45
2.3.2 Концептуальная модель
Концептуальной моделью называется представление (схемы, модели)
БД, включающее определение важнейших сущностей (таблиц) и связей между
ними, но не зависящее от модели БД (иерархической, сетевой, реляционной и
т. д.) и физической реализации (целевой СУБД).
Для построения концептуальной модели выделим следующие
логические блоки данных:
Студенты;
Контрольные мероприятия;
Задания.
Для простоты отобразим на рисунке все сущности только
наименованиями. Концептуальная модель проектируемой базы данных
представлена на рисунке 2.13
Как видно из рисунка 2.13 представленная концептуальная модель
охватывает все необходимые сущности предметной области. Все сущности
взаимосвязаны между собой и могут образовывать граф.
Определить
рейтинг
Информация о студентах
Контрольные мероприятия
Задания
Студенты Дисциплина
Отчетная работа
Тип работы
ПрактикаТест
Вопросы Задачи
Рисунок 2.13 – Концептуальная модель базы данных
46
2.3.3 Логическая модель
Логическая модель базы данных представляет собой ее концептуальное
развитие с учетом принимаемой модели базы данных (сетевая, реляционная,
иерархическая). Выбранная СУБД MYSQL является реляционной. В процессе
логического моделирования баз данных их сущности преобразуются в
таблицы, а атрибуты – в поля таблиц.
Соответствие сущность-таблица и атрибуты-поля для всех сущностей
проектируемой базы данных представлены в таблице 2.9
Таблица 2.9 – Соответствие сущностей и таблиц для построения
логической модели
Сущность
Атрибут
Таблица
Поле
Студент
Код
D_STUDENTS
ID
ФИО
FIO
Логин
LOGIN
Пароль
PASS
Дата
DATAP
Тест
Код
D_TESTS
ID
Дисциплина
DISCIPLINA
Время
VREMYA
Вопрос
Код
D_VOPROSY
ID
Содержание
CONTENT
Вариант1
V1
Вариант2
V2
Вариант3
V3
Вариант4
V4
Вариант5
V5
Верный_ответ
RIGHT
Тест
TEST
Дисциплина
Код
D_DISCIPLINA
ID
Название
NAME
Преподаватель
PREPODAVATEL
Группа
GROUP
Тип_работы
Код
D_TYPES
ID
Название
NAZVANIE
Также для удобства вводится таблица V_RESULT с полями: ID,
KONTROL, STUDENT, BALLS, DATEP.
Логическая модель разработанной базы данных представлена на
рисунке 2.14.
47
Рисунок 2.14. Логическая модель базы данных
2.4. Выводы по главе
Во второй главе среди всех известных технологий разработки систем
контроля знаний выбрана технология, основанная на применении языков
программирования. Выделены основные задачи системы и рассмотрена их
характеристика. На основании представленных задач системы построена
функциональная модель системы с точки зрения преподавателя и студента.
Построена информационная модель системы.
VRESULTS
RESULTID
IDTEST (FK)
CONTROLID
STUDENTID
BALL
DATEV
DTYPES
ID
NAZVANIE
DDISCIPLINA
IDDISCIPLINA
NAZVANIE
PREPODAVATEL
DTESTS
IDTEST
DISCIPLINAID
VREMYA
BALL
TYPEID
DVOPROSY
IDVOPROS
CONTENT
V1
V2
V3
V4
V5
VERNO
TESTID
DSTUDENTS
IDSTUDENT
FIO
LOGIN
PASS
DATAP
48
ГЛАВА 3. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
3.1 Реализация системы оценки знаний студентов
3.1.1 Постановка задачи на разработку системы оценки знаний
студентов
В ходе предпроектного анализа определены особенности, которые
должны быть учтены при реализации программного обеспечения оценки
знаний и перечень функций, которые должны быть в ней реализованы. Ниже
представлен их перечень.
– Авторизованный доступ в режимах преподаватель и студент.
– Каждый студент должен иметь отдельный аккаунт.
– Аккаунт типа «студент» может добавить преподаватель или
администратор.
– Ведение списка зарегистрированных академических групп и
студентов, числящихся в них.
– Ведение справочника дисциплин;
– Назначение преподавателей и академических групп на дисциплину;
– Ведение справочника модулей (название, дата начала, дата
окончания)
– Назначение теста или практической для прохождения студентом;
– Назначение выполняет преподаватель, на которого этот тест
зарегистрирован либо администратор;
– Ведение списка вопросов для тестирования (каждый из вопросов для
тестирования должен иметь 5 вариантов ответа).
– Редактирование вопросов тестов и заданий практических работ;
– Студент, может видеть только тесты и практические, которые
назначены ему для прохождения.
49
– Каждая практическая включает несколько задач. Ответ, на которую
студент указывает в специальном поле.
– Возможность анализа результатов тестирования по предмету, по
тесту, за определенный период (представление результатов в таблице и в виде
графика).
– Возможность получения списка задолжников.
– Необходимо обеспечить возможность ограничения по времени
прохождения любого теста.
– Возможность выполнять задания тестов не «подряд» и быстрый
переход на не отвеченные вопросы.
– Подсчет баллов по окончанию теста;
– Предварительный расчет рейтинга студентов;
– Просмотр оценок студента за выбранный модуль или определенный
период времени.
3.1.2 Описание основных алгоритмов работы системы оценки
знаний студентов
Алгоритм авторизации
Рассмотрим более подробно алгоритм авторизации пользователя в
системе. Диаграмма активности для алгоритма авторизации пользователя в
системе представлена на рисунке 3.1.
Здесь следует выделить следующие основные шаги:
Шаг 1. Генерация HTML- кода формы авторизации пользователя в
системе оценки знаний студентов.
Шаг 2. Ввод логина и пароля пользователя.
Шаг 3. Проверка корректности ввода логина и пароля. В качестве логина
или пароля не может указываться пустая строка. Если в качестве логина или
пароля задана пустая строка, возвращаемся к шагу 1. В противном случае,
переход к следующему шагу.
50
Генерация HTML-кода формы авторизации
Ввод логина и пароля
[Логин или пароль не
задан?]
Генерация HTML-кода гл. страницы преподавателя
[Login=”Teacher”,
Password=”Teacher”?]
Соединение с БД
Формирование запроса на выборку всех логинов и паролей студентов
Поиск логина и пароля в выборке
Генерация HTML-кода гл. страницы студента
[Поиск выполнен успешно?]
Рисунок 3.1 – Диаграмма активности для алгоритма авторизации
пользователя
Шаг 4. Проверка, не является ли указанный логин и пароль, логином и
паролем учителя. Если указанное условие выполняется переход к шагу 5, в
противном случае – переход к шагу 6.
Шаг 5. Генерация HTML- кода главной страницы преподавателя и
конец.
Шаг 6. Соединение с базой данных
Шаг 7. Формирование запроса на выборку из базы данных всех логинов
51
и паролей зарегистрированных в системе оценивания знаний студентов.
Шаг 8. Отправка сформированного запроса на сервер.
Шаг 9. Поиск в результирующей выборке студента с указанным логином
и паролем. Если поиск выполнен успешно, т.е соответствующий студент
найден, переход к шагу 10, в противном случае – возврат к шагу 1.
Шаг 10. Генерация HTML- кода главной страницы студента и конец.
Алгоритм расчета баллов за тест
Рассмотрим более подробно алгоритм расчета баллов, набранных
пользователем при прохождении теста. Диаграмма деятельности для
алгоритма расчета баллов, набранных пользователем в процессе тестирования
показана на рисунке 3.2.
Шаг 1. Определение уникального номера теста. Производится путем
получения соответствующего параметра массива $_GET[], переданного при
загрузке страницы.
Шаг 2. Формирование текста запроса. Формируется запрос,
позволяющий извлечь из базы данных все вопросы выбранного теста, а также
возможные варианты ответа на них, номер верного варианта и количество
баллов, начисляемых за верный ответ на вопрос.
Шаг 3. Соединение с БД.
Шаг 4. Получение выборки, содержащей результат запроса. Передача
полученной выборки от сервера клиенту.
Шаг 5. Присвоение значения 0 переменной, определяющей набранное
количество баллов (Баллов=0).
Шаг 6. Переход к первому вопросу.
Шаг 7. Определение в текущем вопросе варианта ответа выбранного
пользователем и верного ответа. Если верный и выбранный варианты ответа
совпадают переход к шагу 8, в противном случае – переход к шагу 10.
Шаг 8. Определение количества баллов, начисляемых за верный ответ на
данный вопрос.
Шаг 9. Увеличение значения переменной «баллов» на это значение.
52
Определение ун. номера теста
Формирование текста запроса
Соединение с БД
Получение выборки, содержащей вопросы и ответы
Балов=0
Переход к первому вопросу
Определине выбранного и верного вариантов ответа
Определение количества баллов за вопрос
[Выбранный вариант
верный?]
Прибавление полученного значения к баллов
Переход к следующему вопросу
Вывод результатов на НTML-странице
Сохранение результатоа в БД
[Текущий вопрос
последний?]
Рисунок 3.2 – Диаграмма деятельности для алгоритма расчета баллов
53
Шаг 10. Если текущий вопрос не является последним вопросом теста
переход к шагу 11. В противном случае – переход к шагу 12.
Шаг 11. Переход к следующему вопросу теста и возврат к шагу 7.
Шаг 12. Формирование HTML-страницы, содержащей результаты
тестирования.
Шаг 13. Сохранение результатов тестирования в базе данных.
Алгоритм определения рейтинга
Рассмотрим более подробно алгоритм расчета рейтинга студента в
баллах и по системе ECTS за определенный период.
Шаг 1. Получение идентификатора студента. Обычно передается в
качестве параметра GET при загрузке страницы.
Шаг 2. Соединение с БД.
Шаг 3. Обработка запроса на получение списка всех контрольных
мероприятий, которые должен выполнить студент и максимальных баллов по
каждому них (Максбаллов).
Шаг 4. Обработка запроса на получение всех контрольных мероприятий,
которые прошел студент и баллов, полученных им (Баллов).
Шаг 5. Расчет рейтинга по формуле:
Рейтинг= (Баллов/Максбаллов)×100;
Шаг 6. Определение рейтинга по системе ECTS (Данный алгоритм будет
рассмотрен отдельно).
Шаг 7. Формирование HTML-кода страницы, содержащей рейтинг
студента.
На рисунке 3.3 представлена диаграмма активности для алгоритма
определения рейтинга студента.
Рассмотрим более подробно алгоритм определения рейтинга по системе
ECTS.
Диаграмма активности алгоритма перевода рейтинга по 100-бально
шкале а оценке по ECTS представлена на рисунке 3.4.
54
Получение идентификатора студента
Соединение с БД
Получение списка всех необходимых контрольных мероприятий
Получение списка всех выполненных контрольных мероприятий
Расчет рейтинга в баллах
Расчет рейтинга п системе ECTS
Рисунок 3.3 – Диаграмма активности для алгоритма расчета рейтинга по 100-
бальной системе
ECTS=A
[Рейтинг>90]
ECTS=B
[Рейтинг>82]
ECTS=C
[Рейтинг>75]
ECTS=D
[Рейтинг>67]
ECTS=Е
[Рейтинг>60]
ECTS=FX
[Рейтинг>35]
ECTS=F
Рисунок 3.4 – Алгоритм расчета рейтинга по шкале ECTS