалистам Renga Software плотно провзаимодействовать с разными подразделениями госэкспертизы и собрать их требования к системе, которые были учтены при реализации нового функционала. В вышедшем в начале июня новом релизе Rеnga начала поддерживать актуальную версию международного формата обмена данными IFC4. Пилотный проект продемонстрировал, что Renga готова к использованию в проектах комплексного проектирования зданий с высокой концентрацией инженерных систем и взаимодействию с программами для проверки цифровых информационных моделей.

Читайте также: