Главная Коллекция "Revolution" Программирование, компьютеры и кибернетика Разработка автоматизированной системы учета педагогического персонала и учащихся СОШ Качирского района

Разработка автоматизированной системы учета педагогического персонала и учащихся СОШ Качирского района

Система контроля сдачи материалов строгой отчетности в школе. Перечень документов, периодичность поступления. Анализ существующего программного обеспечения. Разработка решений по организации и ведению базы данных. Организация локальной сети в школе.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 26.04.2013
Размер файла 12,4 M
рефераты на заказ со скидкой

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.

Страница:

В процессе определения содержания каждого выходного документа выявляются реквизиты, которые должны быть в него включены.

На третьем этапе при разработке эскиза конкретного выходного документа рекомендуется составлять перечень его реквизитов.

Руководствуясь данными о содержании выходного документа и требованиями о последовательности расположения в нем реквизитов, можно составить эскиз формы выходного документа. При расчете его размера по горизонтали учитываются число разрядов выводимой информации по строке, количество и величина интервалов, ширина литер печатающего устройства.

Выбор формата определяется, прежде всего, объемами выводимой результатной информации, числом подразделений-потребителей и конкретными условиями ее использования в соответствующих службах объекта.

2.6 Выбор и обоснование состава процессов, подлежащих автоматизации

Автоматизация управления требует капитальных вложений, эксплутационных расчетов, затрат живого труда. Целесообразность таких мероприятий требует обоснований их экономической эффективности. Формирование целей автоматизации происходит на основе выявления недостатков в существующей системе. Основными недостатками обладает существующий на предприятии документооборот.

Существующая система имеет ряд недостатков:

- Низкая скорость и достоверность передачи.

- Низкая оперативность принятия управленческих решений.

- Целями автоматизированной системы управления являются:

- Повышение оперативности создания документации строгой отчетности.

- Организация оптимального формирования базы данных с распределением входных данных для обеспечения возможности дальнейшей ее обработки и создания необходимой документации.

2.7 Критерии эффективности создания АСУ

Критерии - это конкретные значения на шкалах оценок, которые в свою очередь, можно рассматривать как свойства системы. Чем полнее оценивается система, тем больше свойств ее следует учесть и тем сложнее, должен быть критерий. В соответствии с поставленной целью критериями эффективности создания АСУ могут служить:

- максимальное улучшение производимых расчетов при составлении отчетов;

- максимальное упрощение формирования отчетности;

- максимальное снижение допускаемых ошибок при составлении отчетов;

- увеличение оперативности принятия решений;

- уменьшение времени, затрачиваемого на оформление документов;

- сокращение сроков формирования и обработки информации путем исключения дублирования ввода информации и оперативной ее обработки;

- повышение эффективности и удобства работы служащих отдела.

Из этого следует, что главной целью создаваемой АСУ является повышение качества управления предприятия при снижении материальных и трудовых ресурсов.

3. Специальный вопрос

3.1 Цели и задачи разрабатываемого программного обеспечения

В рамках дипломного проекта разработано приложение, осуществляющее формирование школьной отчетности в частности в Качирской школе № 1 им. А.Н. Елгина. Отчетность подается в отдел образования Качирского района по конкретной общеобразовательной школе.

Целью разработки программного приложения является обеспечение программой единого информационного пространства для формирования отчетности.

Программа решает следующие задачи:

– обеспечивает ведение школьных каталогов учеников и преподавателей;

– обеспечивает учет движения учеников в течении года;

– осуществляет ведение списка обучаемых классов в школе.

3.2 Функции разрабатываемого программного обеспечения

В соответствии с определенными задачами, приложение обеспечивает поддержку следующего функционала:

– ведение списка классов - список классов содержит перечень классов, сформированных на основе осеннего приема, а также автоматически переводимых в следующий учебный год.

– ведение каталога учеников - список учеников содержит перечень учеников по классам, с хранением личной карточки обучаемого.

– ведение каталога преподавателей - список содержит личные карточки преподавателей;

– формирования отчета ОШ за учебный год в следующих формах:

– сведения о языках преподавания в классах школы;

– состав учащихся по классам;

– возрастной состав учащихся школы;

– сведения о педагогических работниках;

– сведения о сменности занятий;

– кружковая работа учащихся за учебный год;

– сведения о преподавании языков;

– движение учащихся;

– сведения об углубленном изучении предметов;

– сведения о национальном составе учащихся.

3.3 Разработка и описание структуры базы данных

3.3.1 Логическая схема данных

В рамках дипломного проекта разработана база данных, содержащая сведения об учениках, преподавателях школы. База хранит сведения о движении учащихся, переводах между классами, позволяет собирать статистику.

База данных построена на основе справочников и рабочих таблиц. Справочники служат для аккумулирования данных, которые меньше всего подвержены изменениям. В рабочих таблицах хранятся данные, относящиеся к предметной области.

Рассмотрим логическую схему данных предметной области. Основными базовыми сущностями являются сущности «Ученики» и «Преподаватели». Данные сущности связаны друг с другом через сущность «Классы». Ученики принадлежат какому-либо классу, преподаватели выступают классными руководителями в данном классе.

Ключевыми полями, в данном случае, не могут выступать фамилии и имена учеников и преподавателей. Необходимо создание суррогатного ключа на основе автоинкрементируемого поля.

Претендентом для ключа в таблице классов служит совокупность полей номера класса, литеры и даты создания, что однозначно определяет класс.

Сущности «Областные центры», «Национальности», «Предметы» представляют собой сущности-справочники, содержащие справочные данные предметной области. Данные сущности имеет в своем составе суррогатный ключ, однозначно идентифицирующий запись, и собственно поле данных.

На рисунке (3.1) представлена схема логической схемы данных.

3.3.2 Физическая схема базы данных

Рассмотрим организацию таблиц базы данных. Таблица реквизитов (Requsite) содержит сведения об учебном заведении, сдающему статистическую отчетность. Данная таблица должна содержать только одну запись с уникальным кодом учебного заведения на каждое учебное заведение.

Таблица 3.1 - Таблица реквизитов учебного заведения

Имя поля

Тип поля

Описание

ID

Целое, уникальное значение

Уникальный ключ учебного заведения

NAME

Текст, 255 символов

Наименование учебного заведения

ID_TYPE

Тип учебного заведения

ID_VIEW

Вид учебного заведения

PODCH

Текст, 255 символов

Подчиненность, в составе какого учебного заведения функционирует

UCHRED

Текст, 255 символов

Учредитель, в случае частного учебного заведения

NUMLIC

Текст, 20 символов

Номер лицензии

DATE_EXP

Дата

Дата истечения лицензии на обучение

LIC_SEND

Текст, 255 символов

Кем выдана лицензии

Рисунок 3.1 - Логическая схема данных

Таблица справочник предметов хранит сведения о перечне предметов, по которым осуществляется обучение в школе.

Таблица 3.2 - Таблица справочник предметов

Имя поля

Тип поля

Описание

ID

Целое, уникальное значение

Уникальный ключ предмета

NAME

Текст, 255 символов

Наименование предмета

Таблица справочник областных центров предназначена для централизованного хранения данных об областных центрах Казахстана, городах, селах, поселках, в которых могут быть размещены образовательные учреждения. Таблица организована по подобию дерева, с ссылками на саму себя. Верхний уровень представлен нулем и является Казахстаном. Остальные записи являются потомками и в поле ID_ROOT содержат ссылки на родительские записи.

Таблица 3.3 - Таблица справочник областных центров

Имя поля

Тип поля

Описание

ID

Целое, уникальное значение

Уникальный ключ предмета

ID_ROOT

Целое, внешний ключ

Родительская запись

NAME_TOWN

Текст, 25 символов

Областной центр, город

Справочник улиц содержит перечень улиц города и деревень.

Таблица 3.4 - Таблица справочник улиц

Имя поля

Тип поля

Описание

ID

Целое, уникальное значение

Уникальный ключ предмета

ID_TOWN

Целое, внешний ключ

Областной центр, город

STREET_NAME

Текст, 255 символов

Наименование улицы

Таблица 3.5 - Таблица справочник национальностей

Имя поля

Тип поля

Описание

ID

Целое, уникальное значение

Уникальный ключ предмета

NAME

Текст, 255 символов

Наименование национальности

Таблица классов содержит перечень классов учебного заведения, уникальный ключ класса однозначно идентифицирует класс, являясь суррогатным ключом для записи. Композиция класса и литеры формирует полное наименование класса. Таблица хранит сведения о смене, в которой занимается класс, его уклоне и языке обучения. В случае выпуска класса (11 или 12) выставляется признак выпущенного класса и устанавливается дата выпуска.

Таблица 3.6 - Таблица классов

Имя поля

Тип поля

Описание

ID

Целое, уникальное значение

Уникальный ключ

ID_REQUSITE

Целое

Связь с реквизитами школы

CLASS

Целое

Класс

LITERA

Текст, 5 символов

Литера класса

START_DATE

Дата

Дата создания класса

ID_TEACHER

Целое, внешний ключ

Классный руководитель

IS_CLOSE

Булевы тип

Признак выпуска класса

ID_SMENA

Целое, внешний ключ

Код смены обучения

ID_LANG

Целое, внешний ключ

Язык преподавания

ID_TYPE

Целое

Тип класса

ID_UKLON

Целое

Уклон класса в сторону предмета

IS_KOMPLEKT

Булевы тип

Признак комплекта

DATE_OUT

Дата

Дата выпуска

Таблица учеников содержит сведения об учениках, состоянии семьи и сведения о родителях. Таблица позволяет учитывать движение учеников в течении учебного года.

Таблица 3.7 - Таблица учеников

Имя поля

Тип поля

Описание

ID

Целое, уникальное значение

Уникальный код ученика

FIRST_NAME

Текст, 50 символов

Фамилия

LAST_NAME

Текст, 50 символов

Имя

MIDDLE_NAME

Текст, 50 символов

Отчество

BORN_DATE

Дата

Дата рождения

SEX

Булевы тип

Признак выпуска класса

ID_NATIONAL

Целое, внешний ключ

Национальность

ID_STREET

Целое, внешний ключ

Улица проживания

HOUSE

Целое

Дом

FLAT

Целое

Квартира

PHONE

Текст, 10 символов

Телефон

FIRST_NAME_MOTHER

Текст, 250 символов

ФИО матери

BORN_DATE_MOTHER

Дата рождения матери

EDUCATION_MOTHER

Текст, 250 символов

Образование

ID_STATUS_MOTHER

Целое

Статус

WORK_PLACE_MOTHER

Текст, 250 символов

Место работы матери

WORK_POST_MOTHER

Текст, 250 символов

Должность

WORK_ADDRESS_MOTHER

Текст, 250 символов

Адрес работы

WORK_PHONE_MOTHER

Текст, 10 символов

Рабочий телефон

FIRST_NAME_FATHER

Текст, 250 символов

ФИО отца

BORN_DATE_FATHER

Текст, 250 символов

Дата рождения

EDUCATION_FATHER

Текст, 250 символов

Образование

ID_STATUS_FATHER

Целое

Статус

WORK_PLACE_FATHER

Текст, 250 символов

Место работы отца

WORK_POST_FATHER

Текст, 250 символов

Должность

WORK_ADDRESS_FATHER

Текст, 250 символов

Адрес работы

WORK_PHONE_FATHER

Текст, 10 символов

Рабочий телефон

IS_ORPHAN

Булевы

Признак сироты

FAMILY_STATUS

Целое

Статус семьи

COUNT_CHILD

Целое

Количество детей

ID_LANG

Целое, внешний ключ

Иностранный язык

IS_UNSUCCESSFUL

Булевы

Признак неблагополучной семьи

IS_MULTICHILD

Булевы

Многодетная семья

ID_CLASS

Целое, внешний ключ

Класс, в котором обучается

DATE_INCOME

Дата

Дата зачисления в школу

DATE_OUTCOME

Дата

Дата отчисления из школы

IN_NUM_REPORT

Текст, 20 символов

Номер приказа о зачислении

IN_FROM

Целое, внешний ключ

Откуда переведен

OUT_NUM_REPORT

Текст, 20 символов

Дата приказа на отчисление

OUT_TO

Целое, внешний ключ

Куда переведен

PICT

Мемо поле

Фотография ученика

COUNT_YEAR

Целое

Количество лет обучения

ID_KRUSHOK

Целое, внешний ключ

Кружок

IS_INVALID

Булевы

Признак ребенка с проблемами развития

Таблица преподавателей содержит сведения о преподавателях, их семейном положении, полученном образовании, а также сведения о работе в данном учебном заведении.

Таблица 3.8 - Таблица преподавателей

Имя поля

Тип поля

Описание

ID

Целое, уникальное значение

Уникальный ключ учебного заведения

ID_REQUSITE

Целое

Связь с реквизитами школы

FIRST_NAME

Текст, 50 символов

ФИО преподавателя

BORN_DATE

Текст, 50 символов

Дата рождения

SEX

Текст, 50 символов

Пол

ID_NATIONAL

Дата

Национальность

ID_STREET

Булевы тип

Улица проживания

HOUSE

Целое, внешний ключ

Дом

FLAT

Целое

Квартира

PHONE

Текст, 10 символов

Телефон

SPEC

Текст, 250 символов

Специальность

CATEGORY

Целое

Категория

ID_EDUCATION

Целое, внешний ключ

Образование

DATE_END_EDUC

Дата

Дата окончания образования

KURS

Текст, 250 символов

Курсы повышения квалификации

START_EXPERIENCE

Дата

Начало стажа

START_SCHOOL

Дата

Начало работы в данном учебном заведении

EXT_EDUCATION

Текст, 250 символов

Дополнительное образование

EXT_SPEC_DIPLOM

Текст, 250 символов

Специальность по диплому дополнительного образования

EDUCATION_PLACE

Текст, 250 символов

Место получения образования

ID_SUBJECT

Целое

Предмет

PICT

Мемо-поле

Фотография преподавателя

SOVM

Булевы

Признак совместителя

ID_TYPE

Целое

Обучение по профилю

На рисунке (3.2) приведена схема данных и связей между таблицами разработанной базы данных.

3.3.3 Разработка решений по организации и ведению базы данных

Каждое учебное заведение получает в свое распоряжение таблицу реквизитов с единственной записью для однозначной идентификации. В таблицах классов и преподавателей осуществляется связь с таблицей реквизитов по полю «id_requsite», позволяющая выявить классы-учеников, а также преподавателей определенной школы. Такая схема применяется для создания структуры корпоративного обмена информации - репликации данных в пределах области, республики.

Реализация обмена данными между учебными заведениями и головной базой данных, аккумулирующей данные системы, построена на системе репликации данных. Репликация - это процесс копирования (реплицирования) данных из одной таблицы или базы данных в другую таблицу или базу данных. Репликация основывается на метафоре "опубликовать-и-подписаться. Эта метафора базируется на трех основных понятиях: издатели, дистрибьюторы и подписчики. Издатель - это система базы данных, которая предоставляет данные для репликации. Дистрибьютор (распространитель) - это система базы данных, которая содержит дистрибутивную базу данных (или псевдоданные), используемую для поддержки и управления репликацией. Подписчик - это система базы данных, которая получает реплицированные данные и сохраняет их в реплицированной базе данных.

Издатель - система, содержащая базу данных Firebird. Эта база данных содержит данные, которые должны реплицироваться в другие системы. Кроме того, база данных следит за тем, какие данные изменились, чтобы их можно было эффективно реплицировать. Издатель также поддерживает информацию о том, какие данные сконфигурированы для репликации. В зависимости от выбранного типа репликации издатель выполняет больший или меньший объем работы во время процесса репликации. Это описывается более подробно далее.

Среда репликации может содержать несколько подписчиков, но любой заданный набор данных, сконфигурированных для репликации (этот набор называется статьей), может иметь только одного издателя. То, что для определенного набора данных имеется только один издатель, не означает, что этот издатель является единственным компонентом, который может модифицировать данные: подписчик тоже может модифицировать и даже повторно публиковать данные.

Серверы, действующие как дистрибьюторы, кроме дистрибутивной базы данных хранят также метаданные, данные журнала (истории) репликации и другую информацию. Во многих случаях дистрибьютор также управляет распространением данных репликации подписчикам. Издатель и дистрибьютор не обязательно должны быть на одном сервере. Для каждого издателя при его создании должен быть задан дистрибьютор, и каждый издатель может иметь только одного дистрибьютора.

Подписчики - это серверы баз данных, которые хранят реплицированные данные и получают информацию об изменениях. Подписчики также могут вносить изменения и являться издателями для других систем. Чтобы подписчик получал реплицированные данные, он должен подписаться на эти данные. Подписка на репликацию подразумевает конфигурирование подписчика для получения этих данных.

Используются три типа репликации: репликация моментальных снимков, репликация транзакций и репликация слиянием. Эти типы репликации поддерживают различные уровни согласованности данных в реплицированной базе данных, и они налагают различные уровни нагрузки на серверы.

