Разработка Web-приложения для создания презентаций

Размещено на http://www.allbest.ru/

Муниципальное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Южно-Уральский профессиональный институт»

Кафедра математики, информатики и вычислительной техники

ДОПУЩЕН К ЗАЩИТЕ

______________ / С.А Кондаков /

Зав. кафедрой, к.п.н., доцент

«___» ________________ 2015 г.

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

по основной образовательной программе подготовки бакалавров

по направлению 230100.62 -Информатика и вычислительная техника

Разработка Web-приложения для создания презентаций

Студент гр. ИН-01-12

факультета информатики и

вычислительной техники ___________________ А.С. Брюханов

Руководитель ___________________ С.Ю.Коваленко

Нормоконтролер

к.п.н., доцент ___________________ И.В.Подорожко

Рецензент

к.соц.н. ___________________ И.А. Солдатова

Челябинск 2015



Аннотация

Артём Брюханов

Разработка Web-приложения для создания презентаций.

Челябинск МОУ ВПО ЮУПИ

Направление «Информатика и вычислительная техника»

Объем дипломного проекта составляет __ страниц, содержит __ рисунка, __ приложений и ___ чертежа.

В дипломную работу входит введение, теоретическая глава, практическая, экономическая, и охрана труда. В конце дипломного проекта подводится заключение.

Объект исследования - Web-приложение.

Предмет исследования - разработка Web-приложения для создания презентаций.

Цель исследования - разработать Web-приложение для создания презентаций.

Во введении поднимается вопрос об актуальности разработки по выбранной теме, а также ставится цель исследования.

В первой главе рассматриваются методы представления информации, аналоги разрабатываемого приложения среды для реализации проекта.

Во второй главе идет непосредственно разработка приложения, алгоритмов работы, написание компьютерного кода, руководства пользователя и пользовательского интерфейса, а также описаны шаги для размещения презентации в сети интернет.

В экономической части рассчитываются затраты на разработку приложения и экономический эффект.

В четвертой главе описаны требования по охране труда при разработки приложения.

Основные результаты выпускной квалификационной работы имеют практическую значимость для разработанные предложения по совершенствованию позволят повысить.

Муниципальное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

Факультет управления и информационных технологий

Кафедра Математики, информатики и вычислительной техники

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой математики, информатики и вычислительной техники

____________________С.А. Кондаков

«___» ______________________ 2015

ЗАДАНИЕ

НА ВЫПОЛНЕНИЕ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Направление 230100.62 «Информатика и вычислительная техника»

НА ТЕМУ «Разработка Web-приложения для создания презентаций»

Студента группы ИН-01-12

Брюханова Артёма

Руководитель ст. преподаватель Коваленко Сергей Юрьевич

Тема утверждена приказом ректора МОУ ВПО «ЮУПИ» № ______________от «___»___________2014 г.

Срок сдачи студентом законченной работы _______________

Исходные данные: Разработать Web-приложение для создания презентаций.

Изучить теоретические и практические подходы к разработке приложения, составить техническое задание и разработать Web-приложение, произвести расчет экономических затрат на разработку приложения.

Иллюстративный материал: рисунки, таблицы.

Руководитель ВКР___________ _____________________ _________

(подпись) (ФИО) (Дата)

(подпись) (ФИО) (Дата)

Студент ________________ _____________________ __________



Оглавление

Введение

Глава 1. Обзор литературы и постановка задачи

1.1 Современные методы достижения поставленной цели

1.2 Мультимедийное представление информации

1.3 Аналоги существующих платформ

Глава 2. Разработка Web-приложения для создания презентаций

2.1 Техническое задание на разработку приложения

2.2 Разработка структуры сайта

2.2 Разработка макетов страниц

2.4 Верстка шаблонов страниц

2.5 Написание серверной логики

2.6 Написание кода презентаций

2.7 Публикация сайта в сети Интернет

Глава 3. Экономическая часть проекта

3.1 Описание проекта

3.2 Расчет экономического эффекта и экономической эффективности разработки и применения Web-приложения

3.3 Сводная характеристика эффективности разработки и применения Web-приложения

Глава 4. Требования к технике безопасности

4.1 Требования к интерфейсу пользователя

4.2 Требования к помещениям для работы с ПЭВМ

4.3 Анализ соответствия помещения требованиям к помещениям для работы с ПЭВМ

4.4 Требования к микроклимату, содержанию аэроионов и вредных химических веществ в воздухе на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

4.5 Анализ соответствия помещения требованиям к микроклимату, содержанию аэроионов и вредных химических веществ в воздухе на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

4.6 Требования к уровням шума и вибрации на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

4.7 Требования к освещению на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

4.8 Анализ соответствия помещения требованиям к освещению на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

4.9 Требования к уровням электромагнитных полей на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

4.10 Требования к визуальным параметрам видеодисплейных терминалов, контролируемым на рабочих местах

4.11 Анализ соответствия видеодисплейного терминала требованиям к визуальным параметрам видеодисплейных терминалов, контролируемым на рабочих местах

4.12 Требования к организации рабочего места (в случае, когда в помещении одно рабочее место)

4.13 Анализ соответствия рабочего места требованиям к организации рабочего места

4.14 Мероприятия по обеспечению защиты от поражения электрическим током

4.15 Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности

Заключение

Список использованных источников и литературы

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Приложение Е



Введение

Интернет прочно вошел в нашу жизнь. Многие уже не представляют себе, как раньше люди обходились без электронной почты, программ быстрого обмена сообщениями, сайтов, на которых можно найти абсолютно любую информацию, Интернет-магазинов, блогов, социальных сетей, сетевых компьютерных игр, форумов и др. Маленькие фирмы и огромные корпорации зачастую не могут обойтись без корпоративных Интернет-ресурсов, которые могут выполнять самые разнообразные задачи. Не стоит забывать и о корпоративном общении посредствам интернета, видео, аудио телефонии. Ученые получили возможность решать задачи, требующие огромных вычислительных ресурсов, объединив множество компьютеров в один огромный суперкомпьютер.

Все это, безусловно, способствует развитию веб-программирования. Развиваются подходы разработки веб-сайтов. Статический интерфейс постепенно уходит в прошлое, на смену ему приходит интерактивный. Такие приложения выглядят интереснее. С ними приятнее работать.

Веб-программисты чаще всего занимаются разработкой форм, вариацией, механизмами эффектов появления, всплывания, затухания, разработкой серверной составляющей веб-приложения: работа с базами данных, разработка архитектуры систем веб-приложения. Но некоторые проекты требуют реализации не совсем обычной функциональности. Например, интерактивный редактор картинок, где пользователи могут одновременно редактировать один холст и видеть изменения, сделанные другими пользователями, редактор карт, где можно было бы выделять регионы на карте, делать метки, выделение лиц на фотографиях и прочее. Для подобных задач можно использовать инструменты Silverlight, Flash, JavaFX. Но программа будет работать только в случае, если у пользователя установлен соответствующий плагин для браузера, что зачастую не очень удобно. В последнее время все большую популярность преобретает HTML5. Но пока достаточно много пользователей используют старые браузеры без его поддержки. На самом же деле многие подобные задачи можно покрыть, используя JavaScript в сочетании с технологиями SVG/VML. Преимущественное большинство браузеров поддерживает данные технологии, этот подход не требует установки дополнительного программного обеспечения.

В качестве серверной составляющей в данной работе рассмотрена платформа Django. Свободный фреймворк для веб-приложений на языке Python, использующий шаблон проектирования MVC. Проект поддерживается организацией Django Software Foundation.

Актуальность проекта заключается в потребности web-приложения для создания слайдов.

Целью данного проекта является разработка web-приложения для создания презентации.

Задачи дипломного проекта:

- Изучить техническую литературу и алгоритмы взаимодействия процессов;

- Разработать WEB-приложение;

- Оптимизировать программное обеспечение под пользователя;

- Произвести тестирование программного обеспечения;

- Произвести расчёт затрат на разработку программного обеспечения.

Объект - Web-приложение.

Предмет - Web-приложения для создания презентаций.

Теоретическая база - теоретические основы моделирования систем, программирование на языках высокого уровня, WEB-программирование, человеко-машинное взаимодействие.

В работе были использованы следующие методы исследования: сопоставление аналогов, обобщение изученной литературы, моделирование, практическая реализация, тестирование.

Теоретическая значимость работы - разработанное программное обеспечение и его использование эмпирически подтверждает теоретические основы программирования и разработки WEB приложений.

Практическая значимость работы - созданное программное обеспечение позволило в автоматическом режиме создавать и выкладывать в сеть интернет мультимедийный материал в виде презентаций и избавило докладчика от потребности в использовании специализированного программного обеспечения.

Структура работы: выпускная квалификационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы.



Глава 1. Обзор литературы и постановка задачи

1.1 Современные методы достижения поставленной цели

Обзор современной литературы о быстрой разработке указывает на методику зарубежных коллег из студии 37signals, создающих веб-сайты разной сложности в кратчайшие сроки с минимальными затратами [5, гл. 1].

Описываемая методика заключается в создании минимального функционала с последующей возможностью расширения и рекомендует вести процесс разработки от интерфейса пользователя к базе данных, с последующей связью их между собой. Кроме того, в описании методики 37signals ссылаются на Ruby on Rails [5, гл. 10] как на наиболее удобный инструмент. Разработчики утверждают, что выбор оптимального инструмента крайне важен.

Исходя из приведенной в книге методики, можно предположить, что для успешной разработки нужно применить Ruby on Rails или аналогичный инструмент, поскольку процесс разработки данного проекта практически соответствует процессу, описанному в книге.

Инструмент Ruby on Rails -- фреймворк с открытым исходным кодом, написанный на языке программирования Ruby и предназначенный для разработки веб-приложений [19]. Фреймворки для создания веб-приложений применяют для создания систем управления содержимым [13].

Вышеприведенные факты указывают на то, что Ruby on Rails является основой для создания систем управления содержимым. Исходя из этого любой веб-сайт, созданный на основе CMF с открытым исходным кодом будет веб-сайтом на базе CMS с открытым исходным кодом. Вкупе с тем, что исходный код инструмента открыт, разработка веб-сайта с помощью Ruby on Rails или аналога в полной мере соответствует теме дипломной работы. Кроме того, использование расходы на разработку будут сокращены из-за отсутствия денежных затрат на CMS.

Ближайшее изучение Ruby on Rails показало, что его синтаксис не сложен, однако отличается наличием особых правил синтаксиса от других языков высокого уровня, широко используемых в веб-разработке [8], в том числе, и от обычного синтаксиса Ruby, поскольку язык позволяет переопределять методы и операторы [18].

Изучение особенностей языка может занять длительное время, поэтому следует выбрать более удобный инструмент, написанный на языке программирования с более стандартным синтаксисом.

Одним из таких инструментов является Django [14, 28], который часто сравнивают с Ruby on Rails [43, 23]. Следует заметить, что приведенные источники сообщают о более гибкой модульной архитектуре Django и более прозрачном языке программирования Python, на котором написан этот CMF, что, безусловно, отвечает поставленным требованиям поиска инструмента. Синтаксис Python стандартен и прозрачен, что гарантируется философией языка, описанной в официальном стандарте [48].

Поскольку Django является CMF с открытым исходным кодом, он в полной мере способен заменить Ruby on Rails в процессе разработки, поскольку их архитектурные решения схожи. Исходя из этого, можно принять Django за основу создаваемого веб-сайта.

Как было указано в исходных данных, текущая версия сайта не обеспечивает необходимого функционала области поисковой оптимизации сайта [9]. После проведения консультации со специалистом по поисковому продвижению и изучению рекомендованных источников [33, 25, 30], было установлено, что для обеспечения наилучшего результата в продвижении необходимо, чтобы внутренние факторы сайта соответствовали требованиям поисковых систем.

