ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .........................................................................................................
6
I АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ..........................................................................
8
1.1 Технико-экономическая характеристика предметной области и
ГБПОУ «КЦО №1» ..................................................................................
8
1.1.1 Характеристика ГБПОУ «КЦО №1» и его деятельности ...........
8
1.1.2 Техническая архитектура ИС ГБПОУ «КЦО №1» .....................
12
1.1.3 Программная архитектура ИС ГБПОУ «КЦО №1» ....................
23
1.2 Задачи и обоснование необходимости автоматизации ........................
25
1.2.1 Обоснование необходимости использования вычислительной
техники для решения задачи ..................................................................
25
1.2.2 Анализ системы обеспечения информационной безопасности и
защиты информации ................................................................................
28
1.3 Анализ существующих разработок автоматизации проверки текущих
знаний .......................................................................................................
35
1.3.1 Анализ существующих разработок ..............................................
35
1.3.2 Выбор и обоснование способа приобретения ИС для
автоматизации проверки знаний ............................................................
41
1.4 Обоснование проектных решений ..........................................................
43
1.4.1 Обоснование проектных решений по программному
обеспечению .............................................................................................
43
1.4.2 Обоснование проектных решений по техническому
обеспечению .............................................................................................
46
II ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ .....................................................................................
51
2.1 Внедрение системы для автоматизации проверки текущих знаний в
ГБПОУ «КЦО №1» ..................................................................................
51
2.1.1 Этапы жизненного цикла проекта ................................................
51
2.1.2 Ожидаемые риски на этапах жизненного цикла и их описание
52
2.1.3 Организационно-правовые и программно-аппаратные средства
обеспечения информационной безопасности .......................................
55
2.2 Программное обеспечение автоматизации проверки текущих знаний
в ГБПОУ «КЦО №1» ...............................................................................
58
2.2.1 Общие положения ..........................................................................
58
2.2.2 Характеристика базы данных ........................................................
72
2.2.3 Описание программных модулей .................................................
74
2.3 Контрольный пример реализации проекта и его описание
112
III Обоснование эффективности проекта .........................................................
118
3.1 Расчёт экономической эффективности проекта ....................................
118
3.2 Оценка влияния автоматизации процесса на эффективность
проверки текущих знаний учащихся ГБПОУ «КЦО №1» ..................
122
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................................................................
125
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ..................................................................................
128
2
ВВЕДЕНИЕ
Кадровая проблема на рынке – пожалуй, самая актуальная проблема на
сегодняшний день, решить которую в большинстве своем может только учебное
заведение. В свою очередь, подготовка специалистов – это тяжелый труд,
который требует большого терпения и внимания, как преподавателей, так и
учащихся. С уровнем развития технологий мы все чаще и чаще обращаемся к
автоматизированным процессам, которые в значительной степени сокращают и
трудозатраты на поставленную задачу, и время на ее выполнение, а некоторые
процессы настолько успешно выполняются автоматизировано, что
необходимость в человеческих ресурсах сокращается к минимуму.
Актуальной проблемой в учебном заведении является процесс контроля
текущих знаний учащихся, что, безусловно, необходимо для выявления
недочетов в процессе обучения, проверки качества предоставляемых
образовательных услуг и усвоения данного материала учащимися. Учитывая
сложившуюся ситуацию в учебных учреждениях, где процесс проверки знаний
проводится традиционным способом - с помощью бумажного тестирования и
"ручной" проверки, возникает необходимость в автоматизировании данного
процесса, а именно - во внедрении программного обеспечения для
автоматизации проверки текущих знаний.
Практическая полезность выпускной квалификационной работы – это
существенная экономия финансовых и человеческих ресурсов в процессе
оказания образовательных услуг, что, в свою очередь, дает основу для более
качественного выпуска квалифицированных учащихся.
Целью данной выпускной квалификационной работы является
внедрение системы для автоматизации проверки текущих знаний обучающихся
ГБПОУ «КЦО №1».
Для выполнения поставленной цели, необходимо решить следующие
задачи:
1. изучить теоретические основы автоматизации;
2. выполнить тестирование системы для автоматизации проверки
текущих знаний обучающихся;
3
3. определить (рассчитать) эффект от внедрения системы
автоматизации проверки текущих знаний обучающихся.
Предмет исследования: методические основы программного
обеспечения и внедрения системы автоматизации проверки текущих знаний
обучающихся.
Объект исследования: образовательные услуги ГБПОУ «КЦО №1».
Методы исследования, использованные при написании выпускной
квалификационной работы: изучение и анализ научной литературы, сравнение,
анализ и тестирование программного обеспечения.
База исследования: ГБПОУ «КЦО №1».
Выпускная квалификационная работа содержит введение, три
взаимосвязанные главы (теоретическая, где представлены основные аспекты
автоматизации проверки текущих знаний, практическая где описан план
внедрения системы для автоматизации проверки текущих знаний обучающихся
и аналитическая, где отражены эффекты от внедрения системы для
автоматизации проверки текущих знаний обучающихся), заключение, список
использованных источников, приложения.
4
I АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Технико-экономическая характеристика
предметной области и ГБПОУ «КЦО №1»
1.1.1 Характеристика ГБПОУ «КЦО №1» и его деятельности
Государственного бюджетного профессионального образовательного
учреждения «Кунгурский центр образования №1» (ГБПОУ «КЦО №1») является
профессиональным образовательным учреждением, реализующим основные
общеобразовательные программы и профессиональные образовательные
программы.
Основной целью деятельности образовательного учреждения является
предоставление гражданам образовательных услуг на получение начального,
основного, среднего общего образования и профессионального образования по
программам подготовки квалифицированных рабочих, служащих и
специалистов среднего звена. Повышение качества подготовки обучающихся
через организацию учебно-методической, воспитательной и производственной
работы в процессе реализации федеральных государственных образовательных
стандартов.
ГБПОУ «КЦО №1» - это образовательное учреждение непрерывного
образования, осуществляющее посредством системы образования воспитание
личности, и подготавливая ее к жизни в высокотехнологическом, конкурентном
мире, подготовку квалифицированных рабочих и конкурентоспособных
специалистов многих направлений.
В учреждении ведется целеустремленная работа по формированию
студенческого коллектива. Ключевой установкой концепции воспитательной
деятельности педагогического коллектива является воспитание у студентов
гражданственности, морально-нравственных и эстетических норм поведения,
профессиональной ответственности, развитие творческого потенциала и
сохранение физического здоровья.
История ГБПОУ «КЦО №1» возникает с момента создания
«профессионального училища № 57» 10 февраля 1926 года при Кунгурских
кожевенных заводах. Именно тогда была открыта школа фабзавуча кожевенно-
обувного производства. Вначале было набрано всего 30 человек. В школу
5
принимали различную по возрасту молодых людей с образованием на базе
четырех классов.
В 1973 году началось возведение нового здания для училища. В тоже
время был назначен новый директор – Рышковский Роман Александрович. Под
его непосредственным управлением в 1975 году здание учебного корпуса было
возведено, и 1 сентября 1975 года училище приступило к обучению рабочих на
базе среднего образования.
В девяностые годы училище было вынуждено поменять свой профиль,
так как востребованность обувщиков на рынке труда отсутствовала. Поэтому
училище перепрофилировалось на программы обучения по профессиям:
вышивальщица, закройщик, парикмахер, повар-кондитер, портной.
Значительную вклад в историю развития ГБПОУ «КЦО №1» привнес
Кунгурский вечерний кожевенно-обувной техникум, созданный в 1955 году на
базе Кунгурского кожевенно-обувного комбината по распоряжению Совета
Министров СССР № 3708 от 30 апреля 1955 года.
Первым руководителем техникума стала Цанк Мария Соломоновна. Во
время руководства Поповой Галины Михайловны в 1997 году в оперативное
управление техникуму были переданы производственные мощности цеха АО
«Кунгур – обувь», которые вскоре были преобразованы в учебные аудитории и
производственные мастерские.
«Кунгурский механико-технологический техникум лёгкой
промышленности» и «Профессиональное училище № 57» прошли через этап
реорганизации путём слияния. Приказ Министерства образования от 18.07.2002
г. № 2810 в результате бы сформирован ГБОУ СПО «Кунгурский колледж
промышленных технологий, управления и дизайна».
26 августа 2009 года к ГБОУ СПО «Кунгурский колледж промышленных
технологий, управления и дизайна» были присоединены профессиональные
училища № 2, № 86, «Кунгурское педагогическое училище». Приказ
Министерства образования от 29.04.09 № СЭД – 51-01-01-71
В 2013 году произошла реорганизация, в результате которой
«профессиональное училище №69» присоединилось к ГБОУ СПО «ККПТУД» и
стало его Суксунским филиалом.
6
Приказом Министерства образования и науки Пермского края № СЭД-
26-01-04-395 от 16.05.2014 г. ГБОУ СПО "ККПТУД" было переименовано в
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
"Кунгурский центр образования №1", организационная структурa учреждения
представлена на рисунке 1.1.
Рис. 1.1 Организационная структурa ГБПОУ «КЦО №1»
С сентября 2014 года в ГБПОУ «КЦО №1» открылось отделение для
обучающихся по основным общеобразовательным программам.
Государственное бюджетное профессиональное образовательное
учреждение «Кунгурский центр образования №1» является самым крупным
образовательным учреждением города Кунгура. Территориально расположенное
в 4 учебных корпусах, с филиалом в поселке Суксун.
Сегодня Государственное бюджетное профессиональное образовательное
учреждение «Кунгурский центр образования №1» – современное и стремительно
развивающееся образовательное учреждение Кунгура, выпускающее активных,
творческих и ответственных специалистов. Ведущее широкую учебно-
воспитательную, методическую, научно – исследовательскую работу.
7
Педагогический и студенческий коллектив уверен, что учреждение заняло
достойное место в системе профессионального образования Пермского края.
Основное виды деятельности:
реализация по программам подготовки квалифицированных рабочих и
служащих;
реализация программ подготовки специалистов среднего звена, базовой и
углубленной подготовки;
реализация общеобразовательных программ начального общего
образования;
реализация общеобразовательных программ основного общего
образования;
реализация общеобразовательных программам среднего общего
образования;
реализация основных программ профессионального обучения, программ
профессиональной подготовки по профессиям рабочих, должностям
служащих, программ переподготовки рабочих, служащих, программ
повышения квалификации рабочих, служащих;
реализация дополнительных профессиональных программ;
реализация дополнительных общеобразовательных программ;
Свыше 1 500 обучающихся реализуют свое право на образование в стенах
ГБПОУ «КЦО №1». Ежегодный выпуск составляет более 400 человек.
Образовательное учреждение реализует более 70 образовательных программ.
Программы выбираются в соответствии с запросами рынка образовательных
услуг Пермского края.
8
1.1.2. Техническая архитектура ИС ГБПОУ «КЦО №1»
Компьютерная сеть – это группа компьютеров расположенная в одном
помещении, в одном или нескольких близко расположенных зданиях и
соединенная общими линиями связи. На данный момент большинство
компьютерных сетей, приставляют собой локальные компьютерные сети –
Local-Area Network (LAN), которые расположены внутри одного здания и
имеющие в своей основе компьютерную модель клиент/сервер. Сетевое
соединение представляет собой два участвующих в связи компьютера и среды
передачи информации между ними. В качестве среды передачи может выступать
кабельные сети (медные и оптические) и осуществляться посредством
беспроводного соединения[6].
В архитектуре клиент/сервер связь делится на две области: со стороны
клиента и со стороны сервера. По определению, клиент запрашивает
информацию или услуги от сервера. Сервер в свою очередь, обслуживает
запросы от клиентов. Часто каждая сторона в архитектуре клиент/сервер может
исполнять функции, как сервера, так и клиента.
При расширении и модернизации компьютерной сети необходимо
выбрать ее компоненты, определяющие, какое программное обеспечение и
оборудование можно будет использовать, в модернизируемой сети.
Компьютерная сеть – это неотъемлемая часть современной образовательной
инфраструктуры. Необходимые компоненты для локальной сети должны стать
дополнением к имеющейся сети, не приводя к существенному изменению ее
архитектур.
ГБПОУ «Кунгурский центр образования №1» обладает тремя учебными
корпусами, территориально разнесенными в пределах города. Всё это
представляет собой сложную систему взаимосвязей. В сети выполнено
разделение на логические сегменты или подсети. Делание на сегменты позволяет
исключить возможность несанкционированного доступа к ресурсам, например
из учебных классов, не должно быть доступа к ресурсам администрации и
наоборот. Устройствами, осуществляющими контроль прохождения потоков
информации в сети, являются межсетевые экраны или firewall.
9
Разграничение сегментов сети позволяет так же в случае заражения
машин в локальной сети червем или шифровальщиком, не детектируемым на
данный момент существующим антивирусным программным обеспечением,
локализовать повреждения в одном сегменте сети, исключить распространения
заражению на всю сеть.
Рассмотрим укрупненную техническую архитектуру информационных
систем ГБПОУ «Кунгурский центр образования №1». Схема приведена на
рисунке 1.2.
Рис.
1.2 Схема укрупненной технической архитектуры информационной системы
образовательного учреждения
Но укрупненная техническая архитектура не позволяет рассмотреть
поэлементно всю структуру, поэтому рассмотрим более подробно техническую
архитектуру информационной системы учебного корпуса №3 (рисунок 1.3),
техническая архитектура информационных систем оставшихся двух корпусов,
построена по аналогичному принципу.
В данную техническую архитектуру схему входят следующие
компоненты информационной системы:
Медиаконвертор.
Учебный корпус №1
Учебный корпус №3
Учебный корпус №2
Маршрутизатор
Asus RT-N-66U
Маршрутизатор
Asus RT-N-66U
Маршрутизатор
Asus RT-N-66U
Интернет
FTTS
FTTS
FTTS
HTTP
Web-сервер
учреждения
10
Пограничный маршрутизатор.
Прокси-сервер с модулем межсетевого экрана.
Межсетевой экран учреждения.
Сетевой видеорегистратор Macroscop NVR-32M.
Контроллер беспроводных точек доступа.
Контроллер Kaspersky Security Center
Межсетевой экран учебных классов.
Сетевые коммутаторы
Беспроводные точки доступа Ubiquity AP-pro.
Камеры видеонаблюдения.
Рабочие места административно-управленческого персонала.
Рабочие места в учебных классах.
Копировально-множительная техника.
Беспроводные клиенты, такие как планшеты, ноутбуки, мобильные
классы.
Напольные и настенные телекоммуникационные шкафы.
Источники бесперебойного питания.