Главная База знаний "Allbest" Программирование, компьютеры и кибернетика Разработка автоматизированного рабочего места (АРМ) учителя муниципального общеобразовательного учреждения Вечерняя (сменная) общеобразовательная школа

Разработка автоматизированного рабочего места (АРМ) учителя муниципального общеобразовательного учреждения Вечерняя (сменная) общеобразовательная школа

Особенности создания автоматизированного рабочего места (АРМ). Разработка модулей электронных учебников и конспектов. Внедрение электронного документооборота. Схема основных образовательных процессов. Экономическое обоснование эффективности проекта.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 03.11.2014
Размер файла 1,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Структура автоматизированного рабочего места - это совокупность его подсистем и элементов. К обеспечивающим системам в первую очередь следует отнести: техническое, информационное, программное, математическое и организационное. Кроме того, существует целый ряд подсистем. К функциональной же части АРМ относятся: учет, контроль, анализ, прогнозирование и планирование.

2.4 Описание функциональных задач

В настоящее время любого учителя можно сравнить с инженером. Инженер - учитель - это учитель эры информатизации. Он обладает мобильными знаниями, гибким методом и критическим мышлением, нужными ему для целенаправленного анализа, проектирования, конструирования и результативного использования дидактических объектов в обучении. А дидактическая инженерия - это научно-практическая деятельность инженера - учителя, в процессе которой он анализирует, проектирует и применяет дидактические объекты в условиях глобального распространения информационных технологий с целью достижения планируемых результатов обучения. Одним из видов конструктивной функции учителя является конструктивно-оценочная: проектирование эффективной системы контроля и оценки учебной деятельности учащихся.

Автоматизированная система управления "Автоматизированное рабочее место учителя" имеет следующие функциональные возможности Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. СПб: Невский диалект, 2009. :

? хранение информацию об учениках;

? возможность редактирования об учениках;

? возможность работы программы в сетевом и локальном режимах;

? возможность создания электронных конспектов и лекций;

? возможность электронного тестирования;

? возможность вести учет и отслеживать изменения в успеваемости;

? возможность формирования отчетов по успеваемости;

? работа с базой данных;

? поддержка целостности данных;

? иметь графический интуитивно понятный интерфейс.

Общая схема работы учителя с АРМ представлена на рис. 4.

Рис. 4. Работа учителя с АРМ

Так же следует учитывать, что для полноценной работы, доступ к АРМ должны иметь не только учителя, но и ученики. Общая схема работы ученика с АРМ представлена на рис. 5.

Рис. 5. Работа ученика с АРМ

2.5 Выбор инструментов и технологий для разработки программного средства и основные свойства базы данных

Потребность в эффективных средствах разработки программного обеспечения привели в теории разработке программного обеспечения к появлению новых систем программирования, ориентированных на "быструю разработку". К таким системам можно отнести Borland Delphi и Microsoft Visual Basic и С++Builder.

В основе систем быстрой разработки (RAD-систем, Rapid Application Development - среда быстрой разработки приложений) лежит технология визуального проектирования и событийного программирования, суть которой заключается в том, что среда разработки берет на себя большую часть рутинной работы, оставляя программисту работу по конструированию диалоговых окон и функций обработки событий. Производительность программиста при использовании RAD-систем в разы превышает производительность проектирования традиционных DOS-приложений.

Delphi - это среда быстрой разработки, в которой в качестве языка программирования используется язык Delphi (Delphi language), являющийся прямым потомком хорошо известного всем программистам языка Pascal. Как и предыдущие версии, Borland Delphi 7 Studio позволяет создавать самые различные программы: от простейших однооконных приложений до программ управления распределенными базами. В состав пакета включены разнообразные утилиты, обеспечивающие работу с базами данных, XML-документами, создание справочной системы, решение других задач. Отличительной особенностью седьмой версии является поддержка технологии NET Фаронов В.В. Deiphi 6. Учебный курс / В.В. Фараонов. - СПб.: Питер, 2009. .

Borland Delphi 7 Studio может работать в среде операционных систем от Windows 98. Особых требований к ресурсам компьютера пакет не предъявляет: процессор должен быть типа Pentium или Celeron с тактовой частотой не ниже 166 МГц, оперативной памяти - не менее 128 Мбайт, достаточное количество свободного дискового пространства (для полной установки версии Enterprise необходимо приблизительно 475 Мбайт.

Данная программа будет написана на языке Pascal в среде разработки приложений Delphi 7.0. Это позволит использовать мощный аппарат языка в совокупности с возможностью визуализации программирования, предоставляемой средой.

Многочисленные компоненты управления, предоставляемые средой разработки, позволяют сделать интерфейс приложения более понятным пользователю и похожим на вид стандартных приложений широко распространенной операционной системы Windows.

Для успешной реализации системы на основе базы данных на первом месте стоит проектирование структуры данных, а затем только осуществляется разработка приложений. Плохо спроектированная база данных будет поставлять некорректную информацию, порождать ошибки, способные привести к принятию неправильных решений.

Проектируемая база данных (БД), должна обладать определенными свойствами. Ниже перечислены основные свойства базы данных.

Целостность.

В каждый момент существования базы данных, сведения, содержащиеся в ней, должны быть непротиворечивы. Целостность БД обеспечивается введением ограничений целостности, в частности, к ним относятся ограничения, связанные с нормализацией БД. Желательно отслеживать диапазон допустимых значений, соотношения между значениями в полях, особенности написания формата. Существуют ограничения, работающие только при удалении записей.

Восстанавливаемость.

Данное свойство предполагает возможность восстановления БД после сбоя системы или отдельных видов порчи системы. Сюда относится проверка наличия файлов, составляющих приложение. В основном свойство восстанавливаемости обеспечивается дублированием БД и использованием техники повышенной надежности.

Безопасность.

Предполагает защиту данных от преднамеренного и непреднамеренного доступа, модификации или разрушения. Применяется запрещение несанкционированного доступа, защита от копирования и криптографическая защита. Также необходимы и административные меры, например, ограничение доступа к носителям информации.

Эффективность.

Обычно понимается как минимальное время реакции на запрос пользователя, минимальные потребности в памяти, а также сочетание этих параметров.

Немаловажную роль играет и выбор системы управления баз данных (СУБД) для разработки базы данных. Выбор СУБД представляет собой сложную многопараметрическую задачу и является одним из важных этапов при разработке приложений баз данных. Выбранный программный продукт должен удовлетворять как текущим, так и будущим потребностям компании, при этом следует учитывать финансовые затраты на приобретение необходимого оборудования, самой системы, разработку необходимого программного обеспечения на ее основе, а также обучение персонала. Кроме того, необходимо убедиться, что новая СУБД способна принести предприятию реальные выгоды. Вообще говоря, перечень требований к СУБД, используемых при анализе той или иной информационной системы, может изменяться в зависимости от поставленных целей.

MS Access 2007 является мощным приложением пакета прикладного ПО MS Office, который установлен практически в каждой компании. При этом производительность СУБД органично сочетается со всеми удобствами и преимуществами ОС Windows. Как реляционная СУБД MS Access 2007 обеспечивает доступ ко всем типам данных и позволяет одновременно использовать несколько таблиц базы данных. Можно использовать таблицы, созданные в среде Paradox, dBase или созданные в других средах.

Работая в среде Microsoft Office, пользователь получает в своё распоряжение полностью совместимые с MS Access 2007 текстовые документы (Word) и электронные таблицы (Excel). С помощью новых расширений для Internet можно напрямую взаимодействовать с данными из World Wide Web и транслировать представление данных на языке HTML, обеспечивая работу с такими приложениями как Internet Explorer, Netscape Navigator и т.д.

MS Access 2007 специально спроектирован для создания многопользовательских приложений, где файлы базы данных являются разделяемыми ресурсами в сети. В MS Access 2007 реализована надёжная система защиты от несанкционированного доступа к файлам. База данных храниться в одном файле, но профессиональные пользователи предпочитают разделять базу данных на два файла: в одном хранятся объекты данных (таблицы, запросы), в другом объекты приложения (формы, отчёты, макросы, модули). В последних версиях MS Access представлен новый формат файла (MDE) - библиотеки, с помощью которого можно создавать приложения, не включая VBA-код Когаловский, М.Р. Технология баз данных на персональных ЭВМ. / М.Р. Когаловский - М.: Финансы и статистика, 2010 г. .

Несмотря на то, что MS Access 2007 является мощной и сложной системой, его использование не сложно для непрофессиональных пользователей. В MS Access 2007 пользователь может управлять выполнением приложении, например, изменить информацию в таблице или щелкнуть на командной кнопке. Используя в приложении макросы и процедуры, можно реализовать реакцию пользователя на эти действия. Для этого в MS Access 2007 предусмотрены характеристики событий для каждого элемента управления, который помещается в форму. Подключая макрос или процедуру к определенному событию элемента управления, можно не заботиться о последовательности действий, выполняемых пользователем в форме. Обработка событий представляет собой программный код, выполняемый при возникновении этого события. Код непосредственно присоединяется к форме или отчету, содержащему обрабатываемое событие.

Основные функции СУБД MS Access 2007 Там же:

? определение данных (описание структуры данных);

? обработка данных (добавить, удалить, обновить, найти);

? управление данными.

Ms Access - это настольная реляционная 32-разрядная СУБД, именно эта СУБД была выбрана нами в качестве основы создаваемого программного средства.

2.6 Проектирование схемы базы данных и описание сущностей

Основу любой информационной системы составляет база данных. От правильности и корректности базы данных зависит правильнсть, корректность и эффективность работы всей информационной системы. Именно поэтому вопросам проектирования базы данных уделяется огромное внимание. Для успешной реализации проекта объект проектирования должен быть, прежде всего, адекватно описан, должны быть построены полные и непротиворечивые информационные модели предметной области.

Цель инфологического моделирования - обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить по аналогии с естественным языком. Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

Сущность - любой различимый объект (объект, который мы можем отличить от другого), информацию о котором необходимо хранить в базе данных. Атрибут - поименованная, значимая характеристика сущности. Атрибуты используются для определения того, какая информация должна быть собрана о сущности. Ключ - минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности. Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся. Связь - ассоциирование двух или более сущностей. Если бы назначением базы данных было только хранение отдельных, не связанных между собой данных, то ее структура могла бы быть очень простой. Однако одно из основных требований к организации базы данных - это обеспечение возможности отыскания одних сущностей по значениям других, для чего необходимо установить между ними определенные связи. А так как в реальных базах данных нередко содержатся сотни или даже тысячи сущностей, то теоретически между ними может быть установлено более миллиона связей. Наличие такого множества связей и определяет сложность инфологических моделей.

Под инфологической моделью понимают описание предметной области, выполненное с использованием специальных языковых средств, не зависящих от используемых в дальнейшем программных средств. Основным требованием к инфологической модели, вытекающим из ее назначения, является требование адекватного отображения предметной области. В связи с этим язык для представления инфологической модели должен обладать достаточными выразительными возможностями для отображения явлений, имеющих место в предметной области. Инфологическая модель должна быть непротиворечивой. Она является единым интегрированным описанием предметной области и отражает взгляды и потребности всех пользователей системы. Не должна допускаться неоднозначная трактовка модели.

Желательно, чтобы язык спецификации инфологической модели был одинаково применим как при ручном, так и при автоматизированном проектировании. Последнее предъявляет дополнительные требования к нему, а именно он должен Там же:

- быть вычисляемым, т.е. восприниматься и обрабатываться ЭВМ;

- использовать "дружелюбные" пользователю интерфейсы, в частности графические;

- быть не зависимым от оборудования и других ресурсов, которые подвержены частым изменениям;

- использовать средства тестирования, а также иметь аппарат для указания того, что спецификация завершена и по ней может быть выполнена генерация структур баз данных.

При автоматизированном проектировании все изменения, внесенные в инфологическую модель, должны быть автоматически отражены в связанных с модифицируемым элементом компонентах банка данных.

Инфологическая модель должна легко восприниматься разными категориями пользователей. Желательно, чтобы инфологическую модель строил специалист, работающий в этой предметной области, а не проектировщик систем машинной обработки данных. Если в силу определенных причин это невозможно обеспечить, то необходимо, чтобы первые могли хотя бы проверить сделанное описание, чтобы убедиться, что специфика предметной области воспринята правильно. Инфологическая модель должна также легко и однозначно восприниматься всеми специалистами, которые в дальнейшем участвуют в процессе проектирования баз данных и программного обеспечения.

Для построения инфологических моделей может использоваться Case-средство ER-Win. ERwin - средство концептуального моделирования БД, использующее методологию IDEF1X. ERwin реализует проектирование схемы БД, генерацию ее описания на языке целевой СУБД и реинжиниринг существующей БД. ERwin выпускается в нескольких различных конфигурациях, ориентированных на наиболее распространенные средства разработки приложений 4GL. Поскольку ERwin Data Modeler поддерживает работу с БД на физическом уровне, учитывая особенности каждой конкретной СУБД, администраторы БД могут с его помощью максимально повысить производительность информационной системы. Разработчики с помощью ERwin Data Modeler могут сначала, используя визуальные средства, описать схему БД, а затем автоматически сгенерировать файлы данных для выбранной реляционной СУБД (прямое проектирование).

ERwin поддерживает прямое и обратное проектирование двадцати типов баз данных различных производителей, от настольных до реляционных СУБД и специализированных СУБД, предназначенных для создания хранилищ данных.

Основными объектами предметной области, о которых должна храниться информация в системе, будут сущности "Пользователь", "Тест", "Вопрос", "Ответ", "Конспект", "Учебный результат", "Ученик", "Учитель".

Следующим шагом проектирования является определение связей между объектами. Связь устанавливается между двумя информационными объектами. Наличие связи, как правило, определяется природой реальных объектов, процессов и явлений, отображаемых этими информационными объектами. Связь между объектами существует, если логически взаимосвязаны экземпляры этих информационных объектов. Для определения связей и функциональных зависимостей между информационными объектами различают несколько видов связей Диго, С.М. Проектирование и использования баз данных. / С.М. Диго, Москва: Финансы и статистика, 2009 г. :

один к одному - 1: 1;

один ко многим - 1: М;

многие ко многим - М: М.

Между сущностями в исследуемой предметной области также существуют определенные предметные связи. Так, например сущность "Пользователь" связана с сущностью "Тест" по типу "один-ко-многим", т.к. каждый пользователь может создать несколько разных тестов. Кроме того, для тестов указывается, кто последним его редактировал, причем каждый пользователь может редактировать несколько тестов. Для каждого теста существует целый набор вопросов, причем каждый вопрос относится к одному определенному тесту, поэтому сущности "Тест" и "Вопрос" связаны по типу "один-ко-многим". Аналогичная связь имеется между сущностями "Тест" и "Ответ". При указании результатов указываются ученики, учителя и тесты. Причем для каждого учителя, для каждого ученика и каждого тста может быть задано несколько различных результатов, поэтому сущности "Ученик", "Учитель", "Тест" связаны с сущностью "Результат" связью "один-ко-многим". Сущность "Пользователь" связана с сущностью "Конспект" по типу "один-ко-многим", т.к. каждый пользователь может создать несколько разных конспектов. Кроме того, для конспектов указывается, кто последним его редактировал, причем каждый пользователь может редактировать несколько конспектов.

На основе представленного описания сущностей и связей предметной области был разработана модель предметной области уровня сущностей с использованием Case-средства ER-Win (рис. 6).

Рис. 6. Модель предметной области уровня сущносттей

На основе представленной модели была разработана информационно-логическая модель уровня атрибутов, в которой представлены не только сущности, но и атрибуты, входящие в них. В каждой сущности выделен ключевой атрибут - уникальный параметр, однозначно идентифицирующий экземпляр сущности. Первичный ключ служит не только для однозначной идентификации экземпляра сущности, но и для связи сущности с другими сущностями в схеме. Модель предметной области уровня атрибутов представлена на рис. 7.

Рис. 7. Модель предметной области уровня атрибутов

Для каждого атрибута сущностей определяются типы данных в зависимости от того, какие значения может хранить атрибут. На основе имеющейся инфологической модели была разработана физическая модель базы данных, которая стала основой для создания реальной базы данных в терминах выбранной СУБД. Физическая модель предметной области представлена на рис. 8.

Рис. 8. Физическая модель предметной области

Используя разработанные модели предметной области можно разработать физическую структуру базы данных. При преобразовании инфологической модели в даталогическую используются такие правила Там же:

1. Каждая сущность становится таблицей. Названия таблиц задаются во множественном числе (в нашем случае, было добавлено слово "список", т.е. сущность "Учитель" стала таблицей "Список учителей").

2. Каждый атрибут сущности становится столбцом таблицы.

3. Ключевой атрибут становится ключом таблицы.

4. Связи между сущностями становятся связями между таблицами.

Первым шагом на пути проектирования структуры реляционной базы данных является нормализация таблиц базы данных. Главная задача нормализации - устранение избыточности данных. Благодаря этому не только облегчается сама работа по администрированию, но и сокращается объём дискового пространства, где хранится БД. Согласно теории нормализации существует шесть нормальных форм (далее н. ф.). Для каждой нормальной формы задаётся некоторый набор ограничений и таблица находится в этой нормальной форме, если удовлетворяет этим ограничениям.

Основные свойства нормальных форм:

? Каждая следующая н. ф. должна улучшать предыдущую.

? При переходе от одной н. ф. к другой все свойства предыдущей н. ф. сохраняются.

? При переходе от одной н. ф. к другой таблицы должны оставаться эквивалентными. Это свойство называется свойством обратимости. Эквивалентные схемы БД - это такие схемы, по которым можно получить исходные состояния БД путём соединения таблиц результирующей схемы и при этом не появится новых строк в исходной БД.

В основе теории нормализации лежит понятие функциональной зависимости. Функциональные зависимости отражают не текущее состояние БД а все возможные её состояния, т.е. они отражают все связи, которые присущи объектам реального мира, описываемых этой БД. Функциональные зависимости достаточно сложно определить по текущему состоянию БД. Это возможно только в том случае, если БД заполнена полностью и никаких дополнений и модификаций не предвидится. Однако в реальной жизни такое требование невыполнимо. Поэтому набор функциональных зависимостей определяет разработчик и системный аналитик исходя из системного анализа предметной области.

С функциональными зависимостями связано понятие ключи. Возможный ключ - это набор атрибутов, который однозначно определяет все остальные атрибуты таблицы и при удалении хотя бы одного атрибута, остальные атрибуты однозначно определить будет нельзя. Любая таблица содержит возможный ключ (из всех возможных ключей выбирается один, который называется первичным ключом отношений).

Второе понятие, связанное с понятием ключ - это неключевой атрибут. Это атрибут, который не входит ни в один из возможных ключей. Атрибут, от которого зависят другие атрибуты - это детерминант отношений.

Несмотря на то, что существует шесть нормальных форм, доказано, что на практике достаточно привести таблицы базы данных к 3 н. ф. Поэтому рассмотрим понятие трех нормальных форм:

1. Первая нормальная форма. Таблица находится в первой н. ф. тогда и только тогда, когда на пересечении строки и столбца находятся только элементарные значения атрибутов. Это означает, что ни в одной клетке таблицы не может быть вложенной таблицы.

2. Вторая нормальная форма. Таблица находится во второй н. ф. тогда и только тогда, когда она находится в первой н. ф. и не содержит неполных функциональных зависимостей неключевых атрибутов от первичного ключа.

3. Третья нормальная форма. Отношение находится в третьей н. ф. тогда и только тогда, когда оно приведено ко второй н. ф. и отсутствуют транзитивные зависимости.

Стоит отметить, что все разработанные таблицы удовлетворяют 3 н. ф., поэтому на основе представленного проекта может быть разработана база данных.

Для создания схемы базы данных был использован программный продукт Microsoft Access, при помощи которого можно наглядно показать и описать структуру баз данных используемых в программном продукте.

Модель является логической, то есть отношения являются логическими (абстрактными), а не физическими (хранимыми) структурами.

Для реляционных баз данных верен информационный принцип:

всё информационное наполнение базы данных представлено одним и только одним способом, а именно - явным заданием значений атрибутов в кортежах отношений;

в частности, нет никаких указателей связывающих одно значение с другим.

Реляционная модель данных - логическая модель данных, строгая математическая теория, описывающая структурный аспект, аспект целостности и аспект обработки данных в реляционных базах данных.

Структурный аспект (составляющая) - данные в базе данных представляют собой набор отношений.

Аспект (составляющая) целостности - отношения (таблицы) отвечают определенным условиям целостности. РМД поддерживает декларативные ограничения целостности уровня домена (типа данных), уровня отношения и уровня базы данных.

Аспект (составляющая) обработки (манипулирования) - РМД поддерживает операторы манипулирования отношениями (реляционная алгебра, реляционное исчисление).

Наличие реляционной алгебры позволяет реализовать декларативное программирование и декларативное описание ограничений целостности, в дополнение к процедурному программированию и процедурной проверке условий.

Общий перечень таблиц представлен в таблице 1. - Список таблиц.

Таблица 1.

Список таблиц

Имя

Код

Список пользователей

Users

Список тестов

Tests

Список вопросов к тестам

Tests_questions

Список правильных ответов на тесты

Tests_answers

Список конспектов

Conspects

Список учебных результатов

Results

Список учеников

Students

Список учителей

Teachers

Таблица "Список пользователей" содержит информацию обо всех пользователях, зарегистрированных в системе. Структура таблицы "Список пользователей" представлена в таблице 2.

Таблица 2. Таблица "Список пользователей"

Имя: Список пользователей

Код: Users

Список атрибутов

Имя

Код

Тип

К

О

Id пользователя

user_id

serial

Да

Нет

Логин пользователя

user_login

character varying (255)

Нет

Нет

Пароль пользователя

user_pass

integer []

Нет

Нет

Статус пользователя

user_status

integer

Нет

Нет

Электронный адрес пользователя

user_email

character varying (255)

Нет

Нет

Фамилия, имя, отчество

user_name

character varying (255)

Нет

Нет

Таблица "Список учеников" содержит информацию об учениках школы. Структура таблицы "Список учеников" представлена в таблице 3.

Таблица 3.

Таблица "Список учеников"

Имя: Список учеников

Код: Students

Список атрибутов

Имя

Код

Тип

К

О

Id ученика

student_id

serial

Да

Нет

Фамилия, имя, отчество

student _name

character varying (255)

Нет

Нет

Класс

Student_class

integer []

Нет

Нет

Адрес

Student_adress

character varying (255)

Нет

Нет

Телефон

student _phone

character varying (255)

Нет

Нет

Телефоны родителей

Student_parents

character varying (255)

Нет

Нет

Дополнительная информация

Student_dop

character varying (255)

Нет

Нет

Таблица "Список учителей" содержит информацию обо всех учителях. Структура таблицы "Список функций для теста" представлена в таблице 4.

Таблица 4. Таблица "Список учителей"

Имя: Список учителей

Код: Teachers

Список атрибутов

Имя

Код

Тип

К

О

Id учителя

Teacher_id

serial

Да

Нет

Фамилия, имя, отчество

Teacher _name

character varying (255)

Нет

Нет

Предмет

Teacher_pr

integer []

Нет

Нет

Адрес

Teacher_adress

character varying (255)

Нет

Нет

Телефон

Teacher _phone

character varying (255)

Нет

Нет

Дополнительная информация

Teacher_dop

character varying (255)

Нет

Нет

Таблица "Список тестов" содержит информацию обо всех тестах. Структура таблицы "Список функций для теста" представлена в таблице 5.

Таблица 5. Таблица "Список тестов"

Имя: Список тестов

Код: Tests

Список атрибутов

Имя

Код

Тип

К

О

Id_теста

test_id

serial

Да

Нет

Название теста

test _name

character varying (255)

Нет

Нет

Id_создателя

Test_creator_id

integer

Нет

Нет

Id_последнего редактировавшего

Test_redactor_id

integer

Нет

Нет

Дата и время создания теста

Test_creator_data

character varying (255)

Нет

Нет

Список связей

Таблица

Связь

Отношение

Список пользователей (Users)

0,1

Создает и редактирует тест

Таблица "Список вопросов к тестам" содержит информацию обо всех вопросах к тестам. Структура таблицы "Список вопросов к тестам" представлена в таблице 6.

Таблица 6. Таблица "Список вопросов к тестам"

Имя: Список вопросов к тестам

Код: Tests_questions

Список атрибутов

Имя

Код

Тип

К

О

Id_вопроса

question_id

serial

Да

Нет

Id_теста

test _id

integer

Нет

Нет

Текст вопроса

Question_text

character varying (255)

Нет

Нет

Список связей

Таблица

Связь

Отношение

Список тестов (Tests)

0,1

Зависит

Таблица "Список ответов к тестам" содержит информацию обо всех ответах к тестам. Структура таблицы "Список вопросов к тестам" представлена в таблице 7.

Таблица 7. Таблица "Список вопросов к тестам"

Имя: Список вопросов к тестам

Код: Tests_answers

Список атрибутов

Имя

Код

Тип

К

О

Id_ответа

answer_id

serial

Да

Нет

Id_вопроса

Question _id

integer

Нет

Нет

Текст правильного ответа

answer _text

character varying (255)

Нет

Нет

Список связей

Таблица

Связь

Отношение

Список вопросов тестов (Tests_questions)

0,1

Проверяет

Таблица "Список результатов" содержит информацию обо всех результатах учеников. Сюда записываются, как результаты тестов, так и оценки, полученные учениками во время урока. Структура таблицы "Список вопросов к тестам" представлена в таблице 8.

Таблица 8. Таблица "Список вопросов к тестам"

Имя: Список результатов

Код: Tests_answers

Список атрибутов

Имя

Код

Тип

К

О

Id_результата

result_id

serial

Да

Нет

Id_ученика

student _id

integer

Нет

Нет

Id_учителя

Teacher_id

integer

Нет

Нет

Id_теста

Test_id

integer

Нет

Нет

Результат теста

Test_result

integer

Нет

Нет

Оценка

mark

integer

Нет

Нет

Дополнительный комментарий

comment _text

character varying (255)

Нет

Нет

Список связей

Таблица

Связь

Отношение

Список учеников (Students)

Есть

Список учителей (Teachers)

Есть

Список тестов (Tests_questions)

0,1

Какой тест

Таблица "Список конспектов" содержит информацию обо всех электронных конспектах. Так как конспекты могут содержать различные изображения и формулы, то логично хранить их отдельными текстовыми файлами, а в БД просто прописывать адреса на жестком диске, где хранятся файлы. Структура таблицы "Список конспектов" представлена в таблице 9.

Таблица 9. Таблица "Список тестов"

Имя: Список тестов

Код: Tests

Список атрибутов

Имя

Код

Тип

К

О

Id_конспекта

Conspect_id

serial

Да

Нет

Название конспекта

Conspect_name

character varying (255)

Нет

Нет

Id_создателя

Conspect _creator_id

integer

Нет

Нет

Id_последнего редактировавшего

Conspect actor_id

integer

Нет

Нет

Адрес файла с текстом

Conspect_adres

character varying (255)

Нет

Нет

Дата и время создания теста

Test_creator_data

character varying (255)

Нет

Нет

Список связей

Таблица

Связь

Отношение

Список пользователей (Users)

0,1

Создает и редактирует тест

2.7 Разработка пользовательского интерфейса программного средства

Пользовательский интерфейс представляет собой совокупность программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером. Основу такого взаимодействия составляют диалоги. Под диалогом в данном случае понимают регламентированный объем информацией между человеком и компьютером, осуществляемый в режиме реального времени и направленный на решение какой-либо задачи. Обмен информацией осуществляется передачей сообщений и управляющих сигналов. Сообщения - это порция информации, участвующая в диалоговом обмене. Разработка интерфейса системы строится на основе психофизических особенностей восприятия человека:

Особенности восприятия цвета. Цвет является очень сильным раздражителем, поэтому применять цвета в интерфейсе необходимо крайне осторожно. Обилие оттенков привлекает внимание, но быстро утомляет. Поэтому не стоит ярко окрашивать окна, с которыми пользователь будет долго работать. Необходимо предоставить пользователю возможность настройки цветов.

Особенности восприятия звука. В интерфейсах звук обычно используют с разными целями: для привлечения внимания, как фон, как источник дополнительной информации и т.п. Необходимо предусматривать возможность его отключения.

Субъективное восприятие времени. Если на выполнение операции требуется много времени, то необходимо сообщать о времени завершения операции, информировать о промежуточных результатах.

Особенности памяти. Одновременно человек способен воспринимать и запоминать от 5 до 9 несвязанных объектов.

Существуют разные типы интерфейсов.

1. Процедурно-ориентированные - представляют пользователю возможность выполнения некоторых действий, для которых пользователь определяет соответствующие данные и в результате которых хочет получить итоги:

? примитивные - организуют работу с пользователем в консольном режиме. Используется в установочных программах;

? интерфейс меню: позволяет выбрать необходимые операции из некоторых списков. Предполагают реализацию множества сценариев, последовательность действий которых определяется пользователем. Различают многоуровневые и одноуровневые меню, используется в простых программах;

? интерфейс со свободной навигацией: обеспечивает возможность осуществления любых допустимых в конкретном состоянии операций, доступ к которой возможен через разные интерфейсные компоненты. Например - Word.)

2. Объектно-ориентированные - интерфейсы прямого манипулирования, предполагают выбор и перемещение пиктограмм, соответствующих объектам предметной области.

Выделяют четыре этапа разработки интерфейса:

1. Определение требований пользователя к интерфейсу и типа интерфейса.

2. Определение сценариев использования интерфейса.

3. Проектирование.

4. Реализация (программирование и тестирование).

