Информационная система выявления творческих способностей студентов на основе теста ЧУ ВО "Института государственного администрирования"

Выявление студентов, которые имеют способности к определенным видам деятельности, отличаются нестандартностью мышления и творческим подходом к решению проблем. Создание благоприятной развивающей среды для удовлетворения потребностей в новых знаниях.

Рубрика Педагогика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 02.10.2018
Размер файла 6,0 M

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

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

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Самарский государственный архитектурно-строительный университет

Факультет информационных систем и технологий

Кафедра информационных и развивающих образовательных

систем и технологий

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к выпускной квалификационной работе на тему:

Информационная система выявления творческих способностей студентов на основе теста ЧУ ВО «Института государственного администрирования»

Самара 2016 г.

РЕФЕРАТ

Выпускная квалификационная работа.

Пояснительная записка: 85 с., 32 рис., 7 таб., 12 источников, 4 приложения.

СИСТЕМА, ВЫЯВЛЕНИЕ, ТЕСТ, ЛЮБОПЫТСТВО, УПОРСТВО, ЧЕСТОЛЮБИЕ, ИЗОБРЕТАТЕЛЬНОСТЬ, СИЛЬНЫЕ СТОРОНЫ, ТВОРЧЕСКИЕ СПОСОБНОСТИ, ГРУППА А, ГРУППА В, ГРУПП С.

Целью работы является разработка информационной системы, позволяющая выявить творческие способности студентов.*

Система спроектирована по методологии UML, серверная часть реализована на языке программирования C++ в среде QtCreator, клиентская часть - на языке программирования HTML.

Основное назначение системы - помощь студенту в выявлении своих творческих способностей.

Функциональными возможностями системы являются: предоставление информации о том, к какой группе относится студент по результату теста и ведение справочной информации.

Исследования проводятся с помощью теста ЧУ ВО «Института государственного администрирования», а его результаты обрабатываются программой написанной на языке программирования С++. Работа носит исследовательский характер, так как по результатам теста мы получаем заранее не известное распределение по группам.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

В данной работе используются следующие условные обозначения:

БД - база данных

ПК - Программный комплекс

ОС - операционная система

ПО - программное обеспечение

СГАСУ - Самарский государственный архитектурно-строительный университет

СУБД - система управления базами данных

РФ - Российская Федерация

ФГОС ВПО - Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования

Uml - UnifiedModelingLanguage -- унифицированный язык моделирования

ЧУ ВО - Частное учреждение высшего образования

САР -CreativityAssessmentPacket - Набор Креативных Тестов

ИС - информационная система

ОЗУ - оперативное запоминающее устройство

ГОСТ - государственный стандарт

введение

В нашей стране в последнее время широкое распространение получили всевозможные тесты, направленные на выявление творческих способностей. Обычно определения творческих способностей проводится в целях создания особых условий обучения для детей в рамках специально разработанных для этого учебных и развивающих программ.

Соответствующая работа по обучению и воспитанию одаренных студентов должна осуществляться на основе взаимодействия, взаимопонимания, согласованности деятельности всех участников учебного процесса.

Первый этап работы с одаренными студентами диагностический - выявление студентов, которые имеют способности к определенным видам деятельности, отличаются нестандартностью мышления и творческим подходом к решению проблем.

Второй этап работы, с одаренными студентами формирующий, который реализуется в учебных планах, программах, формах и методах работы, цель которых - создать благоприятную развивающую среду для самореализации, удовлетворения потребностей в новых знаниях, общении, самовыражении, воспитании взаимоотношений.

Участие студента в научной работе является основанием для причисления студентом самого себя к профессиональному, интеллектуальному классу общества.

Научная деятельность протекает в различных формах - исследовательской, информационной. Научно-исследовательская работа студентов представляет собой организованную систему действий, направленную на получение новых знаний.

1 Предпроектный анализ

1.1 Описание и анализ методов выявления творческих способностей студентов

студент нестандартный мышление творческий

Творческие способности -- далеко не новый предмет исследования. Однако, в прошлом у людей не возникало особой потребности к их научному изучению. Таланты появлялись как бы сами собой, стихийно создавали шедевры литературы и искусства, делали научные открытия, изобретали, удовлетворяя тем самым потребности развивающейся человеческой культуры. В наше время ситуация коренным образом изменилась. Все большее значение придается интеллектуальному труду работника, все большая часть исполнительской деятельности перекладывается на машины, автоматизируется.

Творческая деятельность, являясь более сложной по своей сущности, доступна только человеку. А более простая -- исполнительская -- может быть переложена и на животных, и на машины, для нее и ума не так уж много требуется [1].

Существует большое количество программ по выявлению одаренной молодежи.

Такие как:

• Конференции

• Олимпиады

• Компетентность творческих работ

Но все эти программы не имеют творческий рейтинг и не дают рекомендации по развитию своих творческих способностей.

Исследования многих ученых показывают, что одаренные дети часто страдают от отсутствия условий, необходимых для развития их способностей. Это, прежде всего ориентация преподавателя на студента, унифицированные программы. Таким образом, совершенно очевидным становится тот факт, необходимо выявление явно или потенциально одаренной молодежи, а также создания условий для развития одаренности. Сегодня творческое мышление привлекает к себе гораздо больше внимания, чем раньше. Почти все крупные фирмы называют себя «творческими корпорациями». Скорость происходящих изменений, потребность в гибкости и возрастающая конкуренция делают творческие способности качеством, которое нельзя игнорировать. Поэтому молодым людям, определившимся и определяющимся с выбором профессии, важно знать свой уровень творческих способностей и возможности их развития.

1.2 Обзор аналогов и прототипа

Вопросами творчества занимались еще античные философы (Гераклит, Демокрит, Платон, Аристотель). Творческое мышление изучали многие психологи. Среди них такие видные исследователи, как Б.Н. Никитин, Д.Б. Богоявленская, В.Н. Дружинин, Я.А. Пономарев, и другие. Большинство работ посвящено развитию творческих способностей детей дошкольного и младшего школьного возраста, а более старшим возрастам, в частности, подростковому и юности, уделяется гораздо меньше внимания.

Рассмотрим несколько систем выявления творческих способностей студентов существующих в вузах РФ.

В Таганрогском технологическом институте выявляют творческие способности студентов с помощью тестов Вильямса (САР), а именно его методики такие, как тест дивергентного мышления и опросник личностных творческих характеристик.

Тест дивергентного мышления направлен на диагностику комбинации вербальных левополушарных показателей и правополушарных визуально-перцептивных показателей. Данные оцениваются с помощью четырех факторов дивергентного мышления: беглость, гибкость, оригинальность и разработанность. Задания для теста изображены на рисунке 1. Тест творческих характеристик личности ? это опросник, состоящий из 50 пунктов (пример 1), помогающих выяснить, насколько любознательными, наделенными воображением, умеющими разбираться в сложных идеях и способными на риск считают себя испытуемые [2]. Преимуществом данных тестов заключается в то, что они отражают когнитивно-аффективные процессы синхронной деятельности правого и левого полушарий мозга. Основным недостатком является то, что эти тесты еще не автоматизированы, на листке неудобно проходить тест и обработка результатов занимает много времени.

Рисунок 1 - Тест Дивергентного Мышления

Пример 1. В данном примере приведены 25 вопросов из 50 опросника личностных творческих характеристик.

1. Если я не знаю правильного ответа, то я пытаюсь дога- даться о нем.

2. Я люблю рассматривать предмет тщательно и подробно, чтобы обнаружить детали, которых не видел раньше.

3. Обычно я задаю вопросы, если чего-нибудь не знаю.

4. Мне не нравится планировать дела заранее.

5. Перед тем как играть в новую игру, я должен убедиться, что смогу выиграть.

6. Мне нравится представлять себе то, что мне нужно будет узнать или сделать.

7. Если что-то не удается мне с первого раза, я буду работать до тех пор, пока не сделаю это.

8. Я никогда не выберу игру, с которой другие не знакомы.

9. Лучше я буду делать все как обычно, чем искать новые способы.

10. Я люблю выяснять, так ли все на самом деле.

11. Мне нравится заниматься чем-то новым.

12. Я люблю заводить новых друзей.

13. Мне нравится думать о том, чего со мной никогда не слу-чалось.

14. Обычно я не трачу время на мечты о том, что когда-нибудь я стану известным артистом, музыкантом или поэтом.

15. Некоторые мои идеи так захватывают меня, что я забы-ваю обо всем на свете.

16. Мне больше понравилось бы жить и работать на космиче-ской станции, чем здесь, на Земле.

17. Я нервничаю, если не знаю, что произойдет дальше.

18. Я люблю то, что необычно.

19. Я часто пытаюсь представить, о чем думают другие люди.

20. Мне нравятся рассказы, или телевизионные передачи о событиях, случившихся в прошлом.

21. Мне нравится обсуждать мои идеи в компании друзей.

22. Я обычно сохраняю спокойствие, когда делаю что-то не так или ошибаюсь.

23. Когда я вырасту, мне хотелось бы сделать или совершить что-то такое, что никому не удавалось до меня.

24. Я выбираю друзей, которые всегда делают все привычным способом.

25. Многие существующие правила меня обычно не устраивают.

В Сибирском федеральном университете выявляют способности студентов, использую методику Э.Торренса (тест креативности) и методика С. Медника (тест отдаленных ассоциаций).

Тест креативности сгруппирован в вербальную (словесную), изобразительную (фигурную, рисуночную), звуковую и двигательную батареи, отражая различные проявления креативности в показателях беглости (скорости), гибкости, оригинальности и разработанности идей. Использование лишь одного или нескольких тестов из этих батарей снижает эффективность и ценность диагностики [3]. В тесте отдаленных ассоциаций испытуемым предлагаются тройки слов, элементы которых принадлежат к отдаленным областям. Испытуемому необходимо установить между ними ассоциативную связь путем нахождения четвертого слова, которое объединяло бы элементы таким образом, чтобы с каждым из них оно образовывало некоторое словосочетание [4]. Преимущество данных тестов в том, что консультацию о результатах студент получает от психолога. Недостатком является то, что выполнять эти тесты надо в письменной форме, никто еще не взялся за реализацию данных методов.

Таблица 1 - Сравнительный анализ аналогичных систем

Критерий

Аналоги

Таганрогский технологический институт

Сибирский федеральный университет

Выявления творческих способностей на основе теста ЧУ ВО «Институт государственного администрирования»

Цена

бесплатный

бесплатный

бесплатный

Печатный вариант

да

да

нет

Информационная система

нет

нет

да

Рекомендации психолога

да

да

нет

Время обработки результатов

много времени

много времени

мгновенно

Информация о студентах

хранится в печатном виде

хранится в печатном виде

хранится в электронном виде

Сравнивая два аналога со своей системой, делаем вывод о том, что:

1. Таганрогский технологический институт и Сибирский федеральный университет не имеют информационную систему выявления творческих способностей студентов. Это значит, что тестирования они проводят в печатном виде.

2. Обработка результатов у аналогов занимает много времени, но есть большой плюс, рекомендации выдает психолог.

3. Вся информация хранится в печатном виде.

Разработка собственной информационной системы имеет ряд преимуществ:

- полностью удовлетворяет потребностям учебного заведения;

- непрерывная доработка и усовершенствование;

- экономия на внедрении и сопровождении системы;

- результаты тестирования выдаются мгновенно;

- информация о студентах хранится в системе.

К недостаткам такой разработки можно отнести:

- необходимость постоянной самостоятельной доработки и модернизации;

- рекомендации выдает не психолог.

1.3 Цели создания системы и решаемые задачи

Целью создания системы выявления творческих способностей студентов для дальнейшего развития в сфере науки. ИС состоит из пяти тестов, такие как: «Любопытство», «Упорство», «Честолюбие», «Изобретательность», «Мои сильные стороны». Для того чтобы узнать результат, надо пройти все тесты, затем система выдаст результат с рекомендациями.

2 Проектирование

2.1 Диаграмма вариантов использования

Диаграмма вариантов использования описывает функциональное назначение системы. Она является исходным концептуальным представлением системы и строится с целью:

- определить общие границы и контекст моделируемой предметной области;

- сформировать общие требования к функциональному поведению и интерфейсу системы;

- подготовить исходную документацию для взаимодействия разработчиков и заказчиков - пользователей системы.

В диаграмму вариантов использования входят актанты (actors), варианты использования (usecase) и ассоциации (association) [5].

Диаграмма вариантов использования разрабатываемой системы представлена на рисунке 2. Система содержит три актанта: администратор, студент, преподаватель. Администратор имеет доступ ко всем данным, содержащимся в БД. Он вносит и редактирует всю поступающую ему информацию о студентах, вопросах тестов. Студенту доступны две функции системы: прохождения теста и просмотр результата теста, которого он прошёл. Преподаватель может просматривать информацию по каждому студенту. Предусмотрен контроль ввода информации на сервер. Все результаты хранятся на сервере.

Рисунок 2 - Диаграмма вариантов использования

2.2 Сценарий наиболее сложного варианта использования

Сценарий - текстовое описание последовательности действий, необходимых для выполнения экземпляра варианта использования. Сценарий пишется по определенному шаблону. При создании сценариев тщательно прорабатывается интерфейс системы, и учитываются отношения между вариантами использования. Для абстрактных вариантов использования, являющихся обобщениями конкретных вариантов, сценарии обычно не пишут [5].

Ниже приведен сценарий для вариантов использования «Прохождение теста».

Вариант использования: Прохождение теста.

Краткое описание. Позволяет Студенту оценить свои творческие способности и определиться, к какой группе он принадлежит.

Актант. Студент.

Предусловия. Выполнен вариант использования «Войти в систему» с правами Студента. На экране - главное окно приложения с пунктами меню «Пройти тест», «Просмотр результатов», «Справка», «Выход».

Основной поток событий

1. Студент выбирает пункт меню «Пройти тест».

А1: Выход.

А2: Просмотр результатов.

А3: Справка.

2. Система выводит окно «Тест», в котором студент проходит тест, с кнопками «Далее», «Закрыть». В окно выводится заголовок с именем теста, текст вопроса и список вариантов ответов с возможностью выбора одного ответа.

3. Студент выбирает вариант ответа и нажимает кнопку «Далее».

А4: Ответ не выбран.

А5: Закрытие окна.

4. Система выводит в окно «Тест» последний вопрос теста со списком вариантов ответов. Кнопка «Далее» деактивируется.

А6: Вопрос очередной в текущем тесте.

А7: Вопрос первый в следующем тесте.

5. Студент выбирает вариант ответа и нажимает кнопку «Закрыть».

6. Система закрывает окно «Тест» и выводит на экран форму «Результаты тестирования» с заголовком «Результаты тестирования …(ФИО студента) …(текущая дата), …(текущее время)». Результаты тестирования выводится в виде текста, с интерпретацией ответов на вопросы теста. На форме имеется кнопка «ОК».

7. Студент просматривает результат и нажимает кнопку «ОК».

8. Система закрывает форму «Результаты тестирования» и выводит на экран главную форму приложения с пунктами меню, настроенными на права студента. Вариант использования завершается успешно.

Альтернативы

А1: Выход.

А1.1 Студент выбирает пункт меню «Выход».

А1.2 Система закрывает главное окно приложения и осуществляет выход в операционную систему. Вариант использования завершается.

А2: Просмотр результатов.

А2.1 Студент выбирает пункт меню «Просмотр результатов».

А2.2 Система выводит на экран форму «Результаты тестирования» с заголовком: «За период с …(дата начала периода) по …(дата окончания периода) вами пройдены следующие тесты : …». Основное содержание результатов выводится в виде таблицы с колонками: «Дата», «Время», «Название теста», «Результат». На форме имеется кнопка «ОК».

А2.3 Студент смотрит результат и нажимает кнопку «ОК».

А2.4 Система закрывает форму «Результаты тестирования»- на экране главная форма приложения с пунктами меню, настроенными на права Студента. Вариант использования завершается.

А3: Справка.

А3.1 Студент выбирает пункт меню «Справка».

А3.2 Система выводит окно с текстом справки и кнопкой «ОК».

А3.3 Студент просматривает текст справки и нажимает кнопку «ОК».

А3.4 Система закрывает окно с текстом справки и выводит на экран главное окно приложения с пунктами меню, настроенными на права Студента. Вариант использования завершается.

А4: Ответ не выбран.

А4.1 Студент нажимает кнопку «Далее», предварительно не выбрав вариант ответа в тесте.

А4.2 Система выводит окно ошибки с текстом «Выберете вариант ответа» и кнопкой «ОК».

А4.3 Студент просматривает текст и нажимает кнопку «ОК».

А4.4 Система закрывает окно с текстом ошибки и выводит на экран окно «Тест».

А4.5 Выполняется пункт 3 основной последовательности.

А5: Закрытие окна

А5.1 Студент просматривает варианты ответа теста, не находит подходящего и закрывает окно «Тест»

А5.2 Система закрывает окно с тестом и выводит на экран главное окно приложения с пунктами меню, настроенными на права Студента. Вариант использования завершается.

А6: Вопрос очередной в текущем тесте.

А6.1 Система выводит в окно «Тест» очередной вопрос с набором ответов

А6.2 Выполняется пункт 3 основной последовательности.

А7: Вопрос первый в следующем тесте

А7.1 Система выводит в окно «Тест» очередной вопрос с набором ответов и с новым заголовком, соответствующим названию теста.

А7.2 Выполняется пункт 3 основной последовательности.

Постусловия. При успешном завершении на экране - главная форма приложения с меню, настроенном на права Студент.

Неясные вопросы. Уточнить права Студента и настройки.

2.3 Диаграмма сущностных классов

Диаграмма сущностных классов для реализуемой системы представлена на рисунке 3. Объекты этих классов представляют собой блоки длительно хранимой информации, используемые для организации баз данных и знаний, файловых систем хранения данных различной логической структуры; в основном в этих классах развит атрибутный раздел, однако имеется небольшое число операций контроля ограничений целостности, как стандартных, так и специфичных для данной предметной области [5].

Диаграмма сущностных классов, по сути, это представление основных классов в БД.

На рисунке 3 изображена разработанная диаграмма сущностных классов. На диаграмме семь классов: «Студент», «Пользователь», «Тестирование», «Результат тестирования», «Ответ», «Вопрос ответа», «Тест».

Главная цель информационной системы - оценивание творческих способностей студентов. Для начала нужно войти в систему под своим логином и паролем. Студент пока не пройдёт все пять тестов, не получит результат.

Рисунок 3 - Диаграмма сущностных классов

2.4 Диаграмма граничных классов

Граничные классы (boundary): объекты этих классов предназначены для организации взаимодействия системы с актантом (внешним пользователем), они реализуют интерфейсы системы с внешней средой и различными пользователями. Основным содержанием класса являются операции. Граничные классы служат посредниками при взаимодействии внешних объектов с системой. Как правило, для каждой пары «действующее лицо - вариант использования» определяется один граничный класс. Типы граничных классов: пользовательский интерфейс (обмен информацией с пользователем, без деталей интерфейса - кнопок, списков, окон), системный интерфейс и аппаратный интерфейс (используемые протоколы, без деталей их реализации)[6].

Диаграмма граничных классов для реализуемой системы представлена на рисунке 4.

Для того чтобы попасть в главное окно приложения, нужно пройти авторизацию, ввести логин и пароль. Главная цель пользователя получить свой результат творческих способностей. Для этого ему нужно пройти пять тестов. После этого студент получает на экран свой результат.

Для добавления, редактирования и удаления информации в справочниках имеет доступ администратор. Если система не понятна для пользователя, он может активировать справку о системе.

Все классы данной диаграммы представлены стереотипом «boundary». Класс «Форма авторизации» связан с классами «Главное окно приложения», «Сообщение об ошибке» посредством отношения «зависимость». Класс «Главное окно приложения» связан с классами «Форма прохождения теста Любопытство», «Форма прохождения теста Упорство», «Форма прохождения теста Честолюбие», «прохождения теста Изобретательность», «Справочник прохождения теста Мои сильные стороны», «Окно результата», «Справочник вопросов теста», «Справочник студентов» и «Справка» посредством отношения «зависимость».

2.5 Диаграмма классов управления

Диаграмма классов управления для реализуемой системы представлена на рисунке 5. Классы управления (control): объекты этих классов являются активными, берущими на себя управления и организацию вычислительных процессов; чаще всего это стандартные компоненты операционных систем и систем управления базами данных (СУБД), таймеры, координаторы и т.п.[5].

Класс «Менеджер приложения» - отражает основные функции для организации работы приложения и клиент-серверного взаимодействия.

Класс «Менеджер СУБД» - представляет собой функции для обработки запросов к базам данных.

Рисунок 5 - Диаграмма классов управления

2.6 Схема алгоритма подсчета вариантов ответа

На рисунке 6 представлена схема алгоритма прохождения теста. По данному алгоритму формируется результат творческих способностей студентов.

Функция формирования отчета получает на вход строковую переменную (URL). Затем переменные a(i) - вопрос теста, k1 - сумма по варианту «да», k2 - сумма по варианту «нет», k3 - сумма по варианту «другое», v - количество вопросов, i - порядковый номер вопроса, max - максимальный выбранный вариант ответа, N - количество раз выбранного варианта ответа инициализируются данными из БД.

В цикле по вопросам теста выполняется пока вопрос меньше количества вопросов:

1. Если выбран вариант ответа «да», то накапливается сумма k1, иначе переходим к другому условию.

2. Если выбран вариант ответа «нет», то накапливается сумма k2, иначе переходим к другому условию.

3. Если выбран вариант ответа «другое», то накапливается сумма k3, иначе цикл заканчивается.

Затем находится, какой ответ был максимально выбран и сколько раз. На выходе получаем результат, какой вариант ответа был выбран больше всего раз.

Рисунок 6 - Схема алгоритма подсчета вариантов ответа

2.7 Диаграмма состояний АИС

На рисунке 7.1 изображена диаграмма состояний. Данная диаграмма имеет два простых состояния: «Авторизация пользователей» и «Завершение работы приложения», и два состояния, имеющих вложенные состояния: «Работа с приложением» и «Пройти тестирование».

Без участия пользователя, в системе не совершается ни одного действия. Для того чтобы пользоваться системой надо ввести логин и пароль. Объектам для действий являются кнопки, при нажатии на которые происходит то или иное событие, что наглядно видно на диаграмме состояний. К системе подключены два справочника, над каждым можно производить ряд действий, описанных на рисунке 7. Создание происходит по запросу пользователя. Отдельным состоянием в системе является прохождение тестов, действие которого происходит последовательно. (описание действий)

Рисунок 7 - Диаграмма состояний(описание действий)

2.8 Логическая структура БД

Для хранения данных в проектируемой системе будет использоваться
база данных. База данных - структурированный организованный набор
данных, описывающих характеристики какой-либо физической или
виртуальной системы.

Для проектируемой системы была выбрана реляционная модель базы
данных как наиболее простая и подходящая кругу решаемых задач. Данные в
базе представляются в табличной форме, на пересечении каждой строки и
столбца таблицы находится только одно значение, все значения в каждом
столбце имеют один тип, запросы к базе данных возвращают результат в
табличной форме, что удобно для отображения.

Задача логической модели данных заключается в описании объектов
данных предметной области и взаимосвязей между ними. При разработке
модели, зачастую, приходится сталкиваться с сущностями, уникальность
которых зависит от значений атрибута внешнего ключа. Для этих сущностей
(для уникального определения каждой сущности) внешний ключ должен
быть частью первичного ключа дочернего объекта.

Дочерняя сущность, уникальность которой зависит от атрибута
внешнего ключа, называется зависимой сущностью.

В результате анализа предметной области и, исходя из поставленных
задач, для функционирования ИС было выделено семь сущностей:

1) Пользователь - предназначена для хранения данных о пользователях ИС.

Атрибуты: id пользователя (PK), логин, пароль.

2) Студенты - содержит список студентов, проходящие тест.

Атрибуты: id студента (PK), ФИО студента, группа студента.

3) Тестирование - содержит список студентов, которые прошли тест и дату прохождения теста.

Атрибуты: idтестирования (PK), id студента(FK), id результата (FK), idответа (FK), дата тестирования.

4) Результат тестирования - содержит результат тестирования.
Атрибуты: idрезультата (PK), результат

5) Ответ - содержит вариант ответа тестов.

Атрибуты: idответа (PK), текст ответа.

6) Вопрос теста - содержит вопросы теста.

Атрибуты: id вопроса (PK), id ответа(FK), текст вопроса.

7) Тест -содержит название тестов.

Атрибуты: id теста(PK), id вопроса(FK), id ответа(FK), название теста.

Логическая модель данных проектируемого ПК была разработана в ERwin (рисунок 8). В ней учтены все, необходимые для
функционирования ИС, сущности и их атрибуты, а также проставлены связи
между ними.

Рисунок 8 - Логическая модель данных

3 Реализация ПРОЕКТА

3.1 Архитектура и платформа реализации

Система имеет клиент - серверную архитектуру. Важнейшей особенностью вычислительной модели клиент-сервер является распределение прикладных задач между клиентами и серверами. Иллюстрация общего случая приведена на рисунке 9. Как на клиенте, так и на сервере базовым программным обеспечением является, разумеется, операционная система. Аппаратные платформы и операционные системы клиентов и серверов могут отличаться. В самом деле, в едином окружении могут использоваться разные типы клиентских и серверных платформ и операционных систем. Однако эти различия не имеют значения, если сервер и клиент используют одни и те же коммуникационные протоколы и поддерживают одинаковые приложения. Взаимодействие клиента и сервера обеспечивается коммуникационным программным обеспечением.

Рисунок 9- Общая архитектура клиент-сервер

3.1.1 Операционная система Windows 10

Windows 10 -- операционная система для персональных компьютеров, разработанная корпорацией Microsoft в рамках семейства Windows NT. После Windows 8 система получила номер 10, минуя 9. Система призвана стать единой для разных устройств, таких как персональные компьютеры, планшеты, смартфоны, консоли XboxOne и пр. Доступна единая платформа разработки и единый магазин универсальных приложений, совместимых со всеми поддерживаемыми устройствами [7].

3.1.2 СУБД Microsoft Office Access 2003

MSAccess--реляционная СУБД корпорации Microsoft входящий в пакет программ MSOffice. Access включая связанные запросы, связь с внешними таблицами и базами данных. Версия пакета отличается от предыдущих: в некоторых приложениях начал использоваться интерфейс Ribbon, форматом приложений по умолчанию стал OfficeOpen XML, исчез OfficeAssistant, появились компоненты MicrosoftGroove, MicrosoftOfficeSharePointDesigner и MicrosoftAccounting.Благодаря встроенному языку VBA, в самомAccess можно писать приложения, работающие с базами данных [8].

3.1.3 Язык программирования C++

C++ -- компилируемый статически типизированный язык программирования общего назначения. Поддерживает такие парадигмы программирования как процедурное программирование, объектно-ориентированное программирование, обобщённое программирование, обеспечивает модульность, раздельную компиляцию, обработку исключений, абстракцию данных, объявление типов (классов) объектов, виртуальные функции. Стандартная библиотека включает, в том числе, общеупотребительные контейнеры и алгоритмы. C++ сочетает свойства как высокоуровневых, так и низкоуровневых языков [9].

3.1.4 Язык SQL

SQL (StructuredQueryLanguage) -- формальный непроцедурный язык программирования, применяемый для создания, модификации и управления данными в произвольной реляционной базе данных, управляемой соответствующей системой управления базами данных. SQL является, прежде всего, информационно-логическим языком, предназначенным для описания, изменения и извлечения данных, хранимых в реляционных базах данных. SQL основывается на исчислении кортежей [10].

3.2 Физическая структура БД

В качестве СУБД для разработки базы данных системы использовался Microsoft Access. Физическая структура БД соответствует разработанной ранее логической структуре и представлена на рисунке 10.

В таблице 2 приведено соответствие имен сущностей логической структуры и таблиц физической структуры БД.

Таблица 2 - Соответствие сущностей логического уровня сущностям физического уровня

Сущность на логическом уровне

Сущность на физическом уровне

Пользователь

Users

Студенты

Students

Тестирование

Testing

Результат тестирования

Testing result

Ответ

Answer

Вопрос теста

Test question

Тест

Test

Рисунок 10 - Физическая структура БД

3.3 Расчет внешней памяти

По формуле (1) был проведен расчёт ресурсов внешней памяти.

, (1)

где VВП- общий объем внешней памяти, Гбайт;

VОС - объем внешней памяти, требуемый для хранения файлов

операционной системы, Гбайт;

VСУБД - объем внешней памяти, требуемый для хранения файлов

СУБД, Гбайт;

Vданных - объем внешней памяти, требуемый для хранения записей

базы данных и результатов выполнения функций, Гбайт;

Vпрограммы - объем внешней памяти, необходимой для хранения

текстов и библиотек приложений, Гбайт.

Vдоп.ПО - объем внешней памяти, необходимый для дополнительно необходимого ПО.

В качестве ОС сервера рекомендуется использовать ОС Windows Server 2008 R2. А в качестве СУБД Microsoft Access 2003.

В качестве дополнительного ПО выступает Qt 5.5.0.

VОС=20Гб,

VСУБД= 2 Гб,

Vпрограммы=0,0006 Гб,

Vдоп.ПО=2 Гб.

Vданных рассчитаем по таблице 3, учитывая, что один символ кодируется одним байтом, а на индекс берется 15% основного объема. Предполагается, что система будет функционировать пять лет.

Таблица 3 - Расчет объема хранимых данных

Таблица БД

Размер записи, байт

Макс. кол-во записей

Размер индекса, байт

Всего, байт

Users

800

900

108000

828000

Students

800

900

108000

828000

Testing

16

400

960

7360

Testing result

8

2000

2400

18400

Answer

160

5000

120000

920000

Test question

560

102

8568

65688

Test

152

10

228

1748

Итого:

2669196

Расчет необходимого объема внешней памяти клиента.

Считаем, что клиент работает под управлением ОС Windows 10 Home Basic. Для работы ему больше ничего не требуется, кроме браузера Internet Explorer, который входит в поставку операционной системы, поэтому:

3.4 Расчет оперативной памяти

По формуле (2) был проведен расчёт ресурсов внешней памяти

, (2)

где VВП - общий объем внешней памяти, Мбайт;

VОС - объем внешней памяти, требуемый для хранения файлов

операционной системы, Мбайт;

VСУБД - объем внешней памяти, требуемый для хранения файлов

СУБД, Мбайт;

Vданных - объем внешней памяти, требуемый для хранения записей

базы данных и результатов выполнения функций, Мбайт;

Vпрограммы - объем внешней памяти, необходимой для хранения

текстов и библиотек приложений, Мбайт.

Ниже приведены значения VОС и VСУБД необходимые для работы ОС Windows Server 2008 R2 и СУБД Microsoft Access 2003.

VОС = 4096 Мб,

VСУБД = 256 Мб,

Vпрограммы = 0,6 Мб,

Vдоп.ПО= 20 Мб.

Расчет Vданных произведем на наихудший случай, запрос на максимальное количество таблиц БД. Наиболее сложным запросом является запрос на расчет и формирование отчета «Результат тестирования», т.к. требует для своего формирования использования наибольшего числа таблиц БД, а именно 5 из 7 возможных. Vданныхрассчитывается по таблице 4.

Таблица 4 - Расчет объема буфера оперативной памяти, необходимой для расчета и формирования отчета «Результат тестирования».

Таблица БД

Размер записи, байт

Макс. кол-во записей

Размер индекса, байт

Всего, байт

Users

800

900

108000

828000

Testing result

8

2000

2400

18400

Answer

160

5000

120000

920000

Test question

560

102

8568

65688

Test

152

10

228

1748

Итого:

1833836

Суммарный объем ОЗУ, необходимый для функционирования системы:

Расчет необходимого объема оперативной памяти клиента.

Так как для функционирования системы клиенту необходима только ОС и веб-браузер, то VСУБД ,Vпрограммы ,Vдоп.ПО равны нулю.

VОС = 1 Гб,

VСУБД = 20 Мб,

В данном случае объём данных программы - это память, расходуемая браузером для отображения данных полученных с сервера. Таким образом, общий объём оперативной памяти, необходимый для работы пользователей:

3.5 Выбор структуры комплекса технических средств 

Согласно приведенным расчётам требуемых ресурсов внешней и оперативной памяти, для работы разработанной информационной системы рекомендуются персональный компьютер со следующими системными характеристиками: 

- Оперативная память - 4400 Мб; 

- Наличие свободного места на жестком диске - не менее 24 Гб;

- 128 Мб видеопамяти и больше;

- Процессор с тактовой частотой 1000 МГц и выше;

- манипулятор типа «мышь».

3.6 Основные интерфейсы

На рисунке 11 изображена главная страница системы.

Рисунок 11 - Главная страница

После авторизации, пользователь попадает на страницу с пояснением о том, что ему надо делать и со списком тестов, которые он должен пройти (рисунок 12). Как все тесты будут пройдены, студент увидит свой результат (рисунок 13).

Рисунок 12 - Список тестов

Рисунок 13 - Результат тестирования

На рисунке 14 представлен интерфейс страницы формирования отчета творческих способностей студентов для преподавателя. Преподаватель может просмотреть список студентов, его результат тестирования и дату прохождения теста. Имеется комментарий о значимости каждой группы.

3.7 Диаграмма компонентов

Диаграмма компонентов - диаграмма, на которой изображены типы компонентов и зависимости между ними.

Компонент реализованной системы - это относительно независимая функциональная часть системы, которая выполняет самостоятельную функцию, и обычно реализуются в виде отдельного файла или определения.

Компонентами являются программные модули, в том числе библиотечные модули и стандартные программные системы (операционные системы, СУБД), а также файлы документации и таблицы базы данных.

Диаграмма компонентов разрабатывается для следующих целей:

- Визуализации общей структуры исходного кода программной системы;

- Спецификации исполнимого варианта программной системы;

- Обеспечения многократного использования отдельных фрагментов программного кода;

- Представления концептуальной и физической схем баз данных [5].

Диаграмма компонентов разработанной системы приведена на рисунке 15, она отражает компоненты системы и связи между ними.

В таблице 5 дано краткое описание основных компонентов системы.

Таблица 5 - Основные классы системы

Класс

Описание

datamodule.cpp

Подключение к БД

requesthandler.cpp

Обработка запросов

waauth.cpp

Авторизация

wpstudenttestresult.cpp

Отображения результатов тестирования

wpseltest.cpp

Выбор теста для прохождения

wpgotest.cpp

Прохождение тестирования

wpfillinfo.cpp

Добавить информацию о пользователе

wpedittest.cpp

Редактировать тесты

wasaveuser.cpp

Сохранить нового пользователя

3.8 Диаграмма развертывания

Диаграмма развёртывания - это завершающая диаграмма технологии UML. Она показывает общее развертывание компонентов системы на технических узлах системы и служит для моделирования работающих узлов (аппаратных средств) и артефактов, развёрнутых на них.

Под техническим узлом понимается автоматическое рабочее место, персональное рабочее место клиента, серверный узел нижнего и верхнего уровней, отдельный набор технических средств.

К основным способам выполнения компонентов относятся программный, аппаратный и программно-аппаратный способы.

Диаграмма развертывания разработанной системы представлена на рисунке 16. Она состоит из сервера и рабочих станций. В свою очередь сервер включает в себя исполняемый файл binary.exe, операционную систему «OC Windows», файл базы данных «database.mdb» и компонент СУБД Microsoft Access 2003, рабочие станции подключаются к серверу по TCP/IP со скоростью 100Mbit/s. Рабочие станции содержат операционную систему «OC Windows» и браузер Google Chrome.

Рисунок 16 - Диаграмма развертывания

3.9 Программа и методика испытаний

1. ОБЪЕКТ ИСПЫТАНИЙ.

1.1. Наименование испытуемой программы.

Наименование - Информационная система выявления творческих способностей студентов на основе теста ЧУ ВО «Института государственного администрирования».

1.2. Область применения испытуемой программы.

Программа предназначена к применению в случаях необходимости выявления творческих способностей студентов.

1.3. Обозначение испытуемой программы.

Наименование темы разработки - Разработка информационной системы выявления творческих способностей студентов

2. ЦЕЛЬ ИСПЫТАНИЙ

Цель испытаний - проверка работоспособности основных функций информационной системы, изложенных в программном документе «Техническое задание».

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММЕ

При проведении испытаний функциональные характеристики (возможности) программы подлежат проверке на соответствие требованиям, изложенным в п. «Требования к функциональным характеристикам» Технического задания.

4. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

4.1. Состав программной документации, предъявляемой на испытания

Состав программной документации должен включать в себя:

1) техническое задание;

1) пояснительная записка;

3) руководство пользователя;

4.2. Специальные требования

Специальные требования к программной документации не предъявляются.

5. СРЕДСТВА И ПОРЯДОК ИСПЫТАНИЙ

5.1. Программные средства, используемые во время испытаний

Необходимыми средствами для проведения испытаний являются OC MS Windows, среда разработки Qt Creator 2.4 с библиотекой Qt 5.5, Access 2003 для сервера, и браузер Google Chrome для клиента.

5.2. Порядок проведения испытаний

Испытания проводятся в два этапа:

1 этап - ознакомительный

2 этап - испытания

5.2.1. Перечень проверок проводимых на 1 этапе испытаний

Перечень проверок, проводимых на 1 этапе испытаний, должен включать в себя:

а) проверку комплектности программной документации;

б) проверку комплектности и состава технических и программных средств.

Методики проведения проверок, входящих в перечень по 1 этапу испытаний, изложены в данном программном документе, в разделе «Методы испытаний».

5.2.2. Перечень проверок проводимых на 2 этапе испытаний

Перечень проверок, проводимых на 2 этапе испытаний, должен включать в себя:

а) проверку соответствия технических характеристик программы;

б) проверку степени выполнения требований функционального назначения программы:

- авторизация входа в систему по логину и паролю;

- тестирование студентов по тестам ЧУ ВО «Института государственного администрирования»;

- ведение справочной информации:

а. пользователей;

б. преподавателей;

в. рейтинговых оценок по каждому результата.

Состав справочников уточняется в процессе проектирования.

- просмотр оперативной информации о результатах тестирования студентов;

- классификация студентов по группам характеристик творческих способностей;

- формирование и выдача отчетов в экранной форме:

а) индивидуальные отчет студенту о группе классификации творческих способностей студентов;

б) комплексный отчет преподавателю о классификации студентов по группа творческих способностей.

Методики проведения проверок, входящих в перечень по 2 этапу испытаний, изложены в данном программном документе, в разделе «Методы испытаний».

5.3. Количественные и качественные характеристики, подлежащие оценке

5.3.1. Количественные характеристики, подлежащие оценке

В ходе проведения приемо-сдаточных испытаний оценке подлежат количественные характеристики, такие как:

а) комплектность программной документации;

б) комплектность состава технических и программных средств.

5.3.2. Качественные характеристики, подлежащие оценке

В ходе проведения приемо-сдаточных испытаний оценке подлежат качественные (функциональные) характеристики программы. Проверке подлежит возможность выполнения программой перечисленных ниже функций:

а) проверка работоспособности программы;

б) проверка на сообщение об ошибке.

5.4. Условия проведения испытаний

5.4.1. Климатические условия

Испытания должны проводиться в нормальных климатических условиях по ГОСТ 22261-94. Условия проведения испытаний приведены ниже:

* температура окружающего воздуха, °С 20 ± 5;

* относительная влажность, % - от 30 до 80;

* атмосферное давление, кПа - от 84 до 106;

* частота питающей электросети, Гц - 50 ± 0,5;

* напряжение питающей сети переменного тока, В - 220 ± 4,4.

5.4.2. Условия начала и завершения отдельных этапов испытаний

Необходимым и достаточным условием завершения 1 этапа испытаний и начала 2 этапа испытаний является успешное завершение проверок, проводимых на 1 этапе (см. п. Перечень проверок, проводимых на 1 этапе испытаний).

Условием завершения 2 этапа испытаний является успешное завершение проверок, проводимых на 2 этапе испытаний (см. п. Перечень проверок, проводимых на 2 этапе испытаний).

5.4.3. Ограничения в условиях испытаний

Климатические условия эксплуатации, при которых должны обеспечиваться заданные характеристики, должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к техническим средствам в части условий их эксплуатации.

5.4.4. Меры, обеспечивающие безопасность и безаварийность испытаний

При проведении испытаний должно быть обеспечено соблюдение требований безопасности, установленных ГОСТ 12.2.007.0-75 8), «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», и «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей».

6. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

6.1. Методика проведения проверки комплектности программной документации

Проверка комплектности программной документации на программное изделие производится визуально представителем службы, ответственной за эксплуатацию. В ходе проверки сопоставляется состав и комплектность программной документации, представленной Разработчиком, с перечнем программной документации, приведенным в п. «Состав программной документации, предъявляемой на испытания» настоящего документа.

6.2. Методика проведения проверки комплектности и состава технических и программных средств

Проверка комплектности и состава технических и программных средств производится визуально. В ходе проверки сопоставляется состав и комплектность технических и программных средств, представленных разработчиком, с перечнем технических и программных средств, приведенным в п. «Технические средства, используемые во время испытаний» и п. «Программные средства, используемые во время испытаний» настоящего документа.

6.3. Методика проверки работоспособности программы

Проверка работоспособности программы выполняется согласно п. «Описание операций технологического процесса обработки данных, необходимых для выполнения задач» руководства пользователя.

Проверка считается завершенной в случае соответствия состава и последовательности действий, при выполнении данной проверки, указанному выше подразделу руководства пользователя.

Для запуска системы необходимо запустить на сервере WebTest.exe. Из браузера обратиться по адресу http://127.0.0.1:8080/.

На экране появится страница авторизации с полями для ввода логина и пароля. В системе предусмотрены следующие учетные записи пользователя для проведения контрольных испытаний:

- студент (каждый студент имеет индивидуальный логин и пароль) - проходит тестирование и смотрит свой результат;

- преподаватель (преподаватель имеет индивидуальный логин и пароль) - может просматривать результаты студентов, прошедшие тестирование;

- администратор (имеет индивидуальный логин и пароль) - может редактировать, удалять и добавлять студентов, тесты.

После ввода логина и пароля, нажимаем кнопку «Войти». Если были введены неверные логин или пароль, то вход в систему не будет выполнен и данные формы очищены. Если логин и пароль введен верно, то вход в систему будет выполнен.

При входе в систему под студентом, попадаем на главную страницу, где подробно описана система и что надо сделать, чтобы получить результат. Чтобы получить результат надо пройти 5 тестов. Для этого нажимаем на название теста, на экране появляется страница с названием теста, вопрос и 3 варианта ответа. После того как тест будет пройден, на главной странице возле названия теста будет написано слово «пройден». Повторно тест проходить нельзя. Далее нажимаем на следующий тест и проходим его. Действия для всех тестов одинаковы. После того, как все тесты будут пройдены, на главной странице появится кнопка «Просмотр общего результата тестирования». При нажатии на неё, открывается страница с результатом, где подробно расписаны результаты тестирования.

Чтобы просмотреть результаты всех студентов, нужно войти в систему как преподаватель. При успешном входе, преподаватель попадает на страницу формирования отчета творческих способностей студентов. Здесь он может просмотреть список студентов, к какой он группе относится по результату тестирования. Так же есть комментарий о значимости каждой группы.

6.4. Методика проверки на сообщение об ошибке

Проверка на сообщение об ошибке выполняется согласно п. «Аварийные ситуации» руководства пользователя.

Проверка считается завершенной в случае соответствия состава и последовательности действий, при выполнении данной проверки, указанному выше подразделу руководства пользователя.

3.10 Контрольный пример

Для демонстрации работы системы выявления творческих способностей студентов было проведено ее тестирование. Ниже дано описание контрольного примера. Для запуска системы необходимо запустить на сервере WebTest.exe. Из браузера обратиться по адресу http://127.0.0.1:8080/.

На экране появится страница авторизации (рисунок 17).

Рисунок 17 - Авторизация пользователя

Войдём в систему под студентом (логин: titov, пароль: titov!). Данные для входа, студент знает заранее. Если логин и пароль введен верно, попадаем на главную страницу с выбором теста (рисунок 18).

Если введен неверный логин и пароль, попадаем на страницу ошибки авторизации (рисунок 19).

Рисунок 18 - Главная страница с выбором теста

Рисунок 19 - Ошибка авторизации

Выбираем тест, который хотим пройти и выбираем варианты ответов, которые нам подходят (рисунки 20-26).

Рисунок 20 - 1 вопрос теста Любопытство

Рисунок 21 - 2 вопрос теста Любопытство

Рисунок 22 - 3 вопрос теста Любопытство

Рисунок 23 - 4 вопрос теста Любопытство

Рисунок 24 - 5 вопрос теста Любопытство

Рисунок 25 - 6 вопрос теста Любопытство

Рисунок 26 - 7 вопрос теста Любопытство

После того как тест «Любопытство» был пройден, попадаем на страницу для перехода к следующему тесту (рисунок 27).

Рисунок 27 - Переход к следующему тесту

Пройденные тесты отмечены словом «пройден» (рисунок 28).

Рисунок 28 - Тест пройден

Но чтобы узнать результат нужно пройти все пять тестов по такому же алгоритму как и тест «Любопытство». Тест «Упорство» содержит пять вопросов, тест «Честолюбие» - шесть вопросов, тест «Изобретательность» - шесть вопросов, тест «Мои сильные стороны» - 10 вопросов.

После того как все тесты будут пройдены (рисунок 29), на экране появляется результат тестирования (рисунок 30).

Рисунок 29 - Все тесты пройдены

Рисунок 30 - Результат тестирования

Чтобы войти в систему как преподаватель, ему нужно авторизоваться под своим логином и паролем(логин: kamal, пароль: kamal ) (рисунок 17). При успешном входе, преподаватель попадает на страницу формирования отчета творческих способностей студентов. Здесь он может просмотреть список студентов, к какой он группе относится по результату тестирования. Так же есть комментарий о значимости каждой группы (рисунок 31).

Рисунок 31 - Результат тестирования студентов

3.11 Руководство пользователя

Руководство пользователя (англ. userguide или usermanual) -- документ, назначение которого -- предоставить людям помощь в использовании некоторой системы. Документ входит в состав технической документации на систему и, как правило, подготавливается техническим писателем [12].

Основная задача документа состоит в том, чтобы обеспечить пользователям возможность самостоятельно решать все основные задачи, на которые нацелена программа.

...

Подобные документы

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