МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор-директор ИНК ТПУ
____________ «_____»_____________2012 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Программные системы и комплексы в управлении качеством НАПРАВЛЕНИЕ ООП |
ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ |
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) | МАГИСТР | ||
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ План ПРИЕМА | 2012 г. | ||
КУРС | 2 | СЕМЕСТР | 3 |
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ | 4 | ||
ПРЕРЕКВИЗИТЫ | Основы теории эксперимента | ||
КОРЕКВИЗИТЫ | Средства и методы управления качеством | ||
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
ЛЕКЦИИ | 8 часов |
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ | 32 часа |
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ | 24 часа |
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ | 64 часа |
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА | 80 часов |
ИТОГО | 144 часов |
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ | очная |
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ | зачет |
ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ | кафедра ФМПК ИНК |
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ ФМПК | профессор, д. ф.-м. н., | ||
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП | профессор, д. ф.-м. н., | ||
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ | Ст. преподаватель каф. ФМПК ИНК, |
2012 г.
1. Цели освоения дисциплины
Программные системы и комплексы в управлении качеством – это экономические информационные системы, имеющие в своём составе базы данных и базы знаний для обработки информации, предназначенной для управления качеством.
Цели в области обучения:
· Формирование теоретических знаний в области создания информационных систем и технологий для квалифицированного взаимодействия с представителями консалтинговых фирм, поставщиками программных продуктов.
· Формирование практических навыков применения инструментальных средств для решения задач управления качеством.
· Формирование теоретических знаний в области методологии искусственного интеллекта.
· Формирование практических навыков использования инструментальных средств создания баз знаний.
Цели в области воспитания и развития:
· управление своей собственной деятельностью;
· умение предвидеть результат;
· умение планировать работу;
· умение оценить свою работу, сделать её анализ.
· ответственность за внедрение проекта.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина является частью профессионального цикла дисциплин подготовки студентов по направлению 221400 – «Управление качеством».
В результате освоения дисциплины студент должен/будет иметь следующие компетенции, знании, умения и владения.
Таблица 1.
Компетенция | Составляющие результатов обучения | ||
Знания | Умения | Владение опытом | |
Р10: Способность самостоятельно учиться и повышать квалификацию в течение всего периода профессиональной деятельности, находить необходимую литературу, базы данных, информацию, соблюдать основные требования информационной безопасности. | З10.1: Возможности различных компьютерных программ для целей управления качеством: Этапы развития ИС. Структура и классификация ИС. Понятие новая информационная технология (ИТ). Инструментарий ИТ. Классификация методов моделирования ИС. Основные понятия и определения теории интеллектуальных ИС. Классификация интеллектуальных ИС. Методы представления знаний. Структура экспертной системы. Классификация экспертных систем. | У10.1: Применять КП для внедрения СМ, разработки структуры СМК, документации. Создание модели ИС предметной области. Представить знания в системе искусственного интеллекта. Создать таксономическую классификационную схему. Создать классы и их иерархии в онтологии предметной области управления качеством. Представить семантическую сеть определённой темы. Создать фрейм. Составить отношения на языке логики предикатов. Составить правила продукций. | В10.1: Навыками работы со специализированны обеспечением. Пользоваться системой моделирования для представления знаний. Создать интерфейс пользователя в Экспертной оболочке. Создать проект онтологии. Использовать ИС для ввода и обработки документов управления качеством. |
3. Структура и содержание дисциплины
3.1 Аннотированное содержание разделов дисциплины:
4.1.1. Информационные системы.
3.1.1.1. Общее представление: Понятие информационной системы (ИС). Этапы развития ИС. Процессы в ИС. Что можно ожидать от внедрения ИС.
3.1.1.2. Роль структуры управления в ИС: Общие положения. Структура управления организацией. Персонал организации. Примеры ИС. ИС в управлении качеством.
3.1.1.3. Структура и классификация ИС: Типы обеспечивающих подсистем. Информационное обеспечение. Техническое обеспечение. Математическое и программное обеспечение. Организационное обеспечение. Правовое обеспечение. Классификация ИС по признаку структурированности задач. Понятие структурированности задач. Типы ИС, используемые для решения частично-структурированных задач. Классификация ИС по функциональному признаку и уровням управления. Функциональный признак. Типы ИС оперативного (операционного) уровня. Классификация ИС по функциональному признаку и уровням управления. ИС специалистов. ИС для менеджеров среднего звена. Стратегические ИС. Классификация по степени автоматизации, по характеру использования информации, по сфере применения.
3.1.2. Эволюция методологии создания ИС.
3.1.2.1. Основополагающие принципы: системности, развития, информационный, совместимости, стандартизации и унификации, декомпозиции и эффективности.
3.1.3. Технологическое обеспечение ИС в экономической деятельности.
Инструментальные средства технологического обеспечения ИС и информационных технологий (ИТ): эволюция развития ИТ в ИС; базовые серверные архитектуры, формирование информационно-технологической инфраструктуры организации.
3.1.3.1. Режимы автоматизированной обработки информации в экономической деятельности.
3.1.3.2. Интегрированные ИС: CRM-системы, ERP-системы.
3.1.3.3. Новые ИТ в экономической деятельности и управлении качеством: интернет-технологии, сервисно-ориентированные технологии, объектно-ориентированные технологии, системы искусственного интеллекта.
3.1.4. Защита информации в ИС и в ИТ управления организацией
3.1.4.1. Виды угроз безопасности ИС и ИТ.
3.1.4.2. Виды, методы и средства защиты информации в ИС и в ИТ управления.
3.1.5. Информационные системы в управлении качеством
3.1.5.1.Общая характеристика ИС по управлению качеством. Особенности информационного обеспечения управления качеством. Характеристика автоматизированных систем в управлении качеством. Компьютерные информационные технологии в управлении качеством.
3.1.6. CASE-технологии проектирования автоматизированных информационных систем.
3.1.6.1. Жизненный цикл программного обеспечения ИС. RAD-технологии прототипного создания приложений. Структурный метод разработки программного обеспечения. методология проектирования программного обеспечения. (Балдин, Уткин)
3.1.7. Системы искусственного интеллекта
3.1.7.1. Базы данных, ориентированные на искусственный интеллект: Экспертные системы и их особенности. Основные типы задач, решаемых с помощью экспертных систем. Особенности разработки экспертных систем. Виды экспертных систем. Представление знаний в системах искусственного интеллекта.
3.1.7.2. Формализация знаний о проблемной области: Таксономическая классификационная схема. Онтологический подход к представлению проблемной информации: цели разработки онтологий, фундаментальные правила разработки онтологий, определение области и масштаба онтологии, определение классов и их иерархии, определение свойств слотов, определение фацетов слотов, домен слота и диапазон значений слота, создание экземпляров. Модели представления знаний: фреймы, семантические сети. исчисление предикатов первого порядка, модель представления знаний в виде правил продукции.
3.1.7.3. Организация принятия решений в экспертных системах: Организация принятия решений в экспертных системах. Организация логического вывода в экспертных системах. Правила. Поиск решений. Управляющая структура. Технология принятия решений в системах с базами знаний. Методы поиска, реализованные в экспертных системах. Использование процедур. Представление неопределённости в информационных приложениях с базами знаний.
3.1.7.4. Система моделирования ЭО КАРРА: Представление знаний в ЭО КАРРА. Начало работы. Окна: иерархии объектов, инструментов и редакторы знаний, интерпретатора, сеанса, связи правил, трассировки правил, просмотра иерархии выводов. Средство объяснений.
3.1.7.5. Стандартные функции ЭО КАРРА: Функции манипулирования знаниями, математические, работы со строками, со списками, логические, работы с файлами, управления, работы с окнами, с компонентами.
3.1.7.6 Работа с правилами в ЭО КАРРА: Создание и редактирование правил. Формирование списка правил. Создание и редактирование цели. Рассуждения в прямом направлении. Рассуждения в обратном направлении.
3.1.7.7 Создание интерфейса пользователя в ЭО КАРРА: Стандартные компоненты интерфейса пользователя. Особенности русификации ЭО КАРРА.
3.1.8. Создание проекта онтологии с помощью ИС PROTÉGÉ
3.1.3.8.1. Создание нового проекта. Структура проекта.
3.1.3.8.2. Работа с классами. Создание нового класса. Создание экземпляра класса. Инструменты работы с классами. Работа со слотами
3.1.3.8.3. Сохранение проекта в формате RDF. Экспорт онтологии в формат ЭО CLIPS.
3.2. Структура дисциплины по разделам и видам учебной деятельности
Структура дисциплины по разделам и видам учебной деятельности представлена в таблице 2.
Таблица 2.
Название раздела/ темы | Аудиторная работа (час) | СРС (час) | Колл, контр. р. | Итого | ||
Лекции | Практ./сем. Занятия | Лаб. Зан. | ||||
Информационные системы. | 2 | 6 | 8 | |||
Эволюция методологии создания ИС | 1 | 6 | 6 | 13 | ||
Технологическое обеспечение ИС в экономической деятельности. | 2 | 6 | 6 | 12 | 26 | |
Защита информации в ИС и в ИТ управления организацией | 6 | 6 | ||||
Информационные системы в управлении качеством | 1 | 4 | 8 | 6 | 19 | |
CASE-технологии проектирования автоматизированных информационных систем. | 2 | 4 | 6 | 12 | ||
Системы искусственного интеллекта | 2 | 6 | 10 | 30 | 48 | |
Создание проекта онтологии с помощью ИС PROTÉGÉ | 4 | 8 | 12 | |||
Итого | 8 | 24 | 32 | 80 | 144 |
4. Образовательные технологии
Образовательные технологии, обеспечивающие достижение планируемых результатов освоения дисциплины. Специфика сочетания методов и форм организации обучения отражается в матрице таблицы 3.
Таблица 3.
Методы и формы организации обучения
ФОО Методы | Лекции | Лаб. раб. | Пр. зан./сем. | СРС |
IT-методы | ü | ü | ü | |
Работа в команде | ü | ü | ||
Методы проблемного обучения | ü | ü | ü | |
Обучение на основе опыта | ü | ü | ü | ü |
Опережающая самостоятельная работа | ü | ü | ü | ü |
Проектный метод | ü | |||
Поисковый метод | ü | |||
Исследовательский метод | ü | ü | ||
Онтогенетический метод | ü | ü |
5. Организация и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
5.1. Текущая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний студента, развития практических умений:
5.1.1. работа с лекционным материалом – ведение рабочей тетради в электронном варианте,
5.1.2. чтение и конспектирование отдельных разделов аутентичных источников по индивидуально заданной проблеме курса;
5.1.3. выполнение домашних заданий рейтинг-плана,
5.1.4. опережающая самостоятельная работа (чтение глав учебника);
5.1.5. перевод текстов с иностранных языков (тема: интеллектуальные информационные системы, новые информационные технологии);
5.1.6. изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку (см. 6.3.4)
5.2. Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа (ТСР)
направленная на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов:
5.2.1. поиск, анализ, структурирование и презентация информации (создать конспект с использованием языков моделирования знаний);
5.2.2. анализ научных публикаций журнала «Методы менеджмента качества» по заранее выбранной тематике;
5.3. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
5.3.1. Перечень научных проблем и направлений научных исследований автоматизации управления качества.
5.3.1.1. Модель компании по стандартам системы управления качеством.
5.3.1.2. Анализ динамики несоответствий с системах менеджмента.
5.3.1.3. Инфраструктура и производственная среда.
5.3.2. Темы индивидуальных заданий:
5.3.2.1. Разработка семантической сети деятельности компании.
5.3.2.2. Создание правил продукции для решения экспертной задачи.
5.3.2.3. Создание логической модели (использование исчисления предикатов первого порядка) базы знаний.
5.3.2.4. Изучение модуля автоматизированной ИС для ввода данных документации по управлению качеством.
5.3.3. Темы работ в структуре междисциплинарных проектов:
5.3.3.1. Проектирование и разработка продукта.
5.3.3.2. Уровни моделирования процесса.
5.3.3.3. Идеальное перепроектирование.
5.3.4. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:
5.3.4.1. Защита информации в ИС и в ИТ управления организацией;
5.3.4.2. CASE-технологии проектирования автоматизированных информационных систем;
5.3.4.3. Геоинформационные системы.
5.4. Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателей. Студенту предлагается индивидуальный журнал достижений с указанием тем, сроков выполнения и отметки выполнения.
5.5. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Студенту предлагается подборка литературы в электронном виде, размещённая на сервере кафедры в папке курса и доступная в дисплейных кабинетах с возможностью копирования на внешний накопитель информации, а также рабочая тетрадь.
6. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины
6.1. Средством оценки текущей успеваемости и промежуточной аттестации студентов по итогам освоения дисциплины является рейтинг-план дисциплины.
6.2. Перечень вопросов, ответы на которые дают возможность студенту продемонстрировать, а преподавателю оценить степень усвоения теоретических и фактических знаний на уровне знакомства
6.2.1.Каковы место и значение ИТ в ИС?
6.2.2 В чём состоят назначение и необходимость каждой из обеспечивающих подсистем ИТ?
6.2.3 Раскройте смысл важнейших методических и организационно-технологических принципов создания ИТ и ИС организации.
6.2.4 Охарактеризуйте СППР как объект проектирования ИС управления организацией.
6.2.5 Раскройте взаимосвязь в создании ИС и инжиниринга процесса управления.
6.2.6 Обоснуйте роль ИТ в реинжиниринге и контроллинге бизнес-процессов.
6.2.7 Раскройте смысл основных этапов формирования управленческих решений и СППР.
6.2.8 Назовите критерии, согласно которым происходит выбор решения.
6.2.9 Обоснуйте необходимость участия пользователя в создании проектной документации в процессе создания ИС и ИТ.
6.2.10 Охарактеризуйте наиболее часто применяемые методы и варианты организации создания информационных систем и информационных технологий в управлении.
6.2.11 В чём состоит технология постановки задачи для последующего проектирования ИТ и ИС управления организацией?
6.2.12 Определите состав типовых процедур и операций информационных технологий.
6.2.13 Каковы различия между OLAP - и OLTP-системами?
6.2.14 Укажите наиболее важные особенности технологий файл-сервер и клиент-сервер?
6.2.15 Опишите особенности современных концепций развития информационных технологий.
6.2.16 В чём состоят содержательные отличия между АРМ и рабочей станцией?
6.2.17 Что характеризует понятия «концептуализация» и «формализация» при определении проблемной области задачи?
6.2.18 Опишите структуру таксономической классификационной схемы.
6.2.19 Охарактеризуйте понятие и определите назначение онтологии предметной области.
6.2.20 Для чего предназначены модели знаний?
6.2.21 Перечислите компоненты ЭО КАРРА.
6.2.22 Назовите инструменты проектирования экспертных систем в ЭО КАРРА.
6.2.23 Объясните понятия: фрейм, объект, слот.
6.2.24 Опишите необходимость использования методов при обработке значений слотов фрейма.
6.2.25 Представление таксономии систем в ЭО КАРРА.
6.2.26 Каков принцип организации логического вывода в ЭО КАРРА.
6.2.27 Определите стратегии принятия решений в экспертных системах и в ЭО КАРРА.
6.2.28 Как представить онтологию в Protégé.
6.2.29 Объясните назначение классов для представления знаний.
6.2.30 В какие форматы можно передать онтологию, созданную в Protégé?
6.3. Перечень заданий, позволяющих оценить приобретенные студентами практические умения на репродуктивном уровне:
6.3.1 Построение модели информационной системы
6.3.2 Исчисление предикатов первого порядка.
6.3.3 Рассмотрение вариантов повторного использования существующих онтологий.
6.3.4 Создание интерфейса пользователя в экспертной оболочке.
6.4. Перечень задач для оценки приобретенных студентами когнитивных умений на продуктивном уровне:
6.4.1 Построение модели информационной системы компании.
6.4.2 Представление семантической сети.
6.4.3 Создание правил продукции.
6.4.4 Перечисление важных терминов в онтологии.
6.4.5 Определение классов и иерархии в онтологии.
6.4.6 Создание экземпляров в онтологии.
6.4.7 Создание проекта онтологии.
6.5. Перечень проблем, позволяющих оценить профессиональные и универсальные (общекультурные) компетенции студентов:
6.5.1. Интеллектуальные информационные системы: их развитие и роль в современной системе управления качеством.
6.5.2. Возможности и ограничения экспертных систем при принятии важных решений.
7. Рейтинг качества освоения модуля (дисциплины)
Вставить рейтинг-лист по образцу
8. Учебно - методическое и информационное обеспечение модуля (дисциплины)
8.1. Основная литература:
8.1.1. Информационные системы в экономике: учебник / под ред. . – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2009. – 464 с. : ил
8.1.2. Информационные системы и технологии управления : учебник / под ред. . – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2010. – 591 с. : ил.
8.1.3. Сидоркина, Ирина Геннадьевна. Системы искусственного интеллекта : учебное пособие / . – М. : КноРус, 2011. – 245 с. : ил.
8.1.4. Информатика : учебник для вузов / под ред. . – 3-е изд., перераб. – М. : Финансы и статистика, 2007. – 768 с. : ил. – Предм. указ.: с. 748-758.
8.1.5. Вдовин, Виктор Михайлович. Предметно-ориентированные экономические информационные системы : учебное пособие для вузов / , , . – М. : Дашков и К, 2009. – 388 с.
8.2. Дополнительная литература:
8.2.1. Информационные технологии управления : учебное пособие / Под ред. . – 2-е изд., доп. – М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2003. – 439 с. : ил.
8.2.2. Журналы «Методы менеджмента качества» (рубрика – Автоматизация СМК) 2007 – 2012 гг.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Освоение дисциплины производится на базе учебных лабораторий кафедры ФМПК ИНК ауд. 308, 311 учебного корпуса №18 ТПУ. Лаборатории оснащены современным оборудованием, позволяющим проводить практические и лабораторные занятия. Выполнение лабораторных работ, а также самостоятельной работы студентов осуществляется на рабочем месте, оснащенном программы обеспечением Microsoft Office, MS Studio; Auto Play Media Studio; Система ФИНЭКС; Система «Персонал2»; Экспертная оболочка KAPPA; ИС Protégé; в аудиториях имеется интерактивная доска.
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС-2010 по направлению и профилю подготовки «Управление качеством», профиль «Управление качеством в производственно-технологических системах».
Программа одобрена на заседании кафедры ФМПК Института неразрушающего контроля (протокол № ____ от «___» _____________ 2012 г.).
Авторы ___Е. А.Тунда , __________________________
