Разработка информационной системы "Стимул" для детского оздоровительного центра "Солнечный" Вологодской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Аналитический обзор программных средств для управления оздоровительным центром
• 1.1 ИТ-управление детским оздоровительным центром: цели, задачи, функции
• 1.2 Обзор программных средств для управления детским оздоровительным центром
• 2. Предметная область автоматизации и постановка задачи
• 2.1 Предметная область автоматизации
• 2.2 Предпроектная стадия создания ИС
• 2.2.1 Описание методов проведения обследования
• 2.2.2 Описание методов сбора материалов обследования
• 2.2.3 Программа обследования
• 2.2.4 План-график выполнения работ на предпроектной стадии
• 2.3 Постановка задачи
• 2.4 Требования к разрабатываемой информационной системе
• 2.4.1 Требования к системе в целом
• 2.4.2 Требования к функциям
• 2.4.3 Требования к видам обеспечения
• 3. Автоматизация проектирования визуальной модели информационной системы
• 3.1 Построение диаграммы вариантов использования
• 3.2 Построение диаграммы последовательности
• 3.3 Построение диаграммы классов
• 3.4 Построение диаграммы компонентов
• 3.5 Оценка трудоемкости разработки проекта
• 4. Разработка информационного обеспечения
• 4.1 Информационный анализ предметной области и выделение информационных объектов
• 4.2 Построение логической модели данных
• 4.3 Описание таблиц базы данных
• 5. Разработка программного обеспечения
• 5.1 Алгоритм решения задачи
• 5.2 Тестирование и оценка надежности программного продукта
• 5.2.1 Структурное тестирование
• 5.2.2 Функциональное тестирование
• 5.2.3 Оценка надежности программного средства
• 6. Компьютерная реализация информационной системы
• 6.1 Описание компьютерной реализации для сотрудника
• 6.2 Описание компьютерной реализации для директора
• Заключение
• Список использованных источников

Введение

В настоящее время информационные технологии проникают практически во все области жизни. Их внедрение направлено на ускорение и повышение эффективности труда. Они облегчают обработку документов, ускоряют поиск необходимой информации и позволяют сотрудникам оперативно решать поставленные задачи.

На сегодняшний день представлено большое количество программ, ведущих учет детей и сотрудников в различных организациях, например школах, детских садах. Но для детских оздоровительных центров таких программ очень мало, и они не находят свое практическое применение.

Разработка информационной системы "Стимул" для детского оздоровительного центра "Солнечный" Вологодской области проводится с целью создания программы, позволяющей автоматизировать работу с детьми и сотрудниками.

Оздоровительный центр ежегодно принимает сотни детей из разных городов и районов области. Кроме этого заключаются трудовые договора с различного рода специалистами. Прибывшие дети могут либо просто отдохнуть в летний период, и проводить время с воспитателями. Либо же если они занимаются спортом, то продолжить спортивную подготовку в каникулярный период. В оздоровительном центре ведется подготовка в различных видах спорта, таких как: биатлон, лыжи, футбол, волейбол, бег, борьба.

Разрабатываемая программа должна автоматизировать процессы в оздоровительном центре. Она должна выполнять такие функции как регистрация детей и сотрудников, возможность просмотра информации о них, возможность осуществлять оперативный поиск. Формирование отчетов и списков детей и сотрудников, вывод документов на печать.

Целью выпускной квалификационной работы является разработка информационной системы "Стимул" для детского оздоровительного центра "Солнечный" Вологодской области. Работа состоит из шести разделов.

В первом разделе рассмотрено современное состояние проблемы информационного обеспечения оздоровительных центров. Рассмотрены существующие программные средства для организации управления в них.

Во втором разделе описана предметная область, методы проведения обследования, методы сбора материалов обследования, разработана программа обследования и план график выполнения работ на предпроектной стадии. Описываются требования к информационной системе в целом, к функциям и к видам обеспечения, дается постановка задачи автоматизации.

В третьем разделе построены и описаны диаграмма вариантов использования, диаграмма последовательности, диаграмма классов, диаграмма компонентов, произведена оценка трудоемкости проекта.

В четвертом разделе анализируется состав и структура информации, устанавливается функциональная зависимость реквизитов, строится логическая модель данных.

В пятом разделе представлен алгоритм решения задачи произведено структурное и функциональное тестирование, оценивается надежность программного средства.

В шестом разделе описана компьютерная реализация информационной системы для директора оздоровительного центра и сотрудника.

1. Аналитический обзор программных средств для управления оздоровительным центром

1.1 ИТ-управление детским оздоровительным центром: цели, задачи, функции

В современном обществе [1] в условиях динамики современных экономических и социальных процессов постоянно увеличивается нагрузка на школьников, которым необходим полноценный отдых. Проблему оздоровления и полноценного отдыха детей эффективно решают детские оздоровительные центры.

Ситуация сложившаяся в детской и подростковой среде такова, что в последние годы на фоне кризисных явлений российского общества, происходит значительный рост различных форм разрушительного поведения детей и подростков. Истоки детской агрессивности кроются в неблагополучной атмосфере общества, которая связана с целым комплексом причин. К их числу относят: разрушение нравственных и семейных устоев, ранняя алкоголизация несовершеннолетних, рост среди них наркомании, ослабление воспитательной функции школы, неорганизованная досуговая деятельность, безнадзорность детей во время каникул, отсутствие должного внимания к организации свободного времени детей и подростков.

Базовое образование которое дается во всех школах, не в состояние справиться со всеми проблемами. Оно не способно сочетать в себе в равной степени уровень познания, творчества, общения детей и взрослых и обеспечить полноценное развитие ребенка в свободное время. Правильно организовать свободное время ребенка, чтобы оно шло на пользу его развития является основной задачей нашего общества. Для решения данной проблемы и предназначены детские оздоровительные центры.

Летние каникулы для школьников - это как и очень веселое и беззаботное время, так и очень важное для его развития. Каникулы могут послужить для восстановление здоровья, и развитие творческого потенциала, и совершенствование личностных возможностей, и приобщение к культурным и образовательным ценностям, и вхождение в систему новых социальных связей, и воплощение собственных планов, и удовлетворение индивидуальных интересов в личностно значимых сферах деятельности [4].

Детский оздоровительный центр имеет свою специфику, дающую ему определенные преимущества перед другими формами и средствами работы. Прежде всего они в том, что обстановка сильно отличается от привычной домашней обстановки. Это выражается, во-первых, в совместном проживании детей. Во-вторых, именно здесь ребята более тесно взаимодействуют со своими взрослыми наставниками, между ними быстрее возникает "зона доверия". В-третьих, дети приобщаются к здоровому и безопасному образу жизни - в естественных условиях социальной и природной среды. В-четвертых, ребята активно общаются с природой, что способствует укреплению их здоровья и повышению уровня экологической культуры. В-пятых, отдых, развлечения и всевозможные хобби детей дают им возможность восстановить свои физические и душевные силы, заняться интересным делом. Все это помогает развить новые навыки, раскрыть потенциал своей личности.

ДОЦ являются видом оздоровительно-образовательной деятельности, являющиеся:

- продолжением учебно-тренировочного процесса для юных спортсменов, воспитанников детско-юношеских спортивных школ;

- рекреативно-оздоровительной сменой для обучающихся, где основным содержанием деятельности будет развитие скоростных, силовых, двигательных качеств, выносливости и т.п. в одном из видов физкультурно-оздоровительной или спортивной направленности [3].

Функции и роль оздоровительного центра можно определить следующим образом:

- рекреационная, создание условий для полноценного отдыха и оздоровления детей, сохранение и поддержание их физического здоровья;

- образовательная, систематическое обучение или дополнительное образование в различных направлениях (художественно-прикладное, техническое, юннатско-биологическое, экологическое, спортивное, хореографическое, музыкальное, драматическое) с целью создания полезного эмоционально значимого для ребенка проведения каникулярного времени, содействие развитию способностей ребенка, определению жизненных планов, самоопределению;

- развивающая, развитие духовно-ценностной ориентации детей; организация пространства личностного самоопределения, стимулирование процессов самопознания, самопроектирования, выступающих основой для выработки каждым ребенком позиции субъекта деятельности; построение различных сообществ для реализации возможностей детей;

- компенсирующая, компенсация отсутствующего в основном образовании, в деятельности образовательных учреждений, семейном воспитании;

- общественно-ориентировочная, включение детей в различные виды социальной деятельности, раскрытие перед ними смыслов, ценностей, назначения, содержания и специфики деятельности; организация общения, в котором активность человека направлена на взаимодействие с людьми; предметно-практической деятельности, в которой происходит реализация активности, связанной с освоением и преобразованием социальной среды, с созданием и использованием духовных и социальных ценностей;

- защитная, защита ребенка от негативных влияний среды;

- интегрирующая и корректирующая различные влияния, которые испытывает ребенок в повседневной жизни.

В настоящее время перед множеством оздоровительных центров стоят задачи автоматизации деятельности, внедрения современных технологий, ИТ-управления.

На современном уровне развития [6] автоматизация представляет собой один из подходов к управлению на основе применения информационных технологий. Этот подход позволяет осуществлять управление операциями, данными, информацией и ресурсами за счет использования компьютеров и программного обеспечения, которые сокращают степень участия человека в процессе, либо полностью его исключают.

Основной целью автоматизации является повышение качества исполнения процесса. Автоматизированный процесс имеет более стабильные характеристики, чем процесс, выполняемый в ручном режиме. Во многих случаях автоматизация процессов позволяет повысить производительность, сократить время выполнения процесса, снизить стоимость, увеличить точность и стабильность выполняемых операций.

В настоящее время [7] наблюдается явное несоответствие между постоянно увеличивающимся объемом информации и существующей практикой ее обработки. Своевременная, качественная и оперативная обработка информационных потоков упрощает ведение делопроизводства, определяет действенность принимаемых управленческих решений. К сожалению не во всех оздоровительных центрах используются автоматизированные системы. Это приводит к дублированию или потере нужной информации, к вероятному характеру принимаемых управленческих решений, и как следствие, к невысокой эффективности управления. Выходом из данного положения является автоматизация управления оздоровительным центром, применение средств информационных и коммуникационных технологий, что позволит: использовать современные системы обработки, тиражирования, анализа и структурирования и хранения информации; автоматизировать основные и вспомогательные информационные процессы; ввести базы данных; обеспечить легкий и удобный способ доступа конечного пользователя; оптимизировать движение информационных потоков.

Целью внедрения ИТ-технологий в процесс управления детским оздоровительным центром является повышение качества и оперативности принимаемых управленческих решений и переход на безбумажную технологию работы. Достичь данной цели можно только при соответствующем оснащении компьютерной техникой и свободным доступом к электронным ресурсам.

Для достижения этих целей ИТ-управление должно решать такие задачи: создать структуру необходимой информации, ее источников и результатов с позиции оптимальности, необходимости и достаточности, благодаря информатизации выработать количественные характеристики требуемых результатов работы, конкретизировав сроки достижения и затраты времени и ресурсов, обеспечить высокую доступность и открытость оперативных показателей учебного процесса (посещаемость, успеваемость и др.), проводить анализ качества учебно-воспитательного процесса на основе интегративных показателей, повышать квалификацию исполнителей, оставляя за ними право на инициативу и творческую работу, использовать специальные методы оптимизации и регуляционные механизмы управления учебным процессом.

Автоматизация управления детским оздоровительным центром позволяет существенно повысить качество управления. Автоматизация дает существенный эффект и возможность организации значительно улучшить свою работу.

Автоматизация процессов имеет следующие преимущества [6]: увеличивается скорость выполнения повторяющихся задач. За счет автоматического режима одни и те же задачи могут выполняться быстрее, т.к. автоматизированные системы более точны в действиях и не подвержены снижению работоспособности от времени работы; повышается качество работы. Исключение человеческого фактора значительно снижает вариации исполнения процесса, что приводит к снижению количества ошибок и, соответственно, повышает стабильность и качество процесса; повышается точность управления. За счет применения информационных технологий в автоматизированных системах появляется возможность сохранять и учитывать большее количество данных о процессе, чем при ручном управлении; параллельное выполнение задач. Автоматизированные системы позволяют выполнять несколько действий одновременно без потери качества и точности работы. Это ускоряет процесс и повышает качество результатов; быстрое принятие решений в типовых ситуациях. В автоматизированных системах решения, связанные с типовыми ситуациями, принимаются гораздо быстрее, чем при ручном управлении. Это улучшает характеристики процесса и позволяет избежать несоответствий на последующих стадиях.

Применение информационных технологий в управление детским оздоровительным центром даст очень много плюсов, начиная с увеличения скорости работы с документами и заканчивая улучшением качества работы и обслуживания в целом.

1.2 Обзор программных средств для управления детским оздоровительным центром

В результате обзора существующих программных средств, программные средства для детских оздоровительных центров мною не были обнаружены. Но существуют множество программ схожих по функционалу, но в других областях деятельности. Рассмотрим их подробнее.

Программа "Санаторий 6" [6], она предназначена для применения в санаториях, профилакториях, лечебницах создана заменить традиционные методы работы с использованием бланков путевок, санаторно-курортных книжек и "шахматок" на новейшую систему автоматизации санатория. Программное обеспечение санатория, установленное в отделах реализации путевок, регистратуре в администрации позволяет вести бронирование мест номерного фонда, организовать удобную и быструю регистрацию клиентов в санатории, эффективно назначать и оптимально планировать лечебные процедуры и вести историю болезни пациента.

Программное средство PMS "Intellect Style" "Пансионат"[9]. Это система автоматизации для санатория и пансионата. Данная программа полностью автоматизирует работу санатория. Она содержит такие модули как: модуль ведения договоров; модуль резервирования; модуль бронирования; модуль работы с путевками; модуль работы с архивом и постоянными клиентами; модуль управления номерным фондом; модуль анализа загрузки номерного фонда; систему формирования сводок и отчетов;

UCS "Shelter" [10] это новая система, позволяющая автоматизировать такие процессы как бронирование, поселение, выселение и тд. Система решает следующие крупные задачи: автоматизация служб бронирования и размещения; автоматизация текущей деятельности; ведение базы данных гостей.

Система UCS "Shelter" состоит из набора модулей и ядра, обеспечивающего их интеграцию и разграничение пользовательских полномочий. Такое решение позволяет собирать автоматизированные рабочие места с нужной функциональностью, расширять и заменять функции без перекомпиляции системы.

Специализированный программный комплекс "СпортШкола" [11] предназначен для организации комплексной работы спортивных школ с информацией, относящейся к учебно-тренировочному процессу учащихся, участию их в соревнованиях и сборах. Комплекс позволяет в оперативном режиме получать сводные сведения по каждому учащемуся, контролировать процесс прохождения ими обучения и достижения спортивных результатов, а также формировать сводные статистические и аналитические отчеты по контингенту учащихся школы. Система обеспечивает унификацию накапливаемых данных и контроль их корректности при вводе сотрудниками, допущенными для работы с ней.

СПК "СпортШкола" имеет удобную систему фильтрации, что упрощает поиск и отбор необходимых данных, а так же возможность выгрузки отобранной информации в популярный формат MS Excel. Простой интерфейс программы позволяет быстро приступить к формированию первичных данных и созданию аналитической информации.

СПК "СпортШкола" содержит следующие модули:

Учет учащихся спортивного учреждения. Обеспечивает возможность просмотра перечня учащихся с возможностью фильтрации по основным характеристикам, таким как: ФИО учащегося, год рождения учащегося, тренер, вид спорта, сборная команда и т.д. Включает карту учащегося, обеспечивающую ввод и редактирование основной информации об учениках. Содержит подсистему учета этапов подготовки учащихся и присвоения им спортивных разрядов.

Учет тренерского состава. Обеспечивает возможность просмотра перечня преподавательского состава с возможностью фильтрации по ФИО тренера, по типу тренера и т.д. Включает карту тренера необходимую для редактирования информации о преподавателях.

Учет проведения соревнований и учебно-тренировочных сборов. Обеспечивает функционал по работе с данными информационными ресурсами, формирование списка заявленных участников и сопровождающий их тренерский состав, а так же возможность заведения результатов по проведенным соревнованиям, с последующим формированием аналитических форм.

Учет командировок. Обеспечивает ввод и анализ информации, необходимой для формирования приказов и командировочных удостоверений.

Учет приказов. Обеспечивает функционал по работе с внутренними документами спортивного учреждения.

Учет справочной информации. Обеспечивает возможность редактирования всех необходимых справочников, используемых в данном СПК.

Система резервного копирования данных. Обеспечивает защиту от потери данных, посредствам периодического резервного копирования базы данных.

Модуль администрирования. Используется для настройки прав доступа пользователей к системе и проведения обновления программного обеспечения и базы данных.

Автоматизация детского центра (программа учёта) "Беркана - Детский центр" [12] программа по учету клиентов детского центра. Программа предоставляет следующие возможности:

- учет клиентов. Надежное хранение клиентской базы. Быстрый поиск клиентов.

- учет абонементов и посещений. Снижение трудозатрат администратора на рутинные операции. Автоматическое формирование абонементов.

- анализ маркетинговой информации, отчеты по каналам поступления клиентов и др.

- планирование работы администратора детского центра, отслеживание выполненных задач. И многое другое.

Среди преимуществ программы: простой и дружелюбный веб-интерфейс, при этом для работы не требуется интернет; отсутствие необходимости установки дополнительного ПО - например, 1С; возможность хранения и обработки информации сразу о нескольких центрах в одной базе данных; модуль графических отчетов - верный помощник в принятии управленческих решений;

Программное средство "1С-Рарус: Управление" санаторно-курортным комплексом [13] предназначено для комплексной автоматизации учреждений санаторно-курортного типа (лечебных санаториев, домов отдыха и т. д.).

С помощью "1С-Рарус: Управление санаторно-курортным комплексом, можно автоматизировать рабочие места: управляющего отеля, санатория, гостиницы, дома отдыха; службы бронирования и размещения, администратора отеля; бухгалтера-калькулятора; регистратуры амбулаторного блока; врача.

1С-Рарус: УСКК позволяет одновременно автоматизировать различные блоки оперативного учета на предприятии (отельный, ресторанный и медицинский), а также организовать гибкое взаимодействие между ними в единой информационной базе.

Программный продукт также можно использовать на предприятиях, имеющих разветвленную организационную структуру, для обработки и консолидации информации.

2. Предметная область автоматизации и постановка задачи

2.1 Предметная область автоматизации

Детский оздоровительный центр "Солнечный" выполняет множество задач, основная из них - воспитание подрастающего поколения. Во время летних каникул дети либо остаются дома, либо же отправляются, в такие центры, где с ними уже занимаются специалисты и организуют им досуг. Очень важно в детстве привить ребенку все необходимые и важные качества для жизни, когда ребенок прибывает в такой центр, он начинает знакомиться с детьми своего возраста, и одна из задач центра помочь развитию взаимоотношений у детей друг с другом через полезные и разнообразные программные мероприятия под руководством обученных сотрудников. Развитие взаимоотношений и умения общаться, вот одна из основных целей детского оздоровительного центра.

Кроме этого в оздоровительном центре проводится спортивная подготовка в различных видах спорта: лыжи, биатлон, волейбол, футбол, борьба. В зависимости от того с какими тренерами будет заключен договор на смену, и будут зависеть виды спорта. Так как в "Солнечном" имеется лыжеролерная трасса, которая позволяет спортсменам лыжных видов спорта тренироваться даже в теплые времена года, то преобладают в основном именно они. Дети могут либо с нуля заняться каким-либо видом спорта, если будут допущены по состоянию здоровья, либо же продолжить спортивную подготовку, если занимались спортом во время учебы.

Также оздоровительный центр предоставляет условия для отдыха и оздоровления не только детей, но и взрослых, которым после заключения договора оказываются со стороны центра необходимые услуги.

За все вышеперечисленные задачи отвечают сотрудники центра, они регистрируют пребывающих, расселяют их по корпусам, организуют им досуг в зависимости от цели пребывания в оздоровительном центре.

В результате анализа предметной области были выявлены следующие входные документы: дети, родители, корпуса, воспитатели, тренера.

Ниже представлены следующие формы входных документов:

Форма документа "Дети"

ИД ребенка	ФИО ребенка	Номер телефона	Дата рождения	Школа	Место жительства	Название отряда

Форма документа "Родители"

ИД родителя	ФИО родителя	ФИО ребенка	Место жительства	Место работы	Номер телефона	Дата рождения	Вид оплаты путевки

Форма документа "Тренера"

ИД тренера	ФИО тренера	Номер договора	Срок действия	Образование	Вид спорта

Форма документа "Воспитатели"

ИД воспитателя	ФИО воспитателя	Образование	Номер договора	Телефон	Место жительства	Дата рождения

Форма документа "Корпуса"

ИД корпуса	Номер корпуса	Количество комнат

Далее представлены формы выходных документов, они располагаются ниже.

Форма документа "Отряды отдыха"

ИД отряда	Название отряда	ФИО ответственного	Номер корпуса

Форма документа "Отряды спортивные".

ИД отряда	Название отряда	ФИО ответственного	Вид спорта	Номер корпуса

2.2 Предпроектная стадия создания ИС

2.2.1 Описание методов проведения обследования

Для проектирования информационной системы "Стимул" используется метод оригинального или индивидуального проектирования, так как проектные решения разрабатываются с нуля в соответствии с требованиями информационной системы.

При проектировании данной ИС используются следующие средства проектирования:

- операционные средства, поддерживающие проектирование операций обработки информации;

- средства, поддерживающие проектирование отдельных компонентов;

- средства, поддерживающие разработку проекта на стадиях и этапах процесса проектирования.

Для проектирования информационной системы "Стимул" применяются следующие методы проведения обследования:

- по цели проектирования - метод системного обследования, т.к. применяется для изучения всего объекта с целью разработки проекта информационной системы в целом;

- по числу исполнителей - индивидуальный метод, т.к. осуществляется одним проектировщиком;

- по степени обхвата - выборочное обследование, т.к. применяется при наличии типовых по структуре подразделений;

- по степени одновременности выполнения работ на предпроектной стадии обследования используется метод параллельного обследования (материал одновременно собирается и изучается).

2.2.2 Описание методов сбора материалов обследования

Для данного проекта были использованы следующие методы сбора материалов:

- метод бесед и консультаций с руководителем (преподавателем). В ходе беседы с руководителем были выяснены вопросы, касающиеся работы системы, сформулированы требования к ней;

- метод личного наблюдения. Были использованы дынные полученные при непосредственной работе в оздоровительном центре, какие операции выполняют сотрудники и какие из них можно ускорить и облегчить.

- метод анализа предоставленного материала. Был представлен перечень функций для реализации.

2.2.3 Программа обследования

Программа обследования содержит перечень вопросов, которые наилучшим образом характеризуют, деятельность предприятия. Благодаря им будет известна внутренняя организационная структура предприятия, производственная деятельность, иерархия управления и другое.

На основе собранного материала обследования составлена программа обследования, которая представлена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Программа обследования

№ п.п.	Наименование вопроса	Источник информации	Получатель информации
1	Цель функционирования объекта	Директор оздоровительного центра "Солнечный"	Кочев А.Н
2	Организационно - функциональная структура объекта	Директор оздоровительного центра "Солнечный"	Кочев А.Н
3	Состав объекта	Директор оздоровительного центра "Солнечный"	Кочев А.Н

2.2.4 План-график выполнения работ на предпроектной стадии

На основе программы обследования был составлен план-график выполнения работ на предпроектной стадии по разработке информационной системы, который представлен в таблице 1.2.

Таблица 2.2 - План-график выполнения работ на предпроектной стадии

№ п.п	Наименование работы	Код работы	Исполнитель	Дата начала	Длительность выполнения	Дата окончания
1	Определение цели и параметров системы	001	Кочев А.Н	18.01.16	5 дня	22.01.16
2	Определение организационной структуры	002	Кочев А.Н	23.01.16	6 дня	28.01.16
3	Определение функциональной структуры	003	Кочев А.Н	29.01.16	6 дня	3.02.16
4	Определение материальных потоков и процессов их обработки	004	Кочев А.Н	4.02.16	8 дней	11.02.16
5	Определение информационных потоков и процессов их обработки	005	Кочев А.Н	12.02.16	8 дней	19.02.16
6	Анализ материалов обследования	006	Кочев А.Н	20.09.14	10 дней	29.02.16

2.3 Постановка задачи

Целью создания информационной системы "Стимул" для детского оздоровительного центра "Солнечный" Вологодской области является автоматизация процессов происходящих в нем. Это достигается за счет удобного внесения данных в информационную систему и последующие автоматические действия с ними. Такие как формирование отрядов, расселение, заключение договоров, просмотр результатов соревнований и автоматическое нахождение победителей. На основе полученных данных была построена концептуальная модель предметной области, она представлена на рисунке 2.1.



Рисунок 2.1. Концептуальная модель предметной области

На рисунке 2.2 представлена функциональная структура. Как из нее видно основными объектами являются прибывающие дети, и устраивающиеся на различный срок воспитатели и тренера. Когда ребенок прибывает в лагерь, о определяется в отряд, и за ним закрепляется ответственный, это либо воспитатель либо тренер.

Модуль регистрации содержит информацию которая заносится в базу данных при поступлении ребенка в оздоровительный центр.

Модуль формирования отчетов позволяет производить анализ данных, хранящихся в системе, и представлять эти данные в удобном пользовательском виде.

Модуль регистрации сотрудников содержит информацию о сотрудниках, т.е. о воспитателях и тренерах которые приняты на работу на данную смену в оздоровительный центр.

Модуль размещения по корпусам содержит информацию по жилым помещениям т.е. какое количество комнат в каждом корпусе полностью готово и соответствует всем нормам для проживания детей.

Модуль формирования отрядов содержит информацию о том какой направленности имеются отряды в данную смену и какое количество детей в каждом отряде.

Модуль организации спортивной подготовки включает в себя информацию о видах спорта, в направлении которых ведется подготовка на данной смене.

Модуль организации соревнований включает в себя список соревнований различного уровня в которых можно принять участие детям и к которым ведется подготовка персоналом оздоровительного центра.

Рисунок 2. Функциональная структура ИС

2.4 Требования к разрабатываемой информационной системе

2.4.1 Требования к системе в целом

К информационной системе "Стимул" для детского оздоровительного центра "Солнечный" Вологодской области предъявляется ряд требований:

- система должна производить накопление и хранение в базе данных всей полученной информации;

- система должна иметь понятный и привлекательный интерфейс;

- система должна быть надежной в эксплуатации;

- в ИС должно быть реализован перевод отчетов в другие форматы;

- ИС должна вести автоматизированный учет детей и сотрудников;

- работа системы не должна зависеть от установленной операционной системы;

- система должна быть проста и понятна в использовании;

- система должна формировать достоверные отчеты и списки детей;

2.4.2 Требования к функциям

Информационная система должна реализовывать следующие функции:

- разграничение прав пользователей при входе в систему;

- ввод и редактирование данных по детям;

- ввод и редактирование данных по тренерам;

- ввод и редактирование данных по воспитателям;

- ведение данных по помещениям прошедшим проверку;

- формирование отрядов из прибывших детей;

- ввод и редактирование данных по результатам соревнований;

- вывод списков детей и сотрудников;

- предварительный просмотр отчетов;

- вывод отчетов на печать;

- перевод отчетов в другие форматы;

- поиск детей;

2.4.3 Требования к видам обеспечения

При выявлении минимальных системных требований, необходимых для эффективного функционирования информационной системы "Стимул", следует учитывать ряд факторов, влияющих на выбор технических средств, операционной системы (ОС) и типа СУБД.

Перечислим факторы, влияющие на выбор технических средств (ПК):

- факторы, определяемые техническими характеристиками ПК: производительность процессора, объем ОП, поддерживаемая ОС, возможность подключения различных устройств ввода-вывода;

- факторы, относящиеся к эксплуатационным характеристикам ПК: условия эксплуатации, штат пользователей и их квалификация.

При выборе ОС определяющими факторами являются:

- необходимое число поддерживаемых программных продуктов;

- возможность использования различных устройств ввода-вывода;

- требование выхода в сеть;

- наличие дружественного интерфейса;

- быстрая настройка на новые аппаратные средства;

- совместимость с другими ОС;

На выбор методов и средств проектирования ПО системы оказывают влияние следующие факторы:

- наличие привлекательного продукта;

- получение качественного и востребованного продукта;

- сокращение трудоемкости и затрат на проектирование.

Для реализации функций компьютерной системы требуется СУБД, отвечающая следующим факторам:

- выполняемые СУБД функции (организация хранения, обработки информации и доступа к ней);

- язык общения (с открытыми языками, замкнутыми или смешанными);

Исходя из вышесказанных факторов влияющих на эффективность работы информационной системы "Стимул" для оздоровительного центра "Солнечный" Вологодской области, были установлены минимальные системные требования к ПК: процессор - Intel Celeron 2200 МГц; ОЗУ - 1 GB; Video - 256 MB; ОС - Windows XP SP2; ПО - MS Visual Studio 2008, MS Word 2007-2013, .NET Framework 3.5, сервер СУБД - MS Access 2007-2013; клавиатура, мышь.

Работа с данными БД Access осуществляется с помощью экранных форм, разработанных в среде MS Visual Studio 2008.

3. Автоматизация проектирования визуальной модели информационной системы

3.1 Построение диаграммы вариантов использования

Для моделирования бизнес-процессов и требований к создаваемой системе, а также для описания функционального назначения системы строится диаграмма вариантов использования. Диаграмма вариантов [14] использования является исходным концептуальным представлением или концептуальной моделью системы в процессе ее проектирования и разработки. автоматизация управление оздоровительный алгоритм

Первым этапом при описании функций системы является моделирование требований к ней. Целями анализа и моделирования требований являются:

- достижение соглашения между заказчиками, разработчиками и пользователями о том, что должна делать ИС;

- достижение лучшего понимания разработчиками поведения ИС;

- создание основ для планирования разработки проекта;

- определение пользовательского интерфейса.

Для достижения вышеперечисленных целей используются диаграммы вариантов использования. Суть данной диаграммы состоит в следующем: проектируемая система представляется в форме так называемых вариантов использования, с которыми взаимодействуют некоторые внешние сущности или актеры. При этом актером или действующим лицом называется любой объект, субъект или система, взаимодействующая с моделируемой системой извне. В свою очередь вариант использования служит для описания сервисов, которые система предоставляет актеру.

Построение диаграммы использования является первым этапом процесса объектно-ориентированного анализа и проектирования, цель которого - представить совокупность функциональных требований к поведению проектируемой системы. Разработанная диаграмма вариантов использования представлена на рисунке 3.1.

Система имеет одного актера сотрудника. Базовыми вариантами использования являются: формирование списков и детей сотрудников, формирование отрядов, сбор медицинских данных, расселение, создание отчетов

Рисунок 3.1 Диаграмма вариантов использования

Для более подробного рассмотрения последовательности действий, которые совершает система при выполнении ее вариантов использования, рекомендуется дополнять этот тип диаграмм текстовыми сценариями. Для этой цели предложен шаблон, представленный в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Шаблон для написания сценария отдельного варианта использования

Главный раздел	Раздел "Типичный ход событий"	Раздел "Исключения"	Раздел "Примечания"
Имя варианта использования	Типичный ход событий	Исключение №1 Исключение №2	Примечания
Актеры
Цель
Краткое описание
Тип
Ссылки на другие варианты использования

На основе шаблона разработан текстовый сценарий. Он будет дополнять диаграмму, раскрывая содержание отдельных действий, выполняемых системой и актерами в процессе формирования заданий. В этом случае сценарий можно представить в виде трех таблиц, каждая из которых описывает отдельный раздел шаблона. Раздел "Примечания" отсутствует. Главный раздел сценария представлен в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Главный раздел

Вариант использования	Выбор значимых параметров
Актеры	Сотрудник
Цель	Учет детей и сотрудников
Краткое описание	Сотрудник вводит данные о детях и сотрудниках, затем формирует отряды, закрепляет за ними ответственных сотрудников. На выходе формируются отчеты и списки детей и сотрудников.
Тип	Базовый

Следующий раздел сценария, представленный в таблице 3.3, содержит последовательность действий, которая приводит к успешному выполнению данного варианта использования.

Таблица 3.3 - Раздел "Типичный ход событий"

Действия актеров	Отклик системы
1 Сотрудник проходит авторизацию в системе Исключение №1: сотрудник вводит неверную пару логин и пароль	2 Система открывает форму для работы сотрудника
3 Сотрудник выбирает заполнение данных о ребенке Исключение №2: сотрудник вводит некорректные данные	4 Система сохраняет данные в БД
5 Сотрудник выбирает редактирование данных о ребенке Исключение №2: Сотрудник вводит некорректные данные	6 Система изменяет данные о ребенке в БД
7 Сотрудник выбирает просмотр списка детей	8 Система выводит информацию о всех зарегистрированных в системе детях
9 Сотрудник выбирает поиск по данным	10 Система выводит найденные данные
11 Сотрудник выбирает формирование отчетов	12 Система формирует отчет

Третий раздел сценария, представленный в таблице 3.4, характеризует последовательности действий, которые должны выполняться при возникновении исключительных ситуаций (исключений).

Таблица 3.4 - Раздел "Исключения"

Действия актеров	Отклик системы
Исключение №1: сотрудник вводит неверную пару логин и пароль
1.Сотрудник вводит неверные логин и пароль	Система предлагает ввести корректные данные
Исключение №2: сотрудник вводит некорректные данные
2 Сотрудник отменяет добавление/ изменение данных	Система предлагает отменить добавление/ изменение данных

3.2 Построение диаграммы последовательности

На диаграмме последовательности [14] отображаются только те объекты, которые непосредственно участвуют во взаимодействии и не показываются возможные взаимодействия с другими объектами. Для диаграммы последовательности ключевым моментом является именно динамика взаимодействия объектов во времени. При этом диаграмма последовательности имеет как бы два измерения. Одно - слева направо в виде вертикальных линий, каждая из которых изображает линию жизни отдельного объекта, участвующего во взаимодействии. Диаграмма последовательности представлена на рисунке 3.2. Произведем описание представленной диаграммы. Сотрудник оздоровительного центра хочет занести данные в систему, для этого он обращается к форме ввода данных, после чего данные заносятся в базу данных. Далее информационная система производит обработку данных и контроль учета данных, если все правильно, то происходит вывод отчетов и списков на печать.

Рисунок 3.2 - Диаграмма последовательности

3.3 Построение диаграммы классов

Диаграмма классов [14] в объектно-ориентированном проектировании занимает одно из важных мест. Она наиболее полно отражает структуру системы.

Диаграмма классов используется для моделирования статической структуры системы, для определения типов объектов системы, связей и отношений между ними. На простых диаграммах показываются классы и отношения между классами. На сложных диаграммах показываются классы, интерфейсы, кооперации и отношения между ними.

Можно сказать, что диаграммы классов отражают в себе взгляды разработчиков на статическое состояние системы. С помощью диаграмм классов составляется словарь системы. Следует особо подчеркнуть, что диаграммы классов важны не только для визуализации и документирования структурных моделей, но также для прямого и обратного проектирования исполняемых кодов систем. Ниже на рисунке 3.3 представлена диаграмма классов. На диаграмме показано 7 классов: родители, дети, отдыхающие отряды, спортивные отряды, воспитатели, корпуса, тренера. У всех классов есть свои атрибуты и определенные наборы операций.

Рисунок 3.3 Диаграмма классов

3.4 Построение диаграммы компонентов

В отличие от ранее рассмотренных диаграмм, диаграмма компонентов [14], описывает особенности физического представления системы, она позволяет определить архитектуру разрабатываемой системы, установив зависимости между программными компонентами. Основными графическими элементами диаграммы компонентов являются компоненты, интерфейсы и зависимости между ними.

