Informacioni sistem za analizu uspeha studenata Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Ivan Tot,

porucnik, dipl. inž. Srećko Joksimović, student Velibor Cekić, student, Milos Trboljevac, student,

Aleksandar Markovi},

student

Vojna akademija — Odsek logistike, Beograd

INFORMACIONI SISTEM ZA ANALIZU USPEHA STUDENATA

UDC: 371.26 : 004.4

Rezime:

Analiza ispitnog roka i vođenje evidencije o ispitima studenata na Odseku logistike Vojne akademije zahteva mnogo truda i vremena. Postoje poku{aji da se taj proces pojedno-stavi i automatizuje, ali se oni nisu pokazali dovoljno efikasnim. Ovim projektom omogućeno je da korisnik u mre'nom okru'enju ostvari {to efikasniji pristup informacijama.

Kljucne reci: baza podataka, WEB, SQL server, Microsoft access, ERwin, CASE alat, OLAP.

STUDENTS' ACHIEVEMENT ANALYSIS SYSTEM

Summary:

The analysis of students ’ achievements and the examination results recording at the Military Academy (Department of Logistics) is a demanding and time-consuming task. Some efforts were put forth to make that process easier but they did not prove to be efficient enough. The main objective of this project is to make a system that will provide more efficient access to the information users need in network environment.

Key words: data base, WEB, SQL server, Microsoft access, ERwin, CASE tool, OLAP.

Uvod

U Odseku logistike Vojne akademije (OL VA) vodi se evidencija o ispitima stu-denata i analiziraju se ispitni rokovi. Ovaj posao je opsežan i oduzima mnogo vremena (slika 1). Postoje pokusaji da se taj proces automatizuje, a dosadasnji nisu ispunili postavljene zahteve, jer su zasnovani na složenim modelima, a i pored toga najveći deo obrade i dalje obavlja korisnik. U tako organizovanoj aktivnosti i mogućnost na-stajanja greske je velika. Takođe, potrebno je da korisnik bude informaticki obrazovan da bi efikasno iskoristio ionako skromne mogućnosti postojećih resenja.

Svi nedostaci koji su uoceni u po-stojećim resenjima treba da budu otklo-njeni ovim sistemom.

Procesi koje treba automatizovati je-su: evidencija studenata, prijavljivanje is-pita, evidencija rezultata, analiza ispitnog roka i stampanje prijava, zapisnika, spi-ska studenata, itd.

Analiza zahteva

Vojna akademija Vojske Srbije i Cr-ne Gore je visokoskolska ustanova, koja skoluje studente raznih rodova i službi. Na Odseku logistike skolovanje traje pet godina. Za to vreme studenti treba u pro-seku da polože preko pedeset ispita. Po-sle svakog ispitnog roka vrsi se obrada rezultata ispita i analiza uspesnosti stude-nata, sto je mukotrpan i dug proces. Da bi se pojednostavio kreiran je ovaj sistem koji treba da funkcionise u mrežnom

VOJNOTEHNICKI GLASNIK 6/2004.

633

Анализа успеха у мартовском испитном року школске 2003/2004. године

Назив предмета Наставник 1 i Я ® Я О I С S И Р я о ю — ф LQ 0 1 £ ш S О. Полагало Положило Структура позитивних оцена к S I к Није положило Ерој студената са бројем неположених испита

број % е 7 8 9 10 с о я о а број % 0 1 2 3> Просек положених Просек са слабим

Упра&љање пројектима ИС Љставник1 СЕ:И су положили 5 7,85 7,67

Објектно Фријентисанс прФГ. l-ta та бни n:2 0,00 5.00 тип

ПрФграмски преводиоци 1 НЗСТЭЕНИКЗ 100,00 8,80 0,00

Рам. мреже и комуникације № ста вник* сви су положили

Управгьачки рач. системи ЊставникЈ 4 4 4 76,00 6,00 20,00

Војна андрагсгија наставнике 0,00 5,00 мш

Раз&сј ннф. система њставникг 0,00 5,00 тип

Свега студената Лю списку 5 /са слабим 5/ 14 Э 8 'этЗТ 'з ро Р3 Р0 Р2 7.75 ' 16 64,00

Sl. 1 — Analiza ispitnog roka

okruženju koje će se uspostaviti na Sme-ru službe informatike. Sada postoji neko-liko manjih mreža po nastavnim kabine-tima, pa je zapoceto njihovo povezivanje, a prikljuciće im se i racunari staresina Smera službe informatike.

Tokom razvoja ovog sistema defini-sano je cetiri nivoa pristupa. Prvi nivo predstavlja administrator baze podataka, koji ima puno pravo pristupa svim podaci-ma (njihovom unosu, brisanju, ažuriranju, itd.). Drugi nivo predstavljaju staresine Smera službe informatike koji mogu da pregledaju rezultate, da vrse analizu ispit-nog roka, da stampaju prijave i zapisnike za ispite, da pregledaju nastavni plan i program (NPP), plan ispitnog roka, broj stude-nata koji se prijavio za ispit. Sledeći nivo su profesori koji mogu da vide broj stude-nata koji se prijavio za ispit i da vide plan ispitnog roka. Cetvrtu grupu korisnika predstavljaju studenti, kojima je omoguće-no da prijavljuju ispite, zatim da vide plan ispitnog roka, rezultate ispita i sl.

Logicki model podataka razvijen je uz pomoć alata ERwin (slika 2). Prednost ovog modela jeste mogućnost prosirenja na citavu Vojnu akademiju, sto je plani-rano daljim razvojem projekta.

U tabeli „Nastavnik“ vode se podaci o profesorima (ime, prezime, broj telefo-na i sl.) koji izvode nastavu na Vojnoj akademiji. Prvi problem koji se javio pri razvoju modela jeste mogućnost da dve klase slusaju predavanja po razlicitom nastavnom planu i programu. To je rese-no tako sto je „Npp“ vezan za „Klasu“ (slika 3). Naravno, „Npp“ ima svoje predmete kao poseban entitet zbog toga sto jedan predmet može da se pojavi u vise NPP-a (planira se arhiviranje podataka). Entitet „Semestar“ predstavlja se-mestar u kojem se polaže dati predmet.

Jedan od problema bio je sto jedna klasa može da slusa isti predmet kod razlici-tih profesora (problem koji se javlja pri pro-sirenju), kao i da isti predmet, kod razlicitih profesora, slusaju dve razlicite klase, sto je reseno uvodenjem entiteta „Kurs“ (slika 4).

Nakon zavrsetka modela pristupilo se generisanju baze podataka.

Kao server baze podataka u ovom projektu korisćen je Microsoft SQL Server 2000, jer je za sada najzastupljeniji u Vojsci SCG, a i izucava se u toku studija na Smeru službe informatike OL VA. Takođe, razmatrana je mogućnost imple-mentacije i na MySQL-u.

634

VOJNOTEHNICKI GLASNIK 6/2004.

Sl. 3 — Realizacija NPP-a

VOJNOTEHNICKI GLASNIK 6/2004.

635

Sl. 4 — Realizacija ispitnog roka

Za razvoj modela podataka korišćen je alat ERwin, kao najrasprostranjeniji CASE alat za modelovanje podataka. Za razvoj Web aplikacije koristiće se Macromedia Web alati, zbog svoje jednostav-nosti (laka komunikacija sa bazom podataka), kao i zbog toga {to ispunjavaju sve zahteve ovog projekta.

Pošto je baza uspešno generisana zapo~eto je unošenje test-podataka. Pri tome su uo~eni propusti u modelu, zbog ~ega je izvršena revizija modela, nakon ~ega su u model dodata još neka polja. Zatim je baza ponovo generisana, ali su ovaj put otklonjeni svi uo~eni nedostaci.

Nakon toga sa~injen je Data Project u alatu Microsoft Access, koji je vezan na bazu. On treba da olakša izradu svih

upita, formi i sl., koji će se koristiti u ra-du. Napravljeno je nekoliko formi neop-hodnih za brži i lakši unos podataka, a jedna od njih prikazana je na slici 5.

Tada se pristupilo izradi osnovnih upita, potrebnih za rešavanje postavljenih zahteva i dalje olakšanje unosa i ažurira-nja podataka. Na slici 6 dat je pregled de-la korišćenih upita i procedura.

Najveći problem predstavljala je analiza ispitnog roka, pošto se sastoji od više međusobno povezanih upita, pa je odlu~eno da se u model dodaju još dve tabele prikazane na slici 7 - arhiva roko-va i arhiva analiza ispitnih rokova. U ovim tabelama ~uvaće se podaci o svim analizama ispitnih rokova.

636

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 6/2004.

[Procedure i funkcije iz projekta i njihov opis

Ime procedure(funkcije,pogleda) Opis onoga što radi

stPr о c_s tude nti_p o_kla s ama Daje spisak studenata u određenoj klasi

strProc Broj studenata_po klasama Daje broj studenata po klasama

strPro c_p о 1 о ze ni_i sp lti Daje imena studenata koji supoložili ispit iz određenog predmeta

strProc_Studenti_koji_nisu_polozili_dati_ispit Daje studente koji nisu položili ispit iz određenog predmeta (a polažu barem drugi put)

strPro c_p ro s ek_o c e na Daje prosek ocena studenata koji supoložili ispit iz odredenog predmeta

strProc_struktura_oceiia Daje strukturu ocena studenata koji supoložili ispit iz odredenog predmeta

qiy_3pisak_stud Spisak svih studenata na smeru

Sl. 6 — Pregled nekih korišćenih procedura i funkcija

Analiza ispitnih rokova generisaće se na serveru, nakon cega će se rezultati-ma pristupati putem mreže, time se obra-da na klijentu svodi na minimum. Kori-snik će samo proslediti zahtev za podatke serveru i dobiće rezultate ranije obrade-nih podataka. Na taj nacin klijent dobija

samo neophodne podatke, cime je znatno ubrzan rad. Nad ovim tabelama napravi-će se upit koji će na osnovu zadatih para-metara (koji je ispitni rok u pitanju) vra-ćati podatke potrebne za analizu. Planira se da se proces unosenja podataka u ove tabele potpuno automatizuje. U toku su

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 6/2004.

637

Arhiva_rokova

1 Щ ID_a_roka

i Naziv_roka

Godina

ж

Я

Arhiva_analiza_ispitnih_rokova

ID_analize л1|

ID_a_roka

Klasa

Naziv_predmeta

Nastavnik

Broj_studenata_koji_treba_da_polazu

Prijavljeno

Polagalo

Broj_sestica

Broj_sedmica

Broj_osmica

Broj devetki

Sl. 7 — Analiza ispitnog roka

aktivnosti na generisanju ostalih upita za rad ovog sistema, ali nije ih potrebno opisivati, jer su jednostavniji. Putem po-stoje}ih obrazaca baza se popunjava test podacima iz ranijih ispitnih rokova. Pla-nira se i preuzimanje podataka iz posto-je}ih resenja. Za sada je privremeno rese-no automatsko prijavljivanje studenata za ispit, sto znatno olaksava unos podataka o studentima, jer nema potrebe za prove-rom ko jeste, a ko nije položio dati ispit. Administratoru ostaje samo da unese re-zultate ispita.

Analiza podataka

Analiza uspeha studenata za vreme i nakon zavrsenog ispitnog roka godinama izvodi se na isti nacin na Odseku logisti-ke Vojne akademije. Ovaj rad predstavlja pokusaj da se taj posao kvalitetnije obavi

uz koris}enje elemenata sistema za anali-ticku obradu podataka1. Može se re}i da sistemi za podrsku odlucivanju2 obezbe-duju informacije korisnicima za potrebe analize situacija i donosenja odluka. Dru-gim recima, oni pomažu u donosenju odluka koje mogu biti strategijskog nivoa, dugorocne, kao sto je analiza uspeha studenata, pa se na taj nacin pove}ava efika-snost korisnika.

Za razliku od tradicionalnih sistema, sistemi za analiticku obradu podataka obezbeduju analiticarima brzu i jednostav-nu ekstrakciju informacija i njihovu anali-zu. Podaci koji se analiziraju su „istorij-ske“ prirode, kao sto su ocene studenata sa ispita. Karakteristike ovih sistema su:

- razumljivost struktura podataka postignuta postupkom denormalizacije;

- staticnost (neke izmene koje se desavaju u bazi podataka vrse se kontro-lisanim postupkom i po odredenom vre-menskom rasporedu);

- nepredvidivi i složeni SQL upiti koji se mogu odnositi na veliki broj zapi-sa u bazi podataka.

Aplikacije sistema za podrsku odlu-civanju mogu se smatrati nizom izvestaja pomocu kojih korisnik može, a ne mora, da zadaje ulazne parametre. Pri izboru ovih aplikacija mora se voditi racuna o nizu faktora, kao sto su nacini pristupa podacima, broj nivoa korisnika i njihove želje, jer nemaju svi korisnici iste zahte-ve po pitanju analize podataka.

Resenje problema

Osnovne analize podataka realizo-vane su pomo}u upita u samom sistemu

1 On-line analytical processing (OLAP).

2 Decision support systems (DSS).

638

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 6/2004.

АНАЛИЗА ИСПИТНОГ РОКА

ИСПИТНИ DOK јануар [▼

година (All) I- i

оцене предмет I4

класа 1 ▼ студент Војна топографија Физика

126 Студент 1 5: 7

Студент 2 7: 7

Студент 3 7; 1п

Студент 4 5' 7

Студент 5 8- 6

Студент 6 й; 8

Студент 7 51 В

Студент 8 7' 8

Студент 9 б! 5

Студент 10 5; 5

Студент 11 СО --Ј

Студент 12 7 8

Студент 13 51 7

Студент 14 7' 6

Студент 15 51 Э

Студент 16 6: 10

Студент 17 5: 10

Sl. 8 — Analiza uspeha studenata u odredenom ispitnom roku

za upravljanje bazama podataka, s obzi-rom na to da su u pocetku upiti korisnika bili relativno jednostavni. Medutim, to-kom analize korisnickih zahteva došlo se do zakljucka da dobar deo korisnickih upita predstavljaju ad hoc upiti koje nije bilo moguće realizovati korišćenjem tra-dicionalnih alata zbog njihove složenosti. U stvari, bilo je potrebno kreirati veliki broj upita da bi se zadovoljili zahtevi korisnika. Radi toga je odluceno da se kori-ste alati koji podržavaju analiticku obra-du podataka. Oni omogućavaju jedno-stavnu sintezu, analizu i konsolidaciju podataka. Koriste se za intuitivnu, brzu i fleksibilnu manipulaciju operacionim po-dacima. Ovakvi sistemi podržavaju kom-pleksne analize koje sprovode analiticari i omogućavaju analizu podataka iz razli-citih perspektiva (poslovnih dimenzija).

U sistemu su trenutno realizovani i pogledi koji omogućavaju ad hoc analizu podataka o uspehu studenata. U tu svrhu korišćena je mogućnost alata Microsoft

Sl. 9 — Broj sedmica u odredenom ispitnom roku

Excel da radi sa tabelama Pivot. Odluceno je da se ovaj alat koristi zbog jedno-stavnosti upotrebe, želje korisnika da što pre dobiju tražene analize, kao i zbog na-vike. Na slikama 8 i 9 prikazane se neke od generisanih tabela Pivot.

Zaključak

Ovaj informacioni sistem treba da obezbedi generisanje analize ispitnog ro-ka, uvid u plan ispitnog roka, rezultate is-

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 6/2004.

639

pita, generisanje prijava za ispit i sl. Stu-denti će putem ovog sistema moći da pri-javljuju ispite i da prate rezultate održa-nih ispita, a imaće i uvid u plan ispitnog roka. U kasnijem razvoju sistema planira se dopunjavanje modela, kako bi se omo-gućilo vođenje potpunije evidencije o studentima, kao i zbog toga sto se planira da ovaj sistem koriste i ostali smerovi i službe Vojne akademije. Zadaci koji predstoje jesu preuzimanje podataka iz dosada postojećih i korisćenih sistema za vođenje evidencije o studentima, nastavi i ispitima kako bi se u potpunosti mogla testirati validnost novog resenja.

Serverska aplikacija biće razvijena u MICROSOFT ACCESS-u, sto će admi-nistratoru znatno olaksati administriranje bazom. Na klijentskoj strani biće razvijena Web aplikacija (verovatno u Macromedia Dreamweaveru), putem koje će korisnici slati zahteve bazi i veoma brzo i lako dobijati informacije. Naravno, aplikacija treba da obezbedi sigurnost poda-

taka, tako sto će na osnovu sifre korisni-ka dozvoliti ili zabraniti pristup određe-nim podacima.

Za potrebe analiticke obrade podataka planirano je da se upotrebe Analysis Services sistemi za upravljanje bazama podataka Microsoft SQL Server 2000, s obzirom na to da je kompletna baza po-dataka realizovana u ovom SUBP-u.

Najveća prednost ovog sistema biće njegova jednostavnost. Korisnici će moći da pristupe podacima sa istom lakoćom kojom pretražuju Internet, tj. zahtevaće od korisnika samo osnovna informaticka znanja.

Literatura:

[1] Gunderloy, M., SQL Server 2000, Mikro knjiga, Beograd, 2001.

[2] Grupa autora: Majstor za ACCESS 2002 VBA, Kompjuter biblioteka, Čacak, 2001.

[3] Tot, I., ACCESS 2000 - skripta, Beograd, 2001.

[4] Tot, I., Korisćenje elemenata data warehouse-a na primeru godisnje analize VTA VJ na nivou smera, diplomski rad, Beograd, 1999.

[5] Tot, I., Sistemi za podrsku odlucivanju zasnovani na poda-cima, Symopis 2002.

640

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 6/2004.