Информационная система индивидуальной подготовки студентов к занятиям в семестре на основе матрицы взаимозависимости учебных дисциплин

Необходимость повышения качества подготовленности студентов к освоению учебного материала в семестре за счет выявления уровня освоения ими изучавшихся взаимосвязанных дисциплин. Математический аппарат расчета коэффициентов взаимозависимости дисциплин.

Рубрика Педагогика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 08.10.2018
Размер файла 3,3 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.

3.1.1 В.1.1.1 Полное наименование информационной системы

Полное наименование информационной системы: «Индивидуальная подготовка студентов к занятиям в семестре на основе матрицы взаимозависимости учебных дисциплин».

3.1.2 В.1.1.2 Краткое наименование информационной системы

Краткое наименование информационной системы: «ИНПОДСТУД».

3.2 В.1.2 Наименование Заказчика и Исполнителя, реквизиты

3.2.1 В.1.2.1 Наименование Заказчика

ЗАКАЗЧИК: Самарский государственный архитектурно-строительный университет (СГАСУ), кафедра ПМ и ВТ и деканат ФИСТ.

Адрес: 443001, Самарская область, г.Самара, ул.Молодогвардейская,194

Телефон: (846) 242-32-48, 339-14-79

Электронная почта: sgasu@samgasu.ru

3.2.2 В.1.2.2 Исполнитель

Студент самарского государственного архитектурно-строительного университета (СГАСУ), факультета информационных систем и технологий (ФИСТ) 5 курса группы ГИП - 110 Белов Андрей Алексеевич

3.3 В.1.3 Основания для разработки

Основанием для проведения работ по созданию «ИНПОДСТУД» послужил приказ по кафедре об утверждении темы дипломного проекта.

3.3.1 В.1.3.1 Тема разработки

«Разработка концепции. Разработка технического задания на создание «ИНПОДСТУД». Разработка технического проекта на создание «ИНПОДСТУД».

3.4 В.1.4 Плановые сроки начала и окончания работ

Сроки выполнения работ по созданию технического задания на создание информационной системы «ИНПОДСТУД» определяются периодом весенней сессии 2015 года, 17 учебных недель.

3.5 В.1.5 Источники и порядок финансирования

Источники и порядок финансирования определяется в соответствующем разделе пояснительной записки к курсовому проекту.

3.6 В.1.6 Порядок оформления и предъявления результатов работ

3.6.1 В.1.6.1 Выполнение работ по разработке «ИНПОДСТУД»

Порядок выполнения, оформления и предъявления результатов работ регламентирован комплексом стандартов и руководящих документов:

- ГОСТ 34.601-90 Автоматизированные системы. Стадии создания.

- РД 50-34.698-90 Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов.

Работы по созданию «ИНПОДСТУД» сдаются Исполнителем поэтапно в соответствии с календарным планом Проекта. По окончании каждого из этапов работ Исполнитель сдает Заказчику соответствующие отчетные документы этапа, состав которых определены методическими указаниями по дипломному проектированию.

В.2 НАЗНАЧЕНИЕ И ЦЕЛИ СОЗДАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

3.7 В.2.1 Назначение информационной системы

3.7.1 В.2.1.1 Функциональное назначение

ИС предназначена для выявления повышения уровня образования студентов.

Основным назначением «ИНПОДСТУД» является автоматизация процесса поиска междисциплинарных связей в учебном процесса, прогноз освоения будущих дисциплин и рекомендации студентам по освоению предметов, тестирование студентов по учебным предметам текущего семестра.

3.7.2 В.2.1.2 Эксплуатационное назначение

При создании «ИНПОДСТУД» должны быть решены следующие задачи:

- Разработка системы контроля за уровнем обучения студентов;

- Создание универсального информационной системы формирования матрицы взаимозависимости дисциплин по результатам обучения;

- Разработка методики поиска междисциплинарных связей из большого набора учебных дисциплин на всем промежутке обучения группы;

- Разработка структуры взаимодействия пользователей и ИС;

- Проверка методики и информационной системы путем тестирования на примере двух уже завершивших обучение групп, где предположительные результаты обучения сравниваются с реальными.

3.8 В.2.2 Цели создания информационной системы

Целью создания информационной системы является повышение уровня образования студентов путем поиска междисциплинарных связей в учебном процесса, прогноз освоения будущих дисциплин, контролем за уровнем усвоения рекомендуемого материала.

Для наглядного представления общих и частных целей создания информационной системы составим дерево целей, которое представляет собой структурированный иерархический перечень целей, в котором цели низкого уровня подчинены и служат для достижения целей более высокого уровня (рисунок В.2.1) , а также измеряемы параметры достижения цели (таблица В.2.1), дерево задач (рисунок В.2.2)

Рисунок В.2.1 - Дерево целей

Таблица В.2.1 - Измеряемые параметры для дерева целей ИС «ИНПОДСТУД»

ЦЕЛЬ

ПАРАМЕТРЫ

Возможность применения решения на множестве групп

количество групп, воспользовавшихся данным комплексом

Повышение итоговых результатов обучения студента

% студентов из групп с точным прогнозом результатов, которым были даны рекомендации по улучшению освоения учебного предмета и их итоговая оценка по этому предмету оказалась выше, чем прогнозировалась сначала

Повышение эффективности алгоритма выбора лучшей альтернативы

% групп, в случае которых был дан точный прогноз по результату обучения

Повышение качества выявления междисциплинарных связей

количество и сила связей между дисциплинами с процессе обучения

Рисунок В.2.2 - Дерево задач ИС «ИНПОДСТУД»

В.3 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ

3.9 В.3.1 Сведения об объекте автоматизации

3.9.1 В.3.1.1 Объект автоматизации

Объектом автоматизации является процесс поиска междисциплинарных связей на учебном курсе группы.

3.10 В.3.2 Сведения об условиях эксплуатации объекта автоматизации

3.10.1 В.3.2.1 Общая характеристика используемых программных и технических средств

В состав используемого общесистемного программного обеспечения входит:

- Тип архитектуры приложения - многопользовательское трехуровневое клиент-серверное приложение;

Клиент:

- операционная система семейства Microsoft Windows/Linux/MacOS/др., с предустановленным программным обеспечением "Веб-браузер" с поддержкой стандартов html5, javaScript (расширение ECMAScript5), CSS3.

- разрядность операционных систем - x32, x64;

- объем занимаемой оперативной памяти - 200 Мбайт;

- требуемый объем оперативной памяти - 2Гб;

- требуемое дисковое пространство - 1 Гб;

- срок хранения информации ограничивается сроком работоспособности аппаратного обеспечения серверной части.

Сервер:

- операционная система семейства Microsoft Windows Linux/MacOS/др., разрядность x32, x64 с предустановленным программным обеспечением Apache2 веб-сервер с установленными модулями mod_php, mod_rewrite;

- требуемый объем оперативной памяти - 2300 Мбайт;

- требуемое дисковое пространство - 1 Гб;

- тип используемой СУБД - MySQL;

- срок хранения информации ограничивается сроком работоспособности аппаратного обеспечения;

- срок службы ИС - 5 лет;

- время отклика не более 60 секунд.

В.4 ТРЕБОВАНИЯ К ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ

3.11 В.4.1 Требование к информационной системе в целом

3.11.1 В.4.1.1 Требования к структуре и функционированию «ИНПОДСТУД»

В соответствии с нормативными документами «ИНПОДСТУД» должна представлять собой информационную систему с клиент-серверной архитектурой.

ИС «ИНПОДСТУД» должна иметь модульную структуру с четким разделением функций между ее компонентами. Выполнение функций «ИНПОДСТУД», доступ к содержащимся в ней данным и управляющим структурам, протоколирования результатов работы должны осуществляться посредством компонентов серверной части, обладающих механизмами взаимодействия с пользователями, вывода пользовательских форм, диалога с пользователем путем клиентской части приложения.

а.3.11.1.1 В.4.1.1.1 Техническая архитектура «ИНПОДСТУД»

Ядром архитектуры данных «ИНПОДСТУД» являются серверная и клиентская программная части. Функции и состав программных частей будут уточнены при разработке Технического проекта.

ИС «ИНПОДСТУД» должен быть реализован в соответствии с требованиями к клиент-серверным приложениям.

Серверная часть «ИНПОДСТУД» должна обеспечивать поддержку функций всей технологической цепочки обработки информации:

- хранение и обработку информации, поступающей из внешних источников (формирование данных по проекту) с использованием СУБД;

- оптимальную организацию данных с точки зрения скорости выполнения операций загрузки информации и запросов пользователя;

- разграничение доступа группам пользователей к данным программными средствами;

- обеспечение возможности доступа пользователей к данным;

- организация интерфейсов программирования приложений (API) для взаимодействия с клиентской частью.

Клиентская часть должна обеспечивать взаимодействие пользователя с серверной частью:

- авторизация под своей учетной записью в системе;

- просмотр, ввод, редактирование и удаление информации;

- задание параметров выполнения программных средств, доступных согласно своей группе пользователей и просмотр результатов их выполнения.

3.11.2 В.4.1.2 Требования к численности и квалификации персонала информационной системы и режиму его работы

Основным требованием к численности, квалификации персонала и режиму его работы является то, что эксплуатация ИС должна осуществляться персоналом, имеющим соответствующую квалификацию для выполнения работ, а также прошедших техническое консультирование и обучение для работы с ИС (ТТаблица В.4.1);

Так как разрабатываемая ИС является в частности многопользовательской, то соответственно есть несколько ролей. Для поддержания работоспособности и устранения ошибок в информационной системе необходимо выделить внештатного сотрудника в лице Исполнителя.

Таблица В.4.1 - Роли эксплуатирующего персонала ИС

Роли

Выполняемые функции

Секретарь

- ведение справочников

Декан

- просмотр отчетов

Преподаватель

- просмотр списка своих предметов

- просмотр списков групп, которым он преподает, студентов и рассчитанных оценок для них

- управление рекомендациями по своим предметам

- просмотр результатов тестирования студентов

Студент

- просмотр списка своих текущих предметов и рассчитанных оценок по ним

- просмотр рекомендаций от преподавателей

- прохождение тестов по предметам

3.11.3

3.11.4 В.4.1.3 Показатели назначения

а.3.11.4.1 В.4.1.3.1 Степень приспособляемости информационной системы к изменению процессов и методов управления:
Информационная система имеет возможность создания новых пользователей с различными правами доступа, ограниченными заранее определенными ролями.
а.3.11.4.2 В.4.1.3.2 Производительность ИС:

- «ИНПОДСТУД» обеспечивает одновременную работу большого количества людей. Количество людей ограничено количеством запросов, отправляемых клиентской частью приложения и зависит от аппаратной архитектуры серверной части приложения;

- время расчета и обмена данными между информационными ресурсами информационной системы определяются техническими возможностями аппаратного обеспечения, на которых размещены ресурсы;

- среднее время работы системы (измеряется в процентах от общего времени измерения) - 99% (максимальное время простоя - 15 минут в день).

3.11.5 В.4.1.4 Требования к надежности

Общими требованиями к надежности «ИНПОДСТУД» являются:

- информационная система «ИНПОДСТУД» должна функционировать бесперебойно во время работы с ним, кроме времени проведения работ по резервному копированию данных, восстановлению данных, смене версий программного продукта, других профилактических работ по техническому обслуживанию, требующих остановку технических средств;

- отказы и сбои в работе рабочей станции не должны приводить к разрушению данных и сказываться на работоспособности информационной системы в целом;

- неправильные действия пользователей не должны приводить к возникновению аварийной ситуации.

3.11.6 В.4.1.5 Требования к безопасности

Конструкция аппаратно-программных средств ИС «ИНПОДСТУД» должна обеспечивать защиту эксплуатирующего персонала от поражения электрическим током в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.003 и ГОСТ 12.2.007. Подключение электропитания к оборудованию «ИНПОДСТУД» электроустановок».

К эксплуатации оборудования «ИНПОДСТУД» должен допускаться персонал, имеющий достаточную теоретическую и практическую подготовку. Эксплуатационная документация должна содержать указания по безопасности при эксплуатации и техническом обслуживании.

Условия эксплуатации объекта автоматизации и характеристики окружающей среды определяются в соответствии с Гигиеническими требованиями к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы (Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03).

Технические средства, входящие в состав ИС «ИНПОДСТУД», должны

удовлетворять требованиям ГОСТ 12.1.002-84 по уровням напряженности электрических полей. Уровень шума на рабочих местах пользователей, создаваемый оборудованием, должен соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.003-83.

3.11.7 В.4.1.6 Требования к эргономике и технической эстетике

Структура размещения информации и представление этой структуры в ИС должны соответствовать следующим требованиям:

Пункты меню в пользовательском интерфейсе должны быть сгруппированы в соответствии с тематикой информации, функциональными задачами и технологией работы;

- каждому пункту меню должна соответствовать только одна выполняемая функция;

- действие должно выполняться только одним способом;

- пункты меню должны называться или изображаться так, чтобы пользователь однозначно понимал их назначение;

- сигнализация об ошибках или ошибочных действиях должна сопровождаться подсказкой о дальнейших действиях;

- при совершении пользователями ошибочных действий должны выдаваться сообщения на русском языке, на основе которых пользователь может определить причину ошибки и способы ее устранения.

3.11.8 В.4.1.7 Требования к защите информации от несанкционированного доступа

Защита от несанкционированного доступа к информации пользователя будет включать в себя следующие средства обеспечения безопасности:

- Идентификация и проверка подлинности субъектов доступа при входе в ИС по паролю условно-постоянного действия, длиной не менее восьми буквенно-цифровых символов, притом обязательно содержащие хотя бы одну цифру и минимум одну буквы.

- Регистрация входа субъектов доступа в информационную систему. В параметрах регистрации указывается дата и время входа пользователя.

3.11.9 В.4.1.8 Требования по сохранности информации при авариях

Сохранность информации должна быть обеспечена в случае возникновения отказа оборудования рабочей станции.

Для обеспечения сохранности информации ИС «ИНПОДСТУД» должно использоваться:

- резервное копирование;

- восстановление данных при программно-аппаратных сбоях, влекущих внеплановую остановку специального программного обеспечения или его компонент, таких как остановка системы при отключении электрического питания, сбоях операционной системы и других;

- восстановление данных в непротиворечивое состояние при сбоях в работе программного и аппаратного обеспечения.

Резервное копирование, архивирование и восстановление данных должно осуществляться с использованием стандартных средств СУБД и в соответствии с утвержденным регламентом.

Время восстановления работоспособности системы - 40 минут.

Контроль над функционированием информационной системы, проведение плановых и внеплановых регламентных работ, устранение отказов и сбоев должны осуществляться Инженером технической поддержки.

3.11.10 В.4.1.9 Требования к патентной чистоте

Проектные решения построения ИС «ИНПОДСТУД» должны отвечать требованиям по патентной чистоте согласно действующему законодательству и распорядительным документам, регламентирующим создание ИС.

Уточнение требований по патентной чистоте должно производиться в договорах на проведение работ по созданию ИС. При этом Исполнителю необходимо привести сведения о наличии лицензий на используемые инструменты разработки программного обеспечения, СУБД и другие программные продукты третьих сторон.

3.11.11 В.4.1.10 Требования по стандартизации и унификации

В процессе разработки ИС «ИНПОДСТУД» должна быть сформирована система показателей, устанавливающая требуемую степень использования стандартных унифицированных методов реализации функций (задач) ИС, а также поставляемых программных средств, типовых математических методов, типовых проектных решений, унифицированных форм документов, общероссийских классификаторов и классификаторов других категорий в соответствии с областью их применения и требованиями к типовым структурным компонентам.

Система должна использовать стандартные, унифицированные методы реализации функций информационной системы:

- поддержка распределенного доступа к информации;

- возможность функционирования на различных аппаратных платформах.

Реализация ИС «ИНПОДСТУД» должна осуществляться с использованием единой системы проектирования. Используемые решения должны обеспечивать унификацию функциональных задач, операций и интерфейсов.

Требования по отдельным типовым проектным решениям должны уточняться на стадии технического проектирования и согласовываться с заказчиком.

В качестве системы управления базами данных должна быть применена единая типовая СУБД промышленного уровня для всех баз данных в рамках решения функциональных задач ИС «ИНПОДСТУД» - в той мере, в какой это является экономически обоснованным.

3.12 В.4.2 Требования к функциям (задачам), выполняемым ИС

В.4.2.1 Требования к функциональным характеристикам прикладного программного обеспечения

Прикладное программное обеспечение ИС «ИНПОДСТУД» должно отвечать следующим общим требованиям:

- обеспечение санкционированного доступа к информационным ресурсам и предоставление информации в объеме, соответствующем правам пользователей, в том числе обеспечение ввода новой информации, замены и ее удаления;

- обеспечение протоколирования действий, выполняемых пользователями при работе с ИС;

- обеспечение модульной реализации ИС для обеспечения возможности расширения круга решаемых задач, увеличения объемов хранения и обработки данных;

В.4.2.2 Требования к обработке данных

ИС «ИНПОДСТУД» должен обеспечивать:

- ввод и хранение информации о учебных группах, их составе студентов, учебных предметов и результатов обучения студентов по предметам;

- обработку и вывод таблицы рассчитанных коэффициентов взаимозависимости дисциплин;

- ввод и редактирование рекомендаций по освоению предметов;

- прохождение целевых тестов по предметам;

- протоколирование результатов работы в ИС;

3.13 В.4.3 Требования к видам обеспечения

3.13.1 В.4.3.1 Требования к математическому обеспечению

В состав математического обеспечения информационной системы «ИНПОДСТУД» должен входить алгоритм поиска междисциплинарных связей между учебными предметами с учетом результатов обучения по ним ранее.

3.13.2 В.4.3.2 Требования к информационному обеспечению

ИС «ИНПОДСТУД» должна обеспечивать возможность ведения справочников, а также их актуализацию.

Общими требованиями к ведению справочников:

обеспечения возможности ведения справочников;

обеспечение возможности внесения новых записей, редактирования существующих и удаления записей с помощью экранных форм в соответствии с правами, предоставленными пользователю.

Состав и содержание справочников будет определен на этапе создания документов технического проекта.

3.13.3 В.4.3.4 Требования к программному обеспечению

Общее (системное) программное обеспечение информационной системы ИС «ИНПОДСТУД» должно соответствовать следующим основным принципам:

- использование сертифицированных программных средств, обеспечивающих реализацию требований, предъявляемых к комплексной системе защиты информации;

- минимальная номенклатура используемых программных средств;

- высокая производительность работы информационной системы;

- реализация основных принципов защиты информации;

- возможность мультипроцессорной обработки данных;

- сопровождаемость обеспечиваться за счет высокого качества. документации по сопровождению, а также за счет использования в программном тексте описания объектов и комментариев; использованием осмысленных и устойчиво различимых имен объектов; размещением не больше одного оператора в строке текста программы; избеганием создания фрагментов текстов программ с неочевидным скрытым смыслом.

Требования к программному обеспечению:

- Веб-сервер Apache2 с модулями mod_php, mod_rewrite

- Среда разработки PhpStorm;

- СУБД MySQL 5.5;

- Инструмент UML моделирования StarUML version 2.0.0-beta 7.

3.13.4 В.4.3.5 Требования к техническому обеспечению

Комплекс технических средств ИС «ИНПОДСТУД» должен обладать вычислительной мощностью, достаточной для:

- хранения и обработки требуемых объемов информации (объемно-временные характеристики информации в зависимости от уровня ее интеграции уточняются на этапе технического проектирования);

- обслуживание пользователя с приемлемым временем отклика ИС;

- устойчивой работы в условиях пиковой нагрузки;

- обеспечения работы прикладных программных пакетов, требующих значительных вычислительных мощностей.

- Обязательными требованиями к техническому обеспечению (исходя из клиент-серверной архитектуры):

- Сервер:

- рекомендуемый процессор: класса Intel CORE Duo с тактовой частотой 2.2 ГГц и выше;

- рекомендуемый объем оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 2048 Мбайт;

- жесткий диск емкостью не менее 22 Гбайт;

- видеокарта может быть любой, т.к. нет требований к производительности видеосистемы.

Клиент:

- рекомендуемый процессор: класса Intel CORE Duo с тактовой частотой 2 ГГц и выше;

- рекомендуемый объем оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 1024 Мбайт;

- жесткий диск емкостью не менее 40 Гбайт;

- видеокарта может быть любой, т.к. нет требований к производительности видеосистемы.

3.13.5 В.4.3.6 Требования к организационному обеспечению

При создании ИС должны быть разработаны организационно-распорядительные документы регламентирующие порядок эксплуатации ИС;

Организационная структура ИС «ИНПОДСТУД» должна предусматривать:

- подготовку пользователя по вопросам эксплуатации и администрирования ПТС, использования защиты информации, и т.п.;

- соблюдение правил техники безопасности персоналом.

Обработка информации выполняется пользователем ИС самостоятельно, при наличии соответствующего доступа.

3.13.6 В.4.3.7 Требования к методическому обеспечению

При разработке информационной системы необходимо учитывать его универсальное применение, для разных задач с изменяющимися параметрами, критериями, данными и обеспечить устойчивость ИС по отношению к таким изменениям.

Для регламентации деятельности пользователей ИС должны быть разработаны следующие нормативно-методические документы:

? порядок эксплуатации ИС;

? работу пользователей с элементами ИС;

В.5 ПОРЯДОК ВНЕСЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ

Настоящее техническое задание может дополняться и изменяться в процессе разработки ИС и проектной документации в соответствии с требованиями ГОСТ 34.602-89 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы».

Не допускается вносить изменения в техническое задание после представления информационной системы на предзащиту дипломного проекта.

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Портфолио

ПУБЛИКАЦИИ:

Информационные технологии в работе с одаренной молодежью: сборник статей [Электронный ресурс] / под ред. М.И. Бальзанникова, С.А.Пиявского, В.В. Козлова. - Самара: СГАСУ. 2015. Влияние междисциплинарных связей на качество обучения студента.

УЧАСТИЕ В КОНФЕРЕНЦИЯХ:

- Всероссийский конкурс «Научный потенциал», 1 заочный тур. Диплом 1 степени;

- Всероссийский конкурс научно-исследовательских работ «Научный потенциал-ХХ1», очный тур. Диплом 2 степени;

- Участие в заочном 1 туре Всероссийской конференции «Шаг в будущее». Приглашение на очный тур.

- Очное участие во Всероссийском научном форуме «Шаг в будущее», г. Москва. Диплом участника.

- Доклад на Международной конференции «Творческий потенциал-2014».

- Постоянное участие на внутренних конференциях ФИСТ.

РАБОТА:

С 01.06.2012 по 01.11.2012 работал в компании «Фабрика качества», которая занимается производством и реализацией пищевой продукции. Задачи: проведение акций в магазинах города, участие в выставках, презентация продукции. За время работы приобрел ценный опыт взаимодействия с людьми, в представлении товара потенциальным покупателем. Ушел с этого места работы по причине перехода на новую работу по специальности.

С 01.11.2012 принят на работу в компанию «ЮПиДжи» на должность программиста, где продолжаю работать по текущее время. Трудовой стаж на текущий момент более 2.5 лет. Характеристика с места работы прилагается.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ:

Серебряный сертификат базового дистанционного тестирования на знание возможностей системы «Гарант аэро». Ноябрь 2014 г\

Размещено на Allbest.ru

...

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.