33
сложно, так как производители систем автоматизации пытаются угодить всем
потенциальным клиентам и их системы получаются перегруженными
лишним функционалом, за который приходится платить, либо система
представляет собой каркас для построения решения под конкретного
потребителя. Оба эти варианта не подходят для решения поставленной задачи,
так как приобретение готовой информационной системы для автоматизации
по направлениям является невыгодным с точки зрения вложения денег в
систему автоматизации.
Также приобретаемая информационная система нам не подходит из-за
ряда недостатков, а также нехватки функциональности, хуже продумано
направление будущего развития информационной системы, длительный срок
адаптации под требования предприятий, так же требуется частое обращение в
службу поддержки.
Разработка собственной системы предполагает наличие у предприятия
специалистов, способных провести анализ бизнес-процессов, разработать и
внедрить систему их автоматизации. Так как автоматизируется одно
достаточно небольшое направление деятельности школы, имеющимся
работникам не составит особого труда провести весь комплекс работ по
проектированию, разработке и внедрению системы автоматизации.
Разрабатываемая информационная система будет включать весь
необходимый функционал, и учитывать все особенность работы и пожелания
сотрудников данной компании, так как будет являться индивидуальным
(уникальным) продуктом, что позволяет быстро изменить функциональность в
соответствии с требованием внутреннего заказчика.
1.4 Обоснование проектных решений
1.4.1 Обоснование проектных решений по информационному обеспечению
34
Информационное обеспечение (ИО) — совокупность единой системы
классификации и кодирования информации, унифицированных систем
документации и информационных массивов.
В состав информационного обеспечения включаются два комплекса:
компоненты внемашинного ИО (классификаторы технико-экономической
информации и документы) и внутримашинного ИО (макеты и экранные
формы для ввода первичных данных в ЭВМ или вывода результатной
информации, структура информационной базы: входных, выходных файлов,
базы данных).
Для того чтобы приспособить экономическую информацию для
эффективного поиска, обработки и передачи по каналам связи, ее
необходимо представить в цифровом виде. С этой целью ее нужно сначала
упорядочить (классифицировать), а затем формализовать (закодировать) с
использованием классификатора.
Классификатор — это документ, с помощью которого осуществляется
формализованное описание экономической информации в ЭИС, содержащей
наименования объектов, наименования классификационных группировок и
их кодовые обозначения.
По сфере действия выделяют следующие виды классификаторов:
международные, общегосударственные (общесистемные), отраслевые и
локальные классификаторы.
В данном дипломном проекте должны быть спроектированы
следующие классификаторы: учеников, учителей, предметов, тестов.
Информационная база (ИБ) — определенным образом организованная
совокупность данных, хранимых в памяти вычислительной системы в виде
файлов, с помощью которых удовлетворяются информационные потребности
управленческих процессов и решаемых задач.
Существуют следующие способы организации информационной базы:
35
совокупность локальных файлов — поддерживается функциональными
пакетами прикладных программ;
интегрированная база данных — основывается на использовании
универсальных программных средств загрузки, хранения, поиска и
ведения данных, т.е. СУБД.
Организация локальных файлов связана с большим дублированием
данных в информационной системе, следовательно, с несогласованностью
данных в разных приложениях, а также негибкостью доступа к информации,
поэтому может применяться только в специализированных приложениях.
Для данного проекта информационная база представлена в виде
интегрированного информационного хранилища. Данная организация
позволяет объединить различные источники информации, управлять
файлами различных форматов. Кроме того, очевидны преимущества
использования для хранения информации базы данных:
совместимость данных; соответствие данных реальному состоянию
объекта;
удобство и увеличение скорости совместной обработки данных;
оддержка целостности данных.
База данных (БД) — поименованная совокупность данных,
отражающая совокупность объектов и их отношений в рассматриваемой
предметной области.
Основными способами организации БД являются создание
централизованных и распределенных БД. Основным критерием выбора
способа организации ИБ является достижение минимальных трудовых и
стоимостных затрат на проектирование структуры ИБ, программного
обеспечения системы, системы ведения файлов. На основании этих
критериев и необходимостью обеспечения надежности хранения данных
выбран централизованный способ организации БД.
36
По способу установления связей между данными различают:
иерархическую;
сетевую;
реляционную модель.
Основными компонентами любой из этих моделей являются файлы
(или таблицы) [14].
Иерархические модели данных представляют собой графовую модель с
вершинами-таблицами. В моделях имеется один файл, который является
входом в структуру. Между файлами устанавливаются
отношениясоподчиненности. У файла может быть одна исходная вершина и
несколько подчиненных. Основной тип отношений - 1:М.
В сетевых моделях любой файл может быть точкой входа в систему, и
связан с произвольным числом других файлов отношениями типа 1:1, 1:М и
М:М.
Наиболее широкое распространение получила реляционная модель
данных. При такой организации вся информация представлена в виде таблиц
(файлов БД) и отношений. Таблицы являются совокупностью записей (строк,
кортежей). Между отношениями (таблицами) существуют связи типа 1:М,
М:М. Каждое отношение имеет ключ - это поле записи (атрибут) однозначно
идентифицирующее ее. Данное свойство реляционной модели данных
исключает дублирование информации, ускоряет поиск и доступ к
конкретным данным.
Принятый в реляционной модели подход к структурированию и
целостности данных позволяет удобно организовать и упорядочить процесс
проектирования и реализации сложных баз данных, а реляционные операции
обладают мощными возможностями управления данными и их обработки.
В качестве входных документов в данной системе целесообразно
использовать документы, содержащие сведения о клиенте, ассортименте
товаров и продажах, а именно договор купли-продажи, копия паспорта
37
клиента, прейскурант товаров, услуг. Данные документы являются
унифицированными и их форма изменению не подлежит и нецелесообразна.
Ввод первичной информации в систему должен осуществлять с
использованием экранных форм, также, как и вывод результатной
информации. Предлагается использовать универсальную, унифицированную в
рамках системы экранную форму.
Для построения системы классификации необходимо использовать
локальные системы и классификаторы. Предлагается упорядочить
следующие множества:
- документы;
- отчетность;
- пользователи.
Данных классификаторов должно быть достаточно для однозначного
определения конкретного элемента каждого множества.
На основании выше описанных достоинств предлагается использовать
реляционную модель базы данных с локальной организацией. В этом случае вся
информация будет храниться в одном месте и будет легко доступна.
Файлы, в которых содержится результатная информация, должны быть
доступны и после их просмотра в экранной форме. Это предполагается
обеспечить путем возможности их сохранения на компьютере пользователя.
Автоматизированная система тестирования создается не на пустом месте. В
основу методики ее работы положены системы тестирования, многие годы
применявшиеся на практике, но не выполненные в виде компьютерных
программ. Поэтому входными данными для системы будут являться те же
данные, которые использовались при разработке неавтоматизированных систем
тестирования. Каждая из подсистем разрабатываемой системы имеет свой набор
входных и выходных данных. Причем выходные данные одной подсистемы
могут рассматриваться и как результат работы системы в целом, но
одновременно могут рассматриваться и как входные данные для другой
подсистемы. Так, например, результат прохождения теста является выходным
38
результатом подсистемы тестирования и с точки зрения пользователя,
проходившего тест является результатом работы системы, но с другой стороны
этот результат выступает в качестве входных данных для подсистемы
составления статистики.
Опишем входные и выходные данные каждой подсистемы.
Для подсистемы ведения списка пользователей входными данными
является список пользователей на бумажных носителях. Список должен быть
разделен на категории, которые определяют права доступа пользователей к
функциям системы. Выходными данными подсистемы ведения списка
пользователей является сформированная таблица пользователей. Подсистема
ведения списка пользователей имеет задачу авторизации пользователя при
начале сеанса работы с системой. Входными данными для этой задачи являются
логин и пароль, введенные пользователем с клавиатуры, а выходными данными
– идентифицированный пользователь.
В подсистеме конструирования тестов выделяется задача ведения
справочников дисциплин, тем и сложностей. Входными данными для этой
задачи являются соответствующие списки на бумажных носителях, а
выходными – соответственно таблица дисциплин, таблица тестов и таблица
сложностей [15].
Для задачи непосредственного конструирования тестов таблицы
дисциплин, тем и сложностей являются входными данными. Кроме этого
входными данными этой задачи является список тестов и список вопросов
каждого теста, а также список ответов каждого вопроса с указанием всех
параметров. Также в качестве входных данных выступают графические файлы,
содержащие в себе картинки к некоторым вопросам. Выходными данными
подсистемы конструирования тестов является сформированная структура
тестов, которая может рассматриваться и как результат работы системы в
целом.
Структура тестов выступает в качестве входных данных подсистемы
проведения тестирования. Также в качестве входных данных этой подсистемы
39
выступает идентифицированный в процессе авторизации пользователь.
Выходными данными этой системы является результат теста, который можно
рассматривать как результат работы системы в целом. В этом случае он
оформляется в виде печатной формы результата теста.
В то же время результат теста выступает в качестве входных данных для
подсистемы статистики. Выходными данными данной подсистемы является
анализ результатов статистики, строящейся на выборке результатов тестов.
Схема взаимодействия подсистем, их входных и выходных данных
представлена на рисунке 1.11.
Ведение списка
пользователей
Авторизация
Список пользователей
Логин
Пароль
Ведение
справочников
Список дисциплин
Список тем
Список сложностей
Конструирование
тестов
Таблица дисциплин
Таблица тем
Таблица сложностей
Список вопросов
Список ответов
Графические файлы с картинками
Тестирование
Структура тестов
Составление
статистики
Идентифицированный пользователь
Печ. форма
результата теста
Анализ
статистики
Результат теста
Таблица пользователей
Укрупненная схема программы
Рисунок 1.11 - Укрупненная схема автоматизации контроля знаний учащихся
1.4.2 Обоснование проектных решений по программному
обеспечению
40
Разработка информационной системы требует использования
современных средств хранения больших объемов информации, например, с
использованием реляционной базы данных.
Среди систем управления базами данных для автоматизации создания
расписания для высшего учебного заведения целесообразно выбрать бесплатные
решения, так как покупка СУБД достаточно затратная статья, тем более что на
рынке представлено достаточное число таких систем.
Сравнительный анализ СУБД, которые можно использовать в качестве
базы хранения данных проводится согласно основным функциональным
характеристикам:
работа с большими объемами информации;
работа с большим количеством пользователей;
возможность построения сложного интерфейса (в рамках СУБД);
простота интегрирования с интерфейсом, разработанным в RAD
системах (Delphi 10 Lite, Visual Studio 2012 Express);
поддержка основных операций с данными;
наличие бесплатного программного обеспечения.
Табл. 1.2 – Сравнительный анализ СУБД
Параметры
СУБД
Paradox
MySQL
MS SQL
MS Access
Работа с большими
объемами информации
Да
Да
Да
Нет
Работа с большим
количеством
пользователей
Да
Да
Да
Нет
Возможность построения
сложного интерфейса (в
рамках СУБД)
Нет
Нет
Нет
Да
41
Простота интегрирования
с интерфейсом
Средняя
Средняя
Средняя
Высокая
Поддержка основных
операций с данными
Средняя
Высокая
Средняя
Средняя
Наличие бесплатного
программного
обеспечения
Да
Да
Только
версия
express
Только
пробная
версия
Проведенный анализ СУБД показывает, что в рамках выделенного
функционала СУБД Paradox, MySQL, MS SQL имеют близкие характеристики,
поэтому на выбор далее могут влиять дополнительные факторы Реализация
проекта производится на базе сервера Paradox 2008/2012, это бесплатное
решение, с определенными ограничениями, которые не повлияют на работу
системы для небольшого и среднего высшего учебного заведения.
Выбор среды разработки связан со спектром решаемых задач и
возможностей использования различных технологий реализации. Так можно
отметить, что ярко выделяются наиболее популярные в современных условиях
языки ориентированные на web-приложения, однако они достаточно громоздки
в разработке вычислительных приложений, и в этом случае рекомендуется
использовать среды разработки типа Delphi или С# (С++).
Для проведения сравнительного анализа языков программирования в
рамках выбранной предметной области выбираются следующие параметры
(табл. 1.):
возможность работы с реляционной базой данных. База данных
необходима для хранения информации по преподавателям, студентам,
дисциплинам, направлениям и профилям обучения и т.п., а также информации
по нагрузке преподавателей и составленном расписании;
необходимость использования сервера приложений. Сервер
приложений повышает нагрузку на сервер и, таким образом, требует
42
использования высокопроизводительного оборудования для сервера, хотя
снижает нагрузку на клиентские машины;
возможность построения сложного интерфейса, так как
пользователи системы должны иметь возможности для построения
аналитических отчетов;
требования к архитектуре системы (выделение сервера
приложений);
простота использования, которая предполагает оценку сложности и
громоздкости используемых технологий для реализации.
Табл. 1.3 – Сравнительный анализ языков программирования
Параметры
Язык программирования
Php 5.6.8
Visual
C++ 12
Visual С#
4.0
Delphi 10 Lite
v.3.0
Возможность работы с
реляционной базой
данных
Да
Да
Да
Да
Необходимость
использования сервера
приложений
Да
Нет
Нет
Нет
Возможность
построения сложного
интерфейса
Да
Да
Да
Да
Требуемая архитектура
системы
3-х
уровневая
2-х
уровневая
2-х
уровневая
2-х
уровневая
Простота использования
низкая
средняя
Высокая
средняя
Наличие бесплатного
программного
да
Только
версия
Только
версия
Только
версия Turbo