26
который не требует очень много ресурсов и может быть запущен даже на
старом компьютере со слабыми характеристиками, а само приложение
потребляет крайне мало ресурсов как процессора, так и оперативной
памяти, поэтому минимальные требования к техническому обеспечению
при использовании ПО следующие:
Производитель процессора и тактовая
частота
Не ниже семейства Intel core 2 duo c
тактовой частотой 2,93ГГц
Объём оперативной памяти
От 2х Гб
Объём видео памяти
От 1 Гб
Производитель видеокарты
Не имеет значения
Таблица 2. Системные требования.
Таким образом использование разрабатываемого программного
обеспечения будет возможно даже на не самых мощных, устаревших
персональных компьютерах, которые и установлены в СНТ, и в целомтакая
разработка может быть полезна всем пользователям со слабыми
компьютерами.
27
2. Проектная часть
2.1. Разработка проекта программного обеспечения
2.1.1. Этапы жизненного цикла программного обеспечения
Жизненный цикл программного обеспечения – это модель создания и
использования программной системы. Он представляет отражение
различных состояний программной системы, начиная с момента
возникновения идеи о необходимости создания системы и принятия
решения о начале проектирования и заканчивая полным изъятием системы
из эксплуатации.
Основные процессы жизненного цикла программного обеспечения,
включающие в себя приобретение, поставку, разработку, эксплуатацию и
сопровождение программного обеспечения;
Вспомогательные процессы, обеспечивающие выполнение основных
процессов, включающие документирование, верификацию, аттестастацию,
оценку качества и другие;
Организационные процессы, то есть управление проектами, создание
инфраструктуры проекта и обучение.
Разработка включает в себя все все работы по разработке и созданию
программного обеспечения в соответствии с заданными требованиями.
Сюда входят оформление проектной и эксплуатационной документации,
подготовка материалов, необходимых для проверки работоспособности и
качества программных продуктов.
Существует 3 основных этапа разработки программного обеспечения:
1. Анализ требований заказчика:
2. Проектирование;
3. Реализация.
Процесс эксплуатации подразумевает под собой внедрение
разработанного программного обеспечения, подготовка рабочих мест и
обучение персонала работе с программой, также сюда входят устранение
проблем эксплуатации и устранение причин их возникновения,
28
модификация программного обеспечения согласно установленному
регламенту и подготовка предложений по модернизации системы.
Каждый процесс жизненного цикла характеризуется набором определённых
задач и методами их решения, а также исходными данными и их
результатами.
Жизненный цикл программного обеспечения представляет собой как
правило итерационный характер, то есть реализуются этапы с самых
ранних, которые циклически повторяются в соответствии с изменением
требований внешних условий и введением ограничений. [7]
Есть несколько моделей жизненного цикла, но для разрабатываемого
в рамках данной выпускной работы лучше всего подходит каскадная модель
жизненного цикла.
Процесс выполнения реализуется с помощью упорядоченной
последовательности шагов. В модели предусмотрено, что каждая
последующая фаза начинается лишь тогда, когда полностью завершено
выполнение предыдущей фазы Каждая фаза имеет определенные критерии
входа и выхода: входные и выходные данные, на следующем рисунке
изображена схема данной модели.
Рисунок 1. Каскадная модель жизненного цикла ПО.
1. Системный анализ задает роль каждого элемента в компьютерной
системе и взаимодействие элементов друг с другом. Поскольку
программное обеспечение рассматривается как часть большой системы, то
29
анализ начинается с определения требований по всем системным
элементам. Необходимость системного анализа явно проявляется, когда
формируется интерфейс программного обеспечения с другими элементами,
т.е. с аппаратурой или базами данных. На этом же этапе начинается решение
задач планирования проекта. В ходе планирования проекта определяется
объем проектных работ и их риск, необходимые трудозатраты,
формируются рабочие задачи и план-график работ.
Анализ требований относится к отдельному программному элементу.
На этом этапе уточняются и детализируются функции каждого элемента, его
характеристики и интерфейс. На этом же этапе завершается решение задачи
планирования проекта.
2. Проектирование состоит в создании:
архитектуры программного обеспечения;
модульной структуры программного обеспечения;
алгоритмической структуры программного обеспечения;
структуры данных;
входного/выходного интерфейса (входных/выходных форм данных).
При решении задач проектирования основное внимание уделяется
качеству будущего программного продукта.
3. Кодирование или разработка состоит в переводе результатов
проектирования в код программы.
4. Тестирование – это выполнение программы на выявление дефектов в
функциях, логике и форме реализации программного продукта.
5. Сопровождение – это внесение изменений в эксплуатируемое
программное обеспечение с целью:
исправления ошибок;
адаптации к изменениям внешней для программного обеспечения
среды;
усовершенствование программного обеспечения в соответствии с
требованиями заказчика.
30
Достоинства применения каскадной модели:
1. дает план и временной график по всем этапам проекта, упорядочивая,
таким образом, ход разработки;
2. на каждом этапе формируется законченный набор проектной
документации, проверенный на полноту и согласованность;
3. выполняемые в логической последовательности этапы работы
позволяют планировать сроки завершения всех работ и
соответствующие затраты.
Каскадная модель хорошо себя зарекомендовала при построении
информационных систем, для которых в самом начале разработки можно
достаточно точно сформулировать все требования в системе, например,
сложные расчетные системы, различные системы реального времени и т.д.
Недостатки каскадной модели:
1. реальные проекты часто требуют отклонений от стандартной
последовательности шагов;
2. каскадная модель основана на точной формулировке исходных
требований к программному обеспечению, однако реально в ряде
случаев в начале проекта требования заказчика определены только
частично;
3. результаты реализации проекта доступны заказчику только после
завершения всех работ.
Из-за необходимости в процессе создания программного обеспечения
постоянного возврата к предыдущим этапам и уточнения или пересмотра
ранее принятых решений реальный процесс разработки программного
обеспечения на основе каскадной модели может быть представлен
следующей схемой (рисунок 2):
31
Рисунок 2. Реальный процесс разработки.
2.1.2. Ожидаемые риски на этапах жизненного цикла и их описание
В ходе жизненного цикла программного обеспечения всегда могут
возникнуть риски, способные сорвать его разработку. Для избегания рисков
проводится оценка вероятных рисков и разрабатываются стратегии,
позволяющие предотвратить или минимизировать эти риски.
Риски могут возникнуть на любом этапе жизненного цикла. Всё начинается
на этапе проектирования приложения, так как есть риск что концепция
будет не продумана и программное обеспечение по данному плану создать
будет либо крайне трудно, либо и вовсе невозможно. Для предотвращения
данного риска следует понимать свои собственные силы по разработке и
выработать изначально базовый концепт, удовлетворяющий требованиям
заказчика, а по мере разработки внедрять уже более углублённый
функционал.[16]
На фазе планирования может возникнуть риск неправильного
планирования, разработка очень оптимистичных планов проекта,
вследствие чего разработчик может не успеть выполнить проект в
заложенные сроки, вследствие чего разработка продлится дольше что в
целом может удорожить разработку. Для предотвращения данного риска
необходимо во время планирования заложить в график поправки, которые
будут предусматривать время устранения неисправностей, либо какие-то
другие причины задержки.
На фазе разработки существует риск, что разработка того или иного
модуля будет сопряжена с большими трудностями, что какая-то функция
32
будет мешать продвижению разработки всего проекта. Для решения
данного риска необходимо вовремя определить проблемный модуль или
функцию и, если существует такая возможность упростить её, заменить
другой, со сходим функционалом, либо полностью исключить из проекта.
[6]
2.1.3. Описание необходимых функций реализуемого программного
обеспечения их обоснованность
Для того чтобы готовое приложение было удобно и функционально
будут спроектированы следующие функции приложения, разделённые по
ролям, для пользователя, проходящего обучение и администратора:
Авторизация – она необходима для идентификации пользователя или
системного администратора в системе, в формах авторизации будут созданы
поля для ввода данных, также необходимо создать таблицы в базе данных,
для того чтобы проверять введённые данные и действовать в зависимости
от результата. Эта функция необходима для разделения ролей и
соответственно открытия определённой части приложения
пользовательской или администраторской. [18]
На форме пользователь должны быть реализованы следующие функции:
1. Чтение учебного материала – это одна из важнейших частей
планируемого программного обеспечения, учебные пособия были
составлены во время прохождения преддипломной практики и
написаны в формате гипертекста, который будет отображаться в
браузере, встроенном в будущее программное обеспечение.
