Министерство образования и науки Российской Федерации
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Кемеровский государственный университет»
Институт дополнительного профессионального образования
выпускная работа
по программе ДПО «Системный инженер»
Модуль формирования отчетов для информационной системы мониторинга использования дистанционных технологий в образовательных организациях
Выполнила:
Утробина Ольга Васильевна
_____________________
Руководитель программы:
К.ф.-м. наук, доцент
Ю.С. Попов
_____________________
Научный руководитель:
канд. пед. наук, доцент
Н. А. Русакова
_____________________
Работа защищена:
“____”_______________2015 г.
с оценкой _________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
Кемерово 2015
Оглавление
Оглавление....................................................................................................... 2
Введение.......................................................................................................... 3
Основные понятия............................................................................................ 4
Глава 1. Проектирование системы................................................................... 5
1.1. Техническое задание................................................................................. 5
1.1.1. Описание объектов информатизации.................................................. 5
1.1.2 Требования к системе........................................................................... 6
1.2. Моделирование системы........................................................................... 9
1.2.1. Построение логической модели базы данных..................................... 9
Глава 2. Реализация системы......................................................................... 14
2.1. Средства разработки............................................................................. 14
2.2 Реализация системы............................................................................... 15
2.2.1. Представление результатов в системе............................................... 17
2.3 Тестирование......................................................................................... 20
Заключение.................................................................................................... 24
Список литературы........................................................................................ 25
Введение
В современном мире информационная деятельность является актуальной и важной темой. По данной теме возникает целый спектр нерешенных задач, начиная от роста циркулирующей и хранящейся информации пришедшему в противоречие с индивидуальными возможностями человека по ее усвоению и до становления информационной экономики, главной движущей силой которой является информационный потенциал, информационные ресурсы.
Для решения возникающих проблем, упрощения восприятия информации и облегчения жизни человека разрабатываются различные информационные порталы, сайты, пособия и т.д. В данной работе представлен «информационный портал», разработанный для использования дистанционных образовательных технологий в учебном процессе школы при введении ФГОС. Данный портал представляет собой сайт, где можно просмотреть любой проект, результат проекта и другие необходимые данные, сортируемые по различным критериям одним кликом мыши или задав нужные параметры выбора, также можно добавить или обновить проекты.
Задачи, которые необходимо решить:
- изучить предметную область;
- составить техническое задание;
- спроектировать систему;
- реализовать систему;
- протестировать систему
Основные понятия
Сайт - совокупность электронных документов (файлов) частного лица или организации в компьютерной сети, объединённых под одним адресом(доменным именем или IP-адресом).
Информационная система - система, элементами которой являются не материальные объекты, а те или иные виды данных (информации), которые взаимодействуют и преобразуются в процессе ее функционирования.
База данных — по закону РФ "Об авт. праве и смежных правах" "объективная форма представления и организации совокупности данных (статей, расчетов и т. д.), систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ". Данные эти представляют на машиночитаемых носителях информацию в форме, пригодной для оперативного использования с помощью ЭВМ (компьютера). Они должны удовлетворять информационным потребностям многих пользователей, быть структурированными и связанными между собой.
Система управления базами данных (СУБД) - совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.
Дистанционные технологии - это технологии, реализуемые, в основном, с применением информационных и телекоммуникационных технологий при опосредованном (на расстоянии) или не полностью опосредованном взаимодействии обучающегося и преподавателя.
Глава 1. Проектирование системы
1.1. Техническое задание
1.1.1. Описание объектов информатизации
Составлены списки объектов (организаций, проектов, руководителей проектов, результатов) необходимых для организации корректного функционирования системы и соответствия системы предметной области [1].
Далее приведена структура объектов, на основе которых составлены списки.
Образовательные учреждения:
- название;
- территория;
- адрес;
- телефон;
Проекты:
- название проекта;
- дата начала;
- дата конца;
- номер организации;
- номер руководителя;
Руководители проектов:
- Имя;
- должность;
- степень;
- телефон;
Результаты проекта:
- номер проекта;
- номер результата;
- название результата проекта;
- дата;
Результаты:
- название результата;
- тип;
1.1.2 Требования к системе
Базовые принципы разработки системы
При проектировании и разработке системы должны использоваться следующие базовые принципы:
- исключение дублирования ввода информации и повышение ее достоверности, за счет отождествления ранее введенной информации;
- использование модульной архитектуры;
Архитектура системы должна обеспечивать бесконфликтное наращивание функций, расширение состава и числа пользователей, работающих с системой при условии адекватного увеличения производительности аппаратного обеспечения.
Система должна удовлетворять следующим требованиям:
- пользовательский интерфейс системы должен быть сформирован в соответствии с навыками и профилем пользователей;
- отличаться качеством доступа - должна быть многоуровневой и содержать как стандартные и общепринятые элементы управления, так и элементы максимально приближенные к реальной действительности и учитывающие эргонометрические показатели мировосприятия человека [1].
Выбор прикладного программного обеспечения системы должен удовлетворять следующим критериям:
- интеграция с базами данных, поддерживающими Web-технологии;
- возможность внесения изменений и дополнений в исходный код;
- масштабируемость без потери работоспособности и эффективности. При этом способность системы наращивать свою мощность должна зависеть только от мощности аппаратного обеспечения;
- программный код системы должен быть закрыт для всех пользователей, кроме администратора системы;
- система должна использовать уже имеющиеся в организации программные средства, лицензионные либо свободно распространяемые;
- аппаратные средства системы должны обеспечивать круглосуточный бесперебойный доступ к данным со стороны пользователей.
Требования к архитектуре системы
Архитектура системы должна быть трехзвенной. В качестве клиентского приложения может выступить стандартный веб-браузер. В качестве сервера приложений будет использоваться веб-сервер Apache. В качестве сервера базы данных будет использоваться СУБД MySQL [2].
Требования к параметрам системы
Должны быть выполнены следующие требования к параметрам системы:
- число одновременно работающих пользователей - неограниченно;
- скорость передачи данных по локальной сети - 1 Мб/с;
- время отклика на действие пользователя – 2 с;
Требования к программному интерфейсу
- в окне должны быть видны все функциональные кнопки;
- перед просмотром данных необходимо предусмотреть возможность выбора критерия, по которому эти данные будут выводиться и/или сортироваться;
- предусмотреть возможность перехода к предыдущим окнам посредством нажатия соответствующей кнопки.
Требования к режимам функционирования системы
Разрабатываемая система должна функционировать 24 часа в сутки, 365 дней в году и в течение всего периода ее внедрения и эксплуатации. Исключения составляют временные интервалы, определенные графиком профилактических работ [2].
Пользователи системы
В системе предусмотрен один пользователь, обладающий основными правами.
Функции пользователей:
Администратор
- управляет списками в базе данных;
- регистрирует новых пользователей, выдает логины и пароли к системе;
- управляет правами доступа;
- при необходимости очищает хранилище файлов.
Пользовательские требования
Разрабатываемая система должна организовать информационную поддержку в образовательных учреждениях по результатам мониторинга. Для успешного выполнения своих функций она должна отвечать следующим требованиям пользователей:
- система должна обеспечить представление результатов запросов в электронном виде;
- система должна позволять работу по созданию и редактированию данных только администратору;
- система должна обеспечивать просмотр данных по годам, по результатам, по руководителям, по проектам;
- система должна содержать электронные таблицы и выпадающие списки с выбором;
- система должна позволять работу с данными только администратору;
- система должна хранить все текущие данные;
- система должна быть закрыта для посторонних пользователей;
- доступ к системе должен осуществляться через стандартный web-браузер;
- система должна предоставлять возможность удаленного доступа [3].
1.2. Моделирование системы
1.2.1. Построение логической модели базы данных
База данных построена на основе реляционной модели данных (РМД), и является реляционной базой данных.
Реляционная модель – множественное отношение, которое представляет собой подмножество декартова произведения списка доменов. Домен – это множество значений, из которого извлекаются значения для данного атрибута. Другими словами в основе реляционной модели лежат простые таблицы, которые удовлетворяют определенным ограничениям, а потому могут рассматриваться как математические отношения. Строки таких таблиц называются кортежами, имена столбцов – атрибутами. Следует отметить, что все кортежи различны, а порядок столбцов произволен, чем упрощается процесс обработки кортежей. В отношении (таблице) выделяется несколько атрибутов, однозначно идентифицирующих кортежи и называемых ключами [4-5].
Особенность реляционной модели заключается в том, что реальные объекты и взаимосвязи между ними представляются в базе данных единообразно в виде нормализованных отношений.
Основной недостаток реляционной модели данных связывается с низкой производительностью реляционной СУБД. Но разработка современных СУБД таких как, ORACLE, InterBase, Access и др. позволило преодолеть и этот недостаток.
Достоинства реляционной модели можно разделить на две группы:
достоинства для пользователя:
- реляционная БД представляет собой набор таблиц;
- не нужно помнить пути доступа к данным и строить алгоритмы и процедуры обработки своего запроса;
- реляционные языки легки для изучения и освоения, в то время как языки общения с иерархической и сетевой моделями предназначены для программистов и мало пригодны для пользователей;
достоинства обработки данных реляционной БД:
- связность. Реляционное представление дает ясную картину взаимосвязей атрибутов из различных отношений;
- точность. Направленные связи в реляционной БД отсутствуют. Отношения по своей природе обладают более точным смыслом и поддаются манипулированию с использованием таких средств, как алгебра и исчисление отношений, обеспечивающих наглядность и гибкость модели данных;
- гибкость. Операции проекции и объединения позволяют разрезать и склеивать отношения, так что программист может получать разнообразные файлы в нужной форме;
- секретность. Контроль секретности упрощается. Для каждого отношения имеется возможность задания правомерности доступа, засекреченные показатели можно выделить в отдельные отношения с проверкой прав доступа.
- Простота внедрения. Физическое размещение однородных (табличных) файлов намного проще, чем размещение иерархических и сетевых структур.
- Независимость данных. БД должна допускать возможность расширения, т.е. добавления новых атрибутов и отношений.
В качестве концептуальной модели используется модель “сущность-связь”, наиболее близкая по принципам организации к реляционной модели.
Модель сущность-связь (ER-модель) (англ. entity-relationship model, ERM) — модель данных, позволяющая описывать концептуальные схемы предметной области [4-5].
ER-модель используется при высокоуровневом (концептуальном) проектировании баз данных. С её помощью можно выделить ключевые сущности и обозначить связи, которые могут устанавливаться между этими сущностями.
Во время проектирования базы данных происходит преобразование ER-модели в конкретную данных на основе выбранной модели (реляционной, объектной,сетевой или др.).
ER-модель представляет собой формальную конструкцию, которая сама по себе не предписывает никаких графических средств её визуализации. В качестве стандартной графической нотации, с помощью которой можно визуализировать ER-модель, была предложена диаграмма сущность-связь (ER-диаграмма) [6].
На основе списков объектов, описанных ранее, была составлена ER -модель базы данных, которая будет использоваться подсистемой «Учебно-методическая работа».
В качестве основной сущности используется уже существующая сущность «Организации».
Сущность «Проекты», ее атрибуты и ключи представлены в Таблице 1. В качестве ключа для данной сущности вводится атрибут ID. Остальные сущности представлены в приложении (База данных.doc).
Таблица 1.
Описание таблиц базы данных.
|
Название сущности |
Атрибут |
Ключ |
|
Проекты |
ID, name_pr, date_s, date_f, number_oo,number_man |
ID |
Диаграмма реализованной базы данных представлена на рисунке 1.
Рис.1. Диаграмма Базы данных
На рисунке 1, показаны все таблицы разработанной базы данных с типами переменных, ключами и связями между таблицами.
Глава 2. Реализация системы
2.1. Средства разработки
Средствами разработки системы являются:
- Денвер - набор дистрибутивов (Apache, PHP, MySQL, PHP и т.д.) и программная оболочка;
- веб-браузер, в качестве клиентского приложения;
- библиотека PHP – основной скриптовый язык.
- Apache с mod_rewrite;
- PHP 5.2.9 или выше;
- MySQL 5.0.67 или выше.
ПО, реализующее работу с БД
Денвер — набор дистрибутивов, включающий в себя:
- Инсталлятор (поддерживается также инсталляция на flash-накопитель);
- Apache, SSL, SSI, mod_rewrite, mod_php;
- PHP5 с поддержкой GD, MySQL, sqLite;
- MySQL5 с поддержкой транзакций;
- система управления виртуальными хостами, основанная на шаблонах;
- система управления запуском и завершением всех компонентов Денвера;
- phpMyAdmin — система управления MySQL через Web-интерфейс.
Язык программирования
Основным языком программирования выбрана библиотека PHP, так же будет использоваться html-разметка и javascript для реализации отдельных блоков.
2.2 Реализация системы
Для удобного использования информационной базы данных в различных браузерах были созданы меню, представленное на рисунке 2 и соответственные переходы на другие страницы, представленные на рисунках 3-5.
Рис.2. Главная страница сайта с меню
Рис.3.Вывод данных о Школах и их проектах.
Рис.4. Выборка данных по типу результата и организации
2.2.1. Представление результатов в системе
В данной системе осуществляется просмотр трех пунктов это «просмотр всех проектов», «просмотр результатов проектов» и «просмотр руководителей проектов», результаты выводятся автоматически в таблицу как сразу без выбора каких либо критериев поиска, так и с правом выбора нужного критерия поиска.
«Просмотр результатов» без выбора параметров представлен на рисунке 5.
Рис.5. Просмотр всех руководителей проектов.
На языке программирования php с непосредственными запросами к базе данных «просмотр руководителей» будет выглядеть следующим образом, представленным на рисунке 6.
Рис.6. Код на php для «просмотра руководителей» проектов
«Просмотр всех проектов» аналогичен «просмотру руководителей проектов», также при нажатии на данный пункт меню, появляется таблица с готовым результатом без права выбора каких-либо критериев запроса.
«Просмотр результатов» отличается от предыдущих случаев тем, что перед выводом результата появляются выпадающие списки с выбором критериев запроса, пример представлен на рисунке 7.
Рис.7. Выбор критериев для представления данных
После того как мы нажимаем на кнопку «просмотреть» появляется автоматически собираемый в таблицу результат запроса, пример представлен на рисунке 8.
Рис.8. Отчет по результам работы для заданной организации
На языке программирования «просмотр результатов» с выпадающими представлен на рисунке 9.
Рис.9. Код на php для «просмотра результатов» проектов
2.3 Тестирование
Технология тестирования программных средств включает в себя 8 стадий:
- Изучение;
- Базовый тест;
- Анализ тенденций;
- Инвентаризация;
- Комбинирование элементов инвентарных списков;
- Граничные оценки;
- Ошибочные данные;
- Создание напряжений.
Для тестирования подсистемы «Информационного портала» будут использованы две стадии: базовый тест, ошибочные данные.
Стадия Базовый тест
Цель: проверить основные функции системы, получить результаты работы функций при известных входных данных.
После того, как определены основные функции программного средства, необходимо составить сценарий и провести базовый тест.
- Сценарий базового теста:
- Корректное отображение запрошенных данных;
- Возможность выбора Образовательного учреждения;
- Возможность выбора типа результата.
Результаты базового теста приведены в Таблице 2.
Таблица 2.
Базовый тест
|
Функция базового теста |
Входные данные |
Действие |
Результат |
|
|
1. Корректное отображение запрошенных данных
|
Открыта главная страница системы |
В панели управления выбираем пункт «просмотр результатов» |
Результаты выведены в полном объеме, без потерь данных. Таблица результатов не выходит за пределы области Контента
|
|
|
2. Возможность выбора образовательного учреждения |
Открыта главная страница системы |
В панели управления выбираем пункт «Просмотр результатов» Далее выбираем из выпадающих списков Образовательное учреждение и нажимаем кнопку «просмотр» |
На странице появляется таблица где представлено выбранное образовательное учреждение и соответствующие результаты |
|
|
3. Возможность выбора типа результата |
Открыта главная страница системы |
В панели управления выбираем пункт «Просмотр результатов» Далее выбираем из выпадающих списков тип результата и нажимаем кнопку «просмотр» |
На странице появляется таблица где представлен выбранный тип результата и соответственное образовательное учреждение |
|
Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод о том, что базовый тест пройден успешно. Система «Информационный портал» соответствует требованиям, предъявляемым пользователями, обеспечивает правильное выполнение минимально необходимого набора функций.
Ошибочные данные
На этой стадии тестирования делается попытка вывести приложение из строя, создавая условия, в которых обычный пользователь, вероятнее всего, работать не будет. Результаты тестирования приведены в Таблице 3.
Таблица 3.
Ошибочные данные
|
Функция |
Входные данные |
Действие |
Результат |
|
Добавление данных |
Открыта главная страница системы |
выбираем пункт добавление результатов. Все поля для ввода оставляем пустыми, нажимаем кнопку «Добавить» |
Система остается на этой же странице, ожидая ввода данных во все поля. |
Система показала адекватную реакцию на ошибочные данные, тест пройден.
Заключение
В рамках дипломной работы была создана система «Информационный портал».
В ходе выполнения дипломной работы были решены следующие задачи:
- изучена предметная область;
- составлено техническое задание;
- разработано и реализован модуль формирования отчетов
- протестирован программный продукт
Получены следующие результаты:
- пройдены основные этапы разработки системы;
- созданная система протестирована потенциальными пользователями.
Целесообразность разработки обуславливается тем, что с внедрением системы «Информационный системы мониторинга» будут в полном объеме автоматизированы процессы автоматического формирования с выбором организаций и типов результатов.
Список литературы
Доступен в полной версии работы
Скачать: