Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Аналитический обзор существующих подходов для проектирования автоматизированных систем

1.1 Обзор и классификация автоматизированных информационных систем

1.2 Современные технологии разработки информационных систем

1.3 Выбор средств проектирования

2. Разработка концептуальной модели АС

2.1 Программное и техническое обеспечение школы

2.2 Исследование основного бизнес-процесса

2.3 Анализ существующих решений

3. Структура АС

4. Разработка логической модели БД

5. Выбор СУБД и языка программирования

6. Разработка физической модели БД

7. Разработка интерфейса АС

8. Система отчетов

9. Разработка методических указаний по АС

10. Тестирование программы

11. Руководство пользователя

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Переход к рыночным отношениям в экономике и научно-технический прогресс чрезвычайно ускорили темпы внедрения во все сферы социально-экономической жизни российского общества последних достижений в области информатизации. Информатизация предполагает, прежде всего, повышение производительности труда работников за счет снижения соотношения стоимость/производство, а также повышения квалификации и профессиональной грамотности специалистов. Роль информации в общественной жизни существенно меняется. Информация приобретает преобразующий, определяющий характер.

Качественное новое обслуживание информационных и управленческих процессов связано с использованием современной персональной электронно-вычислительной техники, созданием компьютерных сетей. Потребность в разработке и применении эффективных и адекватных реальной действительности программ и технологий сегодня стремительно возрастает.

Характерной особенностью современных информационных систем (ИС) является наличие в их составе аналитического приложения к информационной базе данных как средства поддержки принятия решений.

Данная работа посвящена теме автоматизации основных образовательных процессов, осуществляемых в школе.

Актуальность темы исследования. В настоящее время в исследуемой школе отсутствует информационная система, либо другой ресурс, где была бы возможность размещения информации о преподавательском составе, преподаваемых дисциплинах и отражена успеваемость школьников. Ощущается нехватка подобного ресурса. Вся информация располагается на стендах возле учительской, что не очень удобно. Успеваемость школьника очень волнует его родителей. Родители звонят в школу, узнают об успеваемости своего ребенка, отрывая тем самым от работы секретаря учительской. В день это происходит неоднократно. Да и сами школьники порой забывают о своих долгах и о порядке сдачи практических заданий. Преподаватели отмечают у себя в журналах/списках сдачу школьников работ. К таким журналам и ведомостям секретари не имеют свободный доступ, и не могут дать консультацию по успеваемости родителям, ученикам и при необходимости завучу и директору.

Рассмотренные примеры и проблемы - демонстрируют лишь часть задач, которые могут быть выполнены и реализованы в рамках автоматизации учёта успеваемости в школе. Разработка именно такой системы лежит в основе данной работы.

Цель настоящего исследования. В данной работе рассматривается проектирование и разработка приложения «Учёт успеваемости школьников». Эффективность разработки заключается в сокращении времени процедур согласования документации и принятия решений, повышении исполнительской дисциплины, сокращении непроизводственных затрат рабочего времени сотрудников и минимизации финансовых затрат на документооборот.

Тема работы: Автоматизированная система для "Замошской СОШ". Цель работы разработать приложение «Учёт успеваемости школьников». Приложение предназначено для учета сведений об учебном процессе школы.

Объект исследования составляет создание программы с помощью среды быстрой разработки приложений C++Builder и СУБД MS Access 2007, для учета успеваемости школьников.

Предметом исследования является электронный документооборот, который связан с успеваемостью школьников.

Методы исследования включают общенаучные методы познания, основные положения диалектического метода познания реальной действительности.

Научная новизна исследования состоит в комплексной и системной разработке проблем осуществления учета успеваемости школьников.

Теоретическая значимость исследования. Положения, исследованные в работе, вносят определенный вклад в развитие информационной системы школы, и в дальнейшем данную технологию можно будет использовать для исследований в этой области

Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанное приложение может быть использовано в рамках разработки информационной системы школы, а также при подготовке учебной и учебно-методической литературы по рассматриваемой теме для формирования у студентов навыков использования и разработки БД.

1. Аналитический обзор существующих подходов для проектирования автоматизированных систем

1.1 Обзор и классификация автоматизированных информационных систем

В настоящее время информация стала важнейшим ресурсом, а информационные системы используются практически во всех сферах деятельности.

Применение современных информационных технологий позволяет автоматизировать основную рутинную работу в любой организации, начиная от складского учета и заканчивая управления сложными агрегатами на производстве. Благодаря огромному разнообразию задач, решаемых с помощью информационных систем, появилось огромное количество разновидностей систем со своим набором правил обработки информации.

На рисунке 1.1 представлен список основных задач автоматизации.

Рисунок 1.1 - Основные задачи автоматизации

На рисунке 1.2 представлена классификация информационных систем (ИС) по функциональному признаку.

Рисунок 1.2 - Классификация ИС по функциональному признаку

автоматизированный информационный система база

На рисунке 1.3 представлена классификация ИС в зависимости от функционального признака с учетом уровней управления и квалификации персонала.



Рисунок 1.3 - Классификация ИС в зависимости от функционального признака с учетом уровней управления и квалификации персонала

Также существует классификация по степени автоматизации, сфере применения и характеру информации (рисунок 1.4). Автоматизированные информационные системы (АИС) предполагают наличие человека в цепочке управления, но главная роль возложена на компьютер.



Рисунок 1.4 - Классификация по степени автоматизации, сфере применения и характеру информации

1.2 Современные технологии разработки информационных систем

На рисунке 1.5 представлены иерархия технологий проектирования.

Каноническое проектирование информационной системы характеризует особенности ручной технологии проектирования без использования инструментальных средств. Каноническое проектирование применяется для небольших локальных информационных систем, проектируемых по каскадной модели жизненного цикла.

Индустриальное проектирования включает в себя автоматизированное и типовое проектирование.



Рисунок 1.5 - Иерархия технологий проектирования ИС

Представленная дипломная работа посвящена автоматизированному проектированию. К автоматизированному проектированию относятся CASE-технологии - совокупность методов анализа, проектирования, разработки и сопровождения ИС.

Целью CASE-технологий является отделение процесса проектирования информационной системы от ее кодирования и последующей разработки. С помощью CASE-средств на этапе проектирования информационной системы строятся ER-модели, IDEF0, IDEF3, DFD.

1.3 Выбор средств проектирования

Для разработки модели данных планируется использоваться ERWin. ПО позволяет построить логическую и физическую модели, под выбранную СУБД и обладает удобным интерфейсом. Мощный пакет CASE-средств Erwin предоставляет возможность создавать многопользовательские информационные модели, автоматизировать процессы сбора и проверки данных. Erwin также позволяет моделировать практически любые бизнес-процессы предприятия для повышения эффективности работы организации и снижения издержек. В линейку продуктов Erwin входят CASE-средства проектирования, сопровождения и документирования баз данных, функционального моделирования бизнес-процессов и проверки моделей данных.

Для разработки функциональной модели планируется использоваться CASE-средство Computer Associates BPwin. BPwin это инструмент моделирования, который используется для анализа, документирования и реорганизации сложных бизнес-процессов. Модель, созданная средствами BPwin, позволяет четко документировать различные аспекты деятельности действия, которые необходимо предпринять, способы их осуществления, требующиеся для этого ресурсы и др.

2. Разработка концептуальной модели АС

2.1 Программное и техническое обеспечение школы

Топология локальной сети в "Замошской СОШ" - общая шина, сеть одноранговая. В локальную сеть объединены секретариат, кабинеты завуча и директора, учительская.

Компьютеры и ноутбуки школы имеют следующие технические характеристики:

Компьютер	Ноутбук
Процессор: Intel Dual Core. Оперативная память: 1024 Мб Видеопроцессор: Intel HD Graphics 2500 Сетевая карта: Realtek RTL8723A	Процессор: Intel Core i3 Оперативная память: 1024Мб Видеопроцессор: Nvidia GeForce GT 610M Сетевая карта: Realtek RTL8723A Wireless LAN 802.11n PCI-E

Также в школе используются источники бесперебойного питания мощностью 500В.

Из оргтехники используется:

- МФУ Лазерное Panasonic KX-MB1500RU

- Факс Panasonic KX-FT982RUB

- Ламинатор Office Kit L2325

В школе используется ОС Windows 7 и Windows 8, а также следующие прикладные программы: Microsoft Office 4007, 4010, 4013.

2.2 Исследование основного бизнес-процесса

Рассмотрим учебный процесс в "Замошской СОШ". Школьники учатся в классах школы. За каждой дисциплиной, которая преподается в школе, привязан определенный преподаватель. По каждой изучаемой дисциплине все школьники получают. Преподаватель обязан зафиксировать результаты школьников в ведомости и сдать её в учительскую.

Для построения функциональной модели используется инструмент - BPWin, методологии IDEF0 и DFD.

Первая диаграмма в иерархии диаграмм IDEF0 всегда изображает функционирование системы в целом. Такие диаграммы называются контекстными (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 - Контекстная диаграмма «Учебный процесс»

В соответствии с методом IDEF0 определим входные данные, выходные данные, управление и механизм, которые изображаются на диаграмме стрелками:

- Входные данные: данные о преподавателях, данные о школьниках, данные о предметах, данные об оценках.

- Выходные данные: личная карточка школьника, анализ успеваемости.

- Управление: инструкции и нормативные материалы.

- Механизм: секретарь учебной части, преподаватель.

После того как контекст описан, проводится построение следующих диаграмм в иерархии. Каждая последующая диаграмма является более подробным описанием (декомпозицией) одной из работ на вышестоящей диаграмме. Декомпозиция контекстной работы показана на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Диаграмма декомпозиции «Учебный процесс»

Описание каждой подсистемы проводится аналитиком совместно с экспертом предметной области. Экспертом является специалист, отвечающий за эту подсистему и, поэтому, досконально знающий все ее функции.

Таким образом, вся система разбивается на подсистемы до нужного уровня детализации, и получается модель, аппроксимирующая систему с заданным уровнем точности. Получив модель, адекватно отображающую текущие бизнес-процессы (так называемую модель AS-IS), аналитик с легкостью может увидеть все наиболее уязвимые места системы.

Работая с имеющимся программным продуктом, был выявлен ряд недостатков, которые создавали неудобство в работе и замедляли скорость обработки информации:

1. Отсутствия единой базы учебного процесса,

2. Большая избыточность ненужных компонентов, что приводит к уменьшению эффективности использования данного продукта и разным ошибкам ручного ввода,

3. Проблемы повторного ввода информации,

4. Сложность поиска, анализа и планирования учебного процесса.

Это сказывается на работе ВУЗа, появляются следующие проблемы:

1. Низкая оперативность, снижающая качество управления учебным процессом;

2. Несовершенство организации сбора и регистрации исходной информации учебного процесса;

3. Несовершенство процессов сбора, передачи, обработки, хранения данных учебного процесса;

4. Несовершенство процессов защиты целостности и секретности данных учебного процесса;

5. Несовершенство процессов выдачи результатов учебного процесса конечному пользователю.

Можно выделить следующие общие аспекты автоматизированного варианта решения поставленной задачи:

1. Сокращение времени обработки и получения данных о учебном процессе;

2. Повышение степени достоверности обработки информации, связанной с учебной деятельностью;

3. Повышение степени защищенности информации, связанной с учебной деятельностью;

4. Повышение степени достоверности информации, необходимой для ведения учебной деятельностью.

Система должна быть предназначена для оперативного учета успеваемости школьников завучем и преподавателями. Сведения об успеваемости школьников должны храниться в течение всего срока их обучения и использоваться при составлении документации об окончании школы.

Система должна хранить и предоставлять для редактирования сведения о:

1. Школьниках,

2. Классах,

3. Преподавателях,

4. Предметах,

5. Успеваемости.

С учетом выявленных недостатков, можно строить модель новой организации бизнес-процессов (модель TO-BE).

Проставление оценки осуществляется путем оформления ведомости, что является, документальным оформлением отношений.

В качестве входных данных для этой функции служат данные об оценках по предметам и данные об учениках.

Выход - личная карточка ученика и сводные ведомости.

Входными данными для функции «Ученики» являются личные данные о Школьниках.

Выходными данными - сводная информация о успеваемости учеников.

Исполнителями функции являются преподаватель и секретарь учебной части. Исполнение функций осуществляется в соответствии с инструкциями и нормативными документами учебного заведения.

Диаграммы потоков данных используются для описания документооборота и обработки информации. Подобно IDEF0, DFD представляет модельную систему как сеть связанных между собой работ. Их можно использовать как дополнение к модели IDEF0 для более наглядного отображения текущих операций документооборота в корпоративных системах обработки информации. В отличие от IDEF0, DFD рассматривает систему как совокупность предметов. Контекстная диаграмма часто включает работы и внешние ссылки.

Поскольку в разрабатываемой системе планируется автоматизация документооборота, то для построения модели TO-BE использовалась нотация DFD. Нотация DFD включает такие понятия, как внешняя ссылка и хранилище данных, что делает ее более удобной (по сравнению с IDEF0) для моделирования документооборота.

Диаграммы DFD (Data Flow Diagramming) могут дополнить то, что уже отражено в модели IDEF0, поскольку они описывают потоки данных, позволяя проследить, каким образом происходит обмен информацией как внутри системы между бизнес-функциями, так и системы в целом с внешней информационной средой (рисунок 2.3).

Для усиления функциональности в данной нотации диаграмм предусмотрены специфические элементы, предназначенные для описания информационных и документопотоков, такие как хранилища данных. Хранилища данных являются прототипами будущих таблиц базы данных. На DFD диаграмму добавлены следующие хранилища: база данных «Ученики», база данных «Преподаватели», база данных «Предметы», база данных «Успеваемость».

Рисунок 2.3 - Диаграмма DFD «Формирование отчетности по предметам»

В диаграммах потоков данных все используемые символы складываются в общую картину, которая дает четкое представление о том, какие данные используются, и какие функции выполняются системой документооборота.

2.3 Анализ существующих решений

Для реализации подсистемы учета успеваемости существует большое количество решений от разных фирм.

1С:Образование. 1С:Школа

Основное назначение системы - организация обучения с использованием электронных образовательных ресурсов. Учителя, учащиеся и родители могут работать с системой в локальной сети школы или дистанционно через интернет. С системой можно работать как при помощи обычных компьютеров и ноутбуков, так и мобильных устройств - планшетов и смартфонов.

Система дает возможность сформировать в школе библиотеку электронных учебных материалов. Учителя могут разрабатывать собственные образовательные материалы и создавать учебные курсы. Кроме того, в библиотеку можно добавить образовательные ресурсы из электронных изданий и учебных пособий серии «1С:Школа», а также из федеральных коллекций электронных образовательных ресурсов.

При помощи системы можно вести электронный журнал и электронный дневник, которые позволяют назначать учащимся групповые и индивидуальные задания для выполнения как в классе, так и дома. Система позволяет вести электронное портфолио учащегося и формировать индивидуальную образовательную траекторию ученика.

Настройки системы позволяют учесть особенности организации учебного процесса в конкретной школе. Можно настроить обмен данными с системами для автоматизации административно-хозяйственной деятельности школы.

Для решения наших задач, очевидно, что функционал 1С будет несколько избыточным и довольно громоздким. Кроме того, программное средство является дорогостоящим и требуют квалифицированного специалиста для установки и дальнейшей работы. Помимо этого, внедрение данной системы часто сопровождается большими трудностями, связанными, прежде всего, с закрытостью кода от модификации -- даже малейшее изменение алгоритмов превращается в гигантскую проблему. Сама же программа содержит много интересных возможностенй, как в плане программирования, так и в функционале. В теории ее можно использовать как шаблон, если бы не было проблем с лицензиями.

Кроме таких объемных и серьезных решений как 1С на рынке присутствует множество мелких решений.

Например, «Электронный классный журнал для школы». Инструмент для администрации и учителей, который облегчает каждодневную бумажную рутину, а электронный дневник школьника - это удобный помощник для родителей, чтобы контролировать успехи своего ребенка в учебе и быть на связи со школой.

ЭлЖур позволяет автоматизировать такие административные школьные процессы, как планирование и контроль проведения контрольных работ, учет замен и формирование журнала замен, учет занятий второй половины дня, формирование печатной версии журнала и даже подготовка и печать аттестатов. Производится гибкий анализ различных показателей образовательной деятельности по ученику, классам, Классм, параллелям, в целом по школе.

Еще одно программное средство для учебного центра: EducationCenter. Программа для учебного центра позволяет автоматизировать работу с учениками и слушателями в образовательных учреждениях различного направления, и предоставляет следующий функционал:

1. Учет клиентов/учеников учебного центра;

2. Поддержка работы как с локальной offline базой так и с online базой через интернет;

3. Расписание занятий учеников и график работы преподавателей;

4. Расписание занятий по залам, аудиториям, классам;

5. Учет занятий, контроль посещаемости учеников;

6. Учет скидок для учеников на занятия;

7. Разделение реестра учеников и их родителей/представителей;

8. Учет оплат клиентов за занятия, платежей за аренду и других платежей;

9. Расчет выплат преподавателям и ассистентам за занятия;

10. Отчёты по ученикам, клиентам и сотрудникам.

Управление образовательным учреждением, учебным центром позволяет автоматизировать учет и взаимодействие со слушателями, абитуриентами, учениками, клиентами. Программа для учебного центра позволяет создавать для каждого ученика отдельную карточку, что позволяет в дальнейшем быстро находить требуемого клиента в том числе и с использованием сканеров штрих кодов. Управление образовательным центром может вести учет оплат как определенного курса на период времени, так и по количеству купленных занятий. Образовательный центр имеет возможность заносить в систему наличные и безналичные оплаты, формировать сводную финансовую отчетность, по которой администратор школы будет понимать какие курсы наиболее доходные, какие преподаватели больше всего приносят дохода и какие темы занятий пользуются популярностью.

Рассмотренные программные средства не пригодны для использования по причине сложности настройки его под конкретное учебное заведение. Затраты на её приобретение не будут соответствовать потенциальной выгоде от внедрения вследствие несовпадения потребностей рассматриваемого предприятия и возможностей системы. Исходя из вышеизложенных фактов можно сказать, что существующие программные продукты, либо недоступны для использования, либо громоздкие в плане функционала, либо затраты на их приобретение окупятся через пару лет, что не очень эффективно для конкретного предприятия. Тот же функционал, но «завязанный» на специфике рассматриваемого предприятия можно легко реализовать в собственной разработке, и в долгосрочной перспективе это решение может оказаться более выгодным. И решение создать новую систему собственными силами, которая бы отвечала всем запросам предприятия, будет наилучшим вариантом для решения поставленных задач. Чтобы создать успешную информационную систему необходимо учесть все недостатки конкурентов и перенять их сильные стороны.

3. Структура АС

В качестве структуры автоматизированной системы выбрана файл-серверная архитектура. Выбор обусловлен экономическими соображениями.

Архитектура "файл-сервер" предусматривает концентрацию обработки на рабочих станциях. Основным преимуществом этого варианта является простота и относительная дешевизна. Подобное решение приемлемо для небольшого числа пользователей.

Вся вычислительная нагрузка при доступе к базе данных ложится на приложение клиента, что является следствием принципа обработки информации в системах "файл-сервер": при выдаче запроса на выборку информации из таблицы вся таблица базы данных копируется на клиентское место, и выборка осуществляется на клиентском месте.

В нашем случае компьютерная сеть в информационной системе имеет небольшие размеры, поэтому подобное решение оптимально не только с экономической, но и с технической точки зрения.

4. Разработка логической модели БД

В ходе проектирования было выделено 9 сущностей предметной области. Логическая модель данных FA-уровня построена в нотации IDEF1X. Проектирование велось с использованием CASE-срества ERWin, модель приведена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Логическая модель данных

Для обеспечения нормальной работы БД, устранения избыточности и других аномалий необходимо произвести нормализацию БД и привести ее, как минимум, к третьей нормальной форме.

Признаки принадлежности к нормальным формам:

Первая нормальная форма:

1. Все атрибуты должны быть атомарными.

Вторая нормальная форма:

1. Необходимо выполнение условий первой нормальной формы.

2. Каждый не ключевой атрибут должен функционально полно зависеть от первичного ключа.

Третья нормальная форма:

1. Необходимо выполнение условий второй нормальной формы.

2. Каждый не ключевой атрибут должен нетранзитивно зависеть от первичного ключа.

Проанализировав структуру отношений на предмет выполнения условий нормальных форм, заключим, что все таблицы БД приведены к третьей нормальной форме.

5. Выбор СУБД и языка программирования

В качестве среды разработки был выбран C++ Builder. Интегрированная среда разработки обладает огромным числом функций: собственный компилятор, поддержка баз данных, поддержка технологии Windows Forms, объекты модулей данных, открытые инструменты интерфейса программирования приложений и т.д. Среди прочих преимуществ C++Builder можно выделить самую эффективную работу с базами данных. Технология ADO, которая поддерживается средой разработки C++Builder, гарантирует удобство и надежность работы с СУБД.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что C++Builder - один из самых мощных инструментов разработки программных продуктов любой сложности и направленности, - наибольшим образом подходит для разработки данной системы.

Microsoft Access -- реляционная СУБД корпорации Microsoft. СУБД ACCESS - это законченное предложение в области баз данных и анализа данных для быстрого создания масштабируемых бизнес-приложений и хранилищ данных. Оно позволяет значительно сократить время выхода этих решений на рынок, одновременно обеспечивая масштабируемость, отвечающую самым высоким требованиям. В СУБД ACCESS включены средства повышения быстродействия и доступности, позволяющие распределить нагрузку и обеспечить бесперебойную работу, функции для улучшения управления и настройки, снижающие совокупную стоимость владения. СУБД ACCESS позволяет реализовывать информационные системы на базе файл-серверной технологии файл.

В качестве СУБД была выбрана именно MS Access. Решение на базе программного обеспечения C++Builder и MS Access позволяет решить задачи поставленные перед разработчиком.

6. Разработка физической модели БД

Физическая модель базы данных построена с помощью CASE-средства ERWin, представлена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 - Физическая модель базы данных

Глоссарий сущностей представлен в таблицах 6.1 - 6.9.

Таблица 6.1 - Сущность «Школьник» - информация о школьниках

Атрибут	Тип данных	Размер поля	Описание
Номер школьника	Int	4	Первичный ключ, автоинкремент
Номер класса	Int	4	Внешний ключ из таблицы «Класс»
Номер здоровья	Int	4	Внешний ключ из таблицы «Группа здоровья»
Фамилия школьника	varchar	40
Имя школьника	varchar	40
Отчество школьника	varchar	40
Адрес	varchar	40
Паспорт	varchar	40
ИнЯз	varchar	40
Телефон	varchar	40
ЕГЭ	int	4
Дата окончания	date	3

Таблица 6.2 - Сущность «Предмет» - информация о предметах

Атрибут	Тип данных	Размер поля	Описание
Номер предмета	Int	4	Первичный ключ, автоинкремент
Номер преподавателя	Int	4	Внешний ключ из таблицы «Преподаватели»
Название предмета	varchar	40	Название предмета
Часы	varchar	40	Количество часов в курсе

Таблица 6.3 - Сущность «Преподаватели» - информация о преподавателях

Атрибут	Тип данных	Размер поля	Описание
Номер преподавателя	Int	4	Первичный ключ, автоинкремент
Фамилия преподавателя	varchar	40	Фамилия преподавателя
Имя преподавателя	varchar	40	Имя преподавателя
Отчество преподавателя	varchar	40	Отчество преподавателя
Дата	datetime	8	Дата принятия преподавателя на работу

Таблица 6.4 - Сущность «Успеваемость» - информация об успеваемости

Атрибут	Тип данных	Размер поля	Описание
Номер успеваемости	Int	4	Поле автоинкремент, первичный ключ.
Номер школьника	Int	4	Внешний ключ из таблицы «Школьник».
Номер предмета	Int	4	Внешний ключ из таблицы «Предмет».
Оценка	varchar	40	Оценка по предмету
Дата сдачи	datetime	8	Дата сдачи

Таблица 6.5 - Сущность «Класс» - информация о классах

Атрибут	Тип данных	Размер поля	Описание
Номер_класса	Int	4	Поле автоинкремент, первичный ключ.
Номер_специальности	Int	4	Внешний ключ из таблицы «Специальность».
Название_класса	varchar	40	Название класса

Таблица 6.6 - Сущность «Специальность» - информация о специализации класса

Атрибут	Тип данных	Размер поля	Описание
Номер_специальности	Int	4	Поле автоинкремент, первичный ключ.
Специальность	varchar	40	Название специальности
Описание	varchar	40	Описание специальности

Таблица 6.7 - Сущность «Родственник» - информация о родственниках школьника

Атрибут	Тип данных	Размер поля	Описание
Номер родственника	Int	4	Первичный ключ, автоинкремент
Номер школьника	Int	4	Внешний ключ из таблицы «Школьник»
Фамилия родственника	varchar	40
Имя родственника	varchar	40
Отчество родственника	varchar	40
Место работы	varchar	40
Должность	varchar	40
Степень родства	varchar	40

Таблица 6.8 - Сущность «Группа здоровья» - информация о группе здоровья школьника

Атрибут	Тип данных	Размер поля	Описание
Номер здоровья	Int	4	Первичный ключ, автоинкремент
Группа здоровья	varchar	40

Таблица 6.9 - Сущность «Должность» - информация о должности преподавателя

Атрибут	Тип данных	Размер поля	Описание
Номер должности	Int	4	Первичный ключ, автоинкремент
Должность	varchar	40

В СУБД MS Access разработана база данных bd.mdb. Схема данных приведена на рис. 6.3.

Рисунок 6.3 - Схема данных в MS Access

7. Разработка интерфейса АС

Разработанная система предназначена для автоматизации учебного процесса в школе. АИС предназначена для увеличения скорости и надежности работы учительской. АИС хранит и предоставляет для служебного пользования (редактирования) сведения о школьниках, преподавателях, предметах, классах и успеваемости школьников. Система состоит из совокупности программных проектов, каждый из которых предназначен для реализации требуемых функций.

Связь с БД обеспечивается технологией ADO.

Cвязь и отображение данных сервера осуществляется посредством следующих компонентов:

1. Компонент ADOConnection, с помощью этого компонента настраивается подключение к БД.

2. ADOTable соединяется с компонентом ADOConnection с помощью настройки свойства Connection. Компонент предназначен для получения набора записей из таблицы БД. Таблица выбирается в свойстве TableName;

3. ADOQuery соединяется с компонентом ADOConnection с помощью настройки свойства Connection. Компонент предназначен для получения набора записей из одной или нескольких таблиц БД или выполнения добавления, редактирования и удаления данных БД, путем выполнения SQL-запроса (метод ExecSQL), который записан в свойство SQL;

4. DataSource - компонент является промежуточным звеном между ADOTable и DBGrid. Связан с ADOTable свойством DataSet.

5. DBGrid - компонент отображает таблицу БД. Связан с DataSource свойством DataSource.



Рисунок 7.1 - ADO технология

В разработке форм ввода вывода данных использовались следующие компоненты Builder:

1. Form - компонент-форма для отображения всех компонентов ввода вывода,

2. Edit - компонент-окно ввода информации,

3. ComboBox - компонент выпадающий список для ввода информации,

4. Label - компонент-метка для отображения названия окон ввода информации,

5. DateTimePicker - компонент-календарь для ввода даты,

6. Button - компонент-кнопка для вызова событий ввода информации.

В каждой из форм присутствуют таблицы базы данных, которые отображают информацию в виде сетки. На формах можно редактировать, добавлять и удалять записи с использованием навигационного интерфейса.

В таблице 7.1 Приведено описание каждой из кнопок данного элемента.

Таблица 7.1 - Кнопки компонента DBNavigator

Кнопка	Назначение	Действие
	К первой	Указатель текущей записи перемещается к первой записи таблицы базы данных
	К предыдущей	Указатель текущей записи перемещается к предыдущей записи таблицы базы данных
	К следующей	Указатель текущей записи перемещается к следующей записи таблицы базы данных
	К последней	Указатель текущей записи перемещается к последней записи таблицы базы данных
	Добавить	В файл данных добавляется новая запись
	Удалить	Удаляется текущая запись таблицы базы данных
	Редактирование	Устанавливает режим редактирования текущей записи
	Сохранить	Изменения, внесенные в текущую запись, записываются в таблицу базы данных
	Отменить	Отменяет внесенные в текущую запись изменения
	Обновить	Записывает внесенные изменения в таблицу базы данных

Разрабатываемая информационная система предназначена для использования на персональных компьютерах типа с центральным процессором Intel Core i3 или мощнее, ОЗУ объемом не менее 4 Гб, свободным дисковым пространством не менее 1 Гб. Обязательным условием является наличие манипулятора типа «мышь», SVGA-адаптера и монитора.

Так как было решено использовать объектно-ориентированный подход лишь при разработке пользовательского интерфейса, то очевидно будет необходимо определить объекты, ответственные за диалог с пользователем - экранные формы программы.

Программа состоит из следующих модулей:

UnMain.cpp, UnStu.cpp, UnSubject.cpp, UnGroup.cpp, UnResult.cpp, UnHealth.cpp, UnHealth.cpp, UnPost.cpp, UnRelative.cpp, UnSpec.cpp, UnTeacher.cpp, UnSub.cpp.

Модуль UnStudent.cpp отвечает за отображение и редактирование данных о школьниках.

Модуль UnGroup.cpp отвечает за отображение и редактирование данных о классах.

Модуль UnRelative.cpp отвечает за отображение и редактирование данных о родственниках школьников.

Модуль UnPost.cpp отвечает за отображение и редактирование данных о должностях преподавателей.

Модуль UnSub.cpp отвечает за отображение и редактирование данных о преподаваемых в школе дисциплинах.

Модуль UnSubject.cpp отвечает за отображение и редактирование данных о предметах.

Модуль UnResult.cpp отвечает за отображение и редактирование данных о успеваемости.

Модуль UnSpec.cpp отвечает за отображение и редактирование данных о специализациях классов.

Модуль UnTeacher.cpp отвечает за отображение и редактирование данных о преподавателях.

Диалог добавления и редактирования данных предполагают заполнение пользователем требуемых данных, и добавление их в файл базы данных. Диалог удаления данных предполагает запрос на согласие или не согласие на удаление. В случае согласия пользователя данные удаляются из файла базы данных. После редактирования данных таблица главной формы обновляется из файла данных.

На рисунке 7.2 приведен общий алгоритм работы программы.



Рис. 7.2 Общий алгоритм работы приложения

Детально алгоритмы добавления, редактирования и удаления данных приведены на рисунках 7.3- 7.5.



Рисунок 7.3 - Алгоритм добавления данных

Добавление пустой записи происходит по нажатию на кнопку , после этого происходит ввод данных (рисунок 7.4). Подтверждение ввода осуществляется нажатием кнопки . Отмена изменений происходит по нажатию на кнопку .



Рисунок 7.4 - Ввод данных в новую запись

Рисунок 7.5 - Алгоритм редактирования данных

Редактирование записи происходит по нажатию на кнопку , после этого происходит ввод данных (рисунок 7.6). Подтверждение ввода осуществляется нажатием кнопки . Отмена изменений происходит по нажатию на кнопку .

Рисунок 7.6 - Редактирование данных записи



Рисунок 7.7 - Алгоритм удаления данных

Удаление записи происходит по нажатию на кнопку , после этого происходит подтверждение удаления данных (рисунок 7.8). Подтверждение удаления осуществляется нажатием кнопки «Ok». Отмена изменений происходит по нажатию на кнопку «Cancel».

Рисунок 7.8 - Подтверждение удаления данных

8. Система отчетов

Система отчетов предполагает выборку данных по параметрам и экспорт выборки в Excel. В качестве параметров пользователь выбирает из списка школьника и предмет, а также диапазон даты оценки. Сброс выборки осуществляется по нажатию на одноименную кнопку.

Рисунок 7.1 - Форма «Успеваемость»

На рисунке 7.2, 7.3, 7.4 представлены разные варианты формирования отчетной формы.



Рисунок 7.2 - Фильтр по фамилии школьника

Рисунок 7.3 - Фильтр по предмету



Рисунок 7.4 - Фильтр по предмету, фамилии и дате оценки

9. Разработка методических указаний по АС

Порядок оформления и предъявления заказчику результатов работы по созданию системы определяется после получения начальной версии продукта, в которой должны быть реализованы все основные функции, определенные в ТЗ и утвержденные заказчиком

Персонал системы должен иметь возможность приступить к работе без специального обучения работе в АИС, но со знанием предметной области.

Количество записей БД - более 100. Время отклика системы - 0.2сек. Количество предполагаемых пользователей системы - 2. Для эксплуатации АИС необходим, как минимум, одни пользователь - сотрудник, который должен вести учет исходных данных и анализ результатов, формировать отчеты. Требования к сотруднику: знание ПК, понимание принципов работы программ в операционной среде Windows, знания предметной области.

Для настройки интерфейсов со СКУД необходим еще, как минимум, один квалифицированный пользователь. Требования к пользователю: знание ПК, знание принципов интеграции интерактивных систем, знание интерфейсов обмена данными, знание СКУД.

ПК, на который устанавливается информационная система, должен соответствовать минимальным системным требованиям:

· ПЭВМ типа IBM PC с процессором частотой 2 ГГц и выше;

· ОЗУ объемом 2 ГБ и выше;

· свободное место на HDD - от 100 Мб и более;

· SVGA-монитор;

· объем видеопамяти: 512 MB и больше;

10. Тестирование программы

В таблице 10.1 приведены условия и результаты тестирования.

Таблица 10.1 - Результаты тестирования

Условия тестирования	Результаты тестирования
Введены не все данные	Сообщение об отсутствии некоторых данных
Введены все данные	Загрузка данных в БД
В области ввода даты введены данные неправильного формата	Сообщение об ошибке
Ввод поиска несуществующей записи	Сообщение о том, что ни одной записи не найдено
Ввод поиска существующей записи	Вывод данных по поиску
Попытка создания новой записи в БД	Создание новой записи
Попытка редактирования записи в БД	Редактирование записи

Тестирование информационной системы в нормальных, экстремальных, исключительных условиях показало, что программа работает верно, выдает ожидаемые результаты для характерных совокупностей данных.

В ходе тестирования методом черного ящика был проведен ряд тестов. Их описание и полученные результаты сведены в таблице 10.2.

Таблица 10.2 - Тестирование методом черного ящика

Номер теста	Описание теста	Исходные данные	Полученный результат
1	Проверка реакции программы на попытку отображения содержимого таблицы БД на примере таблицы «Школьник»	Событие нажатия на кнопку, которая отображает форму с таблицей БД «Школьник»	Демонстрация прошла успешно
2	Проверка добавления/редактирования корректных данных на примере таблицы «Школьник»	Заполнение окон ввода формы добавления/редактирования данных о школьнике	Данные успешно добавлены/отредактированы и выведены в таблице на форме «Школьник»
3	Проверка добавления/редактирования некорректных данных на примере таблицы «Школьник»	Заполнение не всех окон ввода формы добавления/редактирования данных о школьнике.	Данные не добавлены/отредактированы, выведено сообщение об ошибке ввода данных, предполагается повторный ввод.
4	Проверка удаления данных на примере таблицы «Школьник»	Выбор строки таблицы «Школьник» предназначенной для удаления	Выведено диалоговое окно удаления данных, при нажатии кнопки «Да», данные удаляются. При нажатии кнопки «Нет» не удаляются.
5	Выявление ошибок отображения информации	Проверка корректности отображения информации	Обнаружены и устранены ошибки отображения информации
6	Выявление ошибок работоспособности пунктов меню	Проверка работоспособности пунктов меню	Обнаружены и устранены ошибки работоспособности пунктов меню

Результаты тестирования показали, что требования к функционалу системы удовлетворёны в полном объеме. Разрабатываемая система корректно реагирует на удаление, изменение данных. При вводе входной информации осуществляется контроль на допустимость вводимых значений. Редактирование данных не нарушает целостности базы данных.

11. Руководство пользователя

По запуску приложения на экран выводится главная форма, рис.11.1.

Рис.11.1 - Главная форма

Посредством меню, пользователь получает доступ ко всем таблицам базы данных. Работа со справочными данными представлена на рисунках 11.2-11.4.

Рис.11.2 - Форма «Предмет»



Рис. 11.3 - Экспорт данных в Excel

Заключение

В данной работе рассматривается проектирование и разработка приложения «Учёт успеваемости школьников». В ходе выполнения дипломной работы была разработана АИС базы данных " Учёт успеваемости школьников ". Приложение предназначено для учета сведений об учебном процессе школы. Автоматизированная система поддерживает все операции, связанные с учетом, обработкой и предоставлением необходимых данных. Данная система обеспечивает ввод, удаление, хранение и редактирование информации, которая содержится в таблицах данных.

Эффективность разработки заключается в сокращении времени процедур согласования документации и принятия решений, повышении исполнительской дисциплины, сокращении непроизводственных затрат рабочего времени сотрудников и минимизации финансовых затрат на документооборот.

Объект исследования составляет создание программы с помощью среды быстрой разработки приложений C++Builder и СУБД MS Access 4007, для учета успеваемости школьников.

Предметом исследования является электронный документооборот, который связан с успеваемостью школьников.

Методы исследования включают общенаучные методы познания, основные положения диалектического метода познания реальной действительности.

Научная новизна исследования состоит в комплексной и системной разработке проблем осуществления учета успеваемости школьников.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что положения, исследованные в работе, вносят определенный вклад в развитие информационной системы школы, и в дальнейшем данную технологию можно будет использовать для исследований в этой области.

Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанное приложение может быть использовано в рамках разработки информационной системы школы, а также при подготовке учебной и учебно-методической литературы по рассматриваемой теме для формирования у студентов навыков использования и разработки БД.

Результатами разработки являются:

- информационное обеспечение ИС в формате СУБД MS Access 2007;

- пользовательский интерфейс ИС, включающий экранные формы для работы со справочными, оперативными данными и отчетными данными;

- запросы, обеспечивающие формирование данных для первичных и отчетных документов.

Реализация системы проводилась с использованием инструментальных средств C++ Builder 6. в сочетании с СУБД MS Access 2007. При написании программы основное внимание было уделено удобству работы пользователя и построению дружественного интерфейса.

Испытание АИС проводится на предприятии заказчике. Производится проверка правильности выполнения системой поставленных задач. Исходя из полученных результатов делаются выводы о корректности работы программы. При обнаружении ошибок или неточностей, данные обстоятельства фиксируются и программный продукт направляется разработчику на доработку.

Список используемой литературы

1. Динман М. С++. Освой на примерах. -- СПб.: BHV-CПб, 2016. -- 384 с.

2. Павловская Т.А. C/C++ Программирование на языке высокого. -- СПб.: Питер, 2015. -- 464 с.

3. Лафоре Р. Объектно-ориентированное программирование в С++ (Object-Oriented Programming in C++, 4/e). -- 4-е изд. -- СПб.: Питер, 2016. -- 928 с.

4. Шилдт Г. Искусство программирования на C++. -- СПб.: BHV-Петербург, 2015. -- 474 с.

5. Вальвачев А.Н., Сурков К.А., Сурков Д.А., Четырько Ю.М. Программирование на языке C++. Учебное пособие. -- 2015.

6. Гамма Э., Хелм Р., Джонсон Р., Влиссидес Дж. - Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. - СПб: Питер, 2011. - 368 с.

7. Галисеев, Г.В. Программирование в среде C++ Builder 6.0 Самоучитель. -- М.: Издательский дом "Вильяме", 2014. -- 304 с.

8. Грэхем Иан Объектно-ориентированные методы. Принципы и практика = Object-Oriented Methods: Principles & Practice. -- 3-е изд. -- М.: «Вильямс», 2014. -- С. 880.

9. Дарахвелидзе П.Г., Марков Е.П. - Программирование в C++ Builder 6.0 - СПб.: БХВ-Петербург, 2013 г. - 784 с.

10. Петцольд, Ч. Программирование для Microsoft Windows на C++ В 2-х томах Том 1. /Ч. Петцольд. Пер. с англ. М.: Издательский дом «Русская редакция»,2012. - 576 с.

11. Петцольд, Ч. Программирование для Microsoft Windows на C++. В 2-х томах. Том 2. /Ч. Петцольд. Пер. с англ. М.: Издательский дом «Русская редакция»,2012. - 624 с.

12. Роберт Виейра «Программирование баз данных в Microsoft SQL Server», г. Москва, изд. «Диалектика», 2012 г.

13. Астахова И. Ф. «СУБД: язык SQL в примерах и задачах», г. Москва, изд. «Физматлит», 2011г.

14. Астахова И. Ф., Толстобров А. П. , Мельников В. М. SQL в примерах и задачах: Учеб. пособие.- Мн.: Новое знание, 2012.

15. Вендров А.М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем. - М.: Финансы и статистика, 2012.

16. Глушаков С. В., Ломотько Д. В. Базы данных, 2012. 415 с.

17. Голицына О. Л., Максимов Н. В., Попов И. И. Базы данных: Учебное пособие. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2011. 268 с.

18. Информационные технологии в управлении предприятием. Антология. - М.: Три квадрата, 2011.

19. Мишинин А. И. Теория экономических информационных систем, М.: Финансы и статистика, 4-е издание 2007.

20. Петров В.Н. Информационные системы. С-П: Питер, 2011.

21. Сапков В. В. Информационные технологии и компьютеризация делопроизводства: учебное пособие. Киев: ACADEMIA, 2012.

22. Смирнова Г. Н., Сорокин А. А., Тельнов Ю. Ф. Проектирование экономических информационных систем, 2012.

Размещено на Allbest.ru

...