Использование языка html являлось самым оптимальным, так как он
достаточно прост в разработке. Также для разработки применялись
таблицы стилей, для того чтобы учебное пособие выглядело более
удобно и красиво.
2. Прохождение тестирования. Это ещё одна из важнейших функций
приложения, пользователь после изучения главы учебного текста
может приступить к тестированию, основанному на прочитанном им
33
тексте, в каждом тесте должно быть по 10 вопросов, в каждом из
которых будет несколько вариантов ответа. После того как
пользователь ответит на все вопросы, он должен нажать на кнопку и
отправить результаты, эти результаты будут записаны в базу данных
и доступ к ним может получит и администратор, и пользователь во
вкладке “зачётная книжка”;
3. Проверка оценок (зачётная книжка) – данная функция должна
представлять из себя таблицу, в которой будут выведены данные из
базы данных, с пройденным тестированием и его оценкой.
4. Локальная форма обратной связи. Она нужна для связи пользователя
с системным администратором. В данной особенности должны быть
реализованы текстовые области для ввода сообщения и кнопки для
отправки этих сообщений. После того как пользователь отправит
сообщение, с помощью стороннего онлайн сервера данное сообщение
будет отправлено системному администратору на электронную почту,
так как это очень удобно и системный администратор вовремя сможет
увидеть отправленное пользователем сообщение. Данную функцию
удобно использовать когда необходимо связаться с администратором
при отсутствии подключения к интернету;
5. Отзыв о испытуемом – эта функция необязательна, но рекомендуется
к реализации, на ней пользователь может видеть отзыв, оставленный
преподавателем, отзыв отображается в текстовом поле, текст которого
отображается из базы данных, с советующим отзывом;
6. Отправка Email сообщений администратору – данная функция
необходима для связи пользователя с администратором. Ползователь
заполняет все поля формы и при нажатии соответсующей кнопки
отправляет своё сообщение на электронную почту администратора.
У системного администратора должен быть реализован немного иной
функционал:
1. Добавление, удаление и изменение данных о пользователе – данная
34
функция необходима для того чтобы администратор мог создать
новую учётную запись пользователя или удалить(изменить). Эта
функция должна быть реализована в приложении в отдельной вкладке
с помощью соответствующей формы, несколько полей для ввода
данных и соответствующие кнопки (добавить, удалить, изменить).
При нажатии на кнопку с помощью запроса в бд делаются
соответствующие манипуляции;
2. Просмотр пройденных тестов и оценок пользователей. Данная
функция необходима системному администратору для контроля за
результатами обучения пользователя и составления о пользователе
своего мнения, а также для того чтобы в случае необходимости
помочь пользователю с трудным для него заданием. Для этого должна
быть реализована таблица с выводом данных о пройденном
тестировании и его оценке;
3. Форма связи с пользователем. Она должна быть аналогична такой у
пользователя и выполнять ту же самую функцию, а именно связь
администратора с пользователем. Администратор должен видеть все
сообщения из базы данных если тковые имеются и тутже ответить на
заявку с помощью формы;
4. Отзыв о пользователе – эта функция нужна для того чтобы системный
администратор мог написать краткий отзыв о пользователе,
прошедшем обучение что в конечном итоге может повлиять на
дальнейшее трудоустройство пользователя. Системный
администратор должен написать отзыв в текстовом поле и нажать
кнопку для отправки, после этого данный отзыв будет записан в
соответствующую таблицу в базу данных, после чего пользователь
сможет отзыв прочитать с помощью соответствующей вкладки в
своём приложении;
5. Вывод таблицы пользователей базы данных, их удаление и изменение
– эти функция нужны для того чтобы системный администратор мог
35
контролировать за тем сколько пользователей зарегистрировано, кто
уже прошёл обучение и его учётную запись необходимо удалить.
2.2. Структура, логика и функции программного обеспечения
2.2.1. Общие положения. Проектирование интерфейса и
логики программного обеспечения
Логика проектируемого приложения должна быть понятна и удобна,
для этого её примерную работу необходимо изобразить в понятном виде.
Для этого в процессе планирования и разработки была разработана
схема, которая отражает последовательность работы и связь
взаимодействия программного обеспечения с пользователями и базой
данных:
Схема 2. Логика программного обеспечения.