Размещено на http://www.allbest.ru/

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Автоматизированная информационная система «Библиотека колледжа»



ВВЕДЕНИЕ

Жизнедеятельность современного общества неразрывно связана с применением новых информационных технологий. Существенно возрастает роль информатики и коммуникаций. При всем разнообразии сфер использования современной информационно-вычислительной техники главным является ее производственное применение.

Рациональное и умелое использование возможностей информационно-вычислительной техники является одной из серьёзных проблем настоящего периода развития общества, и актуальность решения этой проблемы растёт по мере увеличения современных технических и коммуникационных средств, а также совершенствования их технического и программного оснащения. Эффективный путь решения указанной проблемы состоит в глубоком освоении и широком использовании на практике различных языков программирования высокого уровня и создании автоматизированных информационных систем для различных областей производственной деятельности.

Актуальность выпускной квалифицированной работы заключается в том, что в последнее время тема автоматизации учебного процесса учебных заведений является обсуждаемой и востребованной. Современная система образования все активнее использует информационные технологии и компьютерные телекоммуникации. В своей работе мы решили затронуть актуальную на сегодняшний день тему автоматизации, и рассмотреть ее на конкретном примере - создание автоматизированной системы для библиотеки колледжа.

Объект исследования - автоматизированная информационная система «Библиотека колледжа».

Предмет исследования - повышение автоматизации библиотеки колледжа.

Целью выпускной квалифицированной работы является разработка автоматизированной информационной системы «Библиотека колледжа», которой будет пользоваться работник, отвечающий за работу с библиотечным фондом колледжа для выполнения, часто совершаемых операций и поможет максимально сократить затраты на работу с читателями, обработку информации, связанной с деятельностью библиотеки.

Созданная автоматизированная информационная система «Библиотека колледжа» предназначена для ввода, хранения и обработки информации о печатных изданиях, поступающих в библиотеку, читателях, посещающих библиотеку. Информация о читателях должна включать личные данные и данные о печатных изданиях, которые он берет на абонемент. Информация о книгах должна включать название, автора, издательство, год издания, количество экземпляров и должна храниться в упорядоченном виде по областям знаний (предметный каталог).

Исходя из поставленной цели, определены основные задачи:

1. Ознакомиться с общими сведениями об автоматизированных системах.

2. Провести обзор программных средств для разработки информационных систем.

3. Обосновать выбор программных средств.

4. Провести характеристику и анализ объекта исследования.

5. Разработать требования к информационной системе.

6. Разработать структуру информационной системы.

7. Разработать графический макет и дизайн информационной системы.

8. Разработать базу данных.

9. Разработать программные модули.

Система создана в виде web-приложения на основе фреймворка CakePhp 2.6. Методологической основой для исследования послужили труды таких авторов как К.Н. Мезенцев, Гвоздева В.А., Лаврентьева И.Ю. В ходе создания автоматизированной информационной системы «Библиотека колледжа» изучены материалы учебников, сайтов, журналов, статей по исследуемой теме и методики применения HTML, CSS, PHP, MySQL, JavaScript и фреймворка CakePHP.



1. СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ «БИБЛИОТЕКА КОЛЛЕДЖА»

1.1 Общие сведения об автоматизированных информационных системах библиотек

Под информационной системой понимается организованная совокупность программно технических и других вспомогательных средств, технологических процессов и функционально с ними связанных групп работников, которые обеспечивают сбор, представление и накопление информации в определенной предметной области, поиск и выдачу сведений, необходимых для удовлетворения информационных потребностей пользователей. Использование компьютеров и современных средств связи в информационных системах позволяет говорить об автоматизированных информационных системах[9].

Информационная система - эта система, в составе которой присутствует человек. Человек в составе информационной системы может быть пользователем - потребителем информационных ресурсов и оператором - физическим лицом, выполняющим обслуживание данной системы.

Как правило, в состав АИС входят:

- информационные ресурсы, представленные в виде баз данных (баз знаний), хранящих данные об объектах, связь между которыми задается определенными правилами;

- формальная логико-математическая система, реализованная в виде программных модулей, обеспечивающих ввод, обработку, поиск и вывод необходимой информации;

- интерфейс, обеспечивающий общение пользователя с системой в удобной для него форме и позволяющий работать с информацией баз данных;

- персонал, определяющий порядок функционирования системы, планирующий порядок постановки задач и достижения целей;

- комплекс технических средств [8].

Автоматизированные библиотечные системы являются системами планирования ресурсов организаций для библиотеки, используемые в целях отслеживания библиотечных фондов, от заказа их и последующего приобретения до непосредственной выдачи посетителю библиотеки.
Автоматизированные библиотечные системы являются идеальным средством автоматизации для малых и средних библиотек, позволяющим при самых минимальных затратах перейти к использованию новых информационных технологий.

Представленные на отечественном и зарубежном рынке программные продукты - это комплексы программ, включающих в себя автоматизированные информационно-аналитические системы для подразделений учебного заведения. Кратко охарактеризуем их.

АБИС «ИРБИС» разработана Международной Ассоциацией пользователей и разработчиков электронных библиотек и новых информационных технологий ЭБНИТ. Программное обеспечение построено в архитектуре клиент-сервер. В системе реализованы все типовые библиотечные технологии, включая технологии комплектования, систематизации, каталогизации, читательского поиска, книговыдачи и администрирования, на основе взаимосвязанного функционирования следующих автоматизированных рабочих мест (АРМ) : АРМ «Комплектатор», АРМ «Каталогизатор», АРМ «Читатель», АРМ «Книговыдача», АРМ «Администратор», АРМ «Книгообеспеченность», АРМ «Корректор», Web-ИРБИС (включая средства обеспечения работы по протоколу Z39. 50).

Автоматизированная информационно-библиотечная система (АИБС) МАРК-SQL представляет собой интегрированную систему, предназначенную для автоматизации информационных технологий в области библиотечного дела, и обеспечивает реализацию полных технологических циклов от заказа литературы до выдачи ее читателю. АИБС МАРК-SQL предназначена для использования в библиотеках различного уровня и принадлежности. АИБС «МАРК-SQL» разрабатывалась на основе принципа открытых систем. АИБС “МАРК-SQL” базируется на архитектуре “клиент-сервер”. Система функционирует под WINDOWS NT/2000 -- серверная часть, для клиента используется WINDOWS 95/98/2000/NT Workstation. Из имеющихся на рынке SQL-серверов поддерживаются MS SQL, Oracle, Sybase SQL Anywhere. Реализован также доступ к данным через Access. АИБС “МАРК-SQL” обеспечивает доступ к SQL-серверам: через ODBC-драйверы. Доступ к базам данных обеспечивается внутри локальной сети и через Интернет.

Система OPAC-mini компании «Документальные информационные технологии» предназначена для автоматизации средних и мелких библиотек в объеме необходимых функций, работающих преимущественно в режиме заимствования библиографических и авторитетных записей из сводных каталогов различного уровня.

Система «Фолиант» предназначена для комплексной автоматизации библиотечных процессов от создания библиографии до учета читателей и книговыдачи. Может быть использована в библиотеках разных специализаций - от школьной до областной.

Автоматизированная информационная библиотечная система «1С: Библиотека» создана на платформе системы «1С: Предприятие». Представлены так же конфигурации «1С:Школьная библиотека », «1С:Библиотека колледжа» и «1С:Библиотека ВУЗа».

интерфейс данные модуль алгоритм

1.2 Обоснование необходимости создания системы

Информатизация образования является составной частью глобального процесса информатизации общества и определяет актуальность исследования проблем развития и использования современных информационных и телекоммуникационных технологий.

Реализация многих из стоящих перед системой образования задач невозможна без использования современных методов и средств информатизации.

Задача библиотеки - предоставить студентам необходимую литературу, используемую при изучении учебных предметов. Учащийся должен освоить основные законы и методы науки, чтобы в дальнейшем использовать свои знания в научной или практической деятельности. Из литературы они получают основные понятия по изучаемым предметам. Преподаватели должны иметь доступ к необходимой литературе, используемой при подготовке к занятиям. Процесс предоставления литературы и ее комплектования в нужном объеме для изучения учебных предметов должен быть эффективным, и это достигается использованием средствами информатизации.

Реализация многих из стоящих перед системой образования задач невозможна без использования современных методов и средств информатизации.

Основными свойствами информационных технологий является:

- оперативность передачи информации любого объема и вида на любые расстояния;

- хранение информации в памяти компьютера, благодаря этому её можно редактировать и обработать;

- благодаря развитым сетевым технологиям есть доступ к различным источникам информации.

На российском рынке представлен большой выбор программных продуктов для автоматизации деятельности библиотек. Каждый из этих продуктов по-своему привлекателен, однако все они характеризуются избыточностью функций, и еще один не маловажный аспект такой как стоимость таких информационных систем варьируется в пределах от 14000 до 200000 рублей, в зависимости от конфигурации ( локальная или сетевая версия) [25]. Поэтому для проекта наиболее подходящим решением является разработка индивидуального программного обеспечения. Решить это можно с помощью разработки автоматизированной информационной системы. Этот вид программного обеспечения в последние годы очень быстро совершенствуется.

1.3 Выбор программных средств для реализации автоматизированной системы «Библиотека колледжа»

Выбор программных средств разработки информационной системы определяется архитектурой информационной системы. Архитектура - это совокупность существенных решений об организации информационной системы. Обычно в понятие архитектуры входят решения об основных аппаратных и программных составляющих системы, их функциональном назначении и организации связей между ними.

Известны несколько типов архитектур: файл-сервер, клиент-сервер, многоуровневая архитектура, архитектура на основе Интернет/интранет-технологии. Компромиссным решением для создания удобных и простых в использовании и сопровождении информационных систем, эффективно работающих с базами данных, стало объединение Интернет/интранет-технологии с архитектурой клиент-сервер. При этом структура информационного приложения приобретает следующий вид: браузер - сервер приложений - сервер баз данных - сервер динамических страниц - web-сервер.

Выбирая эту архитектуру, исхожу из существующего в колледже состава программных и технических средств информатизации и задач, которые должна решать проектируемая информационная система.

Web-сервер Apache.

Web-сервер - это сервер, являющийся местом хранения веб-страниц вместе с базами данных и различными программными модулями сайта, это основополагающий элемент в работе всех web-ресурсов, хранящихся на нем. Но сама по себе ОС сервера не будет обеспечивать функционирование веб-приложения, необходимо определенное программное обеспечение, которым и является программный веб-сервер Apache.

Этот web-сервер был разработан в начале 90-ых годов и был предназначен для работы на платформе ОС Linux и Unix. Со временем, список поддерживаемых операционных систем значительно расширился. В настоящее время, web-сервер Apache функционирует на платформе ОC Windows, Mac OS, BSD, Linux, OS/2 и NovellNetWare.

Веб-сервер имеет широкий набор расширений для работы с многими языками web-программирования:

- mod_php для PHP;

- mod_perl для Perl;

- mod_wsgi, mod_pythonдля Python;

- apache-ruby для Ruby;

- apache-asp для ASP.