На данный момент главным внутренним фактором с технической точки зрения является структура разметки веб-страницы, поскольку поисковые системы определяют значимость и значение тех или иных данных с ее помощью [24]. Наилучшая структура разметки достигается за счет применения семантически значимых элементов и микроразметки [32].

Современным языком разметки, с помощью которого описывается структура веб-страницы, является HTML. На данный момент актуальна 5-я версия языка, обеспечивающая более четкую семантическую разметку по сравнению с предыдущими версиями [44].

В помощь к разметке средствами HTML были созданы языки микроразметки, позволяющие обозначить внутри блока данных те или иные элементы, такие как адреса, номера телефонов и им подобные. Обозначение таких данных позволяет поисковым системам лучше распознать содержимое страницы, а так же правильно и наглядно сгруппировать их в поисковой выдаче. Наиболее развитым среди стандартов микроразметки является стандарт Schema.org, объявленный поисковыми системами Google, Bing и Yahoo! И поддерживаемый Яндексом [26].

Применение HTML5 вкупе с микроразметкой Schema.org должно дать наилучшую на сегодняшний день базу для внутренних факторов сайта при подготовке к поисковой оптимизации.

При подготовке интерфейса важно придать ему информативность и выделить элементы, поскольку пользователи воспринимают структуру страниц визуально. Интерфейс должен быть простым, логичным и соответствовать ожиданиям пользователя и наиболее вероятным сценариям использования, что на данный момент практикуется многими крупными специалистами в области дизайна [27, 7, 6].

Для обеспечения визуального оформления веб-страниц применяется технология каскадных таблиц стилей или CSS [10], предназначенных для описания внешнего вида документа, написанного с использованием языка разметки, которым является веб-страница, базирующаяся на HTML. Применение правил таблицы стилей к элементам страницы позволяет представить ее как дружественный и интуитивно-понятный интерфейс.

Для придания отзывчивости и интерактивности веб-страницам применяется язык сценариев JavaScript, который позволяет манипулировать элементами страницы [15]. Кроме того, JavaScript позволяет разрешить проблему архитектуры запрос-ответ протокола HTTP, занимающегося передачей веб-страниц, которая заключается в необходимости полной перезагрузки страницы с сервера для обновления информации.

Скриптовый язык JavaScript позволяет обновлять часть данных на странице с помощью фоновых запросов к серверу и последующем обновлением некоторых элементов страницы в соответствии с полученными данными. Такой подход к построению интерактивного пользовательского веб-интерфейса называют AJAX [12]. AJAX позволяет значительно сократить передаваемый трафик и нагрузку на сервер, а так же ускорить реакцию интерфейса, поскольку объем получаемых данных мал и запрос происходит в фоновом режиме. Таким образом, отзывчивость интерфейса значительно повышается.

Для сокращения времени разработки и объемов кода на JavaScript обычно применяют фреймворки или библиотеки, содержащие типовые функции. Наиболее популярным представителем библиотек JavaScript является библиотека jQuery, которая располагает удобными функциями для манипулирования элементами страницы, совершения фоновых запросов к серверу [16], что полностью удовлетворяет требования разрабатываемого сайта. Кроме того, она легко расширяется дополнительными библиотеками.

Вышеперечисленные методики разработки и технологии, найденные при обзоре литературы, позволяют создать web-приложения в кратчайшие сроки и с минимальными затратами в силу их доступности.

1.2 Мультимедийное представление информации

сайт презентация интернет серверный

Один из наиболее эффектных и зрелищных способов предоставления информации, в том числе и делового характера -- это мультимедийная презентация. В рамках презентации используются графические материалы, текст, видео и фотографии, в том числе и организованные в виде слайд-шоу, анимационные вставки, элементы трехмерной графики и конечно же звуковое сопровождение, включая фоновую музыку и дикторские пояснения.

Среди наиболее ярких отличий мультимедийной презентации от прочих способов подачи информации можно выделить высокую насыщеность информацией и высокую интерактивность. Презентация может очень гибко адаптироваться под реакцию слушателей, например, меняя темп подачи информации, если при создании заложить такую возможность.

Презентация может взаимодействовать с иными информационными ресурсами, например веб-сайтами для получения наиболее свежих данных. При необходимости презентация может быть выложена на корпоративном сайте и доступна из любой точки планеты.

1.3 Аналоги существующих платформ

Огромную роль играет оболочка -- дизайн презентации, визуальная коммуникация с аудиторией. В последнее время появляется множество новых программ для создания презентаций и существенно обновляются текущие в попытке ответить на изменения в формате бизнес-коммуникаций.

Microsoft PowerPoint.

В программу входит все необходимые инструменты для создания статичных и анимированных слайдов. Интерфейс очень тяжёлый и содержит много лишних функций, дезориентирующих пользователя и способствующих созданию отвратительного дизайна.

Программа платная, для личного пользования Office 365 за 2499 руб в год.

Keynote.

Ключевое отличие - знаменитая простота использования Apple (“ease of use”). Функционал программы намного проще и практичнее. Хороший дизайн шаблонов слайдов и графических элементов.

Программа платная , и запускается на операционной системе OS X

Google Презентации.

Google Презентации - бесплатный и с ограниченными возможностями, но позволяющий решить базовые задачи, необходимые для создания слайд-презентаций в облачном офисе Google Диск.



Глава 2. Разработка Web-приложения для создания презентаций

2.1 Техническое задание на разработку приложения

2.1.1 Введение

Настоящее Техническое задание разработано в соответствии с требованиями ГОСТ 19.201-78 и является основным документом, определяющим требования и порядок создания Web-приложения, согласно которому проводятся все работы от разработки до внедрения.

Краткая характеристика области применения

Программное обеспечение позволяет сократить время создания и размещения презентаций.

2.1.2 Основания для разработки

Основание для проведения разработки

Основанием для проведения разработки является задание на дипломный проект, утверждённый в МОУ ВПО «ЮУПИ».

Наименование и условное обозначение темы разработки

Наименование темы разработки - Разработка Web-приложения для создания презентаций.

2.1.3 Назначение разработки

Функциональное назначение

Функциональным назначением программы является обеспечение пользователям возможности создавать и хранить презентации. Программа должна обеспечивать реализацию своих функциональных возможностей.



2.1.4 Требования к программе или программному изделию

Должно быть реализовано взаимодействие на основе клиент-серверной архитектуры - Программа должна представлять собой программное обеспечение (клиент), выполняющееся на удаленном компьютере граждан используя технологию связи Internet и поддерживающее информационное взаимодействие (обмен данными) с одним или несколькими серверами баз данных.

Требования к клиентам

Пользователь от лица которого происходит взаимодействие должен:

1. Пользователь должен иметь доступ к серверу (серверам) базы данных.

2. Для полноценной работы в роли администратора необходима авторизация пользователя.

Пользовательский компьютер на котором запускается программа должен:

1. Быть оснащён операционной системой с установленным браузером.

2. Персональный компьютер пользователя должен быть подключен к глобальной сети Internet.

Требования к программному обеспечения, выполняющемся на сервере

Программное обеспечение, выполняющееся на сервере, должно представлять собой:

1. Debian 7.0

2. Python

3. Nginx

4. uWsgi

5. Django

Требования к взаимодействию клиентов с сервером

Взаимодействие клиентов с сервером должно быть организовано по схеме «запрос-ответ»:

1. Пользователь с помощью клиента отправляет серверу SQL запрос;

2. Сервер возвращает клиенту ответ в виде структурированной HTML страницы.

Требования к надежности

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

1. Организацией бесперебойного питания технических средств серверов БД PostgreSQL;

2. Использованием лицензионного программного обеспечения (клиенты);

3. 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»;

4. Регулярным выполнением требований ГОСТ 51188-98. Защита информации. Испытания программных средств на наличие компьютерных вирусов;

Время восстановления после отказа не должно превышать времени, требуемого на восстановление работоспособности (или перезагрузку) технических и программных средств серверов PostgreSQL.

Условия эксплуатации

Климатические условия эксплуатации, при которых должны обеспечиваться функциональные характеристики программы, должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к техническим средствам MS SQL и пользовательским компьютерам в части условий их эксплуатации.

Требования к видам обслуживания

Программа нуждается в постоянном обновлении учитывая специфику организации, масштаб сети и количество записей в БД.

Конечные пользователи должны обладать навыками работы с IBM-совместимыми персональными компьютерами и устройствами периферии, в том числе:

1. Самостоятельно (в требуемой последовательности) включать и отключать пользовательский компьютер и периферийное оборудование от электропитания;

2. Производить первоначальную загрузку пользовательской операционной системы;

3. Вводить данные с клавиатуры;

4. Использовать манипулятор-мышь для работы с элементами графического пользовательского интерфейса на экране монитора;

5. Обеспечивать загрузку бумаги в подающее устройство используемого принтера;

6. Уметь пользоваться средствами операционной системы и оперировать ею с помощью графического пользовательского интерфейса, в том числе:

a. Самостоятельно производить регистрацию на компьютере пользователя;

b. Осуществлять запуск программ на выполнение;

c. Использовать базовые функции оконного интерфейса, позволяющего изменять размер окна программы и перемещать его на экране монитора;

d. Переключаться между окнами выполняющихся на пользовательском компьютере программ;

e. Применять стандартные программы для поиска, копирования, перемещения, удаления и открытия файлов дисковой подсистемы;

f. Активизировать режим подсказки (справки операционной системы);

Специальные требования

Программа должна обеспечивать взаимодействие с пользователем посредством графического пользовательского интерфейса. Графический пользовательский интерфейс должен обеспечивать:

1. Формирование запросов с компьютера пользователя посредством клиента.

2. Текстовый и графический способы представления информации пользователям.

3. Интерактивный (диалоговый) режим взаимодействия пользователей с программой.

2.2 Разработка структуры сайта

Разрабатываемый проект представляет собой сервис мультимедийных презентаций, в котором хранятся презентации. На главной странице будет отображаться список загруженных пользователями презентаций.

Алгоритм использования Web-приложения, представлен на рисунке 1.



Рисунок 1 - Алгоритм использования Web-приложения

Для загрузки файла необходимо отдельная страница с формой, в которую пользователь вводит свои данные. Исходя из этого, на этой форме должны быть следующие поля:

- Названия

- Обложка (картинка с изображением главной страницы презентации)

- Файл (docx файл с материалом для презентации)

Кроме того, необходимо предусмотреть информационные страницы с материалами о работе с сайтом.



2.2 Разработка макетов страниц

Макеты страниц разрабатываются с учетом информации, которую необходимо разместить, а также с поддержанием однотипности страниц сайта, которой можно достичь, выделив основные блоки.

За основу страниц можно взять макет из двух колонок, представленный на рисунке 2. Данный макет универсален и часто применяется для структуризации данных на веб-страницах [29]. Он позволяет разместить все необходимые данные в соответствии с условиями задачи, а также подходит под все типы страниц проекта.

Рисунок 2 -- Макет из двух колонок

Правая колонка макета содержит дополнительную информацию, поэтому её ширину можно установить в 300 пикселей. Основная часть страницы -- центральная колонка -- займет оставшуюся ширину, что вполне достаточно при минимальной ширине страницы на экране в 1024 пикселя, в соответствии с условиями разработки, описанными в п. 1.2 данной работы.

Детальные макеты страниц создаются в любом графическом редакторе или в виде эскизов на бумаге.

2.3 Разработка структуры базы данных

Согласно методике разработки, указанной в п. 1.3 данной работы, структуру базы данных следует разрабатывать, как только готов интерфейс. Данный шаг позволяет описать необходимые таблицы и их поля для хранения всех элементов, представленных в макетах, что, безусловно, является оптимизацией процесса разработки, поскольку утвержденные макеты содержат все виды данных, которые необходимо хранить в базе. При попытке изменения порядка этих двух пунктов будет необходимо строить базу данных на основе теоретической информации, а затем дорабатывать ее под реальные нужды, что приведет к лишней работе.

Хорошо спроектированная структура базы данных -- один из главных факторов быстродействия и расширяемости сайта. В Django работа с базами данных осуществляется с помощью ORM [17], которая представляет все таблицы, поля и запросы в базу данных в виде объектов с методами и параметрами, что избавляет от необходимости писать SQL-запросы вручную независимо от того, какая СУБД используется в данный момент.

Следует заметить, что разработчики Django изначально рекомендовали СУБД PostgreSQL, а также что некоторые сложные приложения работают только с этой СУБД за неимением достаточного функционала в остальных [42].

Для описания структуры базы данных в Django используются классы Python. Каждый класс представляет собой таблицу, а свойства класса являются ее полями. Причем, свойства класса, в свою очередь, являются объектами, созданными на базе встроенных классов, служащих для описания типов данных полей в базе с их параметрами.

На рисунке Е.4 из приложения Е показан код, описывающий две таблицы в базе данных. Эти таблицы представляют собой структуру информационных страниц с материалами о работе с сайтом:

- Класс Category описывает категорию страницы и имеет лишь одно текстовое поле «title». В этом поле сохраняется название категории.

- Класс Page описывает страницу и представляет собой таблицу с четырьмя полями - «title», «text», «category» «slug».Поле «category», служит для связи с помощью Foreign Key таблицы Page с Category. Иными словами, поле указывает принадлежность страниц к категории. Первое и второе поле - название и тексты страницы. Поле «slug» - текстовый идентификатор блюда, который используется для формирования URL, о чем сказано в п. 2.5.

Рисунок 3 -- Внешний вид таблиц в панели администратора Django

Следует заметить, что для работы с базой данных в состав Django включено приложение admin, которое автоматически собирает все описания таблиц и выстраивает для работы с ними соответствующие формы, которые собираются в единый интерфейс панели администратора сайта (см. рисунок 3). Весь процесс происходит автоматически [36].

Интерфейс встроенной панели администратора сайта удобен для повседневной работы, а его автоматическое формирование избавляет от большого объема работы по разработке и проектированию.

2.4 Верстка шаблонов страниц

Разработанные макеты описываются на языке разметки HTML и оформляются с помощью CSS согласно спецификациям данных инструментов [46, 45]. Процесс описания макетов в виде языка разметки называется версткой.

Из особенностей реализации следует отметить, что минимальная ширина страницы, может быть плавающей. Данный вид ширины элемента подразумевает изменение его размеров в соответствии с размерами окна браузера, что позволяет адаптировать размер элементов в зависимости от разрешения экрана.

Верстка, при которой размеры элементов изменяются в зависимости от размеров окна браузера, называется адаптивной. Такой вид верстки позволяет сделать веб-интерфейс более гибким и эффективнее использовать доступное пространство экрана [22].

Особенностью реализации адаптивной верстки в CSS является указание размера ширины элементов в процентах от общей ширины родительского элемента или ширины экрана как представлено на рисунке Е.1 из приложения Е.

Другая особенность верстки шаблонов связана с системой шаблонов Django. Документация указывает на то, что шаблонизатор поддерживает наследование и расширение шаблонов, что позволяет более эффективно описывать их, вынося общий код в базовый шаблон [35].

Рисунки Е.2 и Е.3 из приложения Е показывают процесс наследования шаблона: на основе базового шаблона base.html создается наследник, в котором переопределен код внутри {% block body %}. Весь остальной код заменен строкой «extends "base.html"», которая указывает на то, что в основе данного шаблона лежит код из файла base.html. Таким образом, система шаблонизации Django позволяет вынести общий код шаблонов в отдельный файл, что позволяет сократить время на отладку шаблонов страниц.

Следует заметить, что синтаксис шаблонизатора достаточно прост и, как видно из приведённых рисунков, блоки обозначаются знаками {% и %}, а переменные и объекты -- {{ и }} (в данном случае в шаблон название и текст страницы из таблицы в базе данных, описанной в п. 2.3 данной работы).

Помимо приведенных операций система шаблонов поддерживает различные типы блоков -- циклы и управляющие структуры, а так же всевозможные способы форматирования передаваемых в переменные данных.

2.5 Написание серверной логики

Серверная логика в контексте разработки с Django - это правила формирования страниц и обработки URL. Основную часть логики составляют регулярные выражения, которые описывают URL и функции, которые вызываются при совпадении запрошенного адреса с описанным регулярным выражением. Функции, в свою очередь, возвращают веб-страницы.

Так, например, для описания страниц с материалами о работе с сайтом в базе нужно составить регулярное выражение, которое будет описывать все их адреса, а так же составить функцию, возвращающую готовую страницу.

Предположим, что страницы будут располагаться по адресу «http://example.com /<страница>/». Для формирования такого пути используется поле «slug», предусмотренное в таблице Page в п. 2.3 данного документа. Вместо метки «<страница>» в URL используется идентификатор, записанный в поле «slug». Это связано с особенностью формирования ЧПУ, которые важны как для удобства пользователя, так и для поисковой оптимизации [11]. Иными словами, если у страницы указан идентификатор «o-proecte», то его страница будет доступна по адресу «http://example.com/ o-proecte/». Описанию такого пути соответствует регулярное выражение «^/(?P<slug>[-\w]+)/$» [37].

Список регулярных выражений, отвечающих за формирование URL, записывается в особую структуру, представленную на рисунке Е.5 из приложения Е. При совпадении URL с запрашиваемым, данная структура автоматически вызовет функцию, возвращающую страницу, которая в данном случае представлена методом «as_view()» класса «PageDetail». Метод описания представлений в виде классов - одна из новых особенностей Django, позволяющих значительно сократить количество кода [21].

Описание представления показано на рисунке Е.6 из приложения Е. Как видно из приведенного примера, для описания требуется указать лишь шаблон вывода данных и модель таблицы, в которой данные хранятся (в данном случае указан шаблон, код которого приведен на рисунке Е.3 из приложения Е и таблица Page). Необходимое автоматически выбирается из базы по указанному идентификатору («slug») в URL.

После выбора блюда из базы оно представляется в виде объекта со свойствами и передается шаблонизатору и советующие переменные в шаблоне (в данном случае {{ object.title }} и {{ object.text }} как указано коде шаблона на рисунке Е.3 в приложении Е) заменяются на соответствующие значения из базы данных.

2.6 Написание кода презентаций

Парсинг -- последовательный синтаксический анализ информации, который автоматически производится парсером - специальной программой или скриптом. Чтобы не писать свой парсер самостоятельно, можно воспользоваться готовым приложением pydocx. Это приложение -- готовая серверная часть парсера. Парсер pydocx предоставляет API из нескольких методов, которые ведут обработку документа.

Беглый просмотр исходного кода приложения показал, что принцип работы парсера основан на механизме извлечения данных из docx файла, и преобразование в html структуру.

Для разделения презентации на слайды используется функция page_break(), которая позволяет идентифицировать в файле разрыв страницы, пример кода показан на рисунке Е.7 из приложения Е.



2.7 Публикация сайта в сети Интернет

Наилучшим способом запуска проекта на Django по словам разработчиков, является WSGI -- стандарт взаимодействия между Python-программой, выполняющейся на стороне сервера, и самим веб-сервером [41]. Чтобы не проводить долгий анализ существующих хостингов с поддержкой этой технологии, предпочтительнее недорогой виртуальный выделенный сервер в качестве хостинга.

Виртуальный выделенный сервер дает большой контроль над сервером, а значит все необходимые библиотеки, приложения и прочее можно установить самостоятельно [20]. Такой тип размещения как нельзя лучше подходит для Django, поскольку при расширении сайта могут потребоваться библиотеки, которых на хостинге нет. Кроме того, на виртуальный сервер можно установить предпочитаемую СУБД и веб-сервер.

По личным рекомендациям специалистов в качестве хостинга выбран виртуальный выделенный сервер Hetzner vServer VQ 7 под управлением операционной системы Debian [49]. Сервер находится в Германии.

В качестве веб-сервера выбран Cherokee, поскольку он отлично документирован и управляется с помощью веб-интерфейса, что позволяет сэкономить время на конфигурацию [50]. Кроме того, данный сервер поддерживает платформу uWSGI, которая позволяет запускать приложения через WSGI, что вполне соответствует требованиям.

Запуск проекта через WSGI требует создания конфигурационных файлов uWSGI и Django WSGI, содержимое которых приведено на рисунках Е.8 и Е.9 в приложении Е.

Настройка uWSGI производится через веб-интерфейс сервера Cherokee с помощью пошагового мастера настройки, которому для запуска сайта достаточно указать составленный конфигурационный файл.

Глава 3. Экономическая часть проекта

3.1 Описание проекта

Целью данной работы является разработка Web-приложения по созданию презентаций.

Реализация данного проекта не приводит к экологическим последствиям, так как модель не загрязняет окружающую среду и соответствует всем требованиям техники безопасности.

Директивный срок разработки проекта 38 дней с момента поступления авансового платежа на расчётный счёт исполнителя.

Для производства потребуются следующий состав персонала:

-- ведущий инженер - занимается разработкой технического предложения, выдачей заданий разработчикам и согласованием основных наработок с заказчиком и разработчиками, руководит коллективом исполнителей;

-- инженер-программист I категории - занимается разработкой схемы модели, технических условий, проработкой и согласованием программных вопросов, участвует в приёмо-сдаточных испытаниях.

3.1.1 Расчет затрат на разработку программного обеспечения

Таблица 1- Расчет затрат на разработку ПО

№	Показатель	Ед. измерения	Величина затрат
1	Затраты времени на разработку исполнителя 1 (Ведущий инженер)	Дней	12
2	Затраты времени на разработку исполнителя 2 (Инженер-программист I категории)	Дней	26
3	Ставка дневной заработной платы исполнителя 1	руб.	500
4	Ставка дневной заработной платы исполнителя 2	руб.	400
5	Величина заработной платы исполнителя 1 за выполнение разработки	руб.	6000
6	Величина заработной платы исполнителя 2 за выполнение разработки	руб.	10400
7	Суммарная величина заработной платы исполнителей разработки	руб.	16400
8	Ставка страхового взноса в Пенсионный фонд (ПФ)	%	22
9	Ставка страховых взносов в Фонд социального страхования (ФСС)	%	2,9
10	Тариф страховых взносов в Федеральный фонд обязательного медицинского страхования (ФФОМС)	%	5,1
11	Совокупный процент ставки страховых взносов	%	30
12	Величина страховых взносов	руб.	4920
13	Страховые тарифы на обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний	%	0,2
14	Отчисления на обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний	руб.	328
15	Общая сумма страховых взносов	руб.	5248
16	Суммарные затраты на оплату труда с учетом страховых взносов	руб.	21648

3.1.2 Порядок расчета затрат на материалы, приобретаемые для выполнения разработки

Расходные материалы определяются исходя из объёма работ. Данные по ценам на материалы формируются на договорной основе и обговариваются на подготовительном этапе. В таблице 2 приведена смета затрат на основные и вспомогательные материалы, используемые при работе.

Таблица 2 - Затраты на основные и вспомогательные материалы

№ п/п	Наименование материала	Единицы измерения	Стоимость единицы материала руб.	Кол-во	Общая стоимость материала руб.
Основные материалы
1	Бумага писчая А4	Упаковка (500лист.)	300	1	300
2	Ватман	лист	20	6	120
3	Ручка шариковая	штук	10	1	10
5	Линейка	штук	30	1	30
6	Запоминающее USB- устройство	штук	300	1	300
7	Папка для бумаг	штук	40	3	120
8	Скрепки	упаковка	40	1	40
9	Тонер для принтера	штук	270	1	270
10	Ластик	штук	20	1	20
11	Штрих	штук	20	1	20
Итого за основные материалы:	1230
Вспомогательные материалы (10% от основных):	123
Итого за основные и вспомогательные материалы:	1353
Транспортно-заготовительные расходы (5% от суммы расходов на основные и вспомогательные материалы):	67,65
Итого затраты на основные и вспомогательные материалы с учетом транспортных расходов:	1420,65

3.1.3 Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования

Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования рассчитываются по следующей формуле:

S = Sa + Se ;(1)

Где

Sa - Амортизационные отчисления, используемого оборудования за время работы над проектом;

Se - Стоимость электроэнергии, затраченной оборудованием за время работы над проектом.

Амортизационные отчисления (Sa), рассчитываются путём умножения стоимости использованного оборудования на коэффициент амортизации, принятый для данного класса оборудования!

С учётом того, что разработка велась с использованием персонального компьютера (ПК), коэффициент амортизации равен 25% в год, а значит, формула имеет вид:

Sa/год = Sоб * 0,25; руб.

Таблица 3 - Стоимость персонального компьютера и периферии

№ п/п	Наименование	Цена, руб.
1	Ноутбук	20000
2	Мышь	100
3	Принтер лазерный Samsung ML-1610	2900
Итого (Sоб):	23000

Амортизационные отчисления за год составляют:

Sa/год = 23000 * 0,25 = 5750 руб./год

Годовой полезный фонд времени работы компьютера составляет 244 дня, или 1952 часа:

Тф/год =244 дней = 244 * 8 = 1952 часа.

Исходя из того, что компьютер использовался для разработки программного обеспечения предназначенного для анализа динамики участия объектов генерации глобальной энергосистемы в нормированном первичном регулировании частоты, не целый год, а лишь 38 дней (T = 38 * 8 = 304 часа), необходимо вычислить амортизационные отчисления используемого оборудования за время работы над проектом по следующей формуле:

Стоимость электроэнергии (Se), затраченной оборудованием за время работы над проектом рассчитывается по формуле:

Se = Рк * SкВт * Т, (2)

Где

Рк - мощность, потребляемая ноутбуком (0,1 кВт);

SкВт - цена за 1 кВт/час, установленная для предприятия (5 Рублей);

Т - время использования ПК при разработке программного обеспечения.

Se =0,1 * 5 * 304 = 152 руб.

В результате вышеприведённых вычислений затраты на содержание и эксплуатацию оборудования составляют:

S = Sa + Se = 895,49 + 152 = 1047,49 руб.

3.1.4 Определение величины прочих прямых расходов

Расходы за выполнение услуг (работ) сторонних организаций, сопутствующих разработке и необходимых для её осуществления отсутствуют, из-за этого прочие прямые расходы равны нулю.

3.1.5 Расчет полной себестоимости и цены договора на разработку ПО

Совокупные затраты на разработку ПО на основе проведенных расчетов:

, (3)

Где:

Зписп. - величина заработной платы,

Змат. - затраты на материалы,

Аотч. - амортизационные отчисления,



Таблица 4- Калькуляция себестоимости проекта и его цены

№	Наименование показателя	Условное обозначение	Еденица измерения	Значение показателя
1	Заработная плата исполнителей проекта с учетом страховых взносов	ЗПисп	руб.	21648
2	Затраты на материалы	Змат.	руб.	1420,65
3	Амортизационные отчисления	Аотч.	руб.	1047,49
4	Полная себестоимость проекта	Спр.	руб.	24116,14
5	Средний уровень прибыльности (рентабельности) проектов разработки Web-приложений	Р	%	25
6	Планируемый размер прибыли	Ппл.	руб.	7000
7	Планируемая договорная цена разработки Web-приложения	Цпл.	руб.	30000
8	Фактическая цена разработки с учетом договорных корректировок	Цф.	руб.	30000

3.2 Расчет экономического эффекта и экономической эффективности разработки и применения Web-приложения

3.2.1 Расчет экономического эффекта и экономической эффективности разработки Web-приложения

В качестве экономического результата деятельности, связанной с выполнением договорных обязательств по разработке ПО выступает выручка организации-разработчика.

, (4)

где П - прибыль исполнителя,

В - размер выручки,

Спр - полная себестоимость проекта,

Цф - цена договора.

руб.

Рентабельность - относительная прибыль разработки, определяемая в процентах к затратам на использование проекта.

, (5)

Где,

П - прибыль исполнителя,

Спр - полная себестоимость проекта.

%

3.3 Сводная характеристика эффективности разработки и применения Web-приложения

Таблица 5 - Результаты расчета экономического эффекта и экономической эффективности разработки и применения Web-приложения

№	Наименование показателя	Условное обозначение	Единица измерения	Значение показателя
1	Заработная плата исполнителей проекта с учетом страховых взносов	ЗПисп	руб.	21648
2	Затраты на материалы	Змат.	руб.	1420,65
3	Амортизационные отчисления	Аотч.	руб.	1047,49
6	Полная себестоимость проекта	Спр.	руб.	24116,14
7	Средний уровень прибыльности (рентабельности) проектов разработки ПО	Р	%	25
8	Планируемый размер прибыли	Ппл.	руб.	7000
9	Планируемая договорная цена разработки программного продукта	Цпл.	руб.	30000
10	Фактическая цена разработки с учетом договорных корректировок	Цф.	руб.	30000
11	Экономическая эффективность	Э	руб.	5883,86
12	Рентабельность	Р	%	29

В результате расчетов была получено общая себестоимость разработки (затраты на заработную плату рабочим, основные и вспомогательные материалы), учтена амортизация оборудования, рассчитана экономическая эффективность, которая составила 5883 рублей 86 копеек, так же была рассчитана рентабельность. Для данной разработки рентабельность составила 29 %, что является хорошим показателем.



Глава 4. Требования к технике безопасности

Практически весь процесс разработки осуществляется на персональном компьютере. Работа с компьютером сопровождается с риском для здоровья, поэтому необходимо соблюдать требования безопасности в числе требований к интерфейсу пользователя, требованиям к условиям в помещении, уровням шума и вибраций, освещению, уровням электромагнитных полей и прочим.

4.1 Требования к интерфейсу пользователя

Требования к интерфейсу пользователя включают в себя принципы создания эргономичного интерфейса и анализ соответствия требованиям разработанного интерфейса им.

4.1.1 Принципы создания эргономичного интерфейса пользователя

Эргономичный интерфейс обязан быть логичным, интуитивно-понятным, простым и удобным для пользователя. Эргономичность интерфейса достигается:

- отказом от избыточных функций,

- структуризацией и упрощением структуры сайта,

- сокращением числа и видов элементов управления и информации, содержащейся на страницах сайта до минимально необходимых,

- выбором цветовой схемы приемлемой контрастности.

4.1.2 Анализ соответствия требованиям разработанного интерфейса пользователя

Как видно на рисунке А.1 из приложения А, на страницах отсутствуют избыточные функции и органы управления, все элементы оформлены и сгруппированы согласно их логическому назначению. Полученный интерфейс можно назвать логичным, интуитивно-понятным, простым и удобным для пользователя.

Цветовая схема сайта яркая, но приемлемой контрастности.

4.2 Требования к помещениям для работы с ПЭВМ

Санитарные нормы и правила определяют следующие нормы и требования к помещениям для работы с ПЭВМ [1]:

- Помещения для эксплуатации ПЭВМ должны иметь естественное и искусственное освещение.

- Естественное и искусственное освещение должно соответствовать требованиям действующей нормативной документации. Окна в помещениях, где эксплуатируется вычислительная техника, преимущественно должны быть ориентированы на север и северо-восток. Оконные проемы должны быть оборудованы регулируемыми устройствами типа: жалюзи, занавесей, внешних козырьков и др.

- Площадь на одно рабочее место пользователей ПЭВМ с ВДТ на базе электроннолучевой трубки (ЭЛТ) должна составлять не менее 6 м2, в помещениях культурно-развлекательных учреждений и с ВДТ на базе плоских дискретных экранов (жидкокристаллические, плазменные) -- 4,5 м2.

- Для внутренней отделки интерьера помещений, где расположены ПЭВМ, должны использоваться диффузно-отражающие материалы с коэффициентом отражения для потолка -- 0,7..0,8; для стен -- 0,5..0,6; для пола -- 0,3..0,5.

- Полимерные материалы используются для внутренней отделки интерьера помещений с ПЭВМ при наличии санитарно-эпидемиологического заключения.

- Помещения, где размещаются рабочие места с ПЭВМ, должны быть оборудованы занулением в соответствии с техническими требованиями по эксплуатации.

- Не следует размещать рабочие места с ПЭВМ вблизи силовых кабелей и вводов, высоковольтных трансформаторов, технологического оборудования, создающего помехи в работе ПЭВМ.

4.3 Анализ соответствия помещения требованиям к помещениям для работы с ПЭВМ

Результат анализа помещения говорит о соответствии помещения условиям не полностью:

- Помещение имеет естественное и искусственное освещение

- Окно в помещении ориентировано юго-запад, что не соответствует требованиям, однако, оконные проемы оборудованы регулируемыми устройствами типа жалюзи.

- Площадь на одно рабочее место пользователей ПЭВМ с ВДТ на базе жидкокристаллического экрана составляет 4,5Ч3 = 13,5 м2, что значительно больше требований в 4,5 м2.

- Для внутренней отделки интерьера помещения использованы обычные отделочные материалы со слабой отражающей способностью -- матовые бумажные обои, ковровое покрытие и отделка потолка.

- Полимерные материалы для внутренней отделки интерьера помещения не используются.

- Помещение оборудованы занулением, встроенным в сеть электропитания.

- Вблизи с ПЭВМ отсутствуют силовые кабели и вводы, высоковольтные трансформаторы и технологическое оборудование, создающее помехи в работе ПЭВМ.



4.4 Требования к микроклимату, содержанию аэроионов и вредных химических веществ в воздухе на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

Санитарные нормы и правила определяют следующие нормы и требования к микроклимату, содержанию аэроионов и вредных химических веществ в воздухе на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ [1]:

- В производственных помещениях, в которых работа с использованием ПЭВМ является основной и связана с нервно-эмоциональным напряжением, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата для категории работ 1а и 1б (см. приложение В).

- В помещениях, оборудованных ПЭВМ, проводится ежедневная влажная уборка и систематическое проветривание после каждого часа работы на ПЭВМ.

- Уровни положительных и отрицательных аэроионов в воздухе помещений, где расположены ПЭВМ, должны соответствовать действующим санитарно-эпидемиологическим нормативам (см. приложение Г).

- Содержание вредных химических веществ в производственных помещениях, в которых работа с использованием ПЭВМ является основной, не должно превышать предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест в соответствии с действующими гигиеническими нормативами.

4.5 Анализ соответствия помещения требованиям к микроклимату, содержанию аэроионов и вредных химических веществ в воздухе на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

Результаты анализа соответствия помещения требованиям к микроклимату, содержанию аэроионов и вредных химических веществ в воздухе на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ говорят о несоответствии помещения требованиям, поскольку влажная уборка производится не ежедневно, а влажность воздуха и содержание аэроионов и вредных химических веществ в воздухе не контролируется.