На основе анализа предметной области нами были сформулированы следующие требования к интерфейсу пользователя:

1. Разграничение доступа для разных групп пользователей.

2. Возможность выбора действий (функций) с объектами предметной области.

3. Удобство и простота в использование.

4. Интуитивная понятность и быстрота освоения.

5. Использование эргономичных цветов и расположения элементов на форме.

Таким образом, на основе данных требований можно сделать вывод, что для разрабатываемого программного средства более всего подходит функционально-ориентированный интерфейс, а именно интерфейс прямого манипулирования. При этом, нужно учесть, что будет разработано несколько вариантов интерфейса, обеспечивающего различный доступ к объектам базы данных разным группам пользователей.

На основе предложенных моделей взаимодействия, описания функций информационной системы, а также описания разграничения прав пользователей опишем структуру меню (рис. 9).

Рис. 9. Структура интерфейса пользователя

Рассмотрим, каким образом формы основного приложения связаны между собой. Первой загружается форма авторизации. После выбора пользователя и ввода пароля происходит авторизация - проверка пароля. Если пароль введен корректно, то происходит загрузка формы той группы пользователя, которая была выбрана в первом окне. Модель взаимодействия форм основного приложения представлена на рис. 10.

Рис. 10. Модель взаимодействия форм основного приложения

Смоделируем взаимодействие форм интерфейса пользователя между собой. Модель взаимодействия форм интерфейса представлена на рис. 11.

Рис. 11. Модель взаимодействия форм интерфейса пользователя

На основе разработанных структур меню и моделей взаимодействия разработаем формы приложения с использованием возможностей среды программирования Делфи. Формы представляют удобный способ просмотра, правки и добавления данных в таблицах. Формы содержат элементы управления, с помощью которых осуществляется доступ к данным в таблицах. Формы предоставляют функциональные возможности для выполнения многих задач, которые нельзя выполнить другими средствами. Формы позволяют выполнить проверку корректности данных при вводе, проводить вычисления и обеспечивают доступ к данным в связанных таблицах с помощью подчиненных форм.

Глава 3. Эксплуатационные документы

3.1 Спецификация автоматизированного рабочего места технолога

АРМ предназначена для учета успеваемости учеников, создания электронных учебных материалов, она должна отображать соответствующую информацию об учениках и предметах, отображать ее в удобной форме, таблицах. Автоматизированное рабочее место учителя в МОУ В (с) ОШ работает с общей сетевой базой данных.

Информационная система состоит из программного продукта описание руководства системного администратора и программиста, а так же описанием руководства пользователя. Необходимые стадии для разработки: получение технического задания от директора МОУ В (с) ОШ, определение целесообразности создания новой информационной системы, проектирование базы данных, создание операционной системы на языке высокого уровня.

Держателем подлинников программной документации является МОУ В (с) ОШ.

Системные требования:

? Windows 2000/XP;

? Intel Pentium/Athlon 1Гц и выше;

? 256 Мб OЗУ;

? 35 Мб дискового пространства.

3.2 Руководство системного администратора и программиста

Для корректной работы автоматизированного рабочего места следует первоначально установить Microsoft Office.

В ini файле программы, должен быть четко прописан путь к базам данных.

Примерный вариант для работы с базой на локальном компьютере представлен на рис. 12.

Рисунок 12. Просмотр ini файла

Прописать в BDE пути на необходимые базы данных.

На этом можно считать программу настроенной и приступить к работе.

3.3 Описание АРМ учителя МОУ В (с) ОШ с просмотром текста программы. Руководство пользователя

Для запуска системы необходимо пройти первый этап - это добавить пользователя (технолога или техника) в список пользователей АРМ. Для этого в модуле OGTusers - необходимо ввести все личные данные и зарегистрироваться.

Это дает возможность вести журнал учета конкретного пользователя и ограничить программу от несанкционированного проникновения.

На рис. 7 представлена форма первого входа, который осуществляется от имени директора. В последующем пароль рекомендуется изменить.

При регистрации пользователя в служебных данных заполняются все личные данные Фамилия, Имя, Отчество, предмет, который преподает учитель, стаж и т.д. При необходимости пользователю выдаются права администратора.

В дальнейшем пароль и информацию о пользователе можно редактировать. Это может сделать как сам пользователь, так и администратор.

Рис. 13. Первый заход в программу от имени директора

При последующих входах в программу необходимо ввести логин и пароль пользователя, по которым и будет определен пользователь. Форма авторизации представлена на рис. 14.

Рис. 14. Форма авторизации.

При правильном вводе пароля осуществляется вход и появляется главное окно программы, изображенного на рис. 15.

Рис. 15. Главное окно программы

На главном окне программы расположены следующие разделы:

? учителя;

? класс;

? ученики;

? табель;

? форма поиска;

? панель кнопок.

Раздел "Учителя" в свою очередь имеет таблицу учителей. При выборе строки в таблице появляется возможность изменения данных об учителе. Данные, уже введенные в систему, отображаются в поле данных, расположенном внизу программы.

Раздел "Учителя" и опция редактирования данных об учителе представлена на рис. 16.

Рис. 16. Раздел "Учителя" и редактирование данных об учителе.

Работа кнопки "Поиск":

procedure TForm_chert. BitBtn_findiiClick (Sender: TObject);

begin

GridName: =DBGrid_chert_open;

Application. CreateForm (TForm_find,Form_find);

Form_find. ShowModal;

if TextZap<>'' then begin

// Подготавливаем запрос

DM. Query. Close;

DM. Query. Prepare;

DM. Query. SQL. Clear;

DM. Query. SQL. Text: ='Select * from '+Vid+' where '+TextZap;

{ShowMessage (DM. Query. SQL. Text); }

DM. Query. Open;

End.

При нажатии кнопки вызывается запрос, который осущетвляет выбор информации из базы данных по параметрам поьзователя. Однако, сначала нужно этот запрос создать. Создание запроса вполняется при помощи процедуры:

procedure TForm_find. SB_poiskClick (Sender: TObject);

var

i, n: integer;

S, Zn: String;

begin

S: ='';

for i: =0 to GridName. Columns. Count-1 do begin

if (StringGrid1. Cells [1, i+1] <>'') and (StringGrid1. Cells [1, i+1] <>'пусто') then begin

Zn: =StringGrid1. Cells [1, i+1];

if (GridName. Columns [i]. FieldName='Shifr') and (CB_stp. Checked=True) then Zn: =ShifrPoStp (Zn);

if GridName. Columns [i]. FieldName='Izmen' then begin

if StrToIntDef (Zn,10) =10 then begin

MessageDlg ('ВНИМАНИЕ! '+#13+'Пожалуйста задайте точно номер изменения цифрой! ',mtWarning, [mbOk],0);

TextZap: ='';

Exit;

end;

S: =S+' '+GridName. Columns [i]. FieldName+'='+'"'+Zn+'" AND' end else begin

for n: =1 to Length (Zn) do begin

if Zn [n] ='*' then Zn [n]: ='%';

if Zn [n] ='? ' then Zn [n]: ='_';

end;

S: =S+' '+GridName. Columns [i]. FieldName+' LIKE '+'"'+Zn+'" AND';

end;

end;

if StringGrid1. Cells [1, i+1] ='пусто' then

S: =S+' '+GridName. Columns [i]. FieldName+' IS NULL AND';

end;

Delete (S,Length (S) - 3,4);

TextZap: =S;

Close;

end;

end.

Раздел "Класс" содержит данные о классах и их классных руководителях. При выборе строки в таблице классов появляется возможность изменения данных о нем. Данные, уже введенные в систему, отображаются в поле данных, расположенном внизу программы. Вид раздела "Класс" представлен на рис. 17.

Рис. 17. Раздел "Класс" и редактирование данных о классе.

Раздел "Ученики" содержит данные об учениках - личные дела учеников в электронном виде. При выборе строки в таблице учеников появляется возможность изменения данных о нем. Данные, уже введенные в систему, отображаются в поле данных, расположенном внизу программы. Вид раздела "Ученики" представлен на рис. 18.

Рис. 18. Раздел "Ученики" и редактирование данных об ученике.

Раздел "Табель" содержит данные об успеваемости учеников. При выборе строки в таблице учеников появляется возможность изменения данных о нем. Данные, уже введенные в систему, отображаются в поле данных, расположенном внизу программы. Вид раздела "Табель" представлен на рис. 13.

Рис. 19. Раздел "Табель" и редактирование данных об ученике.

В программе имеется возможность печати табеля. Для печати используется функция экспорта табеля в текстовый редактор MS Word, в котором можно внести правки, сохранить или распечатать.

Для того, чтобы программное средство имело возможность передачи данных в текстовый редактор, имспользуется модуль ComObj и такие его методв, как CreateWord, AddDoc.

Работа кнопки "В ворд":

procedure TForm1. Button2Click (Sender: TObject);

var x, i,j: integer;

s: integer;

begin

if CreateWord and AddDoc then

begin

VisibleWord (True);

CreateTable (f5_ADOTable1. RecordCount+1, 8,x);

f5_ADOTable1. First;

i: =1;

SetTextToTable (x, i,1,'Ученик');

SetTextToTable (x, i,2,'Математика');

SetTextToTable (x, i,3,'Физика');

SetTextToTable (x, i,4,'Физкультура');

SetTextToTable (x, i,5,'Информатика');

SetTextToTable (x, i,6,'Химия');

SetTextToTable (x, i,7,'Русский язык');

SetTextToTable (x, i,8,'Литература');

inc (i);

while not f5_ADOTable1. Eof do

begin

SetTextToTable (x, i,1,f5_ADOTable1. fieldbyname ('npupil'). AsString);

SetTextToTable (x, i,2,f5_ADOTable1. fieldbyname ('math'). AsString);

SetTextToTable (x, i,3,f5_ADOTable1. fieldbyname ('fizik'). AsString);

SetTextToTable (x, i,4,f5_ADOTable1. fieldbyname ('fizkultura'). AsString);

SetTextToTable (x, i,5,f5_ADOTable1. fieldbyname ('informatik'). AsString);

SetTextToTable (x, i,6,f5_ADOTable1. fieldbyname ('himiya'). AsString);

SetTextToTable (x, i,7,f5_ADOTable1. fieldbyname ('rus'). AsString);

SetTextToTable (x, i,8,f5_ADOTable1. fieldbyname ('literatura'). AsString);

inc (i);

f5_ADOTable1. Next;

end;

Результат выполнения процедуры представлен на рис. 20.

Рис. 20. Внешний вид табеля, подготовленного к печати

Работа фильтра поиск неуспевающих учеников см. Приложение.

Анализ функций пользователя и модели предметной области позволил разработать структуру меню программы. Для разработки программного средства была выбрана программная среда Делфи. Для базы данных было разработано программное средство, позволяющее загружать данные из файла Excel, выполнять расчеты, проводить анализ, выполнять печать отдельных таблиц и отчетов. Представленное программное средство выполняет все заявленные функции, является удобным, простым в освоении и использовании, т.е. соответствует предъявляемым требованиям.

Глава 4. Экономическое обоснование эффективности проекта

4.1 Расчет расходов на создание программного продукта

При расчете затрат на создание программного продукта нужно учесть такие виды затрат, как материальные затраты, расходы на оплату труда программиста, расчет стоимости основных фондов.

Расчет материальных затрат по проекту приведен в таблице 10. Материальные затраты включают в себя затраты на электрическую энергию, затраты на диски, на которые записывается программа, а также бумага, которая нужна для печати документации.

Таблица 10. Материальные затраты

Показатели

Цена

Кол-во

Сумма

Эл. Энергия

2,43

250

607,5

Отопление

100

1

100

Диски

10

5

50

Бумага

120

1

120

Итого

877,5

Еще одной важной статьей затрат является оплата труда программиста. При оплате труда исходим из того, что часовая ставка программиста равна 250 рублей в час. Работа над программой выполнялась в течении двух недель, т.е. 80 часов (т.к. по законодательству рабочая неделя содержит 40 часов).

Таблица 11. Заработная плата разработчика

Должность (профессия)

Часовая ставка

Кол-во часов

Сумма, руб.

Программист

250

80

20000

Итого

20000

На основе этих данных проведем расчет часовой тарифной ставки программиста. Для этого сначала определяется месячный эффективный фонд рабочего времени. Т.к. программа выполнялась две недели, то общий фонд времени составил 14 дней. Т.к. программист работает по пятидневному графику, то на это время пришлось 4 выходных. Кроме того, на время работы выпал 1 праздничный день.

Таблица 12. Месячный эффективный фонд рабочего времени

Календарное время

14

день

Выходные дни (2)

4

дней

Праздники

1

дней

Отпуск

0

дней

Получается, что эффективный месячный фонд (в днях) - 9 дней. Тогда эффективное рабочее время в часах рассчитаем по формуле:

Тэ = 9 * 8 = 72 час. мес.,

где Тэ - эффективное рабочее время в часах.

ФОТмес = Омес * 1 мес,

где О мес - оклад за месяц.

ФОТмес = 20000 руб.

Ст. час =

ФОТмес

= 277,78 руб.

Тэ

Таким образом, часовая тарифная ставка программиста равна 277,78 руб.

Произведем расчет стоимости основных фондов, используемых в процессе разработки программного средства. К ним относятся аренда помещения, используемая компьютерная техника и офисная мебель. Причем стоимость компьютеров и офисной мебели переносится на стоимость программного продукта частями (амортизация - 25% в год). Соответственно для получения значения амортизации в месяц нужно разделить годовое значение на 12.

Таблица 13. Расчет стоимости основных фондов

Основные фонды

Первонач. стоим, руб.

Кол-во, ед.

Na

год, %

Сумма А мес.

(руб)

Аренда

5300

1

1

441,7

Компьютеры

28000

1

0,25

583,3

Офисная мебель

16000

1

0,25

333,3

Итого

1358,3

Расчет амортизации на программу

Апрог =

Амес

= 18,87

Тэ

Выполним общую калькуляцию всех расходов на раработку программного продукта (таблица 14).

Таблица 14. Калькуляция расходов на разработку программного продукта

Статьи расходов

Ед. изм.

Кол-во

Сумма

Материалы

Руб.

170

Заработная плата

Руб.

20000

Отчисление в ЕСН (от З / П)

Руб.

0,26

5200

Итого переменные расходы:

Руб.

25370

Аренда здания

Руб.

441,7

Амортизация оборудования

Руб.

916,6

Налог на имущество

(2% от ОФП)

Руб.

0,02

18,33

Освещение

Руб.

250

607,5

Отопление

Руб.

100

Итого постоянные расходы:

Руб.

2084,13

Всего полная себестоимость разработки:

Руб.

27454,13

4.2 Целесообразность разработки проекта

В процессе расчёта экономической эффективности были вычислены общие затраты на создание программного средства. Несмотря на то, что затраты на разработку программного средства составляют вполне ощутимую сумму, она все же является вполне приемлемой для даннй органиации.

Кроме того, внедрение автоматизированного рабочего места учителя позволит сократить объем бумажных архивов, повысить качество работы за счет сокращения времени на поиск и обработку необходимых данных, обеспечив универсальный доступ к информации, вследствие чего оперативное управление информацией станет более эффективным.

Заключение

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы было разработано автоматизированное рабочее место учителя для МОУ В (с) ОШ, предназначенное для автоматизации работы различных видов деятельности. АРМ учителя создано в приложении Delphi 7, т.к. приложение Delphi 7 идеально подходит для разработки информационной системы. Разработанное автоматизированное рабочее место позволяет учителю создавать электронные учебные материалы, вести учет успеваемости учеников, создавать отчеты.

Перед созданием программного продукта были изучены все важные аспекты создания программных продуктов подобного рода. На основе проведенного анализа научной и технической литературы, принимая во внимания пожелания специалистов отдела администрирования, был разработан программный модуль, обладающий следующими отличительными особенностями:

? хранение информации об успеваемости учеников;

? возможность создания извещений;

? возможность редактирования данных об учениках, конспектах и тестах;

? возможность работы программы в сетевом и локальном режимах;

? возможность формирования отчетов по успеваемости;

? поддержка целостности данных;

? ведение учета всех действий.

Внедрение программного продукта "Автоматизированное рабочее место учителя" позволяет избавиться от повседневной рутинной работы с документами, обеспечивает повышение эффективности работы учителя.

В качестве среды программирования был выбран программный продукт Borland 2007. Использование Borland 2007 дает разработчику множество преимуществ перед обычным программированием, сокращая при этом время разработки приложений баз данных практически на порядок.

Выбранные технологии позволили реализовать следующие функции:

? хранение информации об учениках;

? возможность редактирования данных об учениках;

? возможность быстрого создания отчетов по успеваемости;

? возможность создания электронных конспектов и учебников;

? возможность создания электронных тестов;

? возможность вести учет и отслеживать изменения успеваемости;

? возможность изменения данных в режиме редактирования (добавление, изменение, удаление).

Автоматизация работы МОУ В (с) ОШ позволила не только оптимизировать учебный процесс, но и приобрести конкурентные преимущества перед другими образовательными заведениями.

С точки зрения ввода, методов обработки и вывода данных система достаточно проста в разработке и использовании. Система обеспечивает быструю обработку документации и повышает эффективность работы предприятия.

В будущем планируется сопровождение информационной системы, выявление недостатков и недочетов в ее работе. На основе выявленных недостатков и пожеланий сотрудников МОУ В (с) ОШ планируется усовершенствование данной программы.

Список используемой литературы

1. Борисов, Е.Ф. Экономическая теория: вопросы ответы. Ключевые понятия. Логика курса: Учебное пособие / Е.Ф. Борисов - М.: Юридическая фирма "КОНТРАКТ", "ИНФРА-М", 2009 - 196 с.

2. Бондарев В.М., Рублинецкий В.И., Качко Е.Г. Основы программирования /Художник-оформитель С.А. Пяткова. - Харьков: Фолио; Ростов н/Д: Феникс, 2007. - 368 с.

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены