Информационная технология научного консультирования выполняемых школьниками индивидуальных проектов исследовательской направленности

Еще одним серверным приложением является Desktop-приложение countUsers, которое постоянно «висит» в памяти и делает запрос каждые 15 минут на получение количества посетителей сайта, а именно - количества одновременно открытых сессий и сохраняет полученный результат в отдельной Базе данных.

На данный момент общее количество функционирующих модулей составляет четыре. В таблице 5 приведена таблица с описанием разработанных модулей.

Таблица 5 - Описание разработанных автором модулей

№	Название модуля	Пояснение
1	getFilesFromDirectory	Вывод страницы со ссылками на документы, размещенные в разделе «Общие материалы»
2	monitoringResults	Все разделы результаты мониторинга
3	enterInfo	Ввод информации университетами - членами АСВ
4	countUsers	Невидимое Desktop-приложение, которое постоянно висит в памяти и каждые 15 минут считывающее количество одновременно открытых сессий

2.3.2 Описание клиентской части

Каркас всех страниц - это дизайн, разработанный по современным технологиям (с использованием div - контейнеров) с подключением каскадных таблиц стилей CSS [17]. Также в каркасе предусмотрен один контейнер с названием «middleFormPage», в которой закладываются данные, формируемые при помощи JavaScript [18] кода.

Основной технологией обеспечения взаимодействия клиента с системой является AJAX-технология [15] с использованием GET и POST запросов. На основе синхронных запросов, посылаемых клиентом серверу, сделаны все страницы. Таким образом, проверяется состояние аутентификации (вошел ли пользователь в систему, или это гость) и авторизации (имеет ли он доступ к выбранному разделу). Многие разделы сайта подразумевают то, что пользователь, чтобы увидеть необходимую информацию, должен залогинироваться.



2.3.3 Схема режима ввода и редактирования предложений

Схема - графическое представление определения, анализа или метода решения задачи, в котором используются символы для отображения данных, потока, оборудования и т. д.

Блок-схема [8] - распространенный тип схем (графических моделей), описывающих алгоритмы или процессы, в которых отдельные шаги изображаются в виде блоков различной формы, соединенных между собой линиями, указывающими направление последовательности.

На рисунке 14 представлена схема алгоритма ввода нового предложения (обобщенной тематики индивидуального проекта исследовательской направленности).



Рисунок 14 - Схема алгоритма ввода нового предложения

2.3.4 Режим ввода и редактирования предложений университетами-АСВ

У каждого университета - члена АСВ есть ответственный, который обладает правами ввода данных, редактирования и удаления. Пользователь проходит авторизацию и аутентификацию в системе, после чего ему открывается страница ввода предложений, которую можно увидеть на рисунке 15.

Само предложение состоит из зазывающей картинки (типа рекламки) и ее характеристик (характеристики нужны для работы фильтра по предложениям). Для успешного принятия предложения, ответственный от университета должен выбрать картинку предложения и выбрать ее обязательные характеристики: университет, регион университета, вид информации и возраст учащегося. После чего щелкает по кнопке «Ввод». Если пользователь не заполнил хотя бы одно из обязательных полей, система ему об этом сообщит всплывающим окошком и подсветкой красным цветом тех полей, в которые пользователь не ввел данные.

Рисунок 15 - Режим ввода предложений университетами

В этом же режиме пользователю доступно редактирование уже введенного предложения двумя способами: путем введения в отдельное поле кода уже ранее введенного предложения или путем щелчка по кнопке «Показать все материалы», а затем щелчка по ссылке «Редактировать данный материал» у выбранного для редактирования материала (рисунок 16).

Рисунок 16 - Режим редактирования ранее введенного предложения

В режиме редактирования пользователь может исправить все уже ранее введенные данные, вплоть до картинки. После нажатия на кнопку «Редактировать документ» появляется окошко с уведомлением, что предложением успешно отредактировано.

Также в режиме ввода предложений (при щелчке по кнопке «Показать все материалы») можно удалить конкретное предложение, также выбрав его и щелкнув по ссылке «Удалить данный документ». Система подсветит выбранный на удаление документ и спросит, действительно ли вы хотите удалить данный документ. После щелчка по кнопке «ОК» происходит удаление и, после чего, уведомление пользователя об успешном удалении.

2.3.4 Режим поиска индивидуального проекта

Для начала совместной работы с учителем и научным консультантом от ВУЗа школьнику необходимо выбрать обобщенную тематику индивидуального проекта исследовательской направленности. Разработанный режим отображения и фильтрации этих тематик (рисунок 17) позволяет школьнику выбрать именно подходящую ему обобщенную тематику будущего исследовательского проекта. Школьник либо сразу щелкает по кнопке «Просмотр перечня тем», либо использует фильтр для поиска какой - то конкретной тематики.

Рисунок 17 - Режим поиска обобщенных индивидуальных тематик

При помощи фильтра школьник может отсортировывать информацию по следующим критериям:

науки;

предметная область;

интересующий регион;

интересующий университет;

возраст учащегося;

вид информации.

После того, как школьник выбрал фильтр и щелкнул по кнопке «Просмотр перечня тем», ему на выбор предстали 10 случайных предложений различных университетов. Это сделано для того, чтобы все университеты (во время вывода их предложений) были в равных условиях.

Также школьнику доступна функция просмотра любой определенной темы: к примеру, он заполнил ее код и, чтобы ему заново не искать эту тему, он может щелкнуть по кнопке «Просмотр конкретной темы», после чего появится поле для ввода кода этой темы и кнопка «Просмотр». После введения кода темы и щелчка по кнопке «Просмотр» появляется окошко, которое можно увидеть на рисунке 18.

Рисунок 18 - Просмотр конкретной обобщенной тематики

2.3.5 Режим регистрации персонального журнала

Для того чтобы включиться в работу системы, школьнику необходимо зарегистрировать личный персональный журнал. Только после этого может начаться постоянная плодотворная работа над индивидуальным проектом исследовательской направленности. После открытия страницы с режимом регистрации, школьник видит форму ввода данных.

Школьнику предлагается заполнить следующие поля (некоторые из них заполнить, а из некоторых выбрать соответствующие данные):

фамилия, имя, отчество;

год рождения;

код обобщенной темы;

регион учебного заведения;

название учебного заведения.

Год рождения, регион учебного заведения и название учебного заведения (доступен для выбора после того, как осуществлен выбор региона учебного заведения) заполняются путем выбора из существующего списка.

В этом примере не показан ввод Кода обобщенной темы. Для того чтобы его ввести, необходимо щелкнуть по полю Кода обобщенной темы, после чего подгрузится окно с фильтром выбора.

Далее школьнику необходимо выбрать поля фильтра, но это не обязательно. После чего нужно щелкнуть по кнопку «Просмотр перечня тем». Подгрузившееся окно останется, но дополнится уже материалами, выбранными при помощи фильтра. Так как материалов в базе данных очень много, поэтому они подгружаются в ограниченном количестве (по 10 штук) и в случайном порядке (чтобы все университеты-АСВ, которые вводили эти темы, были в одинаковом положении). Данный вид можно посмотреть на рисунке 22.

Рисунок 22 - Подгруженные обобщенные тематики (предложения университетов) по фильтру

Далее школьнику необходимо выбрать интересующую обобщенную тематику и щелкнуть по ней (по картинке с тематикой). Система запомнит код выбранной тематики, закроет окно выбора и введет его в поле «Код обобщенной темы». После чего можно щелкнуть по кнопке «Регистрация».



2.3.6 Режим ввода достижения школьника

Данный режим будет позволять ответственному от университета осуществлять ввод достижений конкретного школьника, участвовавшего в различных конкурсах/конференциях и занявшего призовые места или получившего сертификат участника. Так как этот режим относится к одним из совсем новых, поэтому пока ввод данных о достижениях школьника берет на себя оператор системы (а ввод осуществляется на правах администратора).

Ответственному от университета требуется заполнить (и выбрать данные) следующие поля:

ФИО школьника;

учебный год достижения;

конкурс (имеется в виду выбрать название конкурса);

диплом/сертификат.

Поля «Учебный год достижения», «Конкурс», «Диплом/сертификат» выбираются обычным образом.

Во время ввод данных в поле «ФИО школьника» система при вводе каждой буквы посылает запрос серверу с этими буквами и сервер возвращает список школьников, у которых ФИО начинается с этих букв, которые ввел ответственный от университета. После этого ответственному от университета необходимо выбрать из подгруженного списка интересующего его школьника.

После того, как ответственный от университета заполнил все поля и нажал на кнопку «Ввод», система проверит заполненность всех полей и, если они все правильно заполнены, то выдаст окно с сообщением «Успех». Если любое из полей неправильно заполнено или не заполнено, то система выдаст соответствующее сообщение, информирующее ответственного от университета о том, что конкретное поле не заполнено с инструкцией по его правильному заполнению, а также подсветит его темно-красным цветом (рисунок 25).



2.3.7 Режимы отображения самых успешных молодых исследователей

Результаты на 2013 год

Этот режим отображает самых успешных молодых исследователей (школьников) системы ОДАРМОЛ, которые по результатам региональных конференций, проходивших в университетах-АСВ в 2013 году, заняли призовые места. Для этого режима предлагаются коэффициенты значимости конференций, а также уровни оценки достижений на конференции. К каждому виду конференции подобран соответствующий коэффициент значимости, а к достижению - уровень оценки достижения на конференции. Так как один школьник может участвовать, к примеру, в нескольких секциях одной конференции, а также может получить несколько наград, поэтому рейтинг достижения рассчитывается как сумма всех рейтингов достижений по каждому школьнику. Это уже конечный вариант расчета, а первоначальный следующий: по каждому школьнику происходит умножение соответствующего коэффициента значимости на уровень оценки достижения.

В это режиме также предлагается возможность сортировки результирующей таблицы по любому из столбцов как по возрастанию, так и по убыванию. А также имеется возможность вывести только тот список исследователей (школьников), который удовлетворяет заданному числу пользователем. Пример работы режима по отображения самых успешных молодых исследователей (результаты на 2013 год) можно увидеть на рисунке 26.



Рисунок 26 - Режим отображения самых успешных молодых исследователей (результаты на 2013 год)

Результаты на 2014 год

Здесь пользователю предлагается сделать выбор между отображениями результатов: или отобразить только рейтинг участников или отобразить все результаты.

Для начала рассмотрим режим отображения рейтингов участников.

В режиме «Рейтинг участников» пользователь видит список школьников, их учебное заведение, а также рейтинг достижений. Рейтинг также отображается в виде суммы всех рейтингов по каждому школьнику. А первоначально рейтинг рассчитывается как произведение коэффициента при дипломе/сертификате и коэффициента при конференции/конкурсе, в котором участвовал школьник. Этот список также можно сортировать как по убыванию, так и по возрастанию по любой колонке. Пример работы режима можно увидеть на рисунке 27.



Рисунок 27 - Режим отображения самых успешных молодых исследователей (результаты на 2014 год - рейтинг участников)

Все результаты

Здесь пользователю предлагается список школьников с их достижениями. Тоесть, на странице представлен список школьников с краткой детализацией их достижений, а именно - название конкурса/конференции, в которой школьник участвовал и результат участия (диплом, грамота, сертификат и т.п.). На рисунке 28 представлен скриншот данного режима.

Рисунок 28 - Режим отображения самых успешных молодых исследователей (результаты на 2014 год - все результаты)

Далее представлена таблица (таблица 6) с разработанными автором web_страницами системы мониторинга.

Таблица 6 - Разработанные автором web-страницы системы мониторинга

№	Адрес страницы в интернете	Пояснение
1	odarmol.ru/index.htm	Главная страница сайта системы мониторинга
2	odarmol.ru/script/GfFD/GetFilesFromDirectory.exe?owerview	Страница «Общие материалы»
3	odarmol.ru/chooseProjectThem.htm	Страница «Выбор тематики индивидуального проекта»
4	odarmol.ru/set_result.htm	Страница «Ввод университетами предполагаемой тематики индивидуальных проектов»
5	odarmol.ru/universitiesGeneralized.html	Страница «Активность университетов (обобщенно)» (совместный режим с одним из разработчиков)
6	odarmol.ru/monitoring_result_contents.htm	Страница «Мониторинг»
7	odarmol.ru/contacts.htm	Страница «Контакты»
8	http://odarmol.ru/ setAchievement.htm	Страница «Ввод достижений школьников»
9	http://odarmol.ru/successfullChildren.html	Страница «Самые успешные молодые исследователи системы ОДАРМОЛ»
10	http://odarmol.ru/successfullChildren2013.html	Страница «Самые успешные молодые исследователи системы ОДАРМОЛ. Результаты за 2013 год»
11	http://odarmol.ru/successfullChildrensRating.html	Страница «Самые успешные молодые исследователи системы ОДАРМОЛ. Рейтинг участников»
12	http://odarmol.ru/successfullChildren2014.html	Страница «Самые успешные молодые исследователи системы ОДАРМОЛ. Все результаты»

2.4 Диаграмма последовательности

Для моделирования взаимодействия объектов в языке UML используются соответствующие диаграммы взаимодействия [5]. Так, взаимодействия объектов можно рассматривать во времени, и тогда для представления временных особенностей передачи и приема сообщений между объектами используется диаграмма последовательности.

На диаграмме последовательности изображаются объекты, которые непосредственно участвуют во взаимодействии и не показываются возможные статические ассоциации с другими объектами. Для диаграммы последовательности ключевым моментом является именно динамика взаимодействия объектов во времени.

Диаграмма последовательности действий, выполняющихся при вводе нового предложения (обобщенной тематики исследовательской направленности) представлена на рисунке 29.

Рисунок 29 - Диаграмма последовательности для варианта использования «Ввод предложений для школьников»

2.5 Диаграмма кооперации

Кооперация - описание общего расположения объектов и связей, которые взаимодействуют для обеспечения некоторого поведения (например такого, как вариант использования или операция) [5].

Кооперация имеет статическую и динамическую части. В статической описываются роли, которые могут играть объекты и их связи в экземпляре данной кооперации. Динамическая состоит из одного или более взаимодействий, характеризующихся потоками сообщений, которыми обмениваются между собой участники коопераций.

Диаграмма кооперации может быть представлена на двух уровнях: уровень спецификаций - только роли классов и роли ассоциаций. Уровень экземпляров или частных примеров - более детально, на уровне объектов и детализации сообщений. Одни и те же объекты могут выполнять разные роли и участвовать в разных кооперациях. Каждая кооперация реализует один вариант использования или одну операцию.

Диаграмма кооперации для варианта использования «Ввод предложений для школьников» представлена на рисунке 30.

Рисунок 30 - Диаграмма кооперации для варианта использования «Ввод предложений для школьников»

2.6 Диаграмма деятельности

Диаграмма деятельности [5] позволяет описать особенности процедурного и синхронного управления, обусловленного выполнением внутренних деятельностей и действий (элементарных операций). Основным направлением использования диаграмм деятельности является визуализация особенностей реализации методов классов, когда необходимо представить алгоритмы их выполнения. При этом каждое состояние может являться выполнением операции некоторого класса либо ее части.

Диаграмма деятельности для варианта использования «Ввод предложений для школьников» представлена на рисунке 30.

Рисунок 31 - Диаграмма деятельности для варианта использования «Ввод предложений для школьников»

2.7 Диаграмма развертывания

Диаграмма развёртывания [5] служит для моделирования работающих узлов (аппаратных средств) и артефактов, развёрнутых на них. В UML 2.0 на узлах разворачиваются артефакты, в то время как в UML 1.x на узлах разворачивались компоненты. На рисунке 32 можно увидеть диаграмму развертывания разработанной системы.

Рисунок 32 - Диаграмма развертывания разработанной системы

2.8 Системный обзор использования ИКТ в предметной области

2.8.1 Выбор СУБД

В качестве системы управления базами данных (СУБД) была выбрана СУБД Microsoft Access 2003.

Microsoft Office Access [9] или просто Microsoft Access - реляционная СУБД корпорации Microsoft. Имеет широкий спектр функций, включая связанные запросы, связь с внешними таблицами и базами данных. Благодаря встроенному языку VBA, в самом Access можно писать приложения, работающие с базами данных.

Основные компоненты MS Access:

построитель таблиц;

построитель экранных форм;

построитель SQL-запросов (язык SQL в MS Access не соответствует стандарту ANSI);

построитель отчётов, выводимых на печать.

Они могут вызывать скрипты на языке VBA, поэтому MS Access позволяет разрабатывать приложения и БД практически «с нуля» или написать оболочку для внешней БД.

Microsoft Jet Database Engine (англ.), которая используется в качестве движка базы данных MS Access является файл-серверной СУБД и потому применима лишь к приложениям, работающим с небольшими объёмами данных и при небольшом числе пользователей, одновременно работающих с этим данными. Непосредственно в Access отсутствует ряд механизмов, необходимых в многопользовательских базах данных, таких, например, как триггеры, однако данной СУБД вполне хватает для обеспечения корректной работы системы ODARMOL и разработанной для нее системы.

2.8.2 Выбор ОС

Для нормального функционирования системы, на сервере должна быть установлена операционная система Windows. Последние 10 лет Windows - самая популярная операционная система на рынке персональных компьютеров. Системы Windows работают на платформах x86, AMD64, IA_64. В настоящее время Microsoft Windows установлена более чем на 90% всех персональных компьютеров и рабочих станций. В России до начала 2000-х годов почти все персональные компьютеры продавались с предустановленной системой Windows. Операционная система Windows предоставляет удобные механизмы для управления работой приложений, а также предоставляет интуитивно-понятный интерфейс для пользователя.

2.8.3 Выбор языка программирования и среды разработки

В качестве языка программирования для серверной части был выбран язык C++ с использованием Qt библиотек и среда разработки IDE Qt Creator.

Дадим краткое описание используемых библиотек и языка программирования серверной части разработанной системы.

Язык C++ - компилируемый статически типизированный язык программирования общего назначения. Поддерживает такие парадигмы программирования как процедурное программирование, объектно-ориентированное программирование, обобщённое программирование, обеспечивает модульность, раздельную компиляцию, обработку исключений, абстракцию данных, объявление типов (классов) объектов, виртуальные функции. Стандартная библиотека включает, в том числе, общеупотребительные контейнеры и алгоритмы. C++ сочетает свойства как высокоуровневых, так и низкоуровневых языков. В сравнении с его предшественником - языком C, - наибольшее внимание уделено поддержке объектно-ориентированного и обобщённого программирования.

Qt (произносится «кьют») [10] - кроссплатформенный инструментарий разработки ПО на языке программирования C++. Есть также «привязки» ко многим другим языкам программирования: Python - PyQt, PySide; Ruby - QtRuby; Java - Qt Jambi; PHP - PHP-Qt и другие. Позволяет запускать написанное с его помощью ПО в большинстве современных операционных систем путём простой компиляции программы для каждой ОС без изменения исходного кода. Включает в себя все основные классы, которые могут потребоваться при разработке прикладного программного обеспечения, начиная от элементов графического интерфейса и заканчивая классами для работы с сетью, базами данных и XML. Qt является полностью объектно-ориентированным, легко расширяемым и поддерживающим технику компонентного программирования.

Теперь дадим краткое описание используемого языка программирования, языка гипертекстовой разметки и каскадных таблиц стилей клиентской части разработанной системы.

JavaScript [11] - прототипно-ориентированный сценарный язык программирования. Является диалектом языка ECMAScript. JavaScript обычно используется как встраиваемый язык для программного доступа к объектам приложений. Наиболее широкое применение находит в браузерах как язык сценариев для придания интерактивности веб-страницам. Основные архитектурные черты: динамическая типизация, слабая типизация, автоматическое управление памятью, прототипное программирование, функции как объекты первого класса. На JavaScript оказали влияние многие языки, при разработке была цель сделать язык похожим на Java. Языком JavaScript не владеет какая-либо компания или организация, что отличает его от ряда языков программирования, используемых в веб-разработке.

Название «JavaScript» является зарегистрированным товарным знаком компании Oracle Corporation.

HTML (от англ. HyperText Markup Language - «язык гипертекстовой разметки») [12] - стандартный язык разметки документов во Всемирной паутине. Большинство веб-страниц содержат описание разметки на языке HTML (или XHTML). Язык HTML интерпретируется браузерами и отображается в виде документа в удобной для человека форме.

Язык HTML является приложением («частным случаем») SGML (стандартного обобщённого языка разметки) и соответствует международному стандарту ISO 8879.

Язык XHTML является более строгим вариантом HTML, он следует всем ограничениям XML и, фактически, XHTML можно воспринимать как приложение языка XML к области разметки гипертекста.

Во всемирной паутине HTML-страницы, как правило, передаются браузерам от сервера по протоколам HTTP или HTTPS, в виде простого текста или с использованием сжатия.

CSS (англ. Cascading Style Sheets - каскадные таблицы стилей) [13] - формальный язык описания внешнего вида документа, написанного с использованием языка разметки. Преимущественно используется как средство описания, оформления внешнего вида веб-страниц, написанных с помощью языков разметки HTML и XHTML, но может также применяться к любым XML-документам, например, к SVG или XUL.

2.9 Разработка методики испытаний

Объектом испытаний является разработанная система ввода, редактирования и удаления ответственным от университета-АСВ обобщенных индивидуальных тематик исследовательской направленности (предложений).

Целью испытаний является проверка работоспособности модулей системы в условиях реального сервера. Для этого нужно запустить web-сервер c разработанной системой.

Проверка возможности запуска web-страницы в условиях реального сервера.

Действия:

открыть браузер. В адресной строке ввести http://www.odarmol.ru. Далее открыть страницу «Ввод университетами предлагаемой тематики индивидуальных проектов»;

в открывшемся окне авторизации ввести логин и пароль ответственного от университета-АСВ.

Результат

на экране отображена страница ввода, редактирования и удаления предложений системы ODARMOL.

Проверка отображения справочников университетов, регионов, отраслей наук, предметных областей, видов информации и возрастов учащихся.

Действия:

открыть браузер. В адресной строке ввести http://www.odarmol.ru. Далее открыть страницу «Ввод университетами предлагаемой тематики индивидуальных проектов»;

в открывшемся окне авторизации ввести логин и пароль ответственного от университета-АСВ.

Результат

на экране отображены справочники университетов, регионов, отраслей наук, предметных областей, видов информации и возрастах учащихся.

Проверка отображения всех материалов

Действия:

открыть браузер. В адресной строке ввести http://www.odarmol.ru. Далее открыть страницу «Ввод университетами предлагаемой тематики индивидуальных проектов»;

в открывшемся окне авторизации ввести логин и пароль ответственного от университета-АСВ;

щелкнуть по кнопке «Показать все материалы».

Результат

на экране отображены все, ранее введенные, предложения ответственным от университета-АСВ.

Проверка отображения обобщенного отчета об активности университетов-АСВ

Действия:

открыть браузер. В адресной строке ввести http://www.odarmol.ru. Далее открыть страницу «Мониторинг» и в ней перейти по ссылке «Активность университетов (обобщенно)»;

щелкнуть по кнопке «Выполнить поиск».

Результат

на экране отображен обобщенный отчет об активности университетов-АСВ в табличной форме.

Проверка отображения отчета о статистике наполнения информационной базы системы ODARMOL

Действия:

открыть браузер. В адресной строке ввести http://www.odarmol.ru. Далее открыть страницу «Ввод университетами предлагаемой тематики индивидуальных проектов»;

в открывшемся окне авторизации ввести логин и пароль ответственного от университета-АСВ;

щелкнуть по кнопке «Показать все материалы».

Результат

на экране отображены все, ранее введенные, предложения ответственным от университета-АСВ.

Проверка отображения обобщенного отчета об активности университетов-АСВ

Действия:

открыть браузер. В адресной строке ввести http://www.odarmol.ru. Далее открыть страницу «Мониторинг» и в ней перейти по ссылке «Статистика наполнения информационной базы ОДАРМОЛ».

Результат

на экране отображен статистический отчет о наполнении информационной базы системы ODARMOL.

2.10 Описание контрольного примера

Для демонстрации работы системы описан контрольный пример.

Открываем любой web-браузер (Mozilla, Google Chrome, Opera) - кроме Internet Explorer. В адресную строку вводим адрес http://www.odarmol.ru. Перед нами главная страница системы ОДАРМОЛ.

Войдем в систему в качестве ответственного от университета. До этого администратор системы должен войти в систему и зарегистрировать ответственного от университета, присвоив ему коды доступа.

Для того, чтобы войти в систему в качестве ответственного от университета, с главной страницы системы перейдем по ссылке «Ввод университетами предлагаемой тематики индивидуальных проектов». После этого откроется форма авторизации. В эту форму необходимо ввести коды доступа ответственного от университета, а именно - логин и пароль. После ввода кодов доступа пользователь нажимает кнопку «ОК» и перед ним открывается страница с формой ввода нового предложения (рисунок 33).

Рисунок 33 - Страница с формой ввода нового предложения

Ответственному от университета необходимо заполнить необходимые поля (рисунок 34).



Рисунок 34 - Введенные ответственным от университета данные

По щелчку по кнопке система проверит заполненность обязательных полей выбора и, если все обязательные поля заполнены, то отобразит сообщение с анимацией о выполнении сохранения данных на сервере.

При успешном сохранении система выведет соответствующее сообщение (рисунок 35).

Рисунок 35 - Успешное сохранение данных

После этого система оставит ранее заполненные поля, не очищая их. Можно выполнить все действия сначала или закончить работу, закрыв окно браузера и выйдя в операционную систему. Подробное описание работы системы находится в Приложении В «Руководство пользователя». Листинг основных программных модулей можно увидеть в Приложении З «Листинги основных программных модулей».

2.11 Требования к программному обеспечению серверной стороны

2.11.1 Требования к серверной стороне

Операционные системы:

- любые из семейства Windows, кроме Windows 98, 2000, ME.

Компоненты Базы данных:

- Microsoft Access 2003 или 2007.

Web сервера: не требуются.

2.11.2 Требования к клиентской стороне

Операционные системы:

- любые из семейства Windows, Android, IOs, Linux.

Web браузеры:

- любые, кроме Microsoft Internet Explorer.



2.12 Минимальные и рекомендуемые аппаратные требования к серверной части разработанного программного обеспечения

2.12.1 Требования к серверной части

Таблица 7 - Требования к серверной части

Аппаратное обеспечение	Минимальные требования	Рекомендуемые требования
Процессор (частота)	500 Мгц	1 Ггц
Разрядность процессора	32 бит	32 или 64 бит
Оперативная память	256 Мб	1 Гб
Свободное место на жестком диске	200 Мб	1 Гб
Видеопамять	16 Мб	-
Устройство взаимодействия с пользователем	Клавиатура, мышь	-
CD-ROM привод	да	-

2.12.2 Требования к клиентской части

Таблица 8 - Требования к клиентской части

Аппаратное обеспечение	Минимальные требования	Рекомендуемые требования
Процессор (частота)	100 Мгц	200 Мгц
Количество ядер процессора	1
Оперативная память	64 Мб	-
Свободное место на диске	5 Мб	-
Доступ в Интернет	Да	Сети GSM 900/1800, 3G (UMTS, HSDPA), 4G, LTE или Wi-Fi, PPPoE и т.п.

2.13 Выбор технических средств и ресурсный анализ

2.13.1 Оценка требуемых параметров комплекса технических средств для серверной части

Расчет необходимого объема ВЗУ

,

где - объем внешней памяти, занимаемый операционной системой (Мб);

- объем внешней памяти, занимаемый СУБД (Мб);

- объем внешней памяти, занимаемый данными, необходимыми для работы системы (Мб);

- объем внешней памяти, занимаемый программными модулями (Мб);

В качестве ОС используется ОС Windows 7.

= 3Гб.

= 400 Мб. (в составе Microsoft Office)

= 35 Мб.

Таблица 9 - Расчет размера таблиц базы данных

Название таблицы	Размер записи, байт	Максимальное количество записей	Итого, байт
Univ	350	100	35000
UnivResponseDocument	5000000	10000	50000000000
Notifies	226	100000	22600000
AcademicDirection	255	100	25500
DocumentType	255	100	25500
FormsInteraction	255	100	25500
MaterialType	255	100	25500
PupilsAge	255	100	25500
Specialization	255	100	25500
Achievement	255	10000	2550000
DiplomaCertificate	255	100	25500
AcademicYear	255	10	2550
Итого Vданных= 52023 Мб.

VВЗУ = 3072+35+400+52023=55530 Мб. = 55,4 Гб.

Расчет необходимого объема ОЗУ

Для расчета ОЗУ воспользуемся формулой:

где - объем ОЗУ, необходимый для работы операционной системой (Мб);

- объем ОЗУ, необходимый для работы СУБД (Мб);

- объем ОЗУ, необходимый для работы системы (Мб);

- объем ОЗУ, необходимый для работы программы (Мб);

=512 Мб.

= 5 Мб.

= 35 Мб.

= 10 Мб.

Суммарный объем ОЗУ, необходимый для функционирования системы:

Vозу = 512+5+35+10 = 562 Мб.

2.13.2 Оценка требуемых параметров комплекса технических средств для клиентской части

Расчет необходимого объема ВЗУ

,

где - объем внешней памяти, занимаемый операционной системой (Мб);

- объем внешней памяти, занимаемый программными модулями (Мб);

В качестве ОС используется ОС Windows 7.

= 3Гб.

= 200 Мб.

Необходимый суммарный объем ОЗУ:

VВЗУ = 3072+200=3272 Мб. = 3,3 Гб.

Расчет необходимого объема ОЗУ

Для расчета ОЗУ воспользуемся формулой:

где - объем ОЗУ, необходимый для работы операционной системой (Мб);

- объем ОЗУ, необходимый для работы программы (Мб);

=512 Мб.

= 256 Мб.

Необходимый суммарный объем ОЗУ:

Vозу = 512+256 = 768 Мб.

Выводы по главе

Описаны разработанные режимы информационной системы, проведены расчеты объемов памяти, необходимых для функционирования системы как на клиентской стороне, так и на серверной, а также описана методика испытаний и контрольный пример.

3. НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, ВНЕДРЕНИЕ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1 Методика ранжирования объектов мониторинга

В системе мониторинга предусмотрено ранжирование университетов по востребованности, активности и результативности.

При этом возникает задача комплексной оценки эффективности их функционирования по целому ряду признаков и проведение исследований на этой основе.

Как было сказано ранее, необходимо обобщить 25 показателей оценки эффективности работы вузов со школьниками.

Необходимо было:

1) Из существующих методов многокритериальной оценки объектов выбрать метод, который позволил бы рассчитать оценку эффективности каждого университета по этим показателям, при этом был бы достаточно авторитетным и понятным для лиц, которые будут пользоваться этими оценками;

2) В рамках этого метода обосновать политику выбора, адекватную задачам мониторинга.

Эта задача сводится к задаче многокритериальной оптимизации. Автором было выбрано 2 метода для расчета коэффициентов значимости вузов.

3.2 Методы принятия многокритериальных решений

Постановка задачи

S

Множество способов учета неопределенности

Локальная функция эффективности

y

x

X

Y

Множество альтернатив

Множество внешних факторов неопределенностей

1, 2, … N

1, 2, …i, N

Университеты

Критерии

s

Пусть множество s - множество способов учета неопределенности (рисунок 36);

f(y,x) - локальная функция эффективности;

Y - множество альтернатив;

X - множество внешних факторов неопределенностей.

Также имеется некоторое количество университетов и критериев. Необходимо оценить каждый университет по каждому критерию. Для этого прибегнем к методам принятия решений.

3.2.1 Метод аналитической иерархии (AHP)

Подход АНP (Analytic Hierarchi Pricess) [14] основан на том, что ЛПР предлагается сравнить между собой каждую пару критериев по следующей шкале, приведенной в таблице 10.

Таблица 10 - Шкала критериев

Уровень значимости первого критерия по отношению ко второму	Коэффициент учета сравнительной значимости
Равная значимость	1
Умеренное превосходство	3
Существенное или сильное превосходство	5
Значительное (большое) превосходство	7
Очень большое превосходство	9

Если первый критерий менее значим, чем второй, то его коэффициент учета сравнительной значимости образуется делением единицы на коэффициент учета сравнительной значимости второго критерия по отношению к первому. Таким образом задаются коэффициенты учета сравнительной значимости критериев

(1)

На их основе рассчитывается так называемый собственный вектор каждого критерия

(2)

(3)

и, наконец, его весовой коэффициент в линейной свертке

(4)



Сопоставление некоторых методов принятия решений представлено в таблице 11.

Таблица 11 - Сопоставление некоторых методов принятия решений

Название метода	Описание ситуации, в которой принимается решение	Возлагаемые на ЛПР функции (обязан сделать)
Подход аналитической иерархии (AHP)	Качественные критерии	Экспертным путем сравнить попарно между собой критерии, а также варианты по каждому критерию, пользуясь качественными оценками: равная важность, умеренное превосходство, существенное превосходство, значительное превосходство, очень большое превосходство
Метод ПРИНН	Количественные и качественные критерии	При желании отнести критерии к различным группам важности

Метод ПРИНН [14], с позиций ЛПР, выгодно отличается от перечисленных в таблице. Он не требует от ЛПР никакой дополнительной работы кроме постановки самой задачи. Это объясняется тем, что в нем запрограммированы в виде специальных математических алгоритмов типовые способы учета неопределенности, с максимальной точностью отражающие любые допустимые методы ее учета.

Дадим краткое описание метода ПРИНН. В основе метода ПРИНН лежит обобщенное применение функции полезности.

Функция полезности - экономическая модель для определения предпочтений экономических субъектов. Исследуются разнообразные математические формы Ф. п.: одномерные и многомерные, аддитивные (общая полезность набора благ равна сумме полезностей отдельных благ), порядковые и количественные, мультипликативные, монотонные и немонотонные, линейные и нелинейные, одночленные и полиномиальные. Распространенным способом выражения Ф. п. являются шкалы. Наиболее широко используются такие функции полезности как Функция полезности с полным дополнением благ (функция полезности Леонтьева) и Неоклассическая функция полезности (функция полезности Кобба-Дугласа). В моей работе предполагается, что типы студентов могут быть описаны любыми функциями предпочтения.

Наиболее широко используются следующие функции полезности:

функция полезности с полным дополнением благ (функция полезности Леонтьева);

неоклассическая функция полезности (функция полезности Кобба-Дугласа).

В методе ПРИНН предлагается использоваться типовой набор функций полезности, который наилучшим образом, тоесть с минимальной гарантированной погрешностью представляет все допустимые функции полезности. А также функция полезности называется функцией предпочтения. Для этого необходимо рассчитать расстояние между двумя произвольными функциями полезности. Эта задача была решена предыдущих работах автора, опубликованных в нескольких сборниках [16_18]. Посмотреть примеры расчетов расстояний между двумя функциями можно Приложении Б «Расчет расстояний между двумя функциями».

В данной работе используется упрощенный метод ПРИНН, с помощью которого был проведен расчет относительного рейтинга активности, выглядит следующим образом:

(5)

Разработка описанной методики позволяет проводить сопоставительное исследование состояния дел в университетах - членах АСВ.

3.2.2 Пример расчета коэффициентов значимости вузов методами AHP и ПРИНН-У

Для сравнения методов AHP и ПРИНН-У рассмотрим небольшой наглядный пример. Определим весовые коэффициенты для таких характеристик, как «Предложения», введенные университетами - членом АСВ, «количество персональных журналов» школьников и «качество взаимодействия» школьников с их научными консультантами. В методе AHP требуется расставить критерии превосходства. В методе ПРИНН-У мы же расставляем уровни значимости (число степени). После этого, в методе AHP производится сумма всех проставленных критериев превосходства, потом из каждой суммы берется корень третьей степени. Этим рассчитывается вектор критериев. После чего находится сумма векторов критериев. Это есть знаменатель. После этого каждый элемент вектора критериев делится на сумму вектора критериев. Это и есть весовые коэффициенты. В методе ПРИНН-У после расчета по вышеописанной формуле производится сумма полученных критериев. Этим также получается знаменатель, на который делится каждый из полученных критериев. Итоги расчетов методами ПРИНН-У и AHP по расчету весовых коэффициентов совпали.

Таблица 12 - Расчет коэффициентов значимости методом AHP

	Предложения	Кол-во перс. журналов	Качество взаимодействия
Предложения	1	0,33	0,11	0,037	0,33	0,07
Кол-во перс. журналов	3	1	0,33	1	1	0,23
Качество взаимодействия	9	3	1	27	3	0,69
				Сумма	4,33



Таблица 13 - Расчет коэффициентов значимости методом ПРИНН-У

Критерий	Группа важности	Весовые коэффициенты
Количество предложений	1	0,07
Кол-во перс. журналов	2	0,23
Качество взаимодействия	3	0,69

В коллективе автором было предложено сформировать несколько рейтингов - рейтингов активности, результативности и востребованности. Эти рейтинги были рассчитаны при помощи формулы (5).

Относительный рейтинг востребованности рассчитывается как среднее арифметическое из относительного числа школьников и относительного числа школ, отнесенных к их максимальным значениям.

Относительный рейтинг результативности (6 групп значимости) отражает относительное число проектов, находящихся на различных этапах их представления на региональных и всероссийских конференциях: «направлен на региональный этап конференции» - группа значимости1; «стал лауреатом регионального этапа конференции», «направлен на всероссийский этап конференции» - группа значимости 2; «автор участвовал во всероссийском этапе конференции» - группа значимости 3; «автор стал лауреатом всероссийского этапа конференции» - группа значимости 4; «автор занял призовое (1-3-е) место всероссийском этапе конференции» - группа значимости 5; и «автор рекомендован к участию в международной конференции» - группа значимости 6.

Относительный рейтинг активности (4 группы значимости):

Относительное количество предложенных университетом тем к максимальному из предложенных (ТЕМЫ).

Относительное число привлеченных школьников к максимальному по университетам (ШКОЛЬНИКИ).

Показатель качества взаимодействия со школьниками (ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ).

относительное число школьников, указавших взаимодействие как хорошее (номер группы значимости 3);

среднее (группа значимости 2);

слабое (группа значимости 1).

Показатель ПРОДВИЖЕНИЕ:

«получена тема проекта» - группа значимости 1;

«составлен обзор литературы» - группа значимости 2;

«сформулирована рабочая гипотеза» группа значимости 3 ;

«составлен план выполнения проекта» - группа значимости 3;

«выполнена теоретическая часть» - группа значимости 4;

«выполнена экспериментальная часть» - группа значимости 4;

«проведено исследование» - группа значимости 4;

«сделаны предварительные выводы» - группа значимости 4;

«оформлен предварительный вариант проекта» - группа значимости 5;

«получены замечания тьютора от университета» - группа значимости 5;

«учтены замечания тьютора» - группа значимости 5;

«подготовлена презентация к докладу по проекту» - группа значимости 6;

«проект успешно защищен в свой школе» - группа значимости 7.

3.3 Проведенные исследования

На основе полученных данных, а именно - рейтингов активности, результативности и востребованности было произведено исследование сравнительной эффективности работы вузов со школьниками в системе ОДАРМОЛ.

На гистограмме хорошо видно, что лидирующие позиции по работе с одаренными школьниками в системе ОДАРМОЛ занимают три университета, а именно: Воронежский, Нижегородский и Самарский архитектурно-строительные университеты.

Также было проведено исследование структуры успешности молодых исследователей в системе ОДАРМОЛ. Данные были получены путем формирования таблицы самых успешных молодых исследователей по результатам 2014 года. Сравнительную диаграмму можно увидеть на рисунке 39.

Рисунок 39 - Диаграмма структуры успешности молодых исследователей в системе ОДАРМОЛ

3.4 Аналитические исследования

Ниже приведены данные наполнения информационной базы ОДАРМОЛ и данные, полученные от наиболее активных школьников, пользующихся своими персональными журналами (таблицы 14 - 20) - данные по состоянию на 10.06.2014г.

Количество наиболее активных школьников, выбравших обобщенную тематику индивидуального проекта (одно из предложений, введенных университетами АСВ) - 144.

Количество наиболее активных школьников, участвующих в различных конференциях - 129.

Таблица 14 - Количество наиболее активных школьников, оценивших взаимодействие с научным консультантом от ВУЗа

Качество взаимодействия	Количество выбравших
хорошее	56
среднее	40
слабое	65

Таблица 15 - Количество наиболее активных школьников, отметивших готовность своего индивидуального проекта

Готовность проекта	Количество отметивших
получена тема проекта	140
составлен обзор литературы	30
сформулирована рабочая гипотеза	9
составлен план выполнения проекта	30
выполнена теоретическая часть	22
выполнена экспериментальная часть	4
проведено исследование	7
сделаны предварительные выводы	22
оформлен предварительный вариант проекта	14
получены замечания тьютора от университета	2
учтены замечания тьютора	2
подготовлена презентация к докладу по проекту	7
окончательно оформлена пояснительная записка к проекту	2
проект успешно защищен в свой школе	75

Таблица 16 - Количество введенных предложений университетами АСВ по видам документа

Вид документа	Количество введенных предложений университетом-АСВ
О направлениях исследований	739
Об университетах	18
О кафедрах	48
О лучших работах школьников	1
О научных консультантах	1
Об учителях-руководителях работ	0

Таблица 17 - Количество введенных предложений университетами АСВ по отраслям наук

Отрасли науки	Количество введенных предложений университетом-АСВ
Нет	0
Все направления	16
Математические	189
Физические	215
Химикобиологические	116
Естественнонаучные	93
Технологические	460
Гуманитарные	165

Таблица 18 - Количество введенных предложений университетами АСВ по предметным областям

Предметные области	Количество введенных предложений университетом-АСВ
Нет	0
Автоматизация строительства	14
Автомобильные дороги	21
Архитектура	63
Безопасность жизнедеятельности	83
Вентиляция	8
Водоснабжение и водоотведение	48
Высшее образование	0
Вычислительная техника	8
Гидравлика	7
Гидротехническое строительство	20
Городское строительство и хозяйство	34
Градостроительство	44
Деревянные конструкции	3
Дизайн	14
Железобетонные конструкции	5
Инженерная геодезия	18
Инженерная геология	20
Информатика	46
Информационные технологии	54
История	50
Математика	31
Менеджмент и маркетинг	46
Металлические конструкции	4
Механизация строительства	6
Начертательная геометрия и инженерная графика	25
Общее образование	8
Основания и фундаменты	7
Охрана окружающей среды	121
Педагогика	1
Политология, социология и право	66
Прикладная математика	9
Приро...

Подобные документы

• Создание информационной системы "АТП"

  Выбор инструментальной среды для разработки базы данных. Подсистема сбора, обработки и загрузки данных. Укрупненный алгоритм разрабатываемой информационной системы. Формирование области запросов базы, интерфейс ввода и редактирования входных данных.
  
  курсовая работа [2,2 M], добавлен 25.12.2012
  

• Проектирование и разработка информационно-поисковой системы

  Разработка web-приложения для оперирования данными с помощью базы данных и web-браузера в качестве клиента пользователя. Основные преимущества языка программирования Java. Осуществление редактирования, добавления информации и поиска по архивам данных.
  
  дипломная работа [2,1 M], добавлен 30.09.2016
  

• Разработка структуры базы данных для информационной системы "Аэропорт"

  Выбор средств разработки базы данных для информационного функционирования аэропорта. Выделение и нормализация сущностей. Логическая схема и физическая структура базы данных. Спецификация и тестирование функций, процедур, триггеров, представлений.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.06.2013
  

• Автоматизированная информационная система "Учет животных, птиц, рептилий в зоопарке"

  Анализ данных предметной области. Информационно-логическая модель базы данных. Физическое проектирование и мероприятия по защите и обеспечению целостности базы данных. Приложение интерфейса для SQL-сервера базы данных на языке программирования Delphi.
  
  курсовая работа [2,2 M], добавлен 30.05.2013
  

• Информационно-справочная система кинотеатра

  Ведение базы данных кассы кинотеатра. Обоснование необходимости компьютерной обработки информации. Требования к программному, аппаратному обеспечению, графическому интерфейсу. Выбор, обоснование среды разработки. Модель предметной области. Этапы отладки.
  
  дипломная работа [1,5 M], добавлен 09.09.2010
  

• Разработка автоматизированной системы для интернет провайдера

  Разработка концептуальной (инфологической) модели, выбор языка и среды программирования. Разработка блок-схемы алгоритмов для отдельных подпрограмм. Пользовательский интерфейс автоматизированной системы. Требования к клиентскому программному обеспечению.
  
  дипломная работа [2,4 M], добавлен 10.07.2017
  

• Проектирование информационной системы по созданию формы ввода регистрации договоров покупки продукции

  Структура и информационные потоки объекта автоматизации, основные требования к разрабатываемой системе. Моделирование предметной области, структуры данных, форм ввода и вывода информации, отчетов, Требование к оборудованию и программному обеспечению.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 14.06.2014
  

• Информационно-справочная система "Обработка результатов сдачи сессии"

  Основные свойства информационно-справочной системы для обработки результатов сдачи сессии, ее функциональное назначение и логическая структура. Выбор языка и среды программирования. Описание алгоритмов сортировки и поиска, входных и выходных данных.
  
  курсовая работа [742,8 K], добавлен 23.01.2014
  

• Автоматизация движения готовой продукции на складе ООО "Амазон-колорит"

  Принципы учета движения готовой продукции на складе. Проектирование логической и физической модели данных. Выбор среды разработки, операционной системы, требования к аппаратному и программному обеспечению. Разработка программы учета готовой продукции.
  
  дипломная работа [926,6 K], добавлен 09.07.2012
  

• Разработка и внедрение программного обеспечения на примере компании TOO "Illustrate studio"

  Область применения и требования создаваемого Web-приложения. Требования к техническому и программному обеспечению. Разработка структуры Web-приложения и выбор средств программной реализации. Программная реализация Web-приложения. Структура базы данных.
  
  дипломная работа [1,4 M], добавлен 03.06.2014
  

• Информационная система рецептов "Властелин вкуса"

  Характеристика разрабатываемой информационной системы, основные требования к используемому аппаратному и программному обеспечению. Структура базы данных, а также применяемые в ней компоненты. Основные сведения о работе программы, ее возможности.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.06.2017
  

• Программа для учета товаров в книжном магазине

  Требования к составу и параметрам технических средств. Выбор языка программирования. Структурная схема программного продукта. Проектирование пользовательского интерфейса. Создание системы и заполнение базы данных. Разработка форм ввода-вывода информации.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 30.01.2016
  

• Изучение базы данных и системы управления базами данных

  Базы данных - важнейшая составная часть информационных систем. Проектирование базы данных на примере предметной области "Оргтехника". Сбор информации о предметной области. Построение информационно-логической модели данных. Разработка логической структуры.
  
  курсовая работа [318,6 K], добавлен 24.12.2014
  

• Разработка информационной системы управления проектами (на примере ТОО "D-ARC")

  Проектирование базы данных "Менеджер". Выбор системы проектирования и реализации. Задачи, выполняемые приложением. Технические требования, предъявляемые к базе данных. Ее информационно-логическая структура. Основные принципы работы с приложением.
  
  дипломная работа [2,5 M], добавлен 20.05.2013
  

• Информационная система (ИС) учета компьютерных комплектующих в магазине

  Выбор языка и среды программирования, технологий доступа и взаимодействия с источниками данных. Требования к разработке информационной системы. Проектирование базы данных информационной системы учета и взаимодействующего с ней приложения .NET Framework.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 17.05.2013
  

• Разработка базы данных "Управление складом"

  Классификация систем управления базами данных. Выбор операционной системы, языка программирования, среды разработки (IDE) и дополнительных компонент. Разработка интерфейса и функций программы по управлению складом, её тестирование и исходный код файлов.
  
  курсовая работа [487,3 K], добавлен 25.12.2015
  

• Разработка базы данных на языке программирования Python

  Разработка структуры базы данных для хранения дипломных проектов в среде объектно-ориентированного программирования Python. Создание внешнего вида окон ввода-вывода информации, технологии переходов. Листинг программы с пояснениями; направления улучшения.
  
  курсовая работа [3,1 M], добавлен 27.02.2015
  

• Информационная система для учета довогоров на предприятии

  Выбор языка программирования. Требования к информационному и техническому обеспечению. Реализация базы данных. Разработка алгоритма работы программного обеспечения. Форма идентификации пользователя. Руководство пользователя. Типы элементов диалога.
  
  дипломная работа [1,3 M], добавлен 05.07.2013
  

• Программирование. База данных "Клиенты"

  Развитая автоматизированная информационная система как условие обеспечения эффективного функционирования организации. Проектирование и построение информационной логической модели базы данных. Краткая характеристика Access. Разработка структуры таблиц.
  
  курсовая работа [39,6 K], добавлен 27.02.2009
  

• Разработка автоматизированной информационной системы

  Системный анализ предметной области проектируемой базы данных. Экономическая сущность комплекса экономических информационных задач. Проектные решения по программному обеспечению комплекса задач. Структура базы данных и технологическое обеспечение.
  
  курсовая работа [303,7 K], добавлен 27.02.2009
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам