Размещено на http://www.allbest.ru/

4

Разработка информационной системы «Выбор абитуриента»

Кофанова Т.В.



ВВЕДЕНИЕ

Образование играет важную роль в жизни каждого человека. Высшее же образование оказывает влияние на дальнейшую жизнь человека, на его профессию. Таким образом, можно считать, что выбор будущей профессии - это один из основополагающих вопросов, решаемых человеком, так как выбор профессии играет важную роль в жизни индивида.. Поэтому был разработан целый ряд методик, направлений на помощь в определении наиболее подходящей индивиду профессии.

Объектом исследования данной выпускной квалификационной работы является Белгородский государственный национальный исследовательский университет и структура его подразделений.

Предметом исследования является работа вуза в сфере профессиональной ориентации абитуриентов.

Актуальность данной работы не ставится под сомнение, так как выбор профессии - крайне важный выбор в жизни каждого индивида, который впоследствии влияет на жизнь человека. Однако, процесс выбора тяжел сам по себе. Главной задачей профориентации является упрощение этого процесса, путем подбора профессии исходя из психологического анализа склонностей индивида.

Также, можно заметить, в последние годы возросло количество ресурсов, предоставляющих свои услуги в сфере профориентации. Из чего можно заключить, что также вырос и спрос на данный вид услуг.

Профориентация включает в себя прохождение тестов для определения личных свойств характера и предпочтений, которые зачастую не столь очевидны самому человеку. На основе результатов тестирования индивиду предоставляется список возможных для него профессий.

Общая цель работы это усовершенствование процесса профориентации школьников путем создания информационной системы способной помочь абитуриенту подобрать наиболее подходящее ему направление подготовки или специальность в рамках Белгородского государственного национального исследовательского университета, а именно разработка информационной системы «Выбор абитуриента». В ходе достижения общей цели выпускной квалификационной работы решаются следующие задачи:

- изучение структуры и общих принципов деятельности работы приемной комиссии в НИУ «БелГУ»;

- подробное изучение подразделений вуза и его специальностей и направлений подготовки студентов, анализ статистики приема студентов;

- обоснование необходимости автоматизации деятельности на основании результатов анализа;

- разработка информационной системы для профориентации абитуриентов «Выбор абитуриента».

Выпускная квалификационная работа состоит из четырех глав, которые посвящены отдельным вопросам. В первой главе работы освящена общая характеристика предметной области, также проведен анализ предприятия, на основе которого были построены диаграммы «КАК ЕСТЬ». В данной главе рассматривается структура университета в целом, и устанавливаются общие требования к будущему программному средству. Вторая глава посвящена обоснованию решений проектирования и выбору программного обеспечения для реализации проекта. В третьей главе данной работы рассматриваются аспекты проектирования и вопросы, связанные с реализацией и тестированием системы, в главе также были построены диаграммы «КАК ДОЛЖНО БЫТЬ», с помощью которых описывается работа программы. В последней главе приведен технико-экономический анализ рассматриваемой системы.

Дипломная работа составляет 92 страниц, содержит 29 рисунков, 3 таблицы, приложения, 48 источников литературы.



1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

1.1 Общая характеристика предприятия

Белгородский государственный национальный университет представляет собой 7 институтов и 3 факультета, на каждом из которых ведется набор на различные специальности и направления подготовки.

Структура университета представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структура университета НИУ «БелГУ», специальности и направления подготовки студентов

Белгородский государственный национальный исследовательский университет является одним из крупнейших и престижнейших вузов не только Белгородской области, но и Российской Федерации в целом. Университет постоянно включают в различные рейтинги вузов, как на территории РФ, так и зарубежья, что отражает успешность политики вуза.

Начиная с 2014 года НИУ «БелГУ» функционирует и как университет предпринимательского типа. Это означает, что вуз готовит специалистов, которые еще на стадии обучения включаются в реализацию конкретных коммерческих проектов, приобретают не только теоретические знания, но и

практический опыт работы[5].

НИУ «БелГУ» проводит серьезную политику агитации абитуриентов вуза, в рамках чего проводятся дни открытых дверей не только вуза в целом, но и его институтов и факультетов. В рамках таких мероприятий, абитуриентам предоставляется возможность увидеть вуз изнутри, посредством экскурсий и конференций, также для абитуриентов существует возможность общения с преподавателями и студентами, которые консультируют их по различным вопросам. Также на базе вуза проводятся подготовительные курсы для школьников. При всем преимуществе таких мероприятий профориентации абитуриентов предоставляется крайне малое значение.

1.2 Описание информационного обеспечения предприятия

В основе профориентации лежит принцип подбора будущей профессии для человека, максимально опирающийся на склонности и предпочтения самого человека. Такой подход нацелен на то, чтобы человек максимально вкладывал свой потенциал в дело, которое ему близко «по духу». Для выявления сильных сторон индивидуума было разработано множество методик тестирования различными учеными. Но применение лишь одной из методик не может гарантировать абсолютно верного результата. Поэтому в процессе профориентации человека следует применять комплекс методик.

Опросник профессиональной готовности (ОПГ). В основу данного опросника положен принцип самооценки учащимися одновременно своих возможностей в реализации определенных задаваемых опросником умений (учебных творческих, трудовых, социальных и т.д.), своего реального, пережитого и сформированного в личном опыте эмоционального отношения, возникающего всякий раз при выполнении описанных в опроснике видов деятельности и своего предпочтения или нежелания иметь оцениваемые виды деятельности в своей будущей профессии. ОПГ дает возможность профконсультанту получать в достаточной степени достоверную информацию о наличии, взаимном сочетании, успешности реализации и эмоциональном подкреплении у подростков профессионально ориентированных умений и навыков, что позволяет ему на основе этих данных судить о степени готовности оптанта к успешному функционированию (учебе, работу) в определенной профессиональной сфере[22].

Карта интересов. Опросник разработан А.Е. Голомштоком. Предназначен для изучения интересов и склонностей школьников старших классов в различных сферах деятельности. Голомшток выделяет 23 таких сферы: физика, математика, химия, астрономия, биология, медицина, сельское хозяйство, филология, журналистика, история, искусство, геология, география, общественная деятельность, право, транспорт, педагогика, рабочие специальности, сфера обслуживания, строительство, легкая

промышленность, техника, электротехника[43].

Методика профессионального самоопределения Дж. Голланда. Её суть в том, что успех в профессиональной деятельности зависит от соответствия условия типа личности и типа профессиональной среды. Поведение человека определяется не только его личностными особенностями, но и окружением, в котором он проявляет свою активность. Люди стремятся найти профессиональную среду, свойственную своему типу, которая позволила бы им полнее раскрыть свои способности, выразить ценностные ориентации. Методика профессионального самоопределения Дж. Голланда позволяет соотнести склонности, способности, интеллект с различными профессиями

для наилучшего выбора профессии[18].

Тест Климова. Методика предназначена для отбора на различные типы профессий в соответствии с классификацией типов профессий Е.А.Климова.

Можно использовать при профориентации подростков и взрослых[12].

Мотивация. Стремление к улучшению результатов, неудовлетворенность достигнутым, настойчивость в достижении своих целей, стремление добиться цели, во что бы то ни стало -- является одним из главных свойств личности, оказывающих влияние на всю человеческую жизнь. Многочисленные исследования показали тесную связь между уровнем мотивации достижения и успехом в жизнедеятельности.

Тест направленности личности. Для определения личностной направленности в настоящее время используется ориентационная (ориентировочная) анкета, впервые опубликованная Б.Бассом в 1967 г. Анкета состоит из 27 пунктов-суждений, по каждому из которых возможны три варианта ответов, соответствующие трем видам направленности личности. Респондент должен выбрать один ответ, который в наибольшей степени выражает его мнение или соответствует реальности, и еще один, который, наоборот, наиболее далек от его мнения или же наименее соответствует реальности[27].

1.3 Анализ деятельности отдела информационных технологий «как есть»

Основной задачей профориентации студентов является привлечение как можно большего числа абитуриентов для поступления в вуз. Данную деятельность можно представить в виде диаграмм IDEF0 (рисунок 2).

Рисунок 2 - Контекстная диаграмма «Профориентация школьников»

На данной диаграмме входными данными является школьник, т.е. человек, заинтересованный в профориентации своих направлений и склонностей. В процессе профориентации принимают участие сотрудники вуза и сеть Интернет, использование таких механизмов в профориентации студентов позволяет взглянуть на проблему выбора профессии с различных сторон. Информационными ресурсами процесса являются: информация о вузе и статистика прошлых лет. Выходными данными такого процесса становятся абитуриент, т.е. человек, заинтересованный в поступлении в вуз, и внутренняя статистика, получаемая в результате процесса. Более подробно данный процесс представлен на диаграмме декомпозиции на рисунке 3.

Рисунок 3 - Диаграмма декомпозиции «Профориентация школьников»

Как можно увидеть на диаграмме, процесс профориентации школьника начинается с предоставления ему статистики прошлых лет, что означает, что пользователь просматривает и анализирует статистические данные абитуриентов за предыдущие несколько лет. Далее, школьнику предоставляется информация о специальностях и направлениях подготовки, по которым ведет свою деятельность вуз, после чего происходит проведение индивидуальной работы со школьником сотрудником приемной комиссии, в ходе которой обучающийся может уточнить непонятную ему информацию, полученную на предыдущих этапах. И, наконец, происходит консультирование по выбранной специальности или направлению подготовки. профориентация школьник выбор абитуриент

Декомпозиция процесса «Профориентации школьников» весьма примерна и укрупнена. Так как сам процесс не имеет унифицированной формы, поэтому даже рассмотренные процессы имеют различный порядок, и некоторые из них упускаются в процессе профориентации.

Далее обратимся к процессу предоставления статистики прошлых лет, представленному на рисунке 4.

Рисунок 4 - Диаграмма декомпозиции «Предоставление статистики прошлых лет»

На данном этапе происходит получение школьником начальных сведений о статистике на сайте университета, другие электронные ресурсы не рассматриваются, т.к. они не могут предоставить полной и адекватной информации. После, полученная информация анализируется пользователем. Затем происходит уточнение полученных сведений сотрудником университета, такой процесс возможен при обращении в приемную комиссию университета, посещении дней открытых дверей или же с помощью сайта университета. Итогом такого процесса является школьник, ознакомленный со статистикой вуза.

Далее необходимо рассмотреть процесс предоставления информации о специальностях и направлениях подготовки вуза (рисунок 5).

Рисунок 5 - Диаграмма декомпозиции «Предоставление информации о специальностях и направлениях подготовки вуза»

Из представленной диаграммы можно увидеть, что процесс предоставления информации о специальностях и направлениях подготовки вуза состоит из процессов: ознакомление с имеющимися специальностей или направлений подготовки, определение интересующих специальностей и направлений подготовки, а также уточнение списка, согласно предоставленной сотрудником информации. Итогом процесса является школьник с перечнем подходящих ему специальностей и направлений подготовки.

1.4 Требования к разрабатываемой подсистеме

1.4.1 Функциональные требования к подсистеме

Данная подсистема предназначена для использования школьниками или прочими абитуриентами вуза для определения подходящей им специальности или направление подготовки на основе их личных качеств и склонностей. Проведение подобной работы с абитуриентами позволит помочь в выборе будущей профессии школьникам и выпускникам среднеспециальных образовательных учреждений, и тем самым повысит привлекательность вуза для них.

Целью данной информационной системы является предоставление абитуриентам возможности исследовать свои склонности, личные качества и характер и получить стороннюю оценку и рекомендации по выбору направления подготовки или специальности. Побочной целью системы является сбор внутренней статистики для вуза. Что позволит ему корректировать свою образовательную политику.

Для реализации поставленных целей информационная система должна отвечать следующим функциональным требованиям:

- централизация данных в едином хранилище - базе данных;

- автоматизация процесса тестирования и выдачи результатов;

- удобство в построении графиков на основе статистики;

- автоматизация сбора внутренней статистики;

- разграничение ролей и доступа для пользователей системы; - взаимодействие интерфейсов с базой данных системы.

1.4.2 Требования к надежности

Информационная система должна отвечать требованиям безопасности и надежности. Эти требования должны достигаться за счет заранее продуманных и разработанных прав доступа (ролей), разграничивающих доступ пользователей к информации. Пользователям группы «Гость» должны предоставляться возможности просмотра имеющейся статистики и возможность прохождения тестирования, но доступ к статистике, собираемой приложением, должен быть строго запрещен. Пользователям групп «Администратор» должен быть обеспечен доступ ко всей информации, такой, как справочники, константы или перечисления.

На основании созданных ролей должны быть построены графические интерфейсы пользователей, с одной стороны, способствующие достижению безопасности и надежности, с другой стороны, облегчающие работу пользователей.

1.4.3 Требования к информационной и программной совместимости

Информационная система должна обеспечивать информационную совместимость с основными приложениями под управлением операционной системы Windows (Word, Excel, Access). Программная совместимость обеспечивается автоматически в связи с использованием программных средств, совместимость которых обеспечена конструктивно (на этапе их создания) - платформа Borland C++ Builder. Система реализуется для операционной системы Windows.

1.4.4 Требования к техническому и программному обеспечению

Информационная система ориентирована для использования на персональных компьютерах класса IBM PC, начиная с Pentium II, объем оперативной памяти 1 Гб и свободного места на жестком диске 200Мб.

Программные требования: Windows ХР, Vista, 7, 8, 8.1.

Основное программное требование серверной части подсистемы является наличие программных продуктов: Borland C++ Builder, IBExpert.



1.5 Анализ существующих информационных систем

Для разработки наиболее адекватной информационной системы не следует пренебрегать опытом и достижениями других разработчиков в рамках данной области, так как разработка системы, которая не сможет конкурировать с имеющимися на рынке - обречена на провал. Поэтому следует досконально изучить подобные информационные системы и выявить их преимущества и недостатки.

В процессе подробного изучения предметной области были рассмотрены следующие сайты, предлагающие свои услуги в сфере профессиональной ориентации:

- Профориентация - сайт, на котором возможно пройти тест на профориентацию. Тестирование происходит в режиме онлайн. Данный сайт ориентирован, прежде всего, на школьников, которые хотят оценить свои профессиональные предпочтения.

Ресурс предлагает пользователю тест: Опросник профессиональной готовности [33].

- ПрофГид - также представляет собой веб-сайт, с расположенными на нем методиками тестирования: карта интересов, методика профессионального самоопределения Дж. Голланда, тест Климова [34].

- Учеба.ру - на основе ответов на вопросы ресурс определяет сферы интересов, личные и профессиональные особенности и предлагает список наиболее подходящих профессий [42].

Ресурс предлагает пользователю такие тесты как: карта интересов, мотивация.

- Новосибирский государственный педагогический университет, Институт рекламы и связи с общественностью - ресурс предлагает абитуриентам прохождение тестирования «Профориентационный тест», основу которого составляет тест направленности личности [28].

- Тест на профориентацию - на данном сайте можно пройти комплексное онлайн-тестирование, направленное на определение профессиональных предпочтений. Тест будет интересен всем желающим, которые хотят узнать, к каким профессиям они испытывают наибольшую склонность.

Комплекс включает в себя следующие тесты: дифференциальнодиагностический опросник(тест Климова), опросник профессиональной готовности, опросник профессиональной направленности Д. Голанда [39].

Основываясь на полученной в процессе анализа информации, можно с уверенностью сказать, что существующие ресурсы для профессиональной ориентации не могут конкурировать с разработанной информационной системой, ввиду того, что данная система предназначена для использования конкретным вузом, а имеющиеся системы имеют более широкую направленность

В итоге, первая глава посвящена общей характеристике предметной области. В ней также проведен анализ предприятия и были построены диаграммы «КАК ЕСТЬ». В данной главе рассматривается структура университета в целом, и устанавливаются общие требования к будущему программному средству.



2. ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ

2.1 Выбор методологии проектирования

В основе проектирования для любой информационной системы лежат технологии, методологии и инструментальные средства проектирования. Методология реализуется посредством конкретных технологий и поддерживающих их стандарты, методики и инструментальные средства. Ими обеспечивается выполнение процессов проектирования. Таким образом, правильный выбор методологи крайне важен для дальнейшей разработки.

- Методология Microsoft Solutions Framework. Данная методология разработки была предложена корпорацией Microsoft.

Основные этапы MSF:

- формулирование,

- планирование,

- разработка,

- стабилизация, - внедрение.

Фаза внедрения продолжается вплоть до момента, когда продукт становится прибыльным. Для каждой из фаз задаются результаты и зоны ответственности. К процессу разработки предлагается интерактивный подход. Пока не внедрено решение, оно не будет считаться законченным. Для стратегии версионирования предполагается первоначально реализация основного функционала, и только потом доработка дополнений в новых версиях.

Проектная группа включает в себя шесть ролевых кластеров, каждый из которых обладает личной зоной ответственности: разработка, тестирование, удовлетворение заказчика, управление программой, управление выпуском, управление продуктом. Команда насчитывает от трех до десяти человек. В проекте отсутствует должность менеджера проекта, а ответственность распределена на лидеров каждой из ролей [11].

- Dynamic Systems Development Method - метод разработки динамических систем (DSDM). В его основе лежит концепция быстрой разработки приложений (RAD). Она представляет из себя инкрементный и итеративный подход, в которых участие пользователя играет важную роль. Как правило, DSDM используется для проектов информационных систем, характеризующимися сжатыми сроками и бюджетами. Основными методиками методологии DSDM:

Тайм-боксинг предполагает подразделение целого проекта на составляющие части, имеющие каждая свой бюджет, требования и срок выполнения, распределенные по принципу MoSCoW. Так как время и бюджет строго регламентированы, то остается возможным только изменение требований. Если возникает ситуация, при которой проект не может уложиться в бюджет или график , то требования, обладающие наименьшим приоритетом опускаются. Что соответствует принципу 20/80.

Метод MoSCoW определяет путь распределения объектов по различным приоритетам. Must - такое требование обязано соответствовать экономическим нуждам. Should - следует ли реализовывать это требование, если успех проекта от него не зависит. Could - необходимо ли оставлять это требование, в случае если оно не имеет влияния на деловую потребность проекта. Would - можно ли перенести выполнение требования, если имеется время.

Прототипирование - это создание прототипов системы в процессе разработки на ранних этапах. Это позволяет определить слабые места в системе и позволит ее тестирование будущими пользователями.

Тестирование - проведение тестов системы для каждой итерации.

Моделирование с целью визуализиования в виде диаграмм той части системы, с которой продолжается работа.

Достоинствами этого метода можно назватьмалый объем

документирования, быстрое получение результата и раннее тестирование. Недостатками же можно назвать невозможность применения DSDM к тем проектам, где нельзя применить принцип 20/80. К таким системам относятся те, в которых более важна безопасность данных. Информационная система вуза необходима для оперирования персональными данными, поэтому вопрос безопасности является одним из актуальных. Таким образом, применение в разработке информационной системе вуза методологии DSDM возможно лишь фрагментарно.

- Экстремальное программирование. Основными идеями экстремального программирования (ХР), в контексте процесса проектирования являются:

Разработка через тестирование. Определяют приемочное тестирование и тестирование модулей. Разработчиком исследуется правильность кода с помощью выполнения для модуля всех тестов, приемочным тестированием является удовлетворение всех требований заказчика. Объектом тестирования при проектировании является модель разрабатываемой системы, такие как: объектная, субъектная, процессная, тестируемые на полноту, непротиворечивость, неизбыточность и адекватность. В отличие от ХР, где сначала пишется тест, а затем составляется по нему код, при проектировании первоначально определяются функциональные требования и информация, характеризующая объект, и затем проектируется удовлетворяющая им модель.

Игра в планирование. Осуществляется разграничение ответственности: то есть, заказчик следит за принятием бизнес-решений, которые фиксируются в виде функциональных требований, а разработчиком принимаются лишь технические решения. Данный подход возможно полностью перенести в процесс проектирования.

Парное программирование. Суть его в том, что код модуля пишется двумя программистами совместно, они заменяют друг друга. После чего пары меняются, поэтому, получается, что каждый разработчик свободно владеет кодом, что позволяет им вносить в него модификации (рефакторинг), таким образом, интеграция осуществляется непрерывно, без видимых затруднений. При применении подхода к проектированию роль кода модуля играет разрабатываемая модель или ее декомпозиция. Под рефакторингом понимается процесс изменения содержания модели без измения ее функций и содержащейся в ней информации. При использовании парного проектирования осуществляется коллективное владение моделями системы и становится возможной выработка стандарта проектирования, т.е. нотации, правила представления информации, внесения изменения, точки зрения проектирования, интерфейсов и т.д.

Частые небольшие релизы. Роль релиза в процессе разработке может играть эскизный проект, предназначенный для конечного пользователя.

Главное отличие XP от других методологий заключается в том, что заказчик обязан находиться постоянно на связи и быть доступным для вопросов при условии взаимозаменяемости членов команды.

Достоинством может считаться совместное владение практически всеми моделями проекта, что крайне важно в процессе проектирования. Правда, недостатком будет являться возможность одного из членов команды вносить изменения в модель без согласования с остальными. Данная проблема в ХР решается путем тестированием, однако, при проектировании выявить ошибки становится намного труднее.

- SCRUM. Другой вариант подобной гибкой методологии для управления процессом разработки информационной системы - это Scrum. Он осуществляется за счет итераций. Итерация в Scrum имеет название сприт. Любые пожелания заказчика или функциональные требования будут хранится в резерве проекта, будучи отсортированными по степени важности. В начале каждого из спринтов выносится на обсуждение список функций и задач, подлежащих реализации, так формируется резерв спринта. В процессе реализации спринта цели и требования спринта не подлежат изменению, однако, если цели потеряли свою актуальность или невозможно их выполнение в срок, то процесс можно остановить.

За счет краткости спринтов достигается гибкость, как правило, проект длится от двух до четырех недель. Сотрудничество с заказчиком осуществляется посредством совещания по выбору списка очередных задач для спринта. В процессе работы по проектированию в Scrum используются несколько типов совещаний для команды разработчиков. Как правило, в начале спринта формируется резерв спринта и определяются технические вопросы по его реализации. Каждый день предоставляется отчет по результатам работы и возникшим в процессе проблемам. На стадии завершении спринта происходит демонстрация результатов и анализируется работа команды.

В Scrum-методологии предусмотрено шесть ролей, разделенных на две группы: пользователи: управляющие персоналом, клиенты, экспертыконсультанты; и разработчики: владелец проекта, скрам-мастер, команда.

Среди достоинств методологии можно выделить быстрые сроки разработки, систему организации труда, тесную и строго определенную работу с заказчиком. К недостаткам можно отнести отсутствие определения общей модели в фазах создания проекта. Это приводит к тому, что при реализации части системы возможен момент, когда будет требоваться изменение наибольшей части из созданных для реализации оставшихся функций.

- Feature driven development. Для управляемой функциональностью разработки (FDD) определяют процессы:

- Разработка общей модели. Анализируется анализ круга задач, предназначенных для решения, производится описание системы, ее составных частей, ее внешнего окружения, их анализ и взаимодействие. Анализ осуществляется группами, затем происходит коллективное обсуждение, и производится экспертиза результата. Модель, получаемая в итоге, выступает основой, которая может быть подвержена изменениям в процессе работы

- Разработка списка необходимых системе функций. Такой список составляется на предыдущем этапе. Исходная область разделяется на предметные области, характеризуются происходящие в них бизнес-процессы. В конечном итоге формируется список функций или свойств, которые представлены в виде действия, результата, объекта. Либо функция является свойством, то есть функцией, которая реализуется в течение двух недель, либо разделяется на несколько свойств.

- Планирование работ по каждой функции. Распределяются владения классами и свойства организуются в группы между ведущими программистами.

- Проектирование функций. Ведущими разработчиками и программистами составляются диаграммы последовательности для каждого выбранного на текущие две недели свойства. Реализуются образы методов и классов, также осуществляется анализ дизайна.

- Реализация функций, и последующее их тестирование с включением в главный проект.

Для осуществления контроля над процессом разработки проекта становится необходимым регистрировать разработку каждого свойства. FDD определяет шесть последовательных этапов, осуществляемых для каждой функции или свойства. Так, в процессе проектирования полностью завершаются первые три этапа: анализ области, дизайн и проверка дизайна; в процессе реализации выполняются последние три: код, проверка кода, включение в сборку. В процессе каждого этапе можно увидеть его процент выполнения.

FDD построен за счет объединения наиболее успешных и известных практик: разработка по функции, объектное моделирование области, индивидуальное владение классом, проверка кода, команда по разработке функций, конфигурационное управление, обозримость хода работ и результатов, регулярная сборка.

Как видно при рассмотрении, данный метод объединил в себе лучшие практики из области современной программной инженерии. Это позволяет решать крупные задачи используя процесс разработки модели. Недостатками можно считать огромный объем документации, большое количество человек в команде разработчиков, менее интенсивное взаимодействие ее членов, а также индивидуальное владение кодом.

Самой распространенной из рассмотренных является методология FDD с применением в процессе проектирования и реализации практик других методов (XP, Scrum)[24].

2.2 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению

Для наиболее качественного решения поставленной задачи необходимо подобрать соответствующее техническое обеспечение. Техническое обеспечение для процесса проектирования включает в себя саму ЭВМ (системный блок), монитор, клавиатуру, компьютерную мышь.

В процессе выбора ЭВМ важно использовать полный ряд характеристик. Такими характеристиками можно назвать объем памяти, производительность, качество, стоимость, надежность и другие.

В зависимости от соответствия ЭВМ указанным характеристикам находится возможность работы с необходимыми программными средствами, и, собственно, успешность создания системы.

На настоящий момент в мире распространены ЭВМ нескольких классов: большие, мини- и микро-ЭВМ. Большие ЭВМ обладают крайне высокой стоимостью и быстродействием. Их предназначение состоит в решении сложных задач, которые требуют большого объема вычислений. Они нашли применение в космической отрасли, в проведении фундаментальных научных исследований, в ядерной физике и т.д.

Персональные ЭВМ (ПЭВМ) являются типичным представителем класса микро-ЭВМ. Мини-ЭВМ являются промежуточным звеном между большими и микро-ЭВМ.

ПЭВМ в наибольшей степени подходят для решения экономических задач. Так как они характеризуются небольшими размерами, невысокой стоимостью, и имеют удовлетворяющие характеристики надежности, быстродействия и объема памяти. Поэтому, эти машины получили такое широкое распространение, так как они могут найти применение практически на любом предприятии.

В процессе выбора ПЭВМ для осуществления комплекса поставленных задач следует обратить внимание на следующие характеристики:

- объем оперативной памяти;

- объем жесткого диска;

- скорость обработки данных;

- наличие периферийных устройств;

- другие технические характеристики ПЭВМ[37].

2.3 Обоснование проектных решений по информационному обеспечению (ИО)

Определение информационного обеспечения появилось в процессе создания автоматизированных систем управления (АСУ). Информационное обеспечение включает в себя внутримашинное, включающее массивы данных: входные, выходные, промежуточные, программы для решения задач; и внемашинное, включающее в себя системы направленные для классификации и кодирования нормативно-справочной информации (НСИ), оперативных документов.

Одним из главных требований к информационному обеспечению является достоверность данных, содержащихся в информационной базе.

Необходимый уровень достоверности данных в информационных базах поддерживается с помощью высокой степени контроля, который распространяется на все стадии работы с данными.

Специфичность технологии обработки данных напрямую связана с такими факторами: наличие накопителей информации, функционирование в состоянии диалога с пользователем, исключение использования бумажных технологий для обработки информации.

В составе технологических операций имеются:

- ввод/вывод данных;

- загрузка программы;

- контроль информации и возможность проведения корректировки;

- формирование информационных массивов; - справочно-информационное обеспечение.

Существует несколько способов регистрации первичной информации:

- документальный;

- автоматический;

- документальный с регистрацией на машинном носителе.

По методу образования связей между данными различают сетевую, реляционную и иерархическую модели. Сетевая и иерархическая модели нуждаются в наличие связей между данными, которые имеют общие признаки. В рамках иерархической модели связи такого вида могут быть изображены в виде дерева-графа, в сетевой модели возможно существование связи “всех со всеми”. Реляционная модель представляет собой простейшее и наиболее привычный вид представления данных в виде связанных таблиц.

На данный момент времени в наибольшей степени техническим возможностям персональных компьютеров соответствуют реляционные системы. Характеристики скорости этих СУБД обеспечиваются специальными способами ускоренного доступа к информации, а именно, индексирование баз данных. Для создания информационной системы можно рассмотреть СУБД InterBase, которая обладает большим количеством серьезных средств для манипулирования базами данных.

2.4 Обоснование проектных решений по программному обеспечению (ПО)

Программное обеспечение - это совокупность программ системы обработки информации и программных документов, которые необходимы для эксплуатации таких программ (ГОСТ 19781-90)

Программное обеспечение - совокупность программ, документации, процедур и правил, относящиеся к процессу функционирования системы

обработки данных.[37]

Программное обеспечение обычно классифицируют по следующим

признакам:

По способу использования и распространения ПО можно разделить на:

- открытое;

- закрытое;

- свободное.

По назначению ПО делится на:

- прикладное;

- системное;

- инструментальное.

Для свободного программного обеспечения возможно распространение, установка и использование на всех компьютерах дома, в школах, вузах, офисах, а также государственных и коммерческих учреждениях без каких-либо ограничений.

На данный момент на компьютерах Белгородского государственного национального исследовательского университета не установлены аналоги подобные разработанной информационной системе.



2.5 Обоснование проектных решений по технологическому обеспечению

В зависимости от степени рациональности проектирования технологического процесса, находится степень снижения стоимостных и трудовых затрат.

Как правило, технологический процесс содержит несколько этапов. Целью первого этапа представляется сбор, регистрация, а затем и передача данных на дальнейшую обработку. Обычно результатом является создание документа. Целью второго этапа является перенесение данных на носители и составление первоначального макета информационной базы. На третьем этапе осуществляются операции сортировки, накопления, корректировки и обработки данных.

В ходе выбора варианта технологического процесса важно следовать следующим требованиям:

- решение задач в определенные сроки;

- гарантирование достоверности обрабатываемой информации;

- гарантирование минимальных стоимостных и трудовых расходов на обработку данных;

- вероятность решения задачи в различных режимах; - возможность обработки данных на ЭВМ.

Опираясь на перечисленные выше требования можно установить целесообразность проектирования информационной системы, которое сможет позволить децентрализацию процесса решения задачи, тем самым повысив производительность.

В ходе обработки данных необходимо использование массивов информации. Такой ход дает ряд преимуществ в скорости выбора, поиска, сортировки и т.д. Однако, необходимо реализовать возможность просмотра полученных результатов. Таким образом, становится актуален вопрос выбора режима: диалоговый или пакетный.

Использование пакетного режим поможет снизать степень

вмешательства пользователя в процесс решения задачи, требуя от него лишь строгого осуществления операций по вводу и корректировке данных, однако, также появляется угроза полной загрузки ЭВМ, крайне неудобная пользователю.

Как показывает практика, использование систем, используя методы составления модели, основанные на диалоге, делает возможным более гибкую связь ЭВМ с пользователем.

У режима диалога существует ряд преимуществ: обеспечение защиты во время несанкционированного доступа; удобство при работе с базой; обеспечение прямого участия пользователя в ходе решения задачи; быстрый поиск, доступ и выдача информации в каждый момент времени, возможность выбора различных режимов работы; управляемость процессом; реализация быстрого перехода от одной операции к следующей.

2.6 Выбор средств разработки программного обеспечения

Прежде чем перейти к разработке информационной системы, важно определить, какие программные средства будут задействованы в процессе построения системы.

Проанализировать компанию можно, используя AllFusion Process Modeler 7 (BPwin) -- удобное средство для проведения системного анализа производственной и деловой активности компании. Оно позволяет на практике отслеживать соответствие структуры документооборота, бизнеса, финансовых потоков динамичным и жестким экономическим требованиям. Система BPwin может помочь в повышении конкурентоспособности, а также оптимизировать управленческие процессы. При использовании BPwin достигаются такие результаты: исключение бесполезных и лишних действий, снижение затрат ресурсов, улучшение гибкости и эффективности бизнеса.

BPwin - важнейший инструмент, используемый бизнес-аналитиками и менеджерами, для системных аналитиков и разработчиков - это к тому же еще и важное средство для моделирования процессов в контексте создания корпоративных информационных систем.

AllFusion Process Modeler 7 (BPwin) имеет следующие функциональные возможности:

- возможность поддержки нескольких нотаций: потоков данных (DFD), IDEF0 (федеральный стандарт США, рекомендации Госстандарта РФ) и потоков работ IDEF3 (федеральный стандарт США);

- анализ показателей производительности и затрат;

- интуитивно-понятный графический интерфейс;

- свойства, назначаемые пользователем (UDP);

- методы обеспечения корректности модели;

- организационные графики;

- документированный центр проекта;

- интерфейс для средств имитационного моделирования;

- работа с моделями бизнес-процессов посредством собственных программных приложений;

- интеграция процессов/данных;

- собственный генератор шаблонов отчетов. Report Template Builder.

К недостатки BPwin можно отнести:

- невозможность изменения с помощью мыши размеров текстовых полей. Поэтому, при наборе текста необходимо делать перевод строки таким образом, чтобы размеры соответствовали диаграмме;

- отсутствие возможности редактировать текст типа Header/footer;

- невозможность замещения английских слов в заголовках формы на русские;

- имеющийся интерфейс не до конца подуман в процессах сохранения и закрытия проекта;

- использование устаревших кириллических шрифтов;

- невозможность копирования одного или группы объектов, возможно лишь полное копирование диаграммы[4].

Также важным этапом является выбор программного обеспечения, с помощью которого будет осуществляться проектирование. Такой выбор необходимо делать, основываясь на возможностях, предоставляемых продуктом.

Borland C++ Builder - система быстрой разработки, основанная на технологии визуального проектирования и событийного программирования. Программирование в таких системах заключается, в основном, в наглядном создании приложений из набора готовых компонентов, которые содержатся в самой среде и в написании функций для обработки тех или иных событий, на которые реагирует Windows.

C++Builder осуществляет высокое быстродействие в процессах компиляции и сборки 32-разрядных приложений для современных операционных систем семейства Windows, включая OLE взаимодействие клиент-сервер. Система также отображает время, которое затрачивается на главные этапы при построении программ. Таким образом, результирующие программы прекрасно оптимизированы как по скорости исполнения, так и по затратам памяти.

C++Builder представлен в трех вариантах:

- Standard (стандартный);

- Client/Server Suite (для разработки систем в рамках архитектуры клиент/сервер);

- Professional (для профессионалов разработчиков, работающих с сетевой архитектурой)[3].

Последние два варианта функционально дополняют стандартный посредством разномасштабного словаря данных, исходных текстов визуальных компонент, новых функций языка запросов SQL, службы мониторинга программ, пакета поддержки систем Internet, и рядом других средств.

C++ Builder осуществляет работу с базами данных разных видов:

dBASE, включающий в себя: Sybase, InterBase, Oracle и Informix; и

Paradox, а именно: FoxPro, Excel, Access и Btrieve. Механизм BDE (Borland Database Engine) обеспечивает удивительную простоту и прозрачность в обслуживании связей с базами данных. Проводник Database Explorer служит для графического изображения связей и объектов баз данных.

Справочная служба C++ Builder способна оказать помощь в различных ситуациях, так как содержит полное описание каждой управляющей компоненты, включая списки свойств и методов, а также многочисленные примеры.

Таким образом, благодаря двусторонней интеграции приложения, средствам управления проектами и синхронизации между средствами текстового и визуального редактирования, а также встроенному отладчику -

C++ Builder корпорации Borland предоставляет собой великолепную среду разработки[3].

Для работы с базой знаний, в данной информационной системе использовались компоненты панелей инструментов: InterBase, DataAccess,

DataControl и Standard.

Для подключения базы данных используется IBDatabase из панели инструментов InterBase, там же располагаются и компоненты IBTransaction,

IBTable.

Компонент IBTransaction необходим для совершения транзакций. IBTable нужен для отображения таблицы или представления, для чего нужно соединить компонент с IBDatabase посредством IBTransaction. Далее необходимо разместить на форе компоненты DataSource из панели инструментов DataAccess и DBGrid из DataControl, после чего последовательно их подключить.

Невизуальные объекты не обязательно выгружать на форму, их можно поместить в DataModule. Такой компонент-контейнер может содержать компоненты со страницы Data Access, а сам он не виден пользователю во время выполнения. Преимуществом DataModule является то, что невидимые компоненты, будучи размещенными отдельно от формы, не мешают разработчику проектировать приложение по своему усмотрению, к тому же использование DataModule помогает устранить избыточность компонентов. Например, несколько компонентов IBDatabase.

В разработанном приложении отображены необходимые наборы данных, а также реализованы различные возможности работы с данными

Для реализации базы знаний, содержащей структурированную информацию о вариантах серверных операционных систем, было выбрано программное обеспечение IBExpert.

IBExpert -- GUI-оболочка, предназначенная для разработки и администрирования баз данных InterBase и Firebird, а также для выбора и изменения данных, хранящихся в базах.

Основные достоинства IBExpert:

- поддержка InterBase версий 4.х, 5.х, 6.х, 7.х, 2007 и 2009; Firebird 1.х, 2.x, 3.x; Yaffil 1.х;

- работа одновременно с несколькими базами данных;

- отдельные редакторы для всех объектов БД с синтаксической подсветкой;

- мощный SQL-редактор с историей запросов и возможностью их фонового выполнения;

- автозавершение кода SQL (название таблиц, полей, и т. п.);

- отладчик хранимых процедур и триггеров;

- поиск в метаданных;

- полное и частичное извлечение данных и метаданных;

- анализатор зависимостей объектов баз данных;

- отчёты по метаданным;

- менеджеры пользователей и пользовательских привилегий; - экспорт данных в различные форматы.

IBExpert обладает множеством облегчающих работу компонентов: визуальный редактор для всех объектов базы данных, редактор SQL и исполнитель скриптов, отладчик для хранимых процедур и триггеров, построитель области, инструмент для импорта данных из различных

источников, собственный язык, а также дизайнер баз данных и т.д.[21]

Можно сказать, что второй главе подобно рассматриваются проблемы проектирования и пути их решения. Также, подробно обоснован выбор каждого программного обеспечения, выбранного для реализации проекта.



3. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Информационное обеспечение задачи

AllFusion Process Modeler 7 (также известный как BPwin) - инструмент для моделирования, анализа, документирования и оптимизации бизнеспроцессов. AllFusion Process Modeler 7 можно использовать для графического представления бизнес-процессов. Графически представленная схема выполнения работ, обмена информацией, документооборота визуализирует модель бизнес-процесса. Графическое изложение этой информации позволяет перевести задачи управления организацией из области сложного ремесла в сферу инженерных технологий.

AllFusion Process Modeler 7 (BPwin) помогает четко документировать важные аспекты любых бизнес-процессов: действия, которые необходимо предпринять, способы их осуществления и контроля, требующиеся для этого ресурсы, а также визуализировать получаемые от этих действий результаты.

AllFusion Process Modeler 7 повышает бизнес-эффективность ИТ-решений, позволяя аналитикам и проектировщикам моделей соотносить корпоративные инициативы и задачи с бизнес-требованиями и процессами информационной архитектуры и проектирования приложений. Таким образом, формируется целостная картина деятельности предприятия: от потоков работ в небольших подразделениях до сложных организационных функций[3].

3.1.1 Информационная модель и ее описание

Проанализировав все доступные ресурсы, становится очевидно, что информационных систем для профориентации не существует в том виде, в котором необходимо для поставленной задачи, и единственным путем достижения цели работы является разработка информационной системы

«Выбор абитуриента».

Представим деятельность вуза по профориентации «как должно быть» в виде диаграмм IDEF0 (рисунок 6).

Рисунок 6 - Контекстная диаграмма «Профориентация школьников»

Данная диаграмма очень похожа на диаграмму, представленную на рисунке 2, отличаются они лишь управляющими механизмами.

Декомпозиция диаграммы представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 - Диаграмма декомпозиции «Профориентация школьников»

На диаграмме представлены три процесса:

- работа с информационной системой;

- проведение индивидуальной работы со школьником;

- консультация по выбранной специальности или направлению подготовки.

Диаграмма декомпозиции «Работа с информационной системой» представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 - Диаграмма декомпозиции «Работа с информационной системой»

На диаграмме представлен примерный процесс работы с информационной системой «Выбор абитуриента». Порядок действий может меняться, так как конечным пользователем, на которого ориентирована данная система - это обычный абитуриент.

3.1.2 Концептуальная схема системы

Так как определение подходящей пользователю специальности или направления подготовки происходит по принципу экспертной системы, то необходимо описать работу такой системы с помощью концептуальной схемы, на которой представлены критерии выбора и их значения, схема представлена на рисунке 9. Необходимые для работы с информационной системой значения критериев пользователь получает после прохождения профориентационных тестов, представленных в системе.

Рисунок 9 - Концептуальная схема экспертной системы

Экспертная система производит выбор подходящих пользователю специальностей и направлений подготовки в рамках НИУ «БелГУ» на основании личных качеств, склонностей, которые выявляются на этапе тестирования.

3.1.3 Описание базы знаний системы

В основе любой экспертной системы лежит база знаний. База знаний - это база данных особого рода, разработанная для управления знаниями (метаданными).

База знаний содержит информацию, которой достаточно для покрытия предметной области, в структурированном виде, который пригоден для использования программным обеспечением. Для чего требуется модель классификации понятий и представления знаний в некотором формате. Для представления в базе знаний набора понятий и их отношений используется иерархический способ, также называемый онтологией[14].

База знаний системы хранится в виде файла Interbase, который разработан с помощью среды IBExpert. Для хранения информации достаточно одной таблицы, даталогическая модель которой представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Даталогическая модель базы знаний

Имя таблицы	Поле	Тип	Not Null	Primary key
PROFTEST S	ID	INTEGER	Да	Да
	CODE	CHAR(10)	Да
	NAME	CHAR(100)	Да
	INSTITUTE	CHAR(100)
	FACULTY	CHAR(100)
	DEPART	CHAR(100)
	RES_1	CHAR(20)	Да
	RES_2	CHAR(20)	Да
	RES_3	CHAR(20)	Да
	RES_4	CHAR(20)	Да
	RES_5	CHAR(20)	Да
	RES_6	CHAR(20)	Да
	FORM	CHAR(20)	Да

Физическая реализация базы знаний в среде IBExpert представлена на рисунке 10.

Рисунок 10 - Таблица базы знаний

База знаний содержит информацию о специальностях и направлениях подготовки, по которым осуществляется набор, а также информация о том к какому типу профессий, согласно тестам, они относятся.

3.2 Разработка пользовательского интерфейса

Информационная система «Выбор абитуриента»предназначена для выполнения нескольких функций, предназначенных для разных групп пользователей: для обычных пользователей и администраторов системы, для разграничения их функций интерфейс системы разделен, как представлено на рисунке 11.

Рисунок 12 - Разграничение интерфейса

Важным этапом в процессе интерфейса является создание модуля данных, так как его использование позволяет избежать путаницы из-за хранения данных в разных модулях, далее следует расположить и настроить все компоненты для обеспечения доступа к базе данных. Первым объектом является IBDataBase, с помощью которого осуществляется доступ к базе знаний. Затем настраиваем IBTransaction, этот объект необходим для соединения остальных компонентов с базой. Для доступа к данным в базе используются компоненты IBTable и IBQuery. Также необходимо настроить объекты представления данных DataSource. Для завершения построения модуля данных, необходимо разместить объекты IBStoredProc для реализации возможности обработки данных посредством сохраненных в базе процедур. Модуль данных для разработанной системы представлен на рисунке 12:

...