Система управления базами данных MySQL

MySQL - это одна из самых популярных и самых распространенных СУБД (система управления базами данных) в интернете. Она не предназначена для работы с большими объемами информации, но ее применение идеально для интернета сайтов, как небольших, так и достаточно крупных.

MySQL отличатся хорошей скоростью работы, надежностью, гибкостью. Работа с ней, как правило, не вызывает больших трудностей. Поддержка сервера MySQL автоматически включается в поставку PHP.

Ранее для долговременного хранения информации мы работали с файлами: помещали в них некоторое количество строчек, а затем извлекали их для последующей работы. Задача длительного хранения информации очень часто встречается в программировании Web-приложений: подсчёт посетителей в счётчике, хранение сообщений в форуме, удалённое управление содержанием информации на сайте и т.д.

Между тем, профессиональные приёмы работы с файлами очень трудоёмки. Необходимо заботиться о помещении в них информации, о её сортировке, извлечении, при этом не нужно забывать, что все эти действия будут происходить на сервере хост-провайдера, где с очень большой вероятностью стоит один из вариантов Unix - следовательно, нужно так же заботиться о правах доступа к файлам и их размещении. При этом объём кода значительно возрастает, и совершить ошибку в программе очень просто.

Все эти проблемы решает использование базы данных. Базы данных сами заботятся о безопасности информации и её сортировке и позволяют извлекать и размещать информацию при помощи одной строчки. Код с использованием базы данных получается более компактным, и отлаживать его гораздо легче. Кроме того, не нужно забывать и о скорости - выборка информации из базы данных происходит значительно быстрее, чем из файлов.

SQL - специально разработанный стандарт языка запросов к базам данных. Основные команды, присутствующие в нем:

- создание/удаление таблицы;

- создание записей в заданной таблице;

- поиск/удаление записей;

- обновление некоторых полей указанной записи.

SQL (англ. Structured Query Language - язык структурированных запросов) - универсальный язык, применяемый для создания, модификации и управления данными в реляционных базах данных.

Этот язык был разработан IBM (экспериментальная СУБД «System R») в 1974-1979 годах [33].

Архитектура данных, к которой обращается SQL называется реляционной.

В реляционных базах данных все данные представлены в виде простых таблиц, разбитых на строки и столбцы, на пересечении которых расположены данные.

Запросы к таким таблицам возвращают таблицы, которые сами могут становиться предметом дальнейших запросов.

Структурированный язык запросов SQL позволяет производить различные операции с данными в БД: создавать таблицы, помещать, обновлять и удалять из таблиц данные, производить запросы из таблиц, сортировать данные, производить вычисления и так далее.

Язык программирования PHP

В последнее время в связи с бурным развитием сети Интернет в программировании, все более резко выделяться отдельная отрасль программирования - программирование сценариев для Web, или, как часто говорят, Web-программировании. Языки сценариев используются совместно с обычным языком разметки web-страниц и позволяют клиентам запрашивать у серверов конкретные данные, а серверам, в свою очередь, получать данные, вводимые пользователями, чтобы после их обработки выводить требуемую информацию [24].

На переднем крае этих достижений находится сообщество разработчиков открытого кода, посвятивших себя созданию решений на базе Web исключительно из любви к новым технологиям. И нам с Вами выпала возможность воспользоваться плодами трудов такового сообщества. История PHP начинается осенью 1994 года. Когда Расмус Лердорф (RasmusLerdorf) начал работать над тем, что впоследствии стало PHP, единственной целью, которая была у него в мыслях, выяснить, кто читает его резюме. В то время, являясь независимым подрядчиком, Лердорф рассылал потенциальным работодателям свое мини-резюме с URL ссылкой на его полную версию. Чтобы следить за посетителями, он создал CGI скрипт на Perl-e, который вставлялся как специальный тег в HTML код его страницы, и собирал информацию о посетителях. Чтобы произвести впечатление на потенциальных работодателей, он позволил любому посетителю страницы просматривать собираемую статистику посещений.

Он назвал этот код для сбора статистики «PHP-ToolsforPersonalHomePage», поскольку сам использовал его на своей персональной домашней странице (personalhomepage). Несколько человек поинтересовались тем, как они могли бы получить этот инструмент, и Лердорф принял решение предоставить его другим лицам. «Это чудо программного обеспечения. Вы можете дать это и тем не менее оставить это себе», - остроумно заметил Лердорф. В то время движения OpenSource не существовало. Тогда оно назвалось freeware. Ближе к концу 1995 года Лердорф открыл для людей первый список рассылки по PHP, чтобы можно было обмениваться идеями, исправлениями ошибок и кодом [27].

Фреймворк Cakephp

Php фреймворки - это набор готовых php-MySQL связок, позволяющих создавать любые web - приложений с нуля. Удобство php фреймворков в том, что при создании собственных приложений вам не нужно «изобретать велосипед», разрабатывая собственные скрипты общих параметров приложения.

Основным преимуществом использования фреймворков в противовес использования уже готовых популярных CMS является возможность нестандартного подхода к типовым задачам и возможности выхода за рамки границ обозначенных типовой CMS. Используя фреймворк, можно создать любую функциональность сайта, разработать свое собственное web - приложение со своим оригинальным функционалом.

Главным недостатком CakePHP, как и любого другого PHP фреймворка, является необходимость специальных знаний устройства фреймворка и API его функций. Также для разработки приложений в среде CakePHP необходимы уверенные знания в PHP и MySQL.

Еще одним недостатком CakePHP является недостаточное количество перевода документации по данному фреймворку. Для изучения в полной мере всех его возможностей необходимо знать английский язык.

CakePHP также обладает весьма удобным функционалом, позволяющим быстрое и удобное тестирование работоспособности и отказоустойчивости созданных приложений, а также возможностями кеширования, увеличивающими в разы производительность созданных CMS и сайтов. Удобная структура фреймворка позволяет создавать универсальные контроллеры, модели и отображения (а также компоненты, плагины, модули и помощники) приложений, готовый функционал которых можно повторно использовать при создании новых сайтов и приложений.

Схема запросов в CakePHP показана на рисунке 1 и осуществляется следующим образом [19].

Рисунок 1. Схема запросов в CakePHP

Запрос к приложению поступает в ядро фреймворка и через модуль роутера отправляется на соответствующий контроллер (блок скриптов, управляющий соответствующей таблицей базы данных). Контроллер формирует данные полученные из базы данных и отправляет их в соответствующий вид, т.е на страницу. С каждой таблицей базы данных связана соответствующая модель в приложении. Компоненты - это дополнительные методы, как встроенные, так и собственные, и которые можно включать в приложение. В фреймворке представлен большой набор помощников (хелперов). Мы в основном использовали хелперы форм и html-хелперы. Слой (layout) - это та часть страницы, которая является статичной для определенного количества страниц приложения. В CakePHP структура приложения заранее предопределена. Поэтому именование контроллеров, моделей, методов и видов должно соответствовать соглашению.

Главным из достоинств CakePHP является его бесплатность и распространенность сообщества пользователей (правда в основном англоязычных). В интернете можно найти достаточно много различных примеров использования фреймворка и обсуждений проблем и решений, связанных с ним (правда опять же в основном на английском языке).

Язык гипертекстовой разметкиHTML

Гипертекстовые документы, представленные в WWW, имеют одно принципиальное отличие от традиционных гипертекстовых документов - связи, в них использующиеся, не ограничены одним документом, и более того, не ограничены одним компьютером. Для подготовки гипертекстовых документов используется язык HTML (Hyper Text Markup Language язык разметки гипертекстовых документов), предоставляющий широкие возможности по форматированию и структурной разметке документов, организации связей между различными документами, средства включения графической и мультимедийной информации. HTML-документы просматриваются с помощью специальной программы - браузера. HTML-документ состоит из текста, представляющего собой содержание документа, и тегов, определяющих его структуру и внешний вид при интерпретации браузером.

Каскадные таблицы стилей CSS

Каскадные (многоуровневые) таблицы стилей-cascading style sheets (CSS)- это мощный стандарт на основе текстового формата, определяющий представление данных в браузере.

Если формат HTML предоставляет информацию о составе документа, то таблицы стилей сообщают как он должен выглядеть. Таким образом каскадные таблицы стилей дают возможность хранить содержимое отдельно от его представления.

Стиль включает все типы элементов дизайна: шрифт, фон, текст, цвета ссылок, поля и расположение объектов на странице [12].

CSS разрабатывались так, чтобы обеспечить больший уровень контроля над размещением текста и графики.

Зачастую у web-дизайнера возникает необходимость применить в процессе создания html-документа сложное форматирование - от абзаца к абзацу менять шрифт, расположение текста, его цвет, формировать различные таблицы данных. Можно решить эту проблему с помощью стандартных средств HTML: описывать каждый абзац отдельным набором команд, но в этом случае итоговый документ будет иметь большой размер, да и само создание кода становится весьма трудоемкой работой.

Можно пойти другим путем: подключить к странице внешний файл, выполненный в стандарте CSS - Cascading Style Sheets (каскадные таблицы стилей), в котором с помощью специального макроязыка один раз жестко задать форматирование страницы. Другими словами, файл CSS выполняет роль некоего шаблона, применяемого для форматирования текста, таблиц и иных элементов в документе HTML. Есть возможность подключать один и тот же физический файл CSS к различным web-страницам сайта. CSS можно использовать практически на любом сервере без каких-либо ограничений.

Технология JavaScript

Назначение языка JavaScript - такое же, как и Java - позволить сделать Web-страничку активной. Язык JavaScript не имеет никакого отношения к языку Java, несмотря на схожее название. Java имеет очень немного средств для связи аплетов с браузером, что так необходимо разработчикам в их приложениях, в то время как JavaScript разрабатывался именно для этого. В отличии от Java, JavaScript является интерпретируемым языком. Программа на языке JavaScript размещается прямо в HTML-документе в виде исходного текста и автоматически компилируется в байт-код при загрузке документа в браузер [19].

Для авторов HTML-документов JavaScript представляет важный шаг вперед на пути к созданию HTML-приложений, которые взаимодействуют с пользователем. Таким образом, главной целью языка JavaScript является обеспечение активного взаимодействия HTML-документов с пользователем. Этот язык не претендует на то, чтобы быть полномасштабным языком программирования, такими как Java и Си. Скорее, он является расширением языка HTML, облегчающим работу пользователя с конкретным браузером. Важен тот факт, что JavaScript-программы действительно являются выполнимым содержимым документов: они физически находятся внутри HTML-документов, в отличие от Java-аплетов, которые существуют вне документов, их активизирующих [29].

При разработке языка программирования JavaScript предполагалось, что он будет предназначен для непрофессионалов. По простоте использования JavaScript больше всего напоминает Basic, хотя с помощью него квалифицированные программисты могут решать достаточно серьезные и, что немаловажно, полезные задачи. JavaScript не предназначен для создания автономных программ или аплетов, и в этом он сильно отличается от других языков, таких как С или Java. Конструкции JavaScript встраиваются непосредственно в исходный текст документов HTML и интерпретируются браузером по мере загрузки этих документов.

Более того, с помощью JavaScript можно динамически формировать и изменять текст загружаемого документа HTML. С помощью конструкций JavaScript, встроенных в документы HTML, можно обрабатывать события. Эти события возникают в результате выполнения пользователем различных операций над документом HTML, загруженным в окно браузера. Это позволяет получать различные визуальные эффекты, например, изменение внешнего вида органов управления, когда над ними находится курсор мыши. Можно предварительно проверять данные, введенных пользователем в полях формы перед их отправкой для обработки на сервер Web, а также выполнять произвольные действия перед загрузкой документа HTML в окно браузера и делать другую полезную работу [23].

Замечу, что JavaScript не предназначен для создания сложных программ. Подобные задачи лучше решать с использованием других языков программирования, например, с помощью Java. Однако с помощью JavaScript можно быстро создавать активные страницы с достаточно сложным поведением. Этот язык несложен в изучении, а программы, составленные с его использованием, легко поддаются отладке.

При разработке системы библиотеки были использованы традиционные технологии - язык гипертекстовой разметки HTML, каскадные таблицы стилей CSS, язык JavaScript для создания внешнего вида приложения, а также язык SQL и язык программирования PHP. Так как приложение написано на основе фреймворка CakePHP, то использованы его правила и возможности.

Почему эти средства программирования использованы? Потому что PHP - язык с открытым кодом для создания сценариев, выполняемых на сервере. Благодаря этому программы, разрабатываемые для Web, поднялись на более высокий уровень. PHP - это простота и очень естественный современный способ работы с базами данных и независимость от платформы. PHP позволяет решать такие простые задачи, как создание формы для обратной связи, либо же создание целых систем управления документами и, конечно же, логичное современное ведение базы данных.

MySQLотличается хорошей скоростью работы, надежностью, гибкостью. Работа с ней, как правило, не вызывает больших трудностей. Поддержка сервера MySQL автоматически включается в поставку PHP.Немаловажным фактором является ее бесплатность. MySQL распространяется на условиях общей лицензии GNU (GPL, GNU Public License).

HTML(от англ. Hypertext Markup Language - «язык разметки гипертекста») - это стандартный язык разметки документов во Всемирной паутине. Практически все веб-страницы создаются при помощиHTML. PHP и HTML тесно взаимодействуют: PHP может генерировать HTML, а HTML может передавать информацию PHP.

JavaScriptизначально создавался для того, чтобы сделать web-странички «живыми». Программы на этом языке называютсяскриптами. В браузере они подключаются напрямую к HTML и, как только загружается страничка - тут же выполняются.

JavaScript может выполняться не только в браузере, а где угодно, нужна лишь специальная программа-интерпретатор.

Денвер - это программа, которая выполняет роль локального хостинга - только на вашем компьютере (без выхода в Интернет). Хостинг - это место для сайта, где будут размещаются все файлы и папки. В Денвер входят программы: Apache - cвободный веб-сервер, PHP -препроцессор гипертекста, MySQL - открытая база данных.

Использован web-сервер Apache. Основными достоинствами Apache считаются надёжность и гибкость конфигурации. Он позволяет подключать внешние модули для предоставления данных, использовать СУБД для аутентификации пользователей, модифицировать сообщения об ошибках и так далее.

Основания для выбора каскадных таблиц стилей CSS следующие:

- CSS одним действием позволяет изменять сразу всю группу параметров;

- Стили предоставляют разработчику гораздо больше возможностей по сравнению с обычным HTML;

- CSS позволяет значительно сократить размер кода и сделать его читабельным;

- CSS позволяет легко изменять внешний вид страниц.

Таким образом, все эти программы взаимосвязаны, можно сказать, что они дополняют друг друга. При их использовании создаются web-приложения, которые необходимы пользователям.

Таким образом, выбор средств разработки сделан на основе выбранной архитектуры системы и удобства разработки.

2. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ «БИБЛИОТЕКА КОЛЛЕДЖА»

Процесс создания автоматизированных информационных систем многообразен и довольно продолжителен. Он требует достаточно больших трудовых затрат. Этот процесс делят на стадии и этапы, на каждом из которых в соответствии с поставленными целями и решаемыми задачами могут работать специалисты разного профиля и уровня [9].

Стадия создания автоматизированной системы - часть процесса создания информационной системы, установленная нормативными документами. В ГОСТ 34.601-90 определено восемь стадий создания автоматизированных систем:

1. формирование требований к автоматизированной системе;

2. разработка концепции автоматизированной системы;

3. техническое задание;

4. эскизный проект;

5. технический проект;

6. рабочая документация;

7. ввод в действие;

8. сопровождение автоматизированной системы [3].

Бизнес процесс разработки информационной системы показан на рисунке 2.



Рисунок 2. Бизнес-процесс разработки системы

Стадии 1, 2, 3 называют предпроектным этапом проектирования, который включает обследование объекта предметной области и формирование требований пользователей к системе.

2.1 Характеристика и анализ работы библиотеки

Объектом исследования предметной области является библиотека Университетского колледжа. Библиотека входит в состав методического кабинета. Задачи библиотеки:

- своевременное обеспечение обучающихся колледжа учебной литературой, необходимой для осуществления учебного процесса, информационной литературой для интеллектуального, культурного и нравственного развития на основе широкого доступа к фондам, обеспечивающим учебный процесс и развитие потребности к самообразованию;

- формирование фонда в соответствии с профилем учебного заведения и информационными потребностями читателей;

- организация и ведение справочно-библиографического аппарата.

Функции библиотеки:

- обеспечивает читателей основными библиотечными услугами;

- создает условия для свободного выбора форм обслуживания, необходимых изданий и других документов в фонде;

- расширяет ассортимент библиотечных услуг, повышает их качество на основе технического оснащения библиотеки, компьютеризации информационных процессов;

- осуществляет библиотечное, а также справочно-библиографическое и информационное обслуживание студентов и преподавателей;

- организует дифференцированное обслуживание читателей на абонементе, сочетая методы индивидуального и группового обслуживания.

Информационное пространство библиотеки колледжа на данный момент состоит из следующих компонент:

- количество единиц вычислительной техники - 2 шт.;

- локальная сеть колледжа, соединяющая кабинеты в единое информационное пространство (serverstudent и serverteacher);

- доступ к серверу с установленным веб-сервером Apachi и СУБД MySQL;

- доступ в Internet;

- электронная библиотека РУКОНТ.

Функции работника библиотеки выполняют методисты методического кабинета. Основным недостатком системы управления можно назвать недостаточную автоматизацию. Все этапы работы возможно автоматизировать частично или полностью, что повысило бы эффективность работы.

Учет книг и работа с читателями в библиотеке колледжа сейчас ведется практически вручную. Перечни книг, находящихся на учете в библиотеке, представлены не в структурированной форме. О наличии необходимой литературы, о поступивших новых книгах можно узнать только непосредственно в библиотеке.

Внедрение информационной системы «Библиотека колледжа» помимо экономии материальных средств и времени будет, способствовать росту качества обучения студентов Университетского колледжа.

2.2 Требования к информационной системе «Библиотека колледжа» в целом

По заданию колледжа необходимо спроектировать и реализовать автоматизированную информационную систему «Библиотека колледжа» с простым интерфейсом, с возможностью иметь доступ к информации о наличии в библиотечном фонде необходимой литературы с любого компьютера, установленного в колледже. В библиотеке система должна предоставлять возможность администратору библиотеки вести учет литературы и комплектовать ее по специальностям, вести учет читателей и контролировать выдачу и прием литературы.

Протокол работы программы должен представлять собой следующее: при загрузке программы на экране браузера появляется главная страница системы. На этой форме имеются следующие элементы: Главное меню и меню разделов библиотеки, имеющую иерархическую структуру. В рабочей области отображается информация о выбранных книгах. Необходимо предусмотреть поиск по книгам. Эти возможности должны быть предоставлены любому пользователю с любого компьютера колледжа, находящегося в сети.

Система поддерживает два основных режима работы:

- пользовательский режим (режим, в котором выполняется работа пользователя с системой и выполняется просмотр каталога библиотеки и поиск книги по названию;

- режим администратора (в этом режиме администратор может редактировать базу данных, выдавать и принимать книги у читателей.).

Система может использоваться преподавателями и студентами очной и заочной формы обучения.

Основным режимом функционирования системы является нормальный, бесперебойный режим работы.

Для правильного функционирования информационной системы необходимо:

- организовать корректную работу программы;

- приятный внешний вид, простой интерфейс;

- простое и легко усвоение информации и оформление.

Диагностика и профилактика технических средств, проводится раз в месяц. Проверка целостности данных и нарушений проводится по мере необходимости [5].

Перспективы развития, модернизация системы - дополнение системы новыми модулями, расширяющими функциональные возможности системы;

Требования к численности и квалификации персонала информационной системы «Библиотека колледжа»

Численность пользователей информационной системы определяется потребностями учебного заведения. Может быть неограниченное число пользователей.

Для поддержания работы информационной системы требуется один человек - администратор, который будет вносить изменения или дополнять базу данных новой информацией.

Основными обязанностями администратора, являются:

- устранение ошибок в системе;

- ведение базы данных (по мере необходимости);

- проверка системы на наличие вирусов;

- выполнение функциональных обязанностей работника библиотеки по получению необходимой информации;

- поддержание работы системы и др.

Пользователи системы должны иметь опыт работы с персональным компьютером на базе операционных систем Microsoft Windows на уровне пользователя и свободно осуществлять базовые операции в стандартных Windows [5].

Требуемый режим работы персонала - полный рабочий день с 9:00 до 18:00.

Основной перерыв должен составлять 1 час [1].

Требования к показателям назначения информационной системы «Библиотека колледжа»

Для того, чтобы информация была актуальной, требуется постоянное обновление или дополнение информации.

Информационная система должна реализовывать возможность дальнейшей модернизации как программного обеспечения, так и комплекса технических средств. Также необходимо предусмотреть возможность увеличения производительности системы путем её масштабирования.

Информационная система «Библиотека колледжа» должна обеспечивать возможность исторического хранения данных с глубиной не менее 7 лет [5].

Система должна обеспечивать возможность одновременного просмотра неограниченного числа пользователей для подсистемы в режиме пользователя деятельности, и не менее двух администраторов.

Требования к надежности

Необходимо, чтобы система обладала устойчивостью к отказам оборудования и программных систем, а также электропитания. Для надежной работы электронного ресурса необходимы высоконадежные аппаратные и программные системы [4].

Требования надежности должны быть регламентированы для следующих аварийных ситуаций:

- отсутствие электроэнергии;

- выход из строя программных средств системы;

- неверные действия пользователей;

- пожар, взрыв;

- попадание вирусов в систему и так далее.

Требования к обеспечению надежного функционирования программы

Надежное (устойчивое) функционирование программы должно быть обеспечено выполнением заказчиком совокупности организационно-технических мероприятий, перечень которых приведен ниже:

- организацией бесперебойного питания технических средств;

- использованием лицензионного программного обеспечения;

- регулярным выполнением рекомендаций Министерства труда и социального развития РФ, изложенных в Постановлении от 23 июля 1998 г. «Об утверждении межотраслевых типовых норм времени на работы по сервисному обслуживанию ПЭВМ и оргтехники и сопровождению программных средств»;

- регулярным выполнением требований ГОСТ 51188-98. Защита информации. Испытания программных средств на наличие компьютерных вирусов [6].

Время восстановления после отказа

Время восстановления после отказа, вызванного сбоем электропитания технических средств (иными внешними факторами), не фатальным сбоем (не крахом) операционной системы, не должно превышать 60-ти минут при условии соблюдения условий эксплуатации технических и программных средств.

Время восстановления после отказа, вызванного неисправностью технических средств, фатальным сбоем (крахом) операционной системы, не должно превышать времени, требуемого на устранение неисправностей технических средств и переустановки программных средств [9].

2.3 Требования к функциональной части системы «Библиотека колледжа»

Автоматизированная информационная система «Библиотека колледжа должна обеспечивать выполнение перечисленные ниже функции:

? разделение пользователей, подключаемых через веб-интерфейс на группы: неавторизованных и администраторов базы данных;

? для неавторизованных пользователей - возможность поиска (фильтрации) по базе данных информации по разделам библиотеки по названию книги;

? для администраторов базы данных возможность:

- анализа в базе данных по комплектованию литературы по специальностям;

- поддержка актуальности базы данных;

- выдачи и приема литературы.

2.4 Требования к видам обеспечения

Требования к математическому обеспечению

Математические методы и алгоритмы, используемые для шифрования/дешифрования данных, а также программное обеспечение, реализующее их, сертифицированы уполномоченными организациями для использования в государственных органах Российской Федерации [1].

Требования к информационному обеспечению

В состав информационного обеспечения программы входит база данных, входная, внутренняя и выходная информация.

Структура базы данных поддерживает кодирование хранимой и обрабатываемой информации в соответствии с общероссийскими классификаторами [4].

В качестве входной информации выступает:

- информация о принятии на учет в фонд библиотеки литературы;

- информация об абонентах;

- требования на получение литературы из фонда;

- требования на сдачу литературы в фонд;

В качестве выходной информации служат:

- экранные формы с отображением на них результатов поиска литературы;

- экранные формы с отображением списков читателей библиотеки по группам;

- экранные формы с отображением карточек читателей;

Требования к лингвистическому обеспечению

К лингвистическому обеспечению предъявляются следующие требования:

- использование русского в интерфейсе информационной системы;

- эффективные интерфейсы должны быть очевидными и внушать своему пользователю чувство контроля. Необходимо, чтобы пользователь мог одним взглядом окинуть весь спектр своих возможностей, понять, как достичь своих целей и выполнить работу;

- интерфейс не должен беспокоить пользователя внутренним взаимодействием с системой. Необходимо бережное и непрерывное сохранение работы, с предоставлением пользователю возможности отменять любые действия в любое время [8].

Требования к программному обеспечению

- операционная система Microsoft Windows;

- MicrosoftInternetExplorer версии 7.0 и выше, Mozilla Firefox (версия 3 и выше) или Google Chrome (версия 3.0 или выше);

- веб-сервер Apache 1.3.30 и выше

- PHP 5.5 и выше;

- СУБД MySQL 4.1 и выше. [5]

Требования к техническому обеспечению

Техническое обеспечение должно удовлетворять следующим требованиям:

- технические средства должны обладать уровнем надежности, отвечающим современным требованиям;

- необходимо предусмотреть возможность эффективного наращивания размера системы без осуществления значительных затрат [15].

Сервер должен удовлетворять следующим требованиям:

- процессор Intel Core i3 или i5;

- 1Gb и более оперативной памяти;

- 100 Gb - жесткий диск;

- монитор - 17”;

- сетевая карта PCIGeniusGF100TXRRL-8139 1Гб;

- клавиатура;

- манипулятор типа «мышь».

Требования, предъявляемые к конфигурации рабочих мест пользователей:

- процессор Intel Core i3 или i5;

- 1 Гб и более оперативной памяти;

- монитор - 19”;

- сетевая карта PCIGeniusGF100TXRRL-8139 10/100Mб;

- клавиатура;

- манипулятор типа «мышь».

Требования к организационному обеспечению

Организационное обеспечение системы должно быть достаточным для эффективного выполнения персоналом возложенных на него обязанностей при осуществлении автоматизированных и связанных с ними неавтоматизированных функций системы [5].

К работе с системой допускаются сотрудники, имеющие навыки работы на персональном компьютере, ознакомленные с правилами эксплуатации и прошедшие обучение при работе с системой.

Требования к методическому обеспечению

Необходимые документы и дальнейшего использования информационной системы:

- руководство пользователя автоматизированной информационной системой «Библиотека колледжа» для администратора;

в состав нормативно-правого и методического обеспечения системы входят следующие законодательные акты, стандарты и нормативы [2]:

- международный стандарт;

- гражданский кодекс;

- трудовой кодекс;

- административный кодекс.

Таким образом, проведя обследование библиотеки, мы сформулировали требования к информационной системе «Библиотека колледжа».

2.5 Проектирование базы данных

Базы данных - именованные совокупности структурированных, организованных данных, отображающих состояние объектов и их отношений в определенной предметной области. Данные, отображающие сведения об определенной предметной области [9].

Проектирование базы данных включает следующие этапы: инфологический, концептуальный (даталогический) и физический.

На инфологическом этапе, определяется, какая информация о предметной области будет храниться и обрабатываться в компьютере, и в результате исследования предметной области строится ее инфологическая модель. Информация в инфологической модели представляется вне зависимости от того, какие программные и технические средства будут использованы в дальнейшем для ее хранения и обработки. На этом уровне предметная область описывается в терминах классов объектов и их взаимосвязей, которые являются понятными конечным пользователям и людям, работающим в предметной области, не знакомым с принципами организации баз данных.

Разбиение на таблицы осуществляется в соответствии с семантическим анализом предметной области, при этом, как правило, каждому объекту (сущности) предметной области ставится в соответствие таблица, атрибутам объекта соответствуют атрибуты таблицы, а идентификатору объекта соответствуют ключ таблицы.

Схема БД может быть не удачной, т.е. могут возникать избыточность и аномалии (аномалия обновления, аномалия включения, аномалия удаления). Нормализация данных представляет собой процедуру, обеспечивающую соответствие информационной модели некоторым стандартам. Это означает минимизацию дублирования, обеспечение гибкости, необходимой для поддержки различных функциональных требований, и создание условий для адекватного отображения модели на разнообразные проекты БД.

Процесс нормализации, идущий параллельно с проектированием, включает в себя:

- выявление существенных объектов, информация о которых подлежит выяснению или запоминанию. Эти сущности должны взаимно исключать друг друга;

- добавление связей, представляющих поименованные отношения между сущностями;

- для каждой сущности составляется перечень сведений (атрибутов), которые нужно знать о ней;

- установить, каким образом каждое вхождение сущности можно уникально идентифицировать.

Опишем предметную область библиотеки.

Библиотека состоит из разделов, которые делятся на подразделы. В разделах находятся книги, относящиеся к различным специальностям, книги могут быть разных типов. Читатели относятся к группам. Читатели берут книги на абонемент или сдают в библиотеку. У читателя на руках может быть несколько книг. Выделим основные сущности: разделы, книги, типы книг, читатели, группы, специальности, пользователи, страницы. Атрибуты сущностей до нормализации представлены в таблице 1.

Таблица 1. Атрибуты сущностей до нормализации

Сущность	Атрибуты
Разделы	название раздела номер родительского раздела
Книги	шифр книги название автор издательство год издания количество страниц тип книги раздел библиотеки
Типы книг	название типа
Группы	Название группы
Читатели	ФИО группа телефон электронная почта
Специальности	шифр специальности название специальности
Пользователи	логин пароль роль
Страницы	название страницы заголовок страницы текст страницы

После нормализации отношений, получаем новые сущности. Атрибуты сущностей после нормализации представлены в таблице 2.

Таблица 2. Атрибуты сущностей после нормализации

Сущность	Атрибуты
Разделы	название раздела номер родительского раздела
Книги	шифр книги название автор издательство год издания количество страниц тип книги раздел библиотеки
Типы книг	название типа
Группы	Название группы
Читатели	ФИО группа телефон электронная почта
Специальности	шифр специальности название специальности
Пользователи	логин пароль роль
Страницы	название страницы заголовок страницы текст страницы
Читательский билет	Читатель книга

Разработка физической модели базы данных велась с использованием phpMyAdmin. Физическая модель представлена на рисунке 3.

Поскольку система проектировалась с помощью фреймворка CakePHP, то названия таблиц должны соответствовать соглашению об именовании. Имена таблиц и полей являются ключевыми и понятными системе уже по названию. Уникальные ключевые поля обязательно необходимо называть id, внешние поля именуются по правилу id_имя связанной таблицы. Вспомогательные таблицы для множественных связей должны содержать имена связанных таблиц.



Рисунок 3. База данных системы

База данных состоит из 10 таблиц:

1. Таблица разделов (category):

- id_category - ключевое автоинкрементное поле | int (10);

- title - наименование раздела | varchar (255).

- parent_id - поле для создания иерархической структуры, | int(10)

2. Таблица книги (books):

- id | int (10);

- title - ISBN книги | varchar (255);

- body - название книги | text;

- author - автор | varchar;

- publisher издательство | varchar;

- year - год издания | int (10)

- count_page | int количество страниц

- category_id | intполедлясвязиcategory

- typebook_id | intполедлясвязиtypebook

- is_new | int поле : 1 - новая

- created | datetime дата создания

- modifided | datetime дата изменения

3. Таблица типа книги (readers):читатели

- id - ключевое автоинкрементное поле | int (10);

- title - ФИО сокращенное | varchar;

- body - ФИО полное |varchar

- group_idполе для связи с таблицей группы | int

- phone varchar

- email varchar

4. Таблица групп (group):

- id - ключевое автоинкрементное поле | int (10);

- title - название группы | varchar.

5. Таблица специальностей (professions):

- id - ключевое автоинкрементное поле | int (10);

- title - шифр специальности | varchar (255);

- body -название специальности | varchar.

6. Таблица для получения связи многие ко многим между таблиц книги и специальности books_professions

- id - ключевое автоинкрементное поле | int (10);

- book_id - шифр специальности| int;

- profession_id - название специальности | int(10).

7. Таблица для получения связи многие ко многим между таблиц книги и читатели book_readers

- id - ключевое автоинкрементное поле | int (11);

- reader_id - логин | varchar (255);

- book_id - пароль | varchar (255);