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

Рисунок 4.1 - Диаграмма сущность-связь



Рисунок 4.2 - Модель данных, основанная на ключах

Рисунок 4.3 - Полная атрибутивная модель

4.3 Описание таблиц базы данных

Описание структуры реляционных таблиц представлено в таблице 4.5.

Таблица 4.5 - Описание таблиц реляционной базы данных

Атрибут	Признак ключа	Формат поля
Обозначение	Наименование		Тип	Длина	Точность
1	2	3	4	5	6
"Дети"
ИДР	ИД ребенка	П.,У (Простой универсальный)	Числовой	Длинное целое
ФИО	ФИО ребенка		текстовый	255
НОМТ	Номер телефона		текстовый	255
ДР	Дата рождения		текстовый	255
ШК	Школа		текстовый	255
МЖ	Место жительства		текстовый	255
"Родители"
ИДРОД	ИД родителя	П.,У	Числовой	Длинное целое
ИДРОД	ФИО родителя		текстовый	255
ФИОР	ФИО ребенка		текстовый	255
МЕСТР	Место работы		текстовый	255
НОМТ	Номер телефона		Числовой	Длинное целое
МЖ	Место жительства		текстовый	255
ДР	Дата рождения		Дата/время	-
ВИДО	Вид оплаты путевки		текстовый	255
"Тренера"
ИДТ	ИД тренера	П.,У	Числовой	Длинное целое
ФИОТ	ФИО тренера		текстовый	255
НОМД	Номер договора		Числовой	Длинное целое
СР	Срок действия		текстовый	255
ОБР	Образование		текстовый	255
ВИДС	Вид спорта		текстовый	255
"Воспитатели"
ИДВ	ИД воспитателя	П.,У	Числовой	Длинное целое
ФИОВ	ФИО воспитателя		текстовый	255
ОБР	Образование		текстовый	255
НОМД	Номер договора		Числовой	Длинное целое
ТЕЛ	Телефон		Числовой	Длинное целое
МЖ	Место жительства		текстовый	255
ДР	Дата рождения		Дата/время	-
"Корпуса"
ИДК	ИД корпуса	П.,У (Простой универсальный)	Числовой	Длинное целое
НОМК	Номер корпуса		текстовый	255
КОЛК	Количество комнат		текстовый	255
"Отряды отдых"
ИДО	ИД отряда	П.,У	Числовой	Длинное целое
НОТР	Название отряда		текстовый	255
ФИОО	ФИО ответственного		текстовый	255
НОМК	Номер корпуса		Числовой	Длинное целое
"Отряды спортивные"
ИДО	ИД отряда	П.,У	Числовой	Длинное целое
ФИОО	ФИО ответственного		текстовый	255
ВИДС	Вид спорта		текстовый	255
НОТР	Название отряда		текстовый	255
НОМК	Номер корпуса		Числовой	Длинное целое

5. Разработка программного обеспечения

5.1 Алгоритм решения задачи

Проблема связанная с автоматизацией детского оздоровительного центра "Солнечный" решается с помощью информационной системы "Стимул" Которая разработана специально для этого центра.. На рисунке 5.1 представлена структурная схема программного обеспечения системы:

Рисунок 5.1 - Структурная схема программного обеспечения системы

Схема состоит из 7 модулей и базы данных. Для того чтобы оперировать данными, а также разграничить доступ к разным модулям системы, пользователю необходимо подтвердить собственные права. Данная процедура выполняется с помощью модуля авторизации. Пользователям, вошедшим в систему, разрешено взаимодействие с базой данных. Внесение и изменение списка пользователей, допущенных к системе, зависит от администратора системы.

После подтверждения аутентификации идет перестроение внешнего вида системы. Пользователи, получившие доступ к модулю работы сотрудников, и модулю работы директора имеют разные наборы функций.

Затем пользователи могут редактировать и вносить данные с помощью модулей работы с детьми, родителями, тренерами и воспитателями.

Также возможно с помощью модуля формирования списков, формировать различные списки, а с помощью модуля поиска осуществлять поиск детей в инфомационной системе.

5.2 Тестирование и оценка надежности программного продукта

5.2.1 Структурное тестирование

Структурное тестирование (тестирование "белого ящика") дает возможность получить оценку комплексной сложности программы и использовать эту оценку для определения необходимого количества тестовых вариантов (ТВ)[16]. Тестовые варианты (ТВ) разработаны для проверки базового множества путей. Они гарантируют однократное выполнение каждого оператора программы при тестировании.

Известна внутренняя структура программы. Исследуются внутренние элементы программы и связи между ними. Объектом тестирования является внутреннее поведение программы, а не внешнее. Проверка корректирует построение всех элементов программы и правильное взаимодействие их друг с другом. Обычно анализируются управляющие связи элементов и реже информационные. Исчерпывающее тестирование здесь затруднительно. Программа считает проверку полной, если проведено исчерпывающее тестирование маршрутов или путей ее графа управления.

При проверке формируются тестовые варианты, в которых:

- гарантируется проверка всех независимых маршрутов программы;

- выполнение всех циклов в пределах их границ и диапазонов;

- проход ветви имеет значение True или False для всех логических решений;

- анализируется правильность внутренней структуры данных.

Данную программу будем тестировать при помощи тестирования базового пути. Данный способ дает возможность получить оценку комплексной сложности программы, которая используется для определения необходимого количества тестовых вариантов (ТВ). Для представления программы используется потоковый граф.

Ниже представлена процедура вычисления победителя в соревнованиях.

1. procedure TForm1.Panel2Click(Sender: TObject);

2. var

3. i,n:string; a, rez: array [1..100] of real;

4. begin

5.write(`введите количество участников');

6.readln(n);

7.write(`введите результаты участников');

8.for i:=1 to n do

9.readln(a[i]);

10.rez:=a[1];

11. for i:=1 to n do

12.if a[i]<rez then

13.rez:=a[i];

14.writeln(`результат победителя:',rez);

15. end.

Потоковый граф представлен на рисунке 5.1.



Рисунок 5.1 - Потоковый граф

Для количественной оценки логической сложности программы используется метрика ПО - цикломатическая сложность. В способе тестирования базового пути цикломатическая сложность определяет количество независимых путей в базовом множестве программы, а также верхнюю оценку количества тестов, которое гарантирует однократное выполнение всех операторов.

Цикломатическая сложность вычисляется тремя способами:

1) цикломатическая сложность равна количеству регионов потокового графа

V(G)=5,

2) цикломатическая сложность вычисляется по формуле:

V(G)=E-N+2,

где E - количество дуг графа;

N - количество узлов графа

V(G)=18-15+2=5,

3) цикломатическая сложность вычисляется по формуле:

V(G)=р+1,

где р - количество предикатных узлов потокового графа.

V(G)=4+1=5.

Перечислим независимые пути для потокового графа:

Путь 1: 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15;

Путь 2: 1-2-3-5-6-7-8-9-8-10-11-12-13-14-15;

Путь 3: 1-2-3-5-6-7-8-9-10-11-12-11-12-13-14-15;

Тестовые варианты разрабатываются для проверки базового множества путей в программе. Они обеспечивают однократное выполнение каждого оператора программы при тестировании.

Тестовый вариант 1: Результаты забега №1

Исходные данные: первый участник: 7.8; второй участник: 8.8; третий участник: 9.8; четвертый участник: 7.78

Ожидаемый результат: победитель первый участник.

Тестовый вариант 2: Результаты забега №2

Исходные данные: первый участник: 8.8; второй участник: 7.8; третий участник: 8.8; четвертый участник: 8.78

Ожидаемый результат: победитель второй участник.

Тестовый вариант 3: Результаты забега №3

Исходные данные: первый участник: 8.6; второй участник: 7.9; третий участник: 8.7; четвертый участник: 8.78

Ожидаемый результат: победитель второй участник.

Реальные результаты каждого тестового варианта сравниваются с ожидаемыми результатами. После выполнения всех тестовых вариантов гарантируется, что все операторы программы выполнены, по меньшей мере, один раз.

5.2.2 Функциональное тестирование

Тестирование "черного ящика" (функциональное тестирование) используется в интерфейсе ПО [16]. Здесь известны функции программы, исследуется работа каждой функции на всей области определения.

Способ разбиения по эквивалентности - самый популярный способ тестирования "черного ящика". Входная область данных делится на классы эквивалентности. Для каждого класса эквивалентности разрабатывается один тестовый вариант. При обработке любого набора из класса эквивалентности в программе используется один и тот же набор операторов и связей между ними.

Разработка тестов методом эквивалентного разбиения осуществляется в два этапа:

- выделение классов эквивалентности;

- построение тестов.

Тестовый вариант проверяется так, чтобы проверить сразу наибольшее количество свойств класса эквивалентности. Классы эквивалентности представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Классы эквивалентности

Показатель	Правильный класс эквивалентности	Неправильный класс эквивалентности
Тип данных ввода	В поле результаты соревнований можно вводить только дробные числа, через запятую не через точку.	Введено дробное число через точку.
Тип числовых данных ввода	В поле номер участника можно вводить числа от 1 до 100	Введено число меньше одного Введено число больше ста

Теперь для классов эквивалентности разработаем тестовые наборы. Тестовые наборы представлены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Тестовые наборы

Показатель	Входные данные для тестирования	Предполагаемый результат	Результат тестирования
Тип данных ввода	8,9	Верный ввод	+
	8.6	Ошибка ввода	+
Тип числовых данных ввода	56	Верный ввод	+
	-12	Ошибка ввода	+

В результате проведенного тестирования выявленные ошибки были исправлены.

5.2.3 Оценка надежности программного средства

Надежность [16] - свойство программного средства сохранять работоспособность в течение определенного периода времени, в определенных условиях эксплуатации с учетом последствий для пользователя каждого отказа. Для оценки надежности программного средства воспользуемся моделью Миллса. Эта модель предполагает необходимость перед началом тестирования искусственно вносить в программу некоторое количество известных ошибок. Ошибки вносятся случайным образом и фиксируются в протоколе искусственных ошибок.

Выполняя тестирование программы в течение некоторого времени и сравнивая количество обнаруженных исходных и искусственно внесённых в программу ошибок, можно оценить N - первоначальное число ошибок в программе, которое определяется формулой:

N=,

где S - количество искусственно внесенных ошибок;

n - число найденных исходных ошибок;

V - число обнаруженных к моменту оценки искусственных ошибок.

Вероятность, с которой можно предсказать, что первоначально в программе было N=n ошибок, рассчитывается по соотношению:

,

где С - вероятность;

k - количество собственных ошибок.

Воспользуемся данной моделью для оценки надежности информационной системы и рассчитаем показатели модели Миллса по вышеуказанным формулам.

Изначально в программу было внесено 35 ошибок, к некоторому моменту времени тестирования обнаружены 34 искусственно внесенных ошибки и 3 собственные.

Первоначальное число ошибок в программе равно

Значит, предполагается, что в программе k=3 ошибки. Получаем, что N=k. Следовательно, вероятность, с которой можно предсказать, что первоначально в программе было N=n ошибок, равна:

С вероятностью 96% можно утверждать, что в программе было N=3 ошибки.

6. Компьютерная реализация информационной системы

6.1 Описание компьютерной реализации для сотрудника

Информационная система "Стимул" выполняет множество задач и увеличивает скорость обработки данных. С помощью ее сотрудник может вносить, редактировать, осуществлять поиск, выводить документы на печать и многое другое. Рассмотрим подробнее как работает информационная система.

При запуске программы выходит окно загрузки оно показано на рисунке 6.1. Далее программа просит ввести логин и пароль (рисунок 6.2). В данном случае осуществляем вход для сотрудника. Сотрудник основной пользователь программы, ему доступны все возможности. Основными данными является информация о детях, родителях, тренерах и воспитателях. После этого сотрудник попадает в основное окно программы, оно представлено на рисунке 6.3.

Рисунок 6.1 - Окно загрузки

Рисунок 6.2 - Окно авторизации

Рисунок 6.3 - Основное окно программы

Когда в оздоровительный центр прибывает ребенок, то он сразу же проходит регистрацию, заносятся все необходимые данные, он распределяется в определенный отряд и заселяется в комнату. Для примера внесем одного ребенка и посмотрим как это работает. Заходим в раздел "дети" (рисунок 6.4). Как видно, все данные расположены в таблице. Сверху имеется меню, и кнопки. Все кнопки подсвечиваются подсказками. Имеется панель поиска, введя туда фамилию, имя или отчество в таблице отразится информация по найденному ребенку. При добавление записи необходимо нажать на кнопку "добавить запись", откроется новое окно (рисунок 6.5)

Рисунок 6.4 - Раздел дети

Рисунок 6.5 - Окно ввода и редактирования информации

Внеся всю информацию, и нажав на кнопку "сохранить", все данные добавятся в базу данных и будут доступны для поиска и построения отчетов.

Так же в информационной системе реализованы функции вывода информации в различные форматы такие как DOC и PDF. Для этого необходимо просто нажать на соответствующую кнопку под меню. Пример вывода формы документы в формат DOC представлен на рисунке 6.6. Кроме перевода в другой формат можно просто распечатать документ сразу из программы.

Рисунок 6.6 - Вывод документа в PDF

Таким же образом происходи вывод документов и в формат DOC, в уже в них с помощью программы Office Word или других программ можно отредактировать полученный документ.

Аналогично добавляется информация и по родителям, сотрудникам и воспитателям. Рассмотрим подробней как еще происходит формирование отрядов. В оздоровительном центре может два вида отрядов: отдыхающие и спортивные. В отдыхающих отрядах ответственность за детей несут воспитатели, они организуют им досуг и проводят множество мероприятий. Окно формирования отрядов представлено на рисунке 6.7. В спортивных отрядах ответственность за детей несут тренера, поэтому за каждым отрядом закрепляется тренер, у них ведется активная подготовка в различных видах спорта.

Рисунок 6.7 - Окно формирования отрядов

По окончанию смены среди спортсменов проводятся соревнования, в программе предусмотрен отвечающий за это модуль. Сотрудник вводит результаты и в итоге можно посмотреть график, на котором отразится кто из спортсменов лучше пробежал стометровку. Пример работы программы представлен на рисунке 6.8.

Рисунок 6.8 - Модуль соревнований

6.2 Описание компьютерной реализации для директора

Директор заходя в информационную систему также проходит авторизацию, только он уже заходит под своим логином и паролем. Он уже имеет не столько возможностей как сотрудник. Директор может только просматривать информацию но не может вносить и редактировать данные. Например он может посмотреть списки детей (рисунок 6.9), списки воспитателей (рисунок 6.10) и списки тренеров (рисунок 6.11). На данных формах он может перевести документы в другой формат или же просто отправить их на печать.

Рисунок 6.9 - Списки детей.

Рисунок 6.10 - Списки воспитателей

Рисунок 6.11 - Списки тренеров

Директор доступны все формы что и для сотрудника только без права изменения. Также директор, как и сотрудник, может посмотреть раздел о оздоровительном центре (рисунок 6.12).

Рисунок 6.12 - Раздел о оздоровительном центре

Заключение

В выпускной квалификационной работе разработана информационная система "Стимул" для детского оздоровительного центра "Солнечный" Вологодской области. Полученная программа существенно упрощает процесс взаимодействия с информацией по детям и сотрудникам в оздоровительном центре. В ней автоматизирован процесс обработки данных, что позволяет избежать ошибок подобных тем, которые могли бы возникнуть при ручном методе расчета.

Программа позволяет осуществлять удобный ввод данных, редактирование а также удобный поиск необходимой информации. Она обладает понятным и простым интерфейсом. В программе выделено два типа пользователей: директор и сотрудник. Благодаря этому, каждый работает только с той информацией которая ему необходима. Существует возможность сохранять отчеты, списки детей, тренеров и воспитателей. Данные отчеты можно вывести на печать, перевести в другие форматы для дальнейшей работы.

В работе изучено современное состояние проблемы информационного обеспечения оздоровительных центров, представлено общее описание предметной области, представлены примеры аналогичных систем таких как: АИС "Санаторий 6", PMS "Intellect Style", UCS "Shelter", СПК "Спорт Школа", 1С-Радиус: Управление".

Рассмотрены методы проведения обследования, для проектирования информационной системы "Стимул" используется метод оригинального или индивидуального проектирования, описаны методы сбора материалов обследования, разработана программа обследования и план график выполнения работ. Определены назначение и цели создания информационной системы, требования к ИС в целом, требования к функциям и к видам обеспечения.

Так же в работе приведено построение диаграммы вариантов использования на языке UML, предоставляющее собой объектно-ориентированное проектирование, наиболее наглядно отражающих структуру проектируемой системы. Система имеет одного актера сотрудника. Базовыми вариантами использования являются: формирование списков и детей сотрудников, формирование отрядов, сбор медицинских данных, расселение, создание отчетов. Построена диаграмма последовательности, диаграмма классов и диаграмма компонентов. Произведена оценка трудоемкости разработки проекта.

Разработана концептуальная модель предметной области она включает в себя подробное описание объектов и их взаимосвязей. Также разработана функциональная структура системы. Информационная система состоит из семи блоков. Модуль регистрации - предназначен для авторизации в системе зашедшего пользователя. В нем вводятся логин и пароль, и пользователь получает доступ к системе. Модуль формирования отчетов позволяет производить анализ данных, хранящихся в системе, и представлять эти данные в удобном пользовательском виде. Модуль регистрации сотрудников содержит информацию о сотрудниках, т.е о воспитателях и тренерах. Модуль размещения по корпусам содержит информацию по жилым помещениям. Модуль формирования отрядов содержит информацию о спортивных и отдыхающих отрядах пребывающих на территории оздоровительного центра. Модуль организации спортивной подготовки включает в себя информацию о видах спорта, в направлении которых ведется подготовка на данной смене. Модуль организации соревнований включает в себя список соревнований различного уровня.

Была проведена разработка информационного и программного обеспечения системы, построены логические модели данных: полная атрибутивная модель, диаграмма сущность-связь, модель основанная на ключах.

Разработана структурная схема программного обеспечения системы, которая состоит из следующих модулей: модуль авторизации, модуль работы с данными по детям и родителям, модуль работы с данными по тренерам, модуль работы с данными по отрядам, база данных, модуль работы с данными по воспитателям, модуль формирования отчетов и списков, модуль осуществления поиска и редактирования информации. Проведено тестирование программного обеспечения и оценка надежности информационной системы.

Описана компьютерная реализация для директора и сотрудника. Разработанная программа облегчает и ускоряет работу в оздоровительном центре, и предоставляет возможность сотрудникам работать с данными в электронном виде.

Список использованных источников

1. Палий, Т.П. Роль оздоровительно - образовательного лагеря в социализации современных детей и подростков/Т.Палий// Фундаментальные исследования. - 2007. - с 72-75.

2. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России)[Электронный ресурс]: приказ от 26 июня 2012 г. N 504// Российская газета. - Режим доступа: http://www.rg.ru/2012/08/15/minobr-dok.html .

3. Департамент социальной защиты Вологодской области [Электронный ресурс]: официальный сайт. - Режим доступа: http://www.socium35.ru.

4.Байбородова, Л.В. Воспитательная работа в детском загородном лагере/ Л.В. Байбородова- Ярославль: Академия развития, 2003. - 256 с.

5.Студопедия [Электронный ресурс]: инф-справочная система/ детский лагерь цели, задачи, функции. - режим доступа: http://studopedia.ru/12_230755.

6.Дейт, К. Дж. Введение в системы баз данных, 6-е издание/ К.Дж. Дейт. - Москва: Издательский дом "Вильямс", 2008. - 848 с.

7.Панюков, С.В. Автоматизация управления учебным заведением: проблемы и решения/ С.Панюков// Информатика и образование. - 2005. - 1 декабря. С.5.

8. SandSoft "Санаторий 6" [Электронный ресурс]: каталог программных продуктов.-режим доступа: http://www.1c.ru/rus/products/1c/predpr/compat/catalog.

9. Группа компаний ККС "Пансионат" [Электронный ресурс]: автоматизация санаториев и пансионатов. - режим доступа: http://www.econcept.ru/o-firme/avtomatizatsiya-sanatoriya.

10. UCS "Shelter" [Электронный ресурс]: автоматизация средств размещения. - режим доступа: https://www.ucs.ru/products/shelter.

11. Специализированный программный комплекс "СпортШкола" [Электронный ресурс]: разработка специализированного программного обеспечения. - режим доступа: http://www.skifit.ru/programmnoe-obespechenie/31-sportivnaya-shkola-sportschool.

12. Программа учёта "Беркана" [Электронный ресурс]: автоматизация детского центра. - режим доступа: http://berkanasoft.ru.

13. Программное средство "1С-Рарус: Управление" [Электронный ресурс]: Управление санаторно-курортным комплексом. - режим доступа: http://rarus.ru/1c-hotel/1c-rarus-uskk-kompleks.

14. Рамбо, Дж. Объектно-ориентированное моделирование и разработка/ Дж. Рамбо. - Санкт-Петербург: Издательский дом "Питер", 2007. - 544 с.

15. Кириллов, В.В. Введение в реляционные базы данных/ В.В. Кириллов. - Санкт-Петербург: Издательский дом "БХВ-Петербург", 2009. - 342 с.

16. Орлов, С.А Технологии разработки программного обеспечения/ С.А. Орлов. - Санкт-Петербург: Издательский дом "Питер", 2009. - 601 с.

Размещено на Allbest.ru