Для представления физических сущностей применяется специальный термин - компонент. Он реализует некоторые наборы интерфейсов и служит для общего обозначения элементов физического представления модели. На рисунке 3.4 представлена диаграмма компонентов. На диаграмме имеются следующие компоненты: модуль работы с тренерами, модуль работы с детьми, модуль соревнований, модуль работы с родителями, модуль работы с воспитателями, модуль работы с корпусами, всем перечисленным компонентам предоставляет необходимый сервис основной модуль.

Рисунок 3.4 Диаграмма компонентов

3.5 Оценка трудоемкости разработки проекта

Для оценки трудоемкости разработки проекта воспользуемся методикой основанной на вариантах использования. Сначала определим весовые показатели действующих лиц.

Все действующие лица системы делятся на три типа: простое, среднее и сложное. Простое действующее лицо представляет внешнюю систему с четко определенным программным интерфейсом. Среднее действующее лицо представляет либо внешнюю систему, взаимодействующую с данной системой посредством протокола, либо личность, пользующаяся текстовым интерфейсом. Сложное действующее лицо представляет личность, пользующуюся графическим интерфейсом.

Весовые коэффициенты действующих лиц представлены в таблице 3.5.

Таблица 3.5 - Весовые коэффициенты действующих лиц

Тип действующего лица	Весовой коэффициент
Простое	1
Среднее	2
Сложное	3

Для ИС "Стимул" типы действующих лиц представлены в таблице 3.6.

Таблица 3.6 - Типы действующих лиц для ИС

Действующее лицо	Тип
Сотрудник	Сложное
Директор

При вычислении общего весового показателя количество действующих лиц каждого типа умножается на соответствующий весовой коэффициент. Представлено в формуле:

(3.1)

Вычислим общий весовой показатель количества действующих лиц, по формуле (3.1):

Определим весовые показатели вариантов использования. Все варианты использования делятся на 3 типа: простой, средний и сложный, в зависимости от количества транзакций в потоках событий. Под транзакцией понимается атомарная последовательность действий, которая выполняется полностью или отменяется. Весовые коэффициенты вариантов использования приведены в таблице 3.7

Таблица 3.7 - Весовые коэффициенты вариантов использования

Тип варианта использования	Описание	Весовой коэффициент
Простой	3 или менее транзакций	5
Средний	От 4 до 7 транзакций	10
Сложный	Более 7 транзакций	15

Для ИС "Стимул" сложность вариантов использования определяется следующим образом, представленным в таблице 3.8.

Таблица 3.8 - Сложность вариантов использования для ИС

Вариант использования	Тип
Ввод данных	Простой
Редактирование данных	Простой
Настройка БД	Простой
Сортировка записей	Простой
Поиск детей и сотрудников	Простой
Вывод полученных отчетов	Простой

При вычислении общего весового показателя количество вариантов использования каждого типа умножается на соответствующий весовой коэффициент:

,

общий весовой показатель вычисляется по формуле:

(3.2)

вычислим общий весовой показатель по формуле (3.2):

Перейдем к определению технической сложности проекта. Техническая сложность проекта TCF определяется с учетом показателей технической сложности. Каждому показателю присваивается значение Ti в диапазоне от 0 до 5, где 5 - высокая значимость показателя, 0 - его отсутствие.

Показатели технической сложности проекта представлены в таблице 3.9

Таблица 3.9 - Показатели технической сложности проекта

Показатель	Описание	Вес
Т 1	Распределенная система	2
Т 2	Высокая производительность (пропускная способность)	1
Т 3	Работа конечных пользователей в режиме онлайн	1
Т 4	Сложная обработка данных	1
Т 5	Повторное использование кода	1
Т 6	Простота установки	0,5
Т 7	Простота использования	0,5
Т 8	Переносимость	2
Т 9	Простота внесения изменений	1
Т 10	Параллелизм	1
Т 11	Специальные требования к безопасности	1
Т 12	Непосредственный доступ к системе со стороны внешних пользователей	1
Т 13	Специальные требования к обучению пользователей	1

Показатели технической сложности для ИС приведены в таблице 3.10.

Таблица 3.10 - Показатели технической сложности проекта

Показатель	Вес	Значение	Значение с учетом веса
Т 1	2	3	6
Т 2	1	4	4
Т 3	1	4	4
Т 4	1	1	1
Т 5	1	2	2
Т 6	0,5	4	2
Т 7	0,5	4	2
Т 8	2	2	4
Т 9	1	4	4
Т 10	1	4	4
Т 11	1	3	3
Т 12	1	2	2
Т 13	1	2	2
У			40

Техническая сложность проекта информационной системы вычисляется по формуле:

(3.3)

Вычислим техническую сложность проекта по формуле (3.3):

TCF=0,6+(0,01·40)=1

Определим уровень квалификации разработчика. Показатели уровня квалификации представлены в таблице 3.11.

Таблица 3.11 - Показатели уровня квалификации разработчика

Показатель	Описание	Вес
F1	Знакомство с технологией	1,5
F2	Опыт разработки приложений	0,5
F3	Опыт использования объектно-ориентированного подхода	1
F4	Наличие ведущего аналитика	0,5
F5	Мотивация	1
F6	Стабильность требований	2
F7	Частичная занятость	-1
F8	Сложные языки программирования	-1

Каждому показателю присваивается значение от 0 до 5.

Для показателей F1 - F4: 0 - отсутствие, 3 - средний уровень, 5 - высокий уровень.

Для показателя F5: 0 - отсутствие мотивации, 3 - средний уровень мотивации, 5 - высокий уровень мотивации.

Для показателя F6: 0 - высокая нестабильность требований, 3 - средняя нестабильность требований, 5 - стабильные требования.

Для показателя F7: 0 - отсутствие специалистов с частичной занятостью, 3 - средний уровень, 5 - все специалисты с частичной занятостью.

Для показателя F8: 0 - простой язык программирования, 3 - средняя сложность языка программирования, 5 - высокая сложность языка программирования.

Показатели технической сложности для ИС приведены в таблице 3.12.

Таблица 3.12 - Показатели уровня квалификации разработчика для ИС

Показатель	Вес	Значение	Значение с учетом веса
1	2	3	4
F1	1,5	3	4,5
F2	0,5	1	0,5
F3	1	3	3
F4	0,5	0	0
F5	1	5	5
F6	2	3	6
F7	-1	1	-1
F8	-1	5	-5
У			13

Уровень квалификации разработчиков вычисляется по формуле:

(3.4)

EF=1,4+(-0,03·13)=1,01

Показатель UCP рассчитывается по формуле:

(3.5)

UCP=36·1·1,01=36,36

В качестве начального значения предлагается использовать 20 человеко-часов на один UCP. Общее количество человеко-часов на весь проект рассчитывается:

36,36·20=727,2

При 40-часовой рабочей неделе получается 18 недель.

4. Разработка информационного обеспечения

4.1 Информационный анализ предметной области и выделение информационных объектов

Произведем анализ исходной информации с целью выделения информационных объектов и построения в дальнейшем информационно-логической модели данных. Информационным объектом [15] называется информационное отображение некоторой сущности (реального объекта, явления, процесса или события), о которой должна быть представлена информация в базе данных. Совокупность информационных объектов и их связей образуют информационно-логическую модель предметной области. Информационный объект определяется рядом качественных и количественных характеристик, которые представлены соответствующими реквизитами-признаками и реквизитами-основаниями, то есть он является совокупностью логически взаимосвязанных реквизитов.

Функциональная зависимость реквизитов [6] - зависимость, при которой в экземпляре информационного объекта определенному значению ключевого реквизита соответствует только одно значение описательного реквизита. Такое определение функциональной зависимости позволяет при анализе всех взаимосвязей реквизитов предметной области выделить самостоятельные информационные объекты. Функциональные зависимости реквизитов представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Функциональные зависимости реквизитов

Соответствие описательных и ключевых реквизитов представлено в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Соответствие описательных и ключевых реквизитов

Описательный реквизит	Ключевой реквизит	Вид ключа	Имя ИО, включающего реквизит
1	2	3	4
Дети
ФИО НОМТ ДР ШК МЖ НАЗО	ИДР	П.,У (Простой универсальный)	Дети
Родители
ИДРОД ФИОР МЕСТР НОМТ МЖ ДР ВИДО	ИДРОД	П.,У	Родители
Тренера
ФИОТ НОМД СР ОБР ВИДС	ИДТ	П.,У	Тренера
Воспитатели
ФИОВ ОБР НОМД ТЕЛ МЖ ДР	ИДВ	П.,У	Воспитатели
Корпуса
НОМК КОЛК	ИДК	П.,У	Корпуса
Отряды отдыха
НОТР ФИОО НОМК	ИДО	П.,У	Отряды отдыха
Отряды спортивные
ФИОО ВИДС НОТР НОМК	ИДО	П.,У	Отряды спортивные

Группировка реквизитов представлена в таблице 4.3

Таблица 4.3 - Группировка реквизитов

Реквизиты	Признаки ключа	Имя ИО	Семантика ИО
1	2	3	4
Документ "Дети"
ИДР	П.,У (Простой универсальный)	Дети	Сведения о детях, пребывающих в оздоровительном центре
ФИО
НОМТ
ДР
ШК
МЖ
НАЗО
Документ "Родители"
ИДРОД	П.,У	Родители	Сведения о родителях, пребывающих детей, их контактные данные а также каким образом была оплачена путевка.
ИДРОД
ФИОР
МЕСТР
НОМТ
МЖ
ДР
ВИДО
Документ "Тренера"
ИДТ	П.,У	Тренера	Сведения о тренерах, которые занимаются спортивной подготовкой в оздоровительном центре
ФИОТ
НОМД
СР
ОБР
ВИДС
Документ "Воспитатели"
ИДВ	П.,У	Воспитатели	Сведения о воспитателях, занимающихся организацией досуга и организацией мероприятий
ФИОВ
ОБР
НОМД
ТЕЛ
МС
Документ "Корпуса"
ИДК	П.,У	Корпуса	Сведения о корпусах и комнатах, пригодных для проживания детей
НОМК
КОЛК
Документ "Отряды отдыха"
ИДО	П.,У	Отряды отдыха	Сведения о отрядах, отдыхающих в оздоровительном центре
НОТР
ФИОО
НОМК
Документ "Отряды спортивные"
ИДО	П.,У	Отряды спортивные	Сведения о отрядах, занимающихся спортивной подготовкой.
ФИОО
ВИДС
НОТР
НОМК

Были проанализированы реальные отношения и функциональные связи между информационными объектами. Связи между информационными объектами приведены в таблице 4.4.

Таблица 4.4 - Связи ИО

Номер связи отношения	Главный информационный объект	Подчиненный информационный объект	Тип реализации отношения
1	Дети	Родители	1:М
2	Дети	Отряды отдых	1:М
3	Дети	Отряды спорт	1:М
4	Отряды отдых	Воспитатели	1:М
5	Отряды спорт	Тренера	1:М
6	Отряды отдых	Корпуса	1:М
7	Отряды спорт	Корпуса	1:М

4.2 Построение логической модели данных

Рассмотрим логические модели данных построенные в ER Win. Различают следующие уровни [15] логической модели: сущность-связь; модель данных, основанная на ключах; полная атрибутивная модель

Диаграмма сущность-связь представляет собой модель данных верхнего уровня, показана на рисунке 4.1. Она включает сущности и взаимосвязи, отражающие основные бизнес-правила предметной области. Такая диаграмма не слишком детализирована и может включать связи много-ко-многим;

Модель данных, основанная на ключах, представлена на рисунке 4.2. В данной модели предполагается уже более подробное представление данных, в ней включается описание всех сущностей и первичных ключей. Здесь уже не допускается наличие связи много-ко-многим, так как данная модель предназначена для представления структуры данных и ключей, которые соответствуют предметной области;

Полная атрибутивная [15] модель изображена на рисунке 4.3. Это наиболее детальное представление данных. Данная модель представляет данные в третьей нормальной форме и включает все сущности, атрибуты и связи. В ней представлены все ИО, связи у всех один-ко-многим.