Разработка электронных ресурсов для дистанционного обучения школьников

УЧЕНИК (Код_ученика, Фамилия, Имя, Отчество, Электронный_адрес, Код_класса);

КЛАСС (Код_класса, Наименование);

ПРЕДМЕТ (Код_предмета, Наименование, Код_класса);

ТЕМА (Код_темы, Наименование, Код_предмета);

СТАТИСТИКА_ИСПОЛЬЗОВАНИЯ (Порядковый_номер, Код_ученика, Код_темы, Дата, Комментарий).

Таким образом, выделены все информационные объекты, отображающие данные, которые используются в рассматриваемой задаче.

Анализ связей между объектами отражен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Связи информационных объектов.

Название сущностей	Название связей	Тип связи
УЧЕНИК, КЛАСС	Обучается	1:1
ПРЕДМЕТ, КЛАСС	Изучается	1:М
ТЕМА, ПРЕДМЕТ	Входит в состав	1:1
УЧЕНИК, СТАТИСТИКА	Пользовался ресурсом	1:М

После выбора сущностей, задания атрибутов и анализа связей между сущностями проектируем концептуальную схему БД, изображенную на рисунке 2.3, в виде ER-диаграммы, где сущности обозначаются прямоугольниками, связи - ромбами.

Рисунок 2.3 - Инфологическая модель предметной области.

2.3.2 Логическое проектирование приложения базы данных

Основной задачей этапа логического проектирования является разработка логической схемы, ориентированной на выбранную модель организации данных и соответствующую ей систему управления базами данных (СУБД) и конфигурацию ЭВМ.

Для создания информационной базы данных наилучшим вариантом будет использование реляционной модели. Это можно обосновать тем, что реляционная модель высоко оценивается по критериям:

– легкость использования - основную часть издержек, особенно в небольших базах данных, может составить время, затрачиваемое пользователем на формулировку запросов, следовательно, необходима модель данных, которая позволяет тщательно программировать и легко формулировать запросы;

– эффективная реализация - СУБД может легко переводить спецификации концептуальной схемы и их отображение в реализацию, эффективную с точки зрения необходимого пространства и обработки запросов.

Реляционная модель оперирует только одной конструкцией, которую должен понимать конечный пользователь, формулируя запросы на данные. Благодаря этому системы доступны и тем, кто не обладает навыками пользователя ПК.

При использовании реляционной СУБД, обрабатываемая информация представляется в виде файлов базы данных, которые хранят информацию в виде записей. Ниже приведены структуры файлов базы данных (таблицы 2.2 - 2.7).

Сущности «УЧЕНИК» соответствует таблица «S_Uchenik» (таблица 2.2).

Таблица 2.2 - Таблица S_ Uchenik.

Наименование поля	Тип данных	Длина	Ключевое поле
Kod_Uch	Числовое	Длинное целое	Да (Совпадения не допускаются)
Famil	Текстовый	20	-
Imja	Текстовый	20	-
Otch	Текстовый	20	-
Mail	Текстовый	30	-
Kod_Klass	Числовое	Длинное целое	-

Сущности «КЛАСС» соответствует таблица «S_Klass» (таблица 2.3).

Таблица 2.3 - Таблица S_ Klass.

Наименование поля	Тип данных	Длина	Ключевое поле
Kod_Klass	Числовое	Длинное целое	Да (Совпадения не допускаются)
Nam	Текстовый	4	-

Сущности «ПРЕДМЕТ» соответствует таблица «S_Predmet» (таблица 2.4).

Таблица 2.4 - Таблица S_ Predmet.

Наименование поля	Тип данных	Длина	Ключевое поле
Kod_Predmet	Числовое	Длинное целое	Да (Совпадения не допускаются)
Nam	Текстовый	20	-
Kod_Klass	Числовое	Длинное целое	-

Сущности «ТЕМА» соответствует таблица «S_Tema» (таблица 2.5).

Таблица 2.5 - Таблица S_ Tema.

Наименование поля	Тип данных	Длина	Ключевое поле
Kod_Tema	Числовое	Длинное целое	Да (Совпадения не допускаются)
Nam	Текстовый	20	-
Kod_ Predmet	Числовое	Длинное целое	-

Сущности «СТАТИСТИКА_ИСПОЛЬЗОВАНИЯ» соответствует таблица «D_Stat» (таблица 2.6).

Таблица 2.6 - Таблица D_Stat.

Наименование поля	Тип данных	Длина	Ключевое поле
Num	Числовое	Длинное целое	Да (Совпадения не допускаются)
Kod_Uch	Числовое	Длинное целое	-
Kod_Tema	Числовое	Длинное целое	-
aDate	Дата-время	16	-
Comment	Мемо	256	-

Логическая структура реляционной базы данных определяется совокупностью логически взаимосвязанных реляционных таблиц. Каждая реляционная таблица имеет структуру, определяемую реквизитным составом одного из информационных объектов полученной инфологической модели. Логические связи таблиц соответствуют структурным связям между объектами. Логическая структура реляционной базы данных, построенная на основе полученной инфологической модели, приведена на рисунке 2.4. Ключи выделены жирным шрифтом, а логические связи отображены стрелками.

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 2.4 - Логическая структура реляционной базы данных.

2.3.3 Выбор конкретной СУБД

Одним из основных критериев выбора СУБД является оценка того, насколько эффективно внутренняя модель данных, поддерживаемая системой, способна описать концептуальную схему. Большинство СУБД для персональных ЭВМ работают с реляционной моделью. Таковы системы FoxPro, Paradox, Clipper. Перечисленные СУБД эффективны для создания небольших изолированных систем с несложной структурой данных, с относительно небольшими объемами данных (10Мб - 1Гб) и несложными запросами. За пределами такого рода ограничений эффективность использования указанных СУБД существенно снижается.

Профессиональные СУБД обеспечивают выполнение более сложных операций. Они позволяют разработчику расширять сервисные возможности - процедуры базы данных, которые вызываются клиентом и выполняются сервером более производительно, чем компьютеры на рабочих местах пользователей. К профессиональным СУБД относятся Oracle, SyBase, Informix, Interbase.

Для хранения данных в приложении выбрана СУБД Microsoft Access, которая поддерживает реляционную модель данных.

Microsoft Access является одним из самых популярных приложений в семействе настольных СУБД реляционного типа. Все версии Access имеют в своем арсенале средства, значительно упрощающие ввод и обработку данных, поиск данных и предоставление информации в виде таблиц, графиков и отчетов. Начиная с версии Access 2000, появились также Web-страницы доступа к данным, которые пользователь может просматривать с помощью программы Internet Explorer. Помимо этого, Access позволяет использовать электронные таблицы и таблицы из других настольных и серверных баз данных для хранения информации, необходимой приложению. Присоединив внешние таблицы, пользователь Access будет работать с базами данных в этих таблицах так, как если бы это были таблицы Access. При этом и другие пользователи могут продолжать работать с этими данными в той среде, в которой они были созданы.

3. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОННЫХ РЕСУРСОВ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ ШКОЛЬНИКОВ

3.1 Назначение, цель и этапы создания электронного ресурса

Целью данной дипломной работы является создание электронных ресурсов для дистанционного обучения учащихся средней школы №15 с. Асы-Булак Тарбагатайского района Восточно-Казахстанской области. Основные цели проектируемых электронных ресурсов:

– предоставление качественного образовательного материала учащимся школы;

– свободный и бесплатный доступ ко всем ресурсам и справочным материалам данного проекта;

– контроль за выполнением индивидуальных заданий зарегистрированных пользователей;

– проведение пробного тестирования по всем предложенным для изучения предметам;

– помощь в подготовке к Единому Государственному экзамену;

– подключение зарегистрированных пользователей к рассылке необходимой информации для выполнения индивидуальных заданий.

Задачи проекта:

– повышение уровня знаний пользователей;

– создание единого информационного образовательного пространства;

– создание условий для развития информационно-методической инфраструктуры, обеспечивающей предоставление образовательных услуг;

– повышение уровня использования информационных и телекоммуникационных технологий в образовательном процессе;

– повышение уровня доступности информационных и коммуникационных технологий в сельских образовательных учреждениях;

– своевременное предоставление и обновление материала, размещенного в данном проекте;

– создание комфортных, эргономичных условий для пользователя при работе с данным ресурсом;

– своевременное оповещение зарегистрированных пользователей обо всех изменениях в учебной программе школы;

– укрепление материально - технической базы школы в сфере информатизации.

 Положительными результатами внедрения и использования электронных ресурсов дистанционного обучения являются:

– возможность почти полностью перевести школьную программу обучения по дисциплинам в электронный вид (лекции, практики, контроль знаний и умений);

– избавление обучаемых от поиска и приобретения книг;

– возрастание активности обучаемых, самостоятельно прорабатывающих большой объем учебной информации;

– возможность оперативно изменять учебный материал;

– возможность изучения учебного материала и выполнения практических работ дома;

– сокращение времени выработки у обучаемых необходимых навыков;

– адаптация к темпу работы обучаемого, облегчение поиска необходимой информации;

– возможность моделировать на экране компьютера сложных процессов и явлений, создавать игровые познавательные ситуации;

– возможность расширить обычный учебник, используя аудио- и видеовставки;

– руководство школы имеет возможность быстро просматривать результаты контроля усвоения учебного материала по самым разным критериям (по группам, по специальностям, по отдельным обучаемым и т.д.).

Этапы реализации поставленной задачи:

– разработка структуры учебно-методического комплекса (УМК) с темами лекций, семинаров и практических занятий.

– создание текста учебного пособия с соответствии с разработанным УМК.

– разработка методических и дидактических, контрольных и тестовых материалов УМК.

– Разработка электронного учебника:

– перевод текстовых файлов в формат HTML, внедрение объектов, таблиц и рисунков в HTML-файлы;

– создание графических компонентов электронного учебника: кнопок, иконок, обрамление текста, вызываемых окон глоссария и поиска;

– сборка всех сверстанных файлов в единый обучающий комплекс. Отладка всех предусмотренных функций данного комплекса, в том числе корректный переход между лекциями, практическими занятиями и проверочными тестами, проверка корректного отображения текста, таблиц, рисунков и графических элементов учебника;

– размещение разработанных электронных ресурсов в сети Internet.

Схематично рассмотренные этапы реализации электронного ресурса будут выглядеть как на рисунке 3.1.

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 3.1 - Схема этапов реализации электронного ресурса.

При создании электронного учебно-методического комплекса использовались языки HTML, xml, JavaScript. Удобство использования языка HTML в том, что он позволяет публикации электронных документов с заголовками, текстом, таблицами, фотографиями и т.д.; загрузку электронной информации с помощью щелчка мыши на гипертекстовой ссылке; включение электронных таблиц, видеоклипов, звуковых фрагментов и других приложений непосредственно в документы. Для создания интерактивных HTML-документов используется язык JavaScript, являющийся системно-независимым и совместимым между всеми типами ПК, работающих в Интернет.

3.2 Требования к электронному ресурсу

3.2.1 Требования к функциям электронных ресурсов дистанционного обучения. Проектируемые электронные ресурсы должны:

– содержать необходимый инструментарий для работы с ресурсами, как то: поисковая система, гиперссылки, страница регистрации пользователя, переходы между темами, лекциями и заданиями одной направленности;

– предоставлять доступ к ресурсам проекта в удобном и понятном виде;

– своевременно обновлять и дополнять учебный материал в соответствии с программой обучения;

– своевременно оповещать зарегистрированных пользователей о изменениях, дополнениях учебного материала;

– выполнять функции буфера между учеником и учителем, помогая последнему в проверке выполнения индивидуальных заданий;

– содержать подробную информацию о школе.

3.2.2 Требования к интерфейсу пользователя. Основное достоинство хорошего интерфейса пользователя заключается в том, что пользователь всегда чувствует, что он управляет программным обеспечением, а не программное обеспечение управляет им. Для создания у пользователя такого ощущения «внутренней свободы» интерфейс должен обладать целым рядом свойств, описанных ниже:

? естественность интерфейса заключается в том, что он не вынуждает пользователя существенно изменять привычные для него способы решения задач. В системе это свойство реализовано следующим образом: сохранены обозначения и терминология предметной области, используются знакомые понятия и образы, что обеспечивает интуитивное понимание интерфейса;

? согласованность интерфейса позволяет пользователю использовать ранее приобретённые знания для уяснения новых аспектов работы. Так как в основу подсистемы учета успеваемости студентов заложен стандартный пользовательский интерфейс работы в среде Windows, то проектируемая система обладает данным свойством;

? дружественный интерфейс: изучение любого программного продукта происходит методом проб и ошибок, поэтому для этого в подсистеме предусмотрено предупреждение таких ситуаций, которые могут вызвать ошибку;

? простота интерфейса подразумевает, что не нужно усложнять восприятие и понимание информации, возникающей перед глазами пользователя. Для этого при выполнении очередного шага задания перед пользователем будет отображаться минимально необходимая информация. Необходимо также избегать многословных командных имён и сообщений и размещать элементы управления на экране с учётом их смыслового значения и логической взаимосвязи;

? гибкость, необходимо учитывать как профессиональный опыт работы с компьютером, так и производительность труда конкретного пользователя;

? эстетическая привлекательность заключается в том, чтобы на экране формировалась такая среда, которая помогала пользователю понять предоставляемую информацию, сосредотачиваться на ней и, по возможности, уменьшать нагрузку на человека (недопустимо использование ярких красок в заголовках меню, резких перемещений, пугающих изображений и т. д.).

3.2.3 Требования к реактивности системы. К показателям, описывающим реактивность системы, относят все временные характеристики, которые должны обеспечивать комфортную работу пользователя. При проектировании системы накладывается условие быстрого и точного ввода данных, нахождения решения, быстрого формирования отчётов по результатам вычислений. Время формирования выходной документации (отчетов, приказов, ведомостей), включая время печати не должно превышать 5 минут.

3.2.4 Требования к защите информации. Защита информации основывается на доступе к рабочему месту пользователя (персональному компьютеру) определенного круга лиц, имеющих права на пользования данным компьютером.

3.2.5 Требования к надёжности системы. Надежность системы подразумевает надежную работу ПК, на котором установлена проектируемая информационная система. Необходимо предусмотреть резервное копирование накапливаемой информации в определенный интервал времени.

3.3 Перечень и описание входных и выходных документов

Входная и выходная информация проектируемых электронных ресурсов дистанционного обучения школьников делится на информацию, которая используется для наполнения данного ресурса учебно-методическим материалом, который используется пользователем в процессе работы с ресурсом, и информацию, которая используется в процессе обработки статистики посещения проектируемого электронного ресурса.

3.3.1 Входные и выходные документы для наполнения ресурса учебно-методическим материалом

Учебно-методический материал, который будет использоваться в проектируемом ресурсе, представлен в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Учебно-методический материал электронных ресурсов.

Класс	Предмет	Тема
11	Алгебра	Решение логарифмических уравнений методом оценки левой и правой частей уравнения
		Производная функции
		Показательные уравнения
		Тригонометрические уравнения
	Основы программирования	TURBO PASСAL - Введение
		Объектно - ориентированное программирование. Основы языка Delphi
	Геометрия	Соотношение между углами и сторонами прямоугольного треугольника
		Расстояние от точки до плоскости. Теорема о трех перпендикулярах
	Химия	Аммиак
		Свойства углерода
		Фосфор и его свойства
		Азотосодержащие органические соединения
	Физика	Давление жидкостей и газов. Гидроаэромеханика
		Колебания и волны
	Русский язык	Особенности делового письма
		Сложноподчиненные предложения с придаточными обстоятельственными
	Экономика и менеджмент	ОСНОВЫ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА
		Основы потребительских знаний
		Инфляция
		Основы менеджмента
	Современная литература	Литература начала ХХ века. Развитие традиций русской классической литературы
		Лирика И.А.Бунина, ее философичность, лаконизм и изысканность
		Александр Иванович Куприн. Жизнь и творчество
		Русский символизм и его истоки. В.Я.Брюсов
	Новейшая история	ПРАВЛЕНИЕ АЛЕКСАНДРА 1
		Российская армия и общество
		Крымская война
		Проблемные вопросы II Мировой Войны
10	Информатика	Компьютерные телекоммуникации
		Разработка web - страниц
	Физика	Параллельное соединение проводников
		Удельная теплота парообразования и конденсации
		Основы кинематики и динамики
		Практическое применение законов постоянного тока
	Основы экономики	Спрос, предложение и рыночное равновесие
		Спрос. Закон спроса
	Русский язык	Причастия и деепричастия
		Сложносочиненные и сложноподчиненные предложения
	Литература	Русская литература Х1Х века в контексте мировой культуры
		Александр Сергеевич Пушкин. Жизнь и творчество
		Михаил Юрьевич Лермонтов. Жизнь и творчество
		Федор Михайлович Достоевский. Жизнь и судьба. Этапы творческого пути
	История	Николай 1. Общественное движение
		Культура 19 века. Живопись
9	Информатика	Операционная система WINDOWS
		Архитектура ЭВМ. Функциональная схема компьютера
		Атмосферная циркуляция
		География населения мира
		Становление наук о человеке
	География	Атмосферная циркуляция
		География населения мира
	Биология	Становление наук о человеке

Весь представленный материал по темам хранится в электронном виде в документах формата «Word» на стороне сервера. При подключении к серверу и начала процесса работы с данным материалом электронный документ скачивается на компьютер пользователя. Заполнение и размещение документов в электронном виде по темам осуществляется администратором проекта (модератором, например, учитель информатики школы). Также администратор электронного ресурса отвечает за своевременное обновление учебно-методического материала, а также доступ к нему.

3.3.2 Входные и выходные документы для статистики использования электронных ресурсов

Входная информация разделяется на условно-постоянную и оперативно-учетную информацию.

Условно-постоянная информация, необходимая для решения поставленной задачи включает:

– Справочник «Классы». Формируется на основе данных о учебных классах школы, учащиеся которых будут иметь доступ к ресурсам проекта.

– Справочник «Предмет». Формируется на основе данных о предметах, по которым проводится обучение в школе согласно утвержденного плана о Государственном образовании Республики Казахстан.

– Справочник «Тема». Формируется на основе учебно-методического материала по изучаемым предметам.

Входная информация, содержащая данные оперативного учета, включает:

– личные данные пользователя, работающего с электроны ресурсом, включая фамилию, имя, отчество, адрес электронной почты;

– класс, в котором обучается пользователь;

– предмет и тема, к которой пользователь обращался в процессе работы;

– комментарий пользователя;

– дата и время обращения пользователя к ресурсу.

Автоматизированный учет поступления новой информации и обработка данных должны вводиться, накапливаться и храниться в базе данных в течение регламентированного периода.

На основе хранимых данных по запросу пользователя должен производиться автоматизированный анализ находящихся сведений в базе данных и выдача отчета. Отчет должен содержать сведения о необходимой на данный момент информации. Формирование выходной информации по запросу пользователя не рассматривается в процессе проектирования электронного ресурса по причине отсутствия требований к выходным данным на момент разработки.

3.4 Описание функциональных возможностей и схем диалога

Интерфейс приложения выполнен в соответствии с требованиями, которые предъявлялись к электронному ресурсу на этапе проектирования. Простота и удобство использования ресурса обеспечивает выполнение качественной и многофункциональной работы без напряжения и без затрат времени на осмысление информации, которая отображается на экране.

Браузер Internet Exploer, который используется для отображения страниц электронного ресурса, достаточно функционален и предоставляет пользователю необходимый инструментарий для работы с ресурсом.

Простота интерфейса электронного ресурса подразумевает, что не нужно усложнять восприятие и понимание информации, возникающей перед глазами пользователя. Для этого при выполнении очередного шага задания перед пользователем будет отображаться минимально необходимая информация. Также были исключены многословные командные имёна и сообщения и элементы управления размещены на экране с учётом их смыслового значения и логической взаимосвязи. При запуске программы открывается главное окно электронного ресурса (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 - Главная страница электронного ресурса.

На главной странице ресурса расположены:

Меню ресурса. Содержит пункты «Главная», «Обучение», «Учебная литература», «Подготовка к ЕГЭ», «Контакты». Переход между пунктами реализован с помощью гиперссылок.

Информативная колонка. Содержит информацию о самом электронном ресурсе, набор гиперссылок для перехода на страницы «Руководство пользователя», «Справочная литература», «Наши партнеры», «Статистика посещения».

Колонка новостей школы. Содержит актуальные, постоянно обновляемые новости школы.

Основная область главной страницы. На ней изложены цели проекта, основные задачи проекта, а также ссылка обратной связи с разработчиками электронного ресурса.

Страница «Обучение» содержит информацию и набор гиперссылок для самого процесса дистанционного обучения (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 - Страница «Обучение».

На странице «Обучение» расположена колонка с набором гиперссылок для перехода между классами, предметами и темами, размещенными в данном ресурсе.

Основная область страницы содержит список тем по выбранным классу и предмету (вверху области).

Действия пользователя заключаются в выборе класса, в котором данный пользователь обучается, выбор предмета, по которому пользователь хочет получить материал, и выбор темы, которую пользователь будет осваивать самостоятельно. В конце названия каждой темы находится гиперссылка «Скачать урок», при щелчке на которую левой кнопкой мыши появляется диалоговое окно загрузки файла (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 - Диалоговое окно загрузки файла.

Для экономного использования ресурсов сети Internet рекомендуется сохранить предложенный файл (рисунок 3.4).

Рисунок 3.4 - Диалоговое окно сохранения файла.

Пользователю предлагается выбрать место на компьютере, куда будет сохранен файл, а также название и формат, под которым он будет сохранен. После всех действий необходимо нажать кнопку «Сохранить». Отобразится информационное окно процесса загрузки файла с сервера на компьютер пользователя (рисунок 3.5).

Рисунок 3.5 - Окно отображения процесса загрузки файла.

После завершения загрузки файла можно приступить к изучению материала. Для этого необходимо открыть файл и выполнять все действия, изложенные в нем.

Страница «Учебная литература» содержит список учебно-методической литературы, сгруппированной по предметам, которая была использована при формировании учебного материала, расположенного в проекте. Также в списке представлена литература, рекомендованная к самостоятельному изучению для закрепления знаний, выполнению индивидуальных заданий.

Страница «Контакты» содержит информацию о школе (рисунок 3.6)

Рисунок 3.6 - Страница «Контакты».

Проектом предусмотрено накопление статистической информации об использовании разработанного электронного ресурса. Для этого в нем разработана страница ввода информации о пользователе, который работает с материалами ресурса. Переход к страницы статистики осуществляется при щелчке по гиперссылке «Оставить комментарий», расположенной на главной странице в разделе «Статистика посещения». На рисунке 3.7 представлена страница ввода информации о пользователе.

Рисунок 3.7 - Страница «Статистика посещения».

Для ввода информации в базу необходимо заполнить предложенные поля формы:

– Фамилия;

– Имя;

– Отчество;

– Электронный адрес;

– Класс;

– Предмет;

– Тема;

– Комментарий.

Для сохранения введенной информации необходимо нажать кнопку «Сохранить». Для перехода между записями используется панель навигатора (рисунок 3.8)

Рисунок 3.8 - Панель навигации.

В процессе работы с электронным ресурсом дистанционного обучения можно просмотреть инструкцию пользователя, гиперссылка на которую находится на главной странице в разделе «Руководство пользователя».

3.5 Принципы и результаты тестирования электронного ресурса

Тестирование - один из наиболее трудоёмких этапов создания программ. Кроме того, доля его стоимости в общей стоимости программ имеет тенденцию возрастать при увеличении сложности комплексов программ и повышении требований к их качеству.

При отработке технологии проектирования программ следует четко выделять определенное число правил отладки, обеспечивающих высокое качество программного продукта и снижающих затраты на его создание. Формализация технологии отладки с тщательным контролем процесса и создаваемого продукта должна способствовать повышению качества комплексов программ.

В системах реального времени необходимо проверять функционирование комплексов программ при оперативном динамическом взаимодействии всех их компонент в процессе обработки различных исходных данных. Для этого применяется динамическое тестирование, в ходе которого проверяются исполнение программ, и обработка исходных данных с учётом времени их поступления, длительности обработки, приоритетности, динамики использования памяти и взаимодействия с другими программами. Область варьирования тестовых значений ещё больше расширяется и соответственно усложняется проверка правильности реализации каждого тестового значения. Оценки качества программ становятся интегральными и динамическими.

Разработанный электронный ресурс для дистанционного обучения школьников был протестирован на работоспособность и представляет собой законченный программный продукт, обладающий высокой степенью надежности. При тестировании электронного ресурса было определено среднее время перехода между страницами (с использованием гиперссылок) - 0,0036 сек., что достаточно приемлемо для данного типа Internet-ресурса. Среднее время скачивания учебно-методического материала в формате .DOC - 4 сек.

4. ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТА

4.1 Общие положения

Эффективность - одно из наиболее общих экономических понятий, не имеющих пока единого общепризнанного определения. Принципиально, это одна из возможных характеристик качества системы, а именно ее характеристика с точки зрения соотношения затрат и результатов функционирования системы. Однако при обосновании экономической эффективности дипломной работы акцентируется внимание на тех показателях, которые позволят получить экономию средств от использования создаваемого программного обеспечения.

Обязательным условием для получения экономического эффекта является наличие оборудования, необходимого для функционирования информационной системы. Оборудование, в ряде применений, например, при наборе текстов, проектировании лекционных курсов, дизайне документов, выступает как средство производства. Здесь его эффективность ясна и достаточно высока. Но в большей части применений данное оборудование является не средством производства, а средством обеспечения процессов информационной системы.

До приобретения оборудования следует продумать и принять решение по следующим вопросам:

- для какой цели будет использовано;

- как построена действующая система информации и документооборота;

- как может быть улучшена система информации и документооборота;

- какие программные комплекты (пакеты прикладных программ) следует приобрести и что следует программировать вследствие специфики конкретной задачи;

- какие аппаратные средства необходимы для построения комплекса;

- какой технико-экономический эффект ожидается от построения информационно-управляющей системы и системы документооборота.

Главный эффект информационных систем - это повышение качества управления и качества основных производственных процессов, а не прямая экономия и ускорение обработки данных, хотя это тоже очень важно и является наиболее существенным стимулом к приобретению организациями и предприятиями информационных систем.

Обязательными требованиями при определении экономической эффективности внедряемого программного продукта являются правильный выбор исходной базы для сравнения и соблюдения сопоставимости по организационно-техническим и экономическим условиям, времени осуществления затрат и получения результатов.

Экономический эффект можно рассматривать как результат внедрения какого либо мероприятия, выраженный в стоимостной форме, в виде экономии от его осуществления. Основными источниками экономии при внедрении создаваемого программного обеспечения могут быть:

- улучшение показателей основной деятельности в результате использования автоматизированных систем управления;

- увеличение объемов и уменьшение сроков переработки информации;

- уменьшение численности персонала, в том числе высококвалифицированного, занятого обслуживанием программных средств, автоматизированных систем и т.д.

Критерии качества представляют собой измеряемые численные показатели в виде некоторой целевой функции, характеризующие степень выполнения программами своего назначения. В зависимости от этапа в жизненном цикле программы, от задачи использования и целей анализа, от характеристики внешних условий и т.д., доминирующим становится один из нескольких критериев. В результате создаются некоторые шкалы важности и доминирования критериев, используемые с учетом особенностей задач анализа. К превалирующему показателю предъявляются следующие основные требования:

- критерий должен численно характеризовать степень выполнения основной целевой функции системы, наиболее важной для данного этапа анализа или синтеза;

- критерий должен обеспечивать возможность определения затрат, необходимых для достижения его различных значений, а также степени влияния на показатель качества различных внешних факторов и параметров;

- критерий должен быть по возможности простым по содержанию, хорошо измеряемым и иметь малую дисперсию, т.е. слабо зависеть от множества неконтролируемых факторов.

Эффективность или качество систем в большинстве случаев желательно сопоставить с затратами в тех же единицах измерения.

Показатели качества программ могут использоваться для оценки и сравнения комплексов программ в процессе выбора из имеющихся средств или при планировании разработок, а также как контролируемые характеристики при определении состояния проектирования программ и для управления процессом разработки. При этом показатели могут отражать либо сами программы при их функционировании, либо процесс их развития в жизненном цикле. Такая неоднозначность показателей качества программ, широкий спектр назначения программных комплексов и зависимость показателей от рассматриваемых этапов жизненного цикла затрудняют обобщенную оценку качества программ.

Критерии качества условно разделяются на функциональные и конструктивные, а также по выделению и упорядочиванию их по этапам жизненного цикла программ.

Функциональные критерии отражают основную специфику применения и степень соответствия программ их целевому назначению. В системах обработки информации функциональные показатели отражают номенклатуру исходных данных, достоверность результатов, разнообразие функций редактирования и др.

В ряде случаев функциональные критерии можно свести к некоторым показателям обобщенной экономической эффективности применения комплексов программ в жизненном цикле. Эффективность функционирования комплексов программ проявляется на этапе эксплуатации и возрастает по мере проведения модернизаций в процессе сопровождения. При завершении жизненного цикла эффективность функционирования убывает до нуля.

Конструктивные критерии качества программ более или менее инвариантны к их целевому назначению и основным функциям. К ним относятся сложность программ, надежность функционирования, используемые ресурсы ЭВМ, корректность и т.д.

В свою очередь конструктивные характеристики комплексов программ целесообразно разделить на основные критерии (показатели) качества и факторы (параметры), влияющие на их значения. Деление на критерии и факторы является условным и может изменяться в зависимости от целей анализа. Иногда выделенные факторы могут приобретать смысл самостоятельных локальных критериев качества, а общие критерии при этом могут играть роль ограничений. Предельные значения показателей качества определяются экономическими факторами и техническими ограничениями.

4.2 Методика расчета критериев эффективности

При оценке эффективности создаваемого программного продукта используют обобщающие и частные показатели.

К основным обобщающим показателям экономической эффективности относятся:

- годовой экономический эффект;

- коэффициент экономической эффективности функционирования

- программного продукта;

- срок окупаемости системы.

Годовой экономический эффект от разработки и внедрения программного продукта определяется как разность между годовой экономией (или годовым приростом прибыли) от функционирования системы и суммарными затратами на создание системы:

Э = П-К , (1)

гдеЭ - годовой экономический эффект, тыс.тг.;

П - годовая экономия (годовой прирост прибыли), тыс.тг.;

К - суммарные затраты, тыс.тг.

Коэффициент экономической эффективности единовременных затрат (Е_к) представляет собой отношение годовой экономии (годового прироста прибыли) к единовременным затратам (Р) на разработку и внедрение программного продукта:

Е_к = П / Р(2)

Срок окупаемости (Т) представляет собой отношение единовременных суммарных затрат на разработку и внедрение программного продукта к годовой экономии (годовому приросту прибыли):

Т = Р / П(3)

Расчет перечисленных обобщающих показателей предполагает предварительное вычисление частных показателей, характеризующих создаваемый или модернизированный программный продукт, таких как:

- годовая экономия (годовой прирост прибыли);

- единовременные затраты на разработку и внедрение системы;

- длительность обработки информации;

- надежность технических средств;

- увеличение затрат вследствие ненадежности КТС (комплекса технических средств), тыс.тг.;

- достоверность и др.

Годовая экономия функционирования программного продукта рассчитывается следующим образом:

П = (П1 + П2 + П3) (1 + Е_н Т), (4)

где П1 - экономия, получаемая в t - году в результате сокращения затрат трудовых и материальных ресурсов, тг/год;

П2 - экономия, получаемая в t - году в результате повышения качества новой техники, ее потребительских свойств, тг/год;

П3 - дополнительная прибыль в t - году от приоритетной новизны решения, полученного в автоматизируемой системе в кратчайшие сроки, тг/год;

Е_н - норматив эффективности капитальных вложений (тг/год)/тг.

Значение Е_н принимается равным 0,15 для всех отраслей народного хозяйства. Е_н представляет собой минимальную норму эффективности капитальных вложений, ниже которых они нецелесообразны.

Т - сокращение длительности автоматизируемого процесса, лет.

В соответствии со значением разрабатываемого программного продукта, (АРМ, САПР) расчет показателей П1, П2 и П3 имеет свои особенности и производится применительно к конкретным объектам автоматизации.

Суммарные затраты на создание и внедрение программного продукта (К), приведенные в формуле (1) определяются следующим образом:

К = И_г + (k_р + Е_н)*Р,(5)

где И_г - годовые текущие издержки на функционирование программного продукта (без учета амортизации на реновацию), тг.;

Р - единовременные затраты на создание программного продукта, тг.;

k_р - норма реновации основных фондов функционирования программного продукта, определяемая с учетом фактора времени;

k_р = Е_н / [(1+ Е_н)^Тсл - 1 ],(6)

где т_сл - срок службы средств технического обеспечения системы, лет;

Е_н - норматив приведения разновременных затрат и результатов, численно равный нормативу эффективности капитальных вложений.

Если для коэффициента Е_к в формуле (2) выполняется условие Е_к >= Е_н, капитальные вложения считаются экономически эффективными.

Значения коэффициента реновации k_р в зависимости от срока службы приведены в таблице 3.1.

Таблица 4.1 - Значение коэффициента реновации k_р

Срок службы	kр	Срок службы	kр	Срок службы	kр
1	1,0000	6	0,1296	11	0,0540
2	0,4762	7	0,1054	12	0,0468
3	0,3021	8	0,0874	13	0,0408
4	0,2155	9	0,0736	14	0,0352
5	0,1638	10	0,0627	15	0,0315

Экономический эффект функционирования программного продукта за весь расчетный период определяется разностью суммарных результатов:

Эо = По - Ко(7)

Таблица 4.2 - Значения коэффициентов приведения к расчетному году.

Число лет, предшествующих расчетному году		Число лет, следующих за расчетным годом
5 4 3 2 1 0	1,6105 1,4641 1,3310 1,2100 1,1100 1,0000	1 2 3 4 5 6	0,9091 0,8264 0,7513 0,6830 0,6209 0,5645

3.2.1 Расчет единовременных затрат на создание программного продукта определяются по формуле:

Р = Р_П + Р_К,(10)

где Р_П - предпроизводственные затраты, тг.;

Р_К - капитальные затраты на создание, тг.

Предпроизводственные затраты на создание программного продукта определяются по формуле:

Р_П = Р_ПР + Р_ПО + Р_ИО + Р_ВВ,(11)

где Р_ПР - затраты на проектирование, тг.;

Р_ПО - затраты на программирование, создание программных изделий, образующих программное обеспечение продукта, тг.;

Р_ИО - затраты на подготовку информационного обеспечения длительного пользования, включение в состав программного продукта информационно-поисковой базы, создание базы данных, тг.;

Р_ВВ - затраты на отладку и ввод программного продукта в работу, тг.

В случае использования в проектируемой системе типовых проектных решений в расчет принимаются только затраты на разработку оригинальных решений для данного предприятия или конкретного назначения и на привязку к нему типовых проектных решений.

Предпроизводственные затраты могут быть определены также через сметную стоимость работ по созданию программного продукта, которая рассчитывается по формуле:

С = tпр*Сд, (12)

где tпр - приведенная трудоемкость создания программного продукта, чел.-дн.;

Сд - стоимость 1 чел.-дн.,тг.

В состав капитальных затрат Рк входят расходы на приобретение комплекса технических средств и его стандартного обеспечения, а также расходы на установку КТС, его монтаж и наладку. Величина капитальных затрат определяется по формуле:

Рк = Рктс + Рмонт + Ринв + Рзд + Рос + Ртр + Рсоп + Рвысв,(13)

где Рктс - сметная стоимость КТС, тг.;

Рмонт - затраты на установку, монтаж и запуск КТС в работу, тг.;

Ринв - затраты на производственно-хозяйственный инвентарь, тг.;

Рзд - затраты на строительство и реконструкцию зданий для размещения КТС, тг.;

Рос - сумма оборотных средств, тг.;

Ртр - транспортно-заготовительные расходы, тг.;

Рсоп - сметная стоимость системы стандартного обеспечения применения КТС, тг.;

Рвысв - остаточная удельная стоимость высвобожденных средств, тг.

Остаточная стоимость определяется на основе первоначальной стоимости оборудования, срока эксплуатации техники и годовой нормы амортизационных отчислений:

Рвысв = Р'в*(1-а*Ттехн),(14)

где Р'в - первоначальная стоимость высвобожденных технических средств, тг.;

а - годовая норма амортизации;

Ттехн - срок эксплуатации высвобожденного оборудования, лет.

3.2.2 Расчет затрат на создание программного обеспечения

При расчете затрат на создание программного обеспечения (Рпо) используют следующие показатели:

- трудоемкость разработки программного изделия;

- длительность разработки программного изделия.

В качестве основного фактора, определяющего трудоемкость и длительность разработки программного обеспечения следует принять размер исходного текста записи алгоритмов и данных. За единицу нормирования принимается число исходных команд программного изделия.

Под исходной командой понимается физически представимая строка в бланке программы, на экране дисплея, на распечатке программы и т.п. Для быстрой приближенной оценки трудоемкости и длительности программного изделия может использоваться базовая модель. Затраты труда (или трудоемкость разработки программного изделия t)определяются по формуле, чел.-мес.:

t = 3,6 * (n)^1,2(15)

где n - число тысяч исходных команд.

Длительность разработки программного изделия Т рассчитывается по формуле, мес.:

Т = 2,5 *(t)^0,32(16)

Производительность труда группы разработчиков программного изделия Пр, исх.команд/чел.-мес., определяется по формуле:

Пр = 1000 * n / t(17)

Среднее число исполнителей Чn рассчитывается исходя из определенных или заданных характеристик трудоемкости и длительности разработки программного изделия по формуле, чел.:

Чn = t / Т(18)

3.2.3 Расчет текущих затрат

Расчет годовых текущих затрат на функционирование программного продукта (Иг) может выполняться двумя методами.

Первый метод предполагает определение текущих затрат посредством расчета основных составляющих:

Иг = Икса + Из,(19)

где Икса - годовые текущие затраты на эксплуатацию КСА, тг/год;

Из - годовые затраты на заработную плату специалистов в условиях функционирования программного продукта с начислениями, тг/год.

Затраты Икса определяются по формуле:

Икса = i * Иктс + Исоп + Ип + Из(20)

где i коэффициент использования КСА в данной автоматизированной системе;

Иктс - годовые затраты на эксплуатацию КТС без учета заработной платы персонала, тг/год;

Исоп - годовые затраты на поддержание и актуализацию системы обеспечения применения КТС (хранение, обновление, контроль данных и программ), тг/год;

Ип - годовые затраты на содержание и ремонт производственных помещений, тг/год;

Из - годовая зарплата работников группы эксплуатации КСА с начислениями, тг/год.

Выбор одного из методов расчета обуславливается наличием исходных данных для выполнения расчетов, а также стадий создания или функционирования программного продукта, на которой производится расчет.

В период создания программного продукта предпочтение должно быть отдано второму методу, а при выполнении расчетов затрат в функционирующей системе целесообразно использовать первый метод.

3.2.4 Пример оценки экономической эффективности создаваемого АРМ специалиста

Для расчета экономической эффективности создаваемого АРМ необходимо определить ряд исходных параметров, которые удобно представить в виде таблицы.

Таблица 4.3 - Исходные данные

Наименование показателей	Усл. обозн.	Ед. измерения	Значения показателя
			без АРМ	в условиях АРМ
1. Количество задач решаемых за год	Nз	задач/год	50	50
2. Трудоемкость обработки информации по одной задаче	tз	час	20 чел/час	0,15 час (маш. времени)
3. Количество документов-отчетов	Nд	шт/год	500	500
4. Время печати одного документа отчета	tд	час	3 чел/час	0,1 час (маш.вр)
5. Стоимость одного часа машинного времени	СМ	тенге	-	150
6. Сметная стоимость КТС	РКТС	тенге	-	108500
7. Эксплуатационные расходы на функционирование АРМ (% от сметной стоимости) - амортизация 5 % - текущий ремонт 2 % - содержание оборудования 2,5 % ИТОГО:	Иктс	тенге тенге тенге тенге	- - - -	5425 2170 2712,5 10307,5
8. Удельная стоимость трудозатрат одной машинистки	Смм	тг/чел-ч	33	-
Наименование показателей	Усл. обозн.	Ед. измерения	Значения показателя
			без АРМ	в условиях АРМ
9. Удельная стоимость трудозатрат специалиста отдела	Сс	тг/чел-ч	67	-
10. Время создания БД	tбд	час маш. вр.	-	7
11. Время отладки и ввода АРМ	tвв	час маш. вр.	-	4
12. Высвобождение 1 штатной единицы секретаря-машиниста: - зарплата - социальный налог (21%); пенсионный фонд (10%) - расходы на охрану труда 10% ИТОГО:		тенге тенге тенге тенге	8000 1470 700 10170	- - - -
13. Программный продукт	n	тыс.исх. команд	-	1
14. Удельная стоимость трудодня программиста	Спр	тенге	500	500
15. Период функционирования АРМ	T	лет	-	3

4.3 Расчет затрат на создание и функционирование электронного ресурса дистанционного обучения

4.3.1 Расчет единовременных затрат на создание и ввод АРМ

Р = Рп + Рк

Рк = 0, т.к. используется старая вычислительная техника

Р = Рп = Рпо + Рио + Рвв

Трудоемкость разработки программного продукта определяется:

t = 3,6 * (1)^1,2 = 3,6 (чел-мес)

Длительность разработки программного продукта Тп определяется:

Тп = 2,5 *(3,6)^0,32 = 3,7 (мес)

Среднее число исполнителей (Чп) реализации программного продукта рассчитывается следующим образом:

Чп = t /Т = 3,6 / 3,7 = 1 (чел)

Определим затраты на программирование через стоимость затрат по созданию программного продукта:

Рпо = Спр * Тп * 24 = 500 * 3,7 * 24 = 44400 (тг)

Рио = См * tбд = 150 * 7 = 1050 (тг)

Рвв = См * tвв = 150 * 4 = 600 (тг)

Р = 44400 + 1050 + 600 = 46050 (тг)

4.3.2 Расчет текущих затрат на функционирование АРМ

а) годовые текущие затраты:

Иг = Иктс + Из = 10307,5 + 15000 * 12 = 303690 (тг)

(15000 - заработная плата специалиста отдела, тг/мес)

б) суммарные текущие затраты на функционирование АРМ за 3 года с приведением к расчетному году (первому году функционирования АРМ):

И = Иг * (0 + 1 + 2)

И = 303690 * (1,0 + 0,91 + 0,83) = 832110,6 (тг)

(значения i взяты из таблицы 18)

4.3.3 Расчет суммарных затрат на создание и функционирование АРМ:

Кг = Р + Иг = 46050 + 303690 = 349740 (тг)

4.3.4 Расчет суммарных затрат на создание и 3-х летнее функционирование программного продукта определяется как:

К = Р + И = 46050 + 832110,6= 878160,6 (тг)

4.4 Расчет экономии от функционирования электронного ресурса дистанционного обучения

4.4.1 Расчет экономии от сокращения штатной единицы:

П1 = 10170 * 12 = 122040 (тг/год)

4.4.2 Расчет экономии прибыли за счет сокращения сроков выполнения задач:

П2 = Сс*tз*Nз - См*0.15* Nз

П2 = 67*20*50 - 150*0,15*50 = 65875 (тг/год)

4.4.3 Расчет экономии прибыли за счет сокращения времени на печать документов:

П3 = Смм*tд*Nд - См*0.1 Nд

П3 = 33*3*500 - 150*0,1*500 = 42000 (тг/год)

4.4.4 Расчет годовой прибыли:

П = (П1 + П2 + П3) * (1 + Е_н * Т)

П = (122040+ 65875 + 42000) * (1 + 0,15 * 2) = 528804,5 (тг)

4.4.5 Расчет экономии от функционирования программного продукта за 3 года:

По = П * (0 + 1 + 2 + 3)

По = 528804,5 * (1,0 + 0,91 + 0,83) = 1448924,33 (тг)

4.4.6 Оценка экономического эффекта, получаемого за год и за 3-х летнее функционирование АРМ:

Годовой экономический эффект:

Эг = П - Кг

Эг = 528804,5 - 349790 = 179014,5 (тг)

Экономический эффект за 3 года:

Э = По-К

Э = 1448924,33 - 878160,6 = 570763,73 (тг)

4.4.7 Коэффициент экономической эффективности единовременных затрат:

Ек = (П - Иг) / Р

Ек = (528804,5 - 303690) / 46050 = 4,88

4.4.8 Срок окупаемости

Т = Р / (П - Иг)

Т = 46050/ (528804,5 - 303690) = 0,2 (лет)

5. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

5.1 Общие положения по безопасности проекта

Безопасность - это состояние деятельности, при которой с определённой вероятностью исключаются потенциальные опасности, влияющие на здоровье человека. Безопасность следует понимать как комплексную систему мер по защите человека и среды обитания от опасностей, формируемых конкретной деятельностью.

Комплексную систему в условиях производства составляют следующие меры защиты: правовые, организационные, экономические, технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические.

Трудно себе представить современный мир без персональных компьютеров. Компьютерная техника проникла во все отрасли производства. Однако широкое применение персональных компьютеров сопровождается рядом негативных последствий, связанных, в первую очередь, с состоянием здоровья пользователей.

Многочисленные исследования выявили следующие основные факторы риска возникновения неблагоприятных расстройств, состояния здоровья у пользователей компьютеров:

- особенности экранного изображения, отличающие его от традиционного бумажного текста (самосветящийся характер, дискретность, мерцание, дрожание, наличие бликов);

- особенности наблюдения во время работы, связанные с двумя взаимодополняющими (для возникновения зрительного утомления) факторами: длительной фиксацией взгляда на экран монитора и периодической интенсивной перефокусировкой глаза с клавиатуры (бумаги) на экран и обратно;

- особенности собственно деятельности, заключающиеся в монотонном, длительном ее характере, нередко в условиях дефицита времени и нервно-эмоциональных нагрузок вследствие высокой цены за допущенную ошибку;

- особенности двигательной активности, связанные со статичностью позы и постоянным напряжением небольшой группы мышц.

Практическая реализация указанных факторов риска может приводить к зрительному и общему утомлению, болевым ощущениям в позвоночнике и различных группах мышц. Этих нарушений можно избежать. Человек должен оставаться здоровым и работоспособным как во время, так и после длительной работы с компьютером.

Опасным называется производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к внезапному ухудшению здоровья. Если производственный фактор вызывает заболевание или снижает работоспособность, то его считают вредным (ГОСТ 12.0.002-80). В зависимости от уровня продолжительности воздействия вредный фактор может стать опасным.

В ГОСТ 12.0.003-74 "ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация" приводится классификация элементов условий труда, выступающих в роли опасных и вредных производственных факторов. Они подразделяются на четыре группы: физические, химические, биологические, психофизиологические.

При работе с ЭВМ мы сталкиваемся, в основном, с физическими и психофизиологическими - опасными и вредными производственными факторами. Биологические и химические - опасные факторы при этой работе не встречаются.