Репликация снимков - это наиболее простой тип репликации. При использовании репликации снимков периодически создается снимок базы данных, который распространяется подписчикам. Главным преимуществом репликации снимков является то, что она не налагает непрерывной нагрузки на издателей и подписчиков. Это означает, что она не требует, чтобы издатели непрерывно следили за изменениями данных, а также не требует непрерывной передачи данных подписчикам. Главным недостатком является то, что база данных у подписчика соответствует только последнему снимку базы данных издателя.

Во многих случаях, репликация снимков является вполне достаточной, например, когда источник данных модифицируется лишь время от времени.

Репликацию транзакций можно использовать для репликации изменений, вносимых в базу данных. При использовании репликации транзакций любые изменения, вносимые в статьи (наборы данных, сконфигурированные для репликации) немедленно считываются из журнала транзакций и распространяются дистрибьюторам. Используя репликацию транзакций, возможно поддерживать издателя и его подписчиков почти всегда в одинаковом состоянии.

Репликация транзакций используется в тех случаях, когда важно поддерживать все реплицируемые системы на уровне текущих изменений. Репликация транзакций накладывает на систему более высокую нагрузку, чем репликация снимков, поскольку она по отдельности передает в реплицируемые системы каждую транзакцию, которая вносит изменения в систему. Однако репликация транзакций поддерживает системы в более согласованном состоянии, чем репликация снимков и репликация слиянием.

Репликация слиянием выполняется аналогично репликации транзакций в том смысле, что она следит за всеми изменениями, которые вносятся в статьи. Но вместо отдельного распространения транзакций, которые вносят изменения, репликация слиянием периодически передает пакет изменений. И поскольку при репликации слиянием данные передаются пакетами, она похожа на репликацию снимков.

База данных должна функционировать ежедневно в течении рабочего дня. В целях обеспечения отказоустойчивости системы необходимо предусмотреть следующие моменты:

а) ведение архивации рабочей базы данных;

б) ведение архивации системных данных СУБД с целью быстрого восстановления работоспособности с установленными параметрами;

в) ведение журнала изменений, хранящий дневные/месячные изменения данных пользователями.

Для управления пользователями необходим администратор, владеющий навыками работы с политиками безопасности в СУБД. Администратором может выступать преподаватель информатики и вычислительной техники после проведения соответствующего инструктажа.

3.4 Выбор средств разработки и проектирования

На основе спроектированной модели базы данных рассмотрим вопросы выбора системы управления базой данных и языка программирования для реализации поставленной задачи.

3.4.1 Выбор системы управления базами данных

Выбор системы управления баз данных (СУБД) представляет собой сложную многопараметрическую задачу и является одним из важных этапов при разработке приложений баз данных. Выбранный программный продукт должен удовлетворять как текущим, так и будущим потребностям предприятия, при этом следует учитывать финансовые затраты на приобретение необходимого оборудования, самой системы, разработку необходимого программного обеспечения на ее основе, а также обучение персонала. Кроме того, необходимо убедиться, что новая СУБД способна принести предприятию реальные выгоды.

Наиболее простой подход при выборе СУБД основан на оценке того, в какой мере существующие системы удовлетворяют основным требованиям создаваемого проекта информационной системы. Более сложным и дорогостоящим вариантом является создание испытательного проекта на основе нескольких СУБД и последующий выбор наиболее подходящего из кандидатов. Но и в этом случае необходимо ограничивать круг возможных систем, опираясь на некие критерии отбора. Вообще говоря, перечень требований к СУБД, используемых при анализе той или иной информационной системы, может изменяться в зависимости от поставленных целей. Тем не менее, можно выделить несколько групп критериев:

- моделирование данных;

- особенности архитектуры и функциональные возможности;

- контроль работы системы;

- особенности разработки приложений;

- производительность;

- надежность;

- требования к рабочей среде.

Для проектирования базы данных в дипломном проекте нами была выбрана СУБД Firebird. Рассмотрим позиции, которыми руководствовались при выборе СУБД.

Firebird версии 2 - свободно распространяемое программное обеспечение (также для коммерческого использования) с открытым кодом, которое функционирует под Linux, Windows и различными Unix платформами. Это высокопроизводительная, мощная, масштабируемая СУБД с развитой языковой поддержкой встроенных процедур и триггеров.

Словосочетание «свободно распространяемая» не является показателем простоты или «непромышленности» продукта, этот термин определяет то, что над проектом могут работать несколько разработчиков, территориально расположенные в разных регионах, странах, но объединенные общей идеей, значит, больше времени на тестирование и больше надежности. Экономичный фактор в выборе базы данных играет далеко не последнюю роль, внедрение таких гигантов, как Microsoft SQL Server или Oracle, не обосновано ни с экономической стороны, ни самой задачей.

Firebird - активная база данных. Технология активной базы данных, интегрированная в ядро СУБД, включает в себя запатентованные уведомления о событиях в базе данных, триггеры, хранимые процедуры, пользовательские функции и фильтры BLOB. Все вместе это переносит наиболее трудоемкую часть обработки данных на сервер.

С точки зрения архитектуры как состава программного комплекса СУБД включает две различных реализации: классическую и супер-сервер.

Классическая архитектура характеризуется тем, что на каждое клиентское соединение на компьютере-сервере запускается серверный процесс, который обслуживает одного клиента. Процессом запуска управляет внешний процесс. Каждый серверный процесс имеет собственный кеш, в котором хранятся используемые страницы базы данных.

В реализации супер-сервера все клиентские соединения обслуживаются одним серверным процессом, а каждый конкретный клиент обслуживается отдельным потоком. Для обработки пользовательских запросов применяется единый кеш.

Оба варианта архитектуры содержатся в общем наборе исходных кодов.

Набор SQL содержит минимально-необходимый набор функций (математические и тригонометрические функции, функции работы со строками.), и поэтому имеет небольшой совокупный размер файлов. Специально для расширения функциональности SQL Firebird предлагает разработчику приложений механизм функций, определяемых пользователем (UDF - User Defined Functions), позволяющий повысить эффективность разработки бизнес-правил в базах данных. Пользовательская функция может быть написана на любом языке программирования, поддерживающих создание динамически связываемых библиотек.

Хранимая процедура - это часть метаданных базы данных, представляющая собой откомпилированную во внутреннее представление СУБД подпрограмму, написанную на специальном процедурном языке, компилятор которого встроен в ядро сервера Firebird. Язык включает в себя как модифицированные предложения стандартного SQL, так и средства организации ветвлений и циклов, а также средства обработки ошибок и исключений. Он позволяет реализовать сложные алгоритмы работы с данными, а его ориентированность на работу с реляционными данными делает хранимые процедуры компактнее аналогичных процедур, написанных на традиционных языках.

Триггер в Firebird - это особый вид хранимой процедуры, которая выполняется автоматически при наступлении события - вставке, удалении или изменении записи таблицы или представления. Триггер выполняется непосредственно до или сразу же после указанного события. Триггер всегда привязан к определенной таблице или представлению и может выполняться при модификациях данных только этой таблицы. Хранимые процедуры разгружают клиентские приложения, перенося наиболее общие для различных приложений процедуры по работе с базой данных на сервер.

SQL-сервер Firebird построен на архитектуре множественных поколений записей. Эта архитектура использует уникальный механизм версий, который обладает высокой производительностью при обработке коротких транзакций и транзакций принятия решений. Традиционно серверы баз данных поддерживают модель OLTP (On-Line Transaction Processing), характеризующуюся большим количеством коротких, одиночных транзакций. В то время как Firebird поддерживает кроме такого режима еще и модель длительных параллельных транзакций.

Механизм версионирования позволяет транзакциям избавиться от лишних блокировок используемых данных и использует принцип, когда чтение данных не приводит к блокировке их изменения. В отличие от других баз данных, неблокирующие транзакции Firebird не требуют дополнительного программирования, чтобы обеспечить постоянный, воспроизводимый результат для каждого запроса. Таким образом, механизм версий позволяет сосуществовать коротким и длинным транзакциям и обеспечивает максимальную производительность для них обоих.

Обеспечение безопасности хранимых данных является неотъемлемой частью выбранной СУБД, предоставляя развитые средства для управления безопасностью в своих базах данных.

Отличие системы безопасности СУБД Firebird от многих других СУБД заключается в том, что данные о пользователях базы данных хранятся не в самой базе данных, а вне ее - в особой базе данных пользователей. Размещение пользователей InterBase в отдельной базе данных позволяет во всех базах данных, обслуживаемых данным сервером, использовать единое пространство имен пользователей, что упрощает настройку и администрирование системы безопасности.

Firebird поддерживает современные технологии разработки приложений: ODBC, CGI, JAVA, Microsoft OLE DB.

Технология общего интерфейса доступа к данным (ODBC - Open DataBase Connectivity) представляет собой набор интерфейсов прикладного уровня API. Эти интерфейсы используется для приложений, расчитанных на настольные офисные системы, языки программирования или серверы баз данных. Драйвер Gemini InterBase ODBC, реализующий эту технологию, существует в двух вариантах - настольном и серверном. Первый вариант предназначен для использования в офисных клиентских приложениях. Второй вариант рассчитан на использование в составе серверов приложений или Web-серверов.

Разработка современных программных систем, базирующихся на компонентных технологиях, обеспечивается OLE DB for Firebird, известным как IBProvider. IBProvider представляет собой мощный объектно-ориентированный низкоуровневый клиентский API для работы с Firebird. Встраиваясь в приложения баз данных, IBProvider организует взаимодействие с сервером базы данных, предоставляет ресурсы для работы с базой данных в виде COM-объектов.

Firebird в полном объеме поддерживает возможности работы с приложениями на Java. Для взаимодействия Java-приложений с базами данных используется технология JDBC (Java DataBase Connectivity). Разработчиками создан драйвер типа JDBC - InterClient. InterClient состоит из двух частей - собственно драйвера, написанного на Java, и промежуточного сервера - InterServer, транслирующего вызовы JDBC-команд в команды Firebird.

Задача взаимодействия Firebird с Internet решается путем создания CGI-приложений, использующих интерфейсы API прикладного уровня.

Сервер баз данных Firebird пользуется признанием разработчиков благодаря нетребовательности к ресурсам, широким возможностям и минимальной потребности в сопровождении.

3.4.2 Выбор языка программирования

Для проектирования системы, создания пользовательского интерфейса решено было выбрать среду разработки Delphi. Основными критериями выбора явились: простота объектной модели языка, управления объектами и объектно-ориентированный доступ к данным. Система проектирования Delphi имеет большое количество компонентов для организации удобного и интуитивно понятного интерфейса с минимумом кода, что сокращает время разработки.

Наличие в Delphi возможности работы с OLE-серверами облегчает разработчику процедуры взаимодействия с офисными приложениями, как средствами визуализации отчетов.

Традиционные системы программирования представлены средствами создания приложений на языках третьего поколения 3GL: C, Pascal, Basic и др. Среди них по способам подготовки и выполнения программных модулей различают системы компилирующего и интерпретирующего типа. Инструментальные средства программирования могут быть представлены набором отдельных утилит (редактор текстов, компилятор, компоновщик и отладчик) или интегрированной средой программирования.

Процедурные языки программирования являются традиционными, они лишь претерпели изменения от неструктурных до структурных языков программирования. Объектно-ориентированное программирование - сравнительно новое направление, однако оно в концептуальном плане более привлекательно, позволяет рассматривать и реализовывать информационные и функциональные свойства объектов в неразрывной связи.

Свойствами объектно-ориентированных языков, обуславливающими их преимущества, являются сокрытие деталей реализации объекта (инкапсуляция), наследование процедурных и информационных частей от объектов-родителей, полиморфизм как возможность настройки на различные типы данных и др. Примерами объектно-ориентированных систем программирования являются C++ и Visual Basic, Object Pascal.

Системы программирования 3GL нужны для организации специальных модулей в информационных приложениях, для создания эффективных по быстродействию программ обработки данных. Для создания с помощью систем программирования полноценных информационных приложений необходимо расширить их за счет использования библиотек диалога и доступа к базам данных, а также макросредств встроенного языка структурированных запросов Embeded SQL.

Систему программирования Visual Basic можно использовать для быстрого создания автономных приложений и компонентов VBX и OCX, для расширения и интеграции функциональных пакетов (Word, Excel, Access), а также как средство программирования для расширения систем документооборота и для создания утилит администрирования.

Использование Delphi возможно для создания расчетно-аналитических программ, для разработки DLL, для сопровождения и развития разработок, выполненных на Turbo и Borland Pascal. В ряде случаев решающим для выбора будут умеренные требования Delphi-приложения к системно-техническому обеспечению, но в отношении баз данных существует некоторая проблематичность, которую рассмотрим чуть позже.

С++ применяется для расширения системного программного обеспечения, для разработки крупных проектов, специальных приложений, создания библиотек и классов для предметной области, разработки динамических библиотек DLL, создания программного обеспечения для серверов приложений, разработки ОСХ, использования совместно с CASE-системами, обеспечения многоплатформенности и переносимости.

3.5 Разработка программного обеспечения для информационной системы

Программное обеспечение, осуществляющее формирование отчетности представлено логически двумя приложениями:

1. приложение для ввода данных в школах;

2. приложение сбора данных и просмотра статистики в РайОО.

Функционирование взаимодействия РайОО и школ района представлена в приложении Б.

Однако, оба приложения могут функционировать и совместно с тем, чтобы при входе в программу проходила проверка на пользователей, осуществляющих работу с программой. В целом же, приложение разработано одно. В зависимости от настроек конфигурационного файла происходит динамическое построение меню программы. В случае настроек на конкретную школу, не отображаются меню для построения статистического отчета по нескольким районам, доступен лишь вариант построения отчета для конкретной школы.

При входе с настройками на РайОО происходит отключение возможностей просмотра некоторых каталогов, становятся доступными средства редактирования справочников и получения отчетов по нескольким районам и городам.

В приложении для школ присутствует меню импорта и экспорта данных РайОО. Импорт и экспорт данных осуществляется при помощи специальных файлов «EXP», переданных по почте или иным путем. Средствами экспорт/импорта происходит внедрение изменений. Внедрение изменений функционирует по следующей схеме:

- изменения школа получает только те, которые касаются данной школы;

- происходит полное обновление справочников системы на основе данных РайОО;

- школы отправляют данные по своим преподавателям и ученикам, не отсылая таблицы справочники.

Практическая реализация процессов импорта/экспорта данных построена на основе компонентов доступа к данным и формировании динамических запросов.

Доступ к базе данных Firebird осуществляется посредством компонентов доступа FibPlus, ориентированных конкретно на работу с данной СУБД. Компоненты FibPlus позволяют наиболее полно использовать инженерные решения разработчиков СУБД.

Отчеты, формируемые приложением, выгружаются в MS Excel, что позволяет пользователю дополнительно обработать отчет, оформить, провести анализ средствами Excel, построить наглядные диаграммы. Работа с отчетами построена на технологии OLE. В качестве OLE-сервера выступает MS Excel, который получает результаты запросов. Приложение форматирует данные запросов, выводит и группирует их на листе Excel. Пользователь может настроить приложение на формирование отчетов в текстовом виде и выгрузке в текстовый файл для последующей печати.

3.6 Инструкция пользователю

Инструкция предназначена для пользователей персональных компьютеров с установленной программой статистической отчетности по общеобразовательным школам.

Инструкция содержит пояснения к установке программы, а также функционалу приложения.

3.6.1 Установка программы на компьютер

Установка серверной части должна производиться на компьютере-сервере с правами администратора. Файл сервера может быть загружен с интернета с официального сайта Firebird (http://www.firebirdsql.org) либо с установочного диска программы. Для установки с диска программы необходимо запустить файл Firebird-1.5.3.4870-0-Win32.exe.

При выборе типа установки сервера необходимо выбрать вариант super-server, внешний вид окна выбора типа установки приведен на рисунке (3.2).

Рисунок 3.2 - Выбор типа сервера

При выборе параметров запуска сервера необходимо отменить использование хранителя процесса (Guardian). Серверный процесс будет регулироваться стандартными средствами управления сервисами Windows. Внешний вид окна выбора параметров приведен на рисунке (3.3).

Рисунок 3.3 - Окно настройки параметров

После установки перезагрузка компьютера не потребуется. Сервер будет автоматически запущен инсталлятором. База данных должна быть размещена на одном из логических дисков сервера.

Установка клиентов заключается в запуске дистрибутива сервера, при выборе в окне (3.4). необходимо указать в выпадающем списке «Устанавливать только клиентскую часть» (Minimum client install - no server, no tool).

В директории с программой необходимо выполнить настройку файла параметров. В секции [db] указать параметр DatabaseName как полный путь к файлу базы данных со стороны сервера, предваряя путь именем компьютера сервера. Таким образом, если сетевое имя компьютера MyServer, а путь к базе данных имеет следующий вид «c:\database\SCHOOL_STAT.FDB», то строка параметра DatabaseName будет выглядеть следующим образом: «MyServer: c:\database\ SCHOOL_STAT.FDB» без кавычек.

3.6.2 Общие сведения

При запуске программы открывается окно регистрации пользователя в программе. Внешний вид окна представлен на рисунке (3.4) Пользователю необходимо ввести имя пользователя и пароль, выданный администратором базы данных.

Рисунок 3.4 - Окно регистрации пользователя в системе

После успешного входа в систему открывается главное окно приложения, внешний вид представлен на рисунке (3.5).

Рисунок 3.5 - Внешний вид главного окна приложения

В верхней части окна расположено меню, содержащее функционал приложения. В меню документы содержаться пункты меню для доступа к справочникам и документам программы. Меню отчетов содержит кнопку построения статистического отчета выбранной школы.

3.6.3 Управление справочниками

Справочниками в программе являются следующие функциональные элементы:

– реквизиты школы

– перечень вузов;

– перечень предметов;

– перечень кружков;

– перечень национальностей.

Реквизиты школы редактируются единственный раз при заполнении справочников, могут быть изменены пользователями в соответствии с требованиями.

В первую очередь заполняются реквизиты

Внешний вид окна редактирования реквизитов представлен на рисунке (3.6).

Рисунок 3.6 - Реквизиты школы

Справочник перечень вузов предназначен для указания мест обучения пед. персонала. Внешний вид представлен на рисунке (3.7).

Рисунок 3.7 - Справочник учебных заведений

Перечень предметов представлен на рисунке (3.8)

Рисунок 3.8 - Справочник предметов

Перечень кружков находится в подменю «Каталоги», представленный на рисунке (3.9).

Рисунок 3.9 - Перечень кружков

Перечень Национальности представлен на рисунке (2.10)

Рисунок 3.10 - Перечень национальностей

В подменю «Каталоги» также представлен каталог преподавателей (рисунок 3.11)

Рисунок 3.11 - Каталог преподавателей

3.6.4 Управление каталогами

Каталоги в программе представлены каталогами классов, преподавателей и учеников. Список классов находится в пункте меню документы. Внешний вид каталога представлен на рисунке (3.11).

Рисунок 3.11 - Окно каталога классов в школе

В каталоге представлены все существующие классы школы. Для добавления нового класса необходимо нажать кнопку «Добавить», в появившемся окне (рисунок 3.12) указать необходимые параметры класса и нажать кнопку сохранения изменений.

Рисунок 3.12 - Окно добавления нового класса

Для выбора классного руководителя необходимо нажать на многоточие рядом с полем. После чего программа откроет дополнительное окно с каталогом преподавателей После выбора необходимого преподавателя пользователь должен нажать сочетание клавиш Ctrl и Enter. Внешний вид окна выбора классного руководителя приведен на рисунке 3.13.

Значение поля языка обучения выбирается из списка двух значений: русский и казахский.

Типу класса соответствует несколько значений в списке. Уклон класса выбирается аналогичным способом, как и классный руководитель.

Редактирование каталога классов осуществляется в аналогичном окне редактирования, представленном на рисунке (3.13).

Рисунок 3.13 - Окно выбора классного руководителя

Каталог учеников имеет вид таблицы, внешний вид которой представлен на рисунке (3.14).

Рисунок 3.14 - Окно каталога учеников

В верхней части окна располагается панель кнопок, на которой расположен список классов, а также кнопки действий. После выбора требуемого класса и нажатия кнопки «Обновить» в таблице будут отображаться ученики только выбранного класса, что очень удобно при большом количестве учеников в школе.

Для поиска ученика пользователю предоставлена возможность поиска с помощью кнопки «Поиск», находящейся на верхней панели. Окно поиска представлено на рисунке (3.14). Для поиска необходимо ввести текст в поле образец, затем указать место поиска в поле «Поиск в» и нажать кнопку «Найти далее».

Рисунок 3.15 - Окно поиска значений в таблице

Кнопка печати предназначена для печати текущего состояния таблицы учеников. В случае, если данные учеников отфильтрованы по какому-либо классу, в отчет попадут лишь те, которые удовлетворяют этому фильтру.

Добавление и редактирование ученика осуществляется в аналогичных окнах, внешний вид которых представлен на рисунке (3.16). Окно состоит из двух вкладок, в первой вкладке находятся личные сведения учащегося, во второй вкладке находятся сведения о движении учащегося в данной школе.

Редактирование данных осуществляется непосредственным редактированием полей, выбором из списка значений. Для редактирования фотографии необходимо два раза нажать левой кнопкой мыши на нее и в появившемся окне выбрать фото.

После редактирования необходимо нажать кнопку сохранения данных, в случае отказа от изменений - кнопку «Отменить».

Удаление учеников подразумевает полное удаление сведений об ученике. Данная операция предназначена для удаления ошибочно заведенных учеников.

Каталог преподавателей находится в меню «Документы-Каталоги-Каталог преподавателей». Внешний вид окна каталога представлен на рисунке (3.17).

Рисунок 3.16 - Окно добавления нового ученика

Рисунок 3.17 - Каталог преподавателей

Каталог представляет собой отсортированную таблицу со списком преподавателей. Для управления карточками преподавателей в нижней части окна находятся кнопки добавления, редактирования и удаления.

Редактирование и добавление нового преподавателя идентичны и происходят в одинаковых окнах, их внешний вид представлен на рисунке (3.18).

Рисунок 3.18 - Карточка преподавателя

В верхней части карточки содержатся личные сведения преподавателя, его адрес, телефон. В средней части окна находятся сведения об образовании, квалификации и дополнительных курсах, пройденных преподавателем. В нижней части окна расположена панель со сведениями о работе преподавателя в данной школе. После редактирования данных необходимо нажать кнопку «Сохранить», для отмены сделанных изменений - кнопку «Отменить»

3.6.5 Импорт/экспорт данных

Процесс импорта и экспорта данных в системах школы и РайОО идентичны. Рассмотрим процессы экспорта и импорта данных на основе школы. Для экспорта необходимо выбрать пункт меню «Импорт/экспорт данных», затем выбрать «Экспорт данных в РайОО». Внешний вид открывшегося окна представлен на рисунке (3.19).

Рисунок 3.19 - Экспорт данных в РайОО

программный локальный база данные

Пользователю необходимо выбрать файл для экспорта, после чего нажать кнопку сохранить. По завершению работы программа выдаст сообщение о завершении и закроет окно передачи данных.

Прием данных осуществляется аналогичным способом пунктом меню «Прием данных из МО». Внешний вид окна выбора файла для импорта приведен на рисунке (3.20).

Рисунок 3.20 - импорт данных из РайОО

3.6.6 Формирование отчетов

Формирование отчетов осуществляется в программе с последующим отображением в MS Excell, что позволяет произвести дополнительное оформление отчета.

При выборе пункта открывается диалоговое окно с запросом ввода учебного года, внешний вид окна представлен на рисунке 3.21.

Рисунок 3.21 - Диалоговое окно ввода учебного года для
формирования отчета

Внешний вид сформированного отчета представлен на рисунке (3.22).

Рисунок 3.22 - Внешний вид отчета

Все отчеты, сдаваемые в РОО представлены в приложении В.

Отчет, формируемый в РайОО идентичен локальному школьному, однако при выборе настроек отчета есть отличия. Внешний вид настройки отчета приведен на рисунке (3.23). Программа первоначально запрашивает область формирования отчета, затем год формирования.

Рисунок 3.23 - Отчет, формируемый в РайОО

3.7 Организация локальной сети в школе

Разработанное приложение сбора данных и формирования отчетности функционирует в локальной сети. На настоящий момент в школе установлены и функционируют персональные компьютеры, однако компьютеры не объединены в локальную сеть.

Локальная сеть дает преимущества коллективных вычислений, сохраняя простоту использования ПК, но, позволяя совместно использовать данные и периферию, как в системах с большой ЭВМ.

Для полноценного функционирования разрабатываемой автоматизированной системы управления необходимо объединить все персональные компьютеры сотрудников учреждения в единую локальную вычислительную сеть.

Предполагается, что локальная сеть объединит 24 компьютера класса информатики и 3 компьютера сотрудников школы. Наиболее приемлемая топология сети - звезда, в узлах которой расположены коммутирующие концентраторы. От каждого узла строится звездообразная топология. Центральной частью такой сети является концентратор.

В сетях Ethernet, построенных на топологии «звезда», в качестве промежуточного узла применяются концентраторы и коммутаторы. Сигнал, пришедший на один из 2 портов повторителя (или его многопортового аналога - концентратора), копируется им на все остальные порты. Концентратор дополнительно служит для объединения нескольких (обычно 8, 16, 24 или 32) станций по топологии «звезда». Концентраторы передают любой сигнал, в том числе и коллизии. При этом они вносят задержку при передаче, поэтому количество концентраторов в сети Ethernet ограничено.

Наиболее дешевым типом кабельного соединения является витая пара. Витая пара представляет собой витой двужильный провод. Витая пара позволяет передавать данные со скоростью до 10 мегабит в секунду. При этом для скорости 1 Мб/с, длина кабеля не должна превышать 1000м.

Преимуществами данного типа кабеля являются низкая цена и легкость установки (в том числе при подключении новых узлов к уже работающей сети).

К недостаткам витой пары следует отнести низкую помехозащищенность. Для улучшения этого показателя часто используют экранированную витую пару. Этот вид кабеля представляет собой обычную витую пару, помещенную в экранирующую оболочку. Это увеличивает стоимость витой пары и приближает ее цену к цене коаксиального кабеля.

Соединение компьютеров первого этажа следует создать на базе 5-портового концентратора D-LINK DES-1005D, который в свою очередь выведен на 16-портовый D-LINK DES-1016D, находящийся в кабинете информатики на втором этаже. На рисунке (3.21) указано размещение сетевого оборудования и схема соединения элементов сети.

3.8 Требования к программному и аппаратному обеспечению

Функционирование приложения осуществляется в среде Windows. СУБД Firebird подразумевает установку клиентской библиотеки доступа gds32.dll. Клиентская библиотека может быть установлена отдельно посредством инсталляционного пакета.

Серверная часть программы представлена вариантом супер-сервера Firebird версии 1.5 и выше.

На основании требований к программному обеспечению сформируем требования к аппаратной части системы.

Функционирование приложения осуществляется в локальной сети, с выходом в глобальную сеть Интернет для передачи отчетности в отдел образования. Выход в Интернет осуществляется через один из компьютерных классов, который подключен к отдельной телефонной линии.

Для обеспечения работоспособности необходимо установить следующую конфигурацию, представленную в таблице (3.9):

Таблица 3.9 - Требования к серверу

Наименование

Характеристики

Процессор

Intel Pentium 1,7 ГГц

Оперативная память

DDR 1 Гб

Свободное пространство

10 Гб

Сеть

100BaseX Ethernet, модем

Операционная система

Windows 2000 Server

Рисунок 3.21 - Схема организации сети

Пользовательские компьютеры должны соответствовать конфигурации, представленной в таблице (3.10).

Таблица 3.10 - Минимальные требования к рабочим станциям пользователей

Наименование

Характеристики

Процессор

Intel Pentium 800 МГц

Оперативная память

DDR2 512 Гб

Свободное пространство

20 Мб

Сеть

100BaseX Ethernet

Операционная система

Страница:


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.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены