38629

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО СПЕЦИАЛИСТА ДЕКАНАТА

Дипломная

Информатика, кибернетика и программирование

Некоторые организации используют для этого шкафы с папками но большинство предпочитают компьютеризированные способы базы данных позволяющие эффективно хранить структурировать и систематизировать большие объемы данных. И уже сегодня без баз данных невозможно представить работу большинства финансовых промышленных торговых и прочих организаций. Не будь баз данных они бы просто захлебнулись в информационной лавине. Базы данных позволяют хранить структурировать информацию и извлекать её оптимальным для пользователя образом.

Русский

2013-09-28

9.33 MB

220 чел.

36

Титульный лист


О Г Л А В Л Е Н И Е

ВВЕДЕНИЕ……………………………………........................…………………

ГЛАВА I. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УПРАВЛЕНИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ ПРОЦЕССОМ

1.1. Основы использования информационных технологий в управлении образовательным процессом вуза.........................………........................

.2. Информационные системы управления образовательным

процессом вуза………………………………...................……………………...

ГЛАВА II. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ   РАБОЧЕЕ   МЕСТО СПЕЦИАЛИСТА ДЕКАНАТА

2.1. Разработка инфологической модели………..................…………………..

2.2. Разработка физической модели…………………………………..……….. 

.3. Структура АРМ специалиста деканата........................................................

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………....................……..………………….

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………..……...................………...…….

ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………..................……….................


В В Е Д Е Н И Е

Благодаря появлению интеллектуальных средств труда в виде новых информационных технологий, управление  производственной и непроизводственной деятельностью человека вышло на новую ступень развития, а его функциональные возможности существенно расширились за счет вовлечения в управление современного опыта и знаний. Появилась также возможность использования информационных технологий для развития творческих способностей человека и его доступа к мировым источникам знаний.

Нынешнее состояние человеческой цивилизации можно охарактеризовать как процесс информатизации общества, в котором решающая роль отводится количеству и качеству накопленной информации, ее свободой и доступностью.

Циркулирующие огромные потоки информации имеют тенденцию к ещё большему увеличению. Поэтому в любой организации, как большой, так и маленькой, возникает проблема такой организации управления данными, которая обеспечила бы наиболее эффективную работу. Некоторые организации используют для этого шкафы с папками, но большинство предпочитают компьютеризированные способы - базы данных, позволяющие эффективно хранить, структурировать и систематизировать большие объемы данных. И уже сегодня без баз данных невозможно представить работу большинства финансовых, промышленных, торговых и прочих организаций. Не будь баз данных, они бы просто захлебнулись в информационной лавине.

Существует много веских причин перевода существующей информации на компьютерную основу. Сейчас стоимость хранения информации в файлах электронно-вычислительных устройств дешевле, чем на бумаге. Базы данных позволяют хранить, структурировать информацию и извлекать её оптимальным для пользователя образом. Использование компьютерных технологий позволяет сберечь значительные средства и время для получения необходимой информации, а также упрощают доступ и ведение, поскольку они основываются на комплексной обработке данных и централизации их хранения. Кроме того ЭВМ позволяет хранить любые форматы данных - текст, чертежи, данные в рукописной форме, фотографии, записи голоса и т.д. 

Для использования столь огромных объемов хранимой информации, помимо развития системных устройств, средств передачи данных, памяти необходимы средства обеспечения диалога человек - ЭВМ, которые позволяют пользователю вводить запросы, читать файлы, модифицировать хранимые данные, добавлять новые данные или принимать решения на основании хранимых данных. Для обеспечения этих функций созданы специализированные средства - системы управления базами данных (СУБД).

В последнее время базы данных находят всё более широкое  применение в нашей жизни. Практически  во всех отраслях экономики, промышленности, рыночных отношений используются базы данных, позволяющие хранить и  обрабатывать информацию. В условиях модернизации системы образования, перехода на новую модель и многообразие форм обучения, большой номенклатуры специальностей и специализаций в высших учебных заведениях, в условиях наличия развитой сети региональных филиалов и большого числа студентов проблема автоматизации управления учебным процессом в ВУЗе является актуальной, и в то же время, чрезвычайно сложной задачей.

Грамотно составленная система учетной информации о студентах экономит время при обращении к ней. При правильном составлении и внесении информации в базу скорость поиска необходимой информации сводится до минимума. Создание такой базы данных поможет с легкостью работать с информацией, хранящейся в ней.

Основная задача деканатаорганизация деятельности преподавателей, студентов. Организация состоит в анализе данных, оценке и принятии решений об управлении по всем видам деятельности подразделений (кафедр, академических групп, курсов), а также отдельно взятых студентов и преподавателей факультета. Поскольку данные, на основе которых принимаются решения, обработаны на уровне кафедр, основными функциями  деканата являются мониторинг и оценка деятельности, а также принятия решений по управлению учебным процессом. 

Функции принятия решения на уровне деканата по отношению к критичным группам студентов и преподавателей (не более 10 % по оценкам деканов) строго определены положениями высшей школы и сводятся подготовке информации для принятия решений (в виде приказов) ректором. В этом случае наиболее трудозатратной функцией деканата представляется эффективный мониторинг факультета по всем видом работ.

Объект исследования:

управление образовательным процессом вуза с использованием информационных технологий.

Предмет исследования:

автоматизация деятельности специалиста деканата вуза

Цель работы:

разработать автоматизированное рабочее место специалиста деканата.

Задачи:

проанализировать учебно-методическую литературу по теме исследования с целью выявления возможностей информационных технологий в управлении образовательным процессом; разработать автоматизированное рабочее место специалиста деканата.


ГЛАВА I. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УПРАВЛЕНИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ ПРОЦЕССОМ

1.1.  Основы использования информационных технологий в управлении образовательным процессом вуза

Конец 20начало 21 века отмечены бурным развитием информационных технологий, беспрецедентными темпами изменения информационного пространства. Информатизация различных сфер общественной жизни давно уже превратилась в обычное явление. Компьютеры перестали быть экзотикой, а компьютерная грамотностьдостоянием посвященных. Вопросы проектирования информационных среди организации управления ими стали повседневными вопросами менеджмента в любой сфере деятельности, не исключая и образования. К тому же усложнилось и само управление образовательным учреждением.

Становление информационного общества потребовало обеспечить адекватность образования динамичным изменениям, происходящим в природе и обществе, стремительному развитию новых информационных технологий. Вот почему особое значение приобретает организация информационного образования.

Информатизация образования проявляется через комплекс мер по преобразованию организационных и педагогических процессов на основе внедрения в обучение информационно-коммуникационных технологий и технических средств. В связи с этим изменяются и сами методы, формы и содержание обучения, призванные повысить и расширить способность сотрудника образования к эффективному осуществлению профессиональной деятельности.

Частью изменений является совершенствование механизмов управления системой образования на основе использования автоматизированных банков данных научно—педагогической информации, информационно-методических материалов, коммуникационных сетей, а так же автоматизированных систем управления.

Возросший интерес к использованию баз данных в учебном заведении можно объяснить следующими причинами: базы данных являются хранилищем специально организованных и логически связанных информационных элементов; состоят из самих данных и их описания; представляют собой сконструированную совокупность фактов, относящихся к определенному предмету.

Вуз, как объект управления, имеет определенную структуру. В этом отношении ИКТ при управлении вузом могут находить разное применение и при их реализации используют разные подходы, среди которых следует выделить: локальный, коммуникационный (сетевой), интегрированный.

Локальный подход включает автоматизацию структурного элемента организации и вуза. Например, при таком подходе ИТ могут использоваться для автоматизации управления отдельных подразделений вуза, например, деканат, учебный отдел, кафедра и т.п. В рамках локального подхода информационные технологии могут использоваться для автоматизации уже существующих технологий, например бухгалтерского учета в вузе, кадрового учета.

Коммуникационный подход основан на применении сетевых технологий в сочетании с информационными технологиями и обычными технологиями управления. В рамках сетевого подхода управления вузом следует отметить дистанционное обучение, которое включает компоненты организации и управления. Организация реализуется на стадии создания системы дистанционного обучения. Компонент ИКТ «управление» реализуется в процессе  реализации ДО, при его модернизации и оптимизации. Кроме того, сетевой подход дает возможность удаленным пользователям доступ к образовательным ресурсам, что расширяет сферу информационного образовательного обслуживания. В коммуникационном подходе следует отметить два направления: мобильное образование   (m-learning) и электронное образование (e-learning). Второе направление является более широким и включает широкий спектр электронных и информационных образовательных услуг. Первое направление основано на использовании мобильных устой с 3G и следующих поколений, а также КПК. Преимущество данного подхода в более широкой зоне покрытия по сравнению с зоной покрытия классических глобальных сетей.

Интегрированный подход  основан на создании единой системы управления вузом, интегрирующей все информационные, организационные и финансовые технологии в единую среду и управляемые единой системой. Такой подход требует, прежде всего, создания единой информационной среды вуза  и только во вторую очередь создания автоматизированной системы управления вузом. Как правило, его реализация возможна на основе специализированного программного обеспечения.

В целом создание автоматизированной системы управления вузом должно осуществляться поэтапно, по мере накопления опыта применения локальной и сетевой автоматизации,  а также  учета особенностей каждого вуза. Предварительно необходимо провести анализ готовности к использованию информационных технологий.

В большой степени автоматизация вуза или его подразделений зависят от наличия соответствующих ресурсов, технических. технологических, кадровых,  электронных образовательных и электронных управленческих ресурсов. Создание базы данных является одним из первых этапов построения автоматизированной системы.

Сегодня сложно не заметить, что в системе российского педагогического образования накоплен значительный опыт использования средств информатизации в профессиональной деятельности. Например, имеются научные разработки, посвященные внедрению новых информационных и коммуникационных технологий в образовательный процесс вузов, исследуются психолого-педагогические проблемы, возникающие во время компьютеризации обучения, внедряются в практику концепции формирования информационной культуры личности и др.

На данный момент во многих вузах страны реализованы собственные системы управления документооборотом и учебными планами вуза, которые учитывают стандарты Минобразования и в то же время позволяют гибко подстраиваться под особенности конкретного вуза и конкретных учебных программ. При этом отклонения от этих стандартов отслеживаются и учитываются разработчиками в дальнейшем. Для конфигурации таких систем управления под нужды конкретного учебного процесса имеется широкий набор средств, большая часть которых имеет графический интерфейс. Несмотря на новизну предложенных технологий, пользователям достаточно легко удается овладевать новыми инструментами.

Информационные системы управления образовательным процессом вуза

При внедрении информационной системы стоит выбор между серийными системами, и системами, разрабатываемыми индивидуально, под заказ. Каждое из этих решений имеет свои плюсы и минусы. Основными преимуществами серийных систем является большой штат профессиональных разработчиков, отладка и тестирование на множестве объектов, что уменьшает вероятность ошибок и недоработок, выпуск обновлений и техническая поддержка производится разработчиком системы. Основными же недостатками являются высокая стоимость и избыточность функциональности, ведущая к росту аппаратных затрат. В тоже время современные средства разработки позволяют создавать индивидуальные системы. Такие системы могут обладать большей гибкостью и меньшей ресурсоемкостью. Однако, функционально они сильно уступают серийным системам и обладают слабой технической поддержкой.

На современном отечественном рынке автоматизированных информационных систем (АИС) управления учебным процессом представлено достаточно большое количество решений. АИС управления учебным процессом в основном решают задачи конкретного учебного заведения с учетом специфики организации учебного процесса, в том числе оптимизации и управления документооборотом. В условиях реформирования системы высшего профессионального образования и постановки задачи повышения качества образования возрастает потребность в разработке модульной иерархической автоматизированной информационной интегрированной системы на основе единого подхода к проектированию подсистем.

 Рассмотрим некоторые АИС управления учебным процессом.

Система Naumen University — информационно-аналитическая система для организации управления учебным процессом в высших и средних специальных учебных заведениях. Решение Naumen University ориентированно как на коммерческие, так и государственные высшие учебные заведения. Основой концепции развития решения Naumen University является подход, рассматривающий организацию учебного процесса в высшем учебном заведении как единый процесс, состоящий из ряда частных взаимосвязанных процессов. Каждый из частных процессов находит отображение в функциональном блоке решения (например, проведение приемной кампании вузом - в модуле "Абитуриент"). Каждый функциональный блок взаимодействует с другими как на уровне процессов, так и на уровне обмена данными. Таким образом, решение позволяет осуществлять контроль, накапливать информацию об обучаемом в вузе лице с момента подачи заявления в приемную комиссию, от выбора специальностей к вступительным испытаниям, от вступительных испытаний к зачислению в контингент студентов, от зачисления к первой сессии и, завершая подготовкой приложения к диплому, выпуском специалиста, распределением и трудоустройством. Naumen University включает в себя базовую конфигурацию (система прав доступа, модули «Контингент студентов» и «Кадры»), основные модули и дополнительные модули. Полный перечень модулей доступен на официальном сайте данной АИС [4].

АИС управления учебным процессом Московского института стали и сплавов включает ряд подсистем: «Управление контингентом учащихся», «Учет текущей успеваемости и посещаемости», «Расчет стипендии», «Планирование учебного процесса». Основными пользователями являются: деканаты, кафедры и учебно-методическое управление; управления бухгалтерского учета и финансового контроля; управление довузовского и дополнительного образования; управление приема и приемная комиссия; студенческий отдел кадров. Система обеспечивает сквозной учет контингента учащихся в соответствующих службах и структурных подразделениях вуза и решает следующие задачи: ведение единой картотеки учащихся, накопление истории изменений данных об учащемся и истории взаимоотношений с ним, в том числе формируемых автоматически на основе приказов и распоряжений; формирование стандартных форм отчетности и ведение результатов рейтингового тестирования абитуриентов по каждому предмету с возможностью расчета итогового рейтинга и формирования конкурсного ряда; формирование и сопровождение учебных планов по направлениям с учетом приоритетов, установленных методическим советом университета; расчет учебной нагрузки по кафедрам; оперативный аналитический учет и контроль текущей успеваемости студентов и посещения ими занятий.

Информационная система (ИС) учебно-управленческой деятельности Белгородской государственной технологической академии выполнена в соответствии с клиент-серверной технологией, что позволяет обеспечить совместный доступ к данным с различных рабочих станций под управлением Microsoft SQL-сервера. Охватываются не только деканаты вуза, но и другие зависимые подразделения (бухгалтерия, учебно-методическое управление, кафедры, приемная комиссия и т.д.). Это позволяет оперативно вводить, корректировать, удалять необходимую информацию непосредственно в подразделениях, выполняющих часть общей работы. Раздельный доступ к данным обеспечивается системой паролей. Функциональные возможности ИС: общий список студентов; добавление, корректировка, удаление данных; просмотр данных списком и в виде карточки; поиск по любому параметру; фильтр (выборка данных) по любому параметру; упорядочение; ведение справочников (факультеты, кафедры, специальности, дисциплины и т.д.); печать стандартных документов; списки групп; аттестационная ведомость групп; ввод оценок; бланк журнала успеваемости; справка об обучении студента в данном вузе; справка для отдела кадров; список на получение страховых полисов; список студентов, проживающих в общежитии; печать произвольных документов с указанием любых параметров; формирование и печать приложений к диплому утвержденного образца; журнал успеваемости; ведомость задолжников; учет начисления стипендии; ведение списков академотпускников, отчисленных студентов и выпускников; перевод на следующий курс; формирование отчетов для пенсионного фонда; автоматизация работы приемной комиссии; ведение списка абитуриентов аналогично списку студентов; формирование и печать экзаменационных ведомостей; процедура резервного копирования данных. В качестве инструмента разработки ИС выбран Borland Delphi. Обмен информацией осуществляется при помощи SQL-запросов.

АИС «Университет» Ставропольского государственного университета представляет собой комплекс программ, объединенных в единую информационную среду и позволяющих автоматизировать процессы, связанные с управлением деятельностью вуза. Система ориентирована на сетевую среду и позволяет использовать многопользовательский режим. Функции системы: комплексный мониторинг деятельности вуза; менеджмент качества учебного процесса; хранение и обработка информации о студенческом и кадровом составах вуза, научно-методической деятельности сотрудников; расчет часов и распределение учебной нагрузки, оптимизация штатного состава; автоматизация делопроизводства, хранение, анализ планов-графиков, расписания учебных занятий и экзаменационных сессий; автоматизированное формирование расписания учебных занятий; распределение учебной нагрузки и аудиторного фонда с учетом особенностей учебного процесса, расположения корпусов, пожеланий преподавателей. Система поддерживает базу всероссийских и университетских классификаторов и справочников, необходимых для проведения научных исследований и опубликования научных достижений. В качестве СУБД используется Microsoft SQL Server 2000.

ИС «Вектор» Российского нового университета (г. Москва) предназначена для повышения качества обучения, эффективности управления вузом и филиалами, управления процессом обучения в вузе с разветвленной структурой, учета кадровой, финансовой и иной информации о студентах. Эта система создана на основе технологии Microsoft .NET. В ИС «Вектор» предусмотрено разграничение прав доступа участников учебного процесса к данным и функциям системы, их защита и безопасность. ИС «Вектор» обеспечивает: автоматизацию большинства этапов управления делопроизводством и документооборотом; повышение надежности и эффективности обработки информации; осуществление оперативного, достоверного учета, анализа и контроля деятельности служб вуза; повышение качества информационного обеспечения руководителей разных уровней; оперативный обмен управленческой информацией между структурными подразделениями вуза. С помощью ИС решаются задачи: сбор, передача, накопление и анализ информации от различных структурных подразделений вуза, факультетов, отделов, преподавателей и студентов; накопление кадровой информации о студенте от поступления его в вуз до выпуска; мониторинг организации и осуществления образовательного процесса в вузе; учет и анализ результатов текущего контроля, промежуточной и итоговой аттестации студентов; контроль за движением студенческого контингента.

Основными структурными элементами ИС Смоленского гуманитарного университета являются информационно-телекоммуникационная сеть и информационный фонд. Информационный фонд представляет собой совокупность БД, содержащих сведения из различных областей и сфер деятельности университета, электронных каталогов, специального и общего ПО, а также любой другой информации, представленной в электронном виде и используемой в учебном процессе, научно-исследовательской деятельности или в сфере управления вузом. Основными объектами ИС являются: нормативно-справочная информация; административно-управленческая информация; информационно-образовательные ресурсы; исходные данные и результаты решения задач управления и обучения. Данная ИС применяется для решения двух основных задач: информационное обеспечение учебного процесса и научных исследований; автоматизация деятельности должностных лиц университета при решении задач управления учебным заведением.

ИС «Университет» Липецкого государственного педагогического университета позволяет накапливать и обрабатывать информацию об учебной и научной деятельности, автоматизировать процессы управления, формировать множество форм отчетностей, анализировать параметры учебной и научной деятельности вуза. В состав ИС входят следующие компоненты: учебный план; нагрузка; расписание; успеваемость; подготовительное отделение; приемная комиссия; отдел кадров студентов и преподавателей; деканат; кафедры; наука; система качества. Информационная система «Университет» разработана на базе MS Access. В системе используются стандартные элементы управления и меню, хорошо знакомые любому пользователю MS Windows и MS Office. Она может работать как автономно, так и в локальной вычислительной сети вуза. Защита данных обеспечивается средствами MS Access на уровне пользователя.

Организация управления учебным процессом института информатики и телематики Хакасского государственного университета (г. Абакан) на основе рейтинговой системы контроля и оценки знаний студентов предполагает проведение автоматизированного итогового контроля, наличие контроля и учета остаточных знаний, умений и навыков студентов. Данная АСУ работает с центральной БД по модели «клиент–сервер» и включает в себя следующие возможности: просмотр текущего рейтинга студента, группы, потока по каждой охваченной системой дисциплине; просмотр итоговых сводных данных сложной структуры в виде диаграмм, графиков на мониторе или в твердых копиях; динамическое формирование web-страниц на основе текущей и итоговой информации, предоставляющее возможность просмотра этой информации с любого компьютера, входящего в Интернет; ведение электронного журнала для автоматизации расчета и предоставления необходимых сведений о результатах проведения занятий по конкретным дисциплинам.

ИС «Управление качеством учебного процесса. Учет успеваемости и посещаемости» Самарского государственного технического университета предназначена для предоставления сравнительной и аналитической информации с целью повышения качества учебного процесса университета, планирования и принятия решений руководством, повышения оперативности получения информации и ее достоверности. Система имеет следующие функциональные возможности: учет и анализ успеваемости и посещаемости студентов; формирование и ведение списка специальностей и дисциплин всего университета, поддержание актуальности вводимых данных; оперативное получение актуальной информации в автоматическом режиме; учет успеваемости как по 5-балльной, так и по 100-балльной системе; формирование групп пользователей с присвоением каждому из них определенных прав доступа к информации; создание разнообразных статистических и аналитических отчетов для всех групп пользователей; контроль работы пользователей в системе. К работе в ИС подключены все кафедры университета. В ИС пользователи и их рабочие возможности разделены на группы.

В Волгоградском государственном техническом университете создана информационная среда, содержащая следующие компоненты: нормативно-справочная информация вуза (факультеты, кафедры, направления обучения, состав локальной сети АСУ вуза); текущее состояние информационной среды (личные карточки студентов, текущая успеваемость студентов, список дисциплин по контрольным неделям, успеваемость студентов в сессию, учебные планы подготовки студентов); выходные данные (ведомость по текущей успеваемости в учебной группе, ведомость по успеваемости студентов в сессию, данные о назначении стипендии). Для повышения качества обучения студентов и улучшения контроля за ходом учебного процесса введена рейтинговая система оценки успеваемости студентов. Поддержка рейтинговой системы оценки знаний студентов обеспечивается автоматизированной системой мониторинга их успеваемости в виде АРМов в локальной сети. В состав АРМов входят АРМ «Ректор» и АРМ «Деканат».


Глава II. Автоматизированное рабочее место специалиста деканата

  1.  Разработка инфологической модели

Цель инфологического моделированияобеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическая модель данных строится по аналогии с естественным языком (последний не может быть использован в чистом виде из-за сложности компьютерной обработки текстов и неоднозначности любого естественного языка). Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

Сущность любой различимый объект (объект, который мы можем отличить от другого), информацию о котором необходимо хранить в базе данных. Сущностями могут быть люди, места, самолеты, рейсы, вкус, цвет и т.д. Необходимо различать такие понятия, как тип сущности и экземпляр сущности. Понятие тип сущности относится к набору однородных личностей, предметов, событий или идей, выступающих как целое. Экземпляр сущности относится к конкретной вещи в наборе. Например, типом сущности может быть СТУДЕНТ, а экземпляромТимченко, Зайчиков и т.д.

Атрибут поименованная характеристика сущности. Его наименование должно быть уникальным для конкретного типа сущности, но может быть одинаковым для различного типа сущностей (например, ЗАПАХ может быть определен для многих сущностей: КАША, ДЫМ, СЕНО и т.д.). Атрибуты используются для определения того, какая информация должна быть собрана о сущности. Примерами атрибутов для сущности СОБАКА являются ПОРОДА, ЦВЕТ и т.д. Здесь также существует различие между типом и экземпляром. Тип атрибута ЦВЕТ имеет много экземпляров или значений (Белый, Рыжий, Черный и т.д.), однако каждому экземпляру сущности присваивается только одно значение атрибута.

Абсолютное различие между типами сущностей и атрибутами отсутствует. Атрибут является таковым только в связи с типом сущности. В другом контексте атрибут может выступать как самостоятельная сущность. Например, для автомобильного завода цветэто только атрибут продукта производства, а для лакокрасочной фабрики цветтип сущности.

Ключминимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности. Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся. Для сущности Расписание_Вылетов ключом является атрибут Номер_рейса или набор: Пункт_отправления, Время_вылета и Пункт_назначения (при условии, что из пункта в пункт вылетает в каждый момент времени один самолет).

Связьассоциирование двух или более сущностей. Если бы назначением базы данных было только хранение отдельных, не связанных между собой данных, то ее структура могла бы быть очень простой. Однако одно из основных требований к организации базы данныхэто обеспечение возможности отыскания одних сущностей по значениям других, для чего необходимо установить между ними определенные связи. А так как в реальных базах данных нередко содержатся сотни или даже тысячи сущностей, то теоретически между ними может быть установлено более миллиона связей. Наличие такого множества связей и определяет сложность инфологических моделей.

Существует три типа связей между сущностями.

Связь «один к одному» (1:1) встречается редко. Например, у нас есть таблица с информацией о всех сотрудниках и таблица с информацией о всех торговых агентах, которые являются сотрудниками нашего предприятия. Записи в таких таблицах могут быть связаны отношением «один к одному».

Связь «один ко многим» (1:M или M:1) - наиболее распространенный тип связей. Например, один торговый агент может выписывать много счетов и т.п.

Очень часто используется и связь «многие ко многим» (M:M). Например, один покупатель может приобретать товары нескольких видов, и при этом товар одного вида может приобретаться разными покупателями. Обычно в СУБД возможности явно определить отношение «многие ко многим» нельзя, но это часто делается обходным способом. Например, сущности  А и Б находятся в отношении «многие ко многим». В этом случае создается дополнительная сущность С, которая имеет либо составной ключ (состоящий из ключей А и Б), либо имеет свой ключ и 2 атрибута (ключи А и Б), сочетание которых уникально для сущности С. Тогда связи сущностей имеют вид

A  С , тип связи 1:M

С B , тип связи M:1

что без особого труда реализуется в базах данных.

На рисунках 1-17 представлены выделенные сущности и их атрибуты. Прямоугольксущность, овал – атрибут. Овалы с подчеркнутыми именамиключевые атрибуты.

Рисунок 1 – Определение сущности «Студент» в ER-модели

Рисунок 2 – Определение сущности «Студентческий билет» в ER-модели

Рисунок 3 – Определение сущности «Справка» в ER-модели

Рисунок 4 – Определение сущности «Группа» в ER-модели

Рисунок 5 – Определение сущности «Оплата» в ER-модели

Рисунок 6 – Определение сущности «Специальность» в ER-модели

Рисунок 7 – Определение сущности «Семестр» в ER-модели

Рисунок 8 – Определение сущности «Дисциплина» в ER-модели

Рисунок 9 – Определение сущности «Тип научной работы» в ER-модели

Рисунок 10 – Определение сущности «Научная работа» в ER-модели

Рисунок 11 – Определение сущности «Преподаватель» в ER-модели

Рисунок 12 – Определение сущности «Форма итогового контроля»

в ER-модели

Рисунок 13 – Определение сущности «Семестровая дисциплина»

в ER-модели

Рисунок 14 – Определение сущности «Пара» в ER-модели

Рисунок 15 – Определение сущности «Учебный день» в ER-модели

Рисунок 16 – Определение сущности «Аудитория» в ER-модели

Рисунок 17 – Определение сущности «Сессия» в ER-модели

Еще одна выделенная сущностьрасписание. Все ее атрибуты являются внешними ключами, а значит определение этой сущность представляет собой один прямоугольник. По этой причине рисунок отсутствует.

  1.  Разработка физической модели

Преподаватель  Дисциплинасвязь типа M:M, так как один преподаватель может читать несколько дисциплин, а так же одна дисциплина может читаться несколькими преподавателями. Для удобства введем новую сущность,


Таблица 1

Сущности и их атрибуты

Сущность

Атрибут

Тип данных

Признак ключа

1

2

3

4

5

1

student

idStudent

INT

К

LName

VARCHAR(20)

FName

VARCHAR(20)

SName

VARCHAR(20)

2

studentticket

idStudentTicket

INT

К

3

certificate

idCertificate

MEDIUMINT

К

Date

DATE

For 

VARCHAR(100)

4

payment

idPayment

INT

К

Summ

MEDIUMINT

Date

DATE

5

group

idGroup

SMALLINT

К

Name

VARCHAR(20)

CurrentSemester

TINYINT

6

specialty

idSpecialty

SMALLINT

К

Name

VARCHAR(100)

7

recordbook

Score

VARCHAR(15)

8

work

idWork

INT

К

Topic

VARCHAR(100)

9

worktype

idWorkType

BOOLEAN

К

Name

VARCHAR(30)

10

professor

idProfessor

SMALLINT

К

LName

VARCHAR(20)

FName

VARCHAR(20)

SName

VARCHAR(20)

Rank

VARCHAR(100)

11

subject

idSubject

SMALLINT

К

Name

VARCHAR(60)

12

auditory

idAuditory

SMALLINT

К

Name

VARCHAR(60)

13

controlform

idControlForm

BOOLEAN

К

Type

VARCHAR(20)

14

prosubject

idProSubject

MEDIUMINT

К

15

day

idDay

TINYINT

К

Name

VARCHAR(15)

Parity

BOOLEAN

16

class

idClass

TINYINT

К

Start

TIME

End

TIME

17

semester

idSemester

TINYINT

Course

TINYINT

18

semesterplan

Hours

SMALLINT

19

schedule

Рисунок — Физическая модель базы данных

Атрибуты сущности записываются внутри прямоугольника, изображающего сущность и выражаются существительным в единственном числе (возможно, с уточняющими словами). Среди атрибутов выделяется ключ сущностинеизбыточный набор атрибутов, значения которых в совокупности являются уникальными для каждого экземпляра сущности.


Для создания такой информационной системы вначале анализируется предметная область т.е. часть реального мира, которую эта информационная система отображает.

Предметная областьэто совокупность реальных объектов (сущностей), которые представляют интерес для пользователей.

Объект (сущность) –это предмет, процесс или явление о котором собирается информация, необходимая для решения задачи.

Объектом может быть человек, предмет, событие и т.д..

Каждый объект характеризуется рядом основных свойстватрибутов.

Атрибутом называется поименованная характеристика объекта. Атрибут показывает, какая информация должна быть собрана об объекте.

Например, объектстудент.

Анализ предметной области

Первым этапом проектирования БД любого типа является анализ предметной области, который заканчивается построением концептуальной схемы (информационной структуры).

На этом этапе анализируются запросы пользователей, выбираются информационные объекты и их характеристики, которые определяют содержание проектируемой БД. На основе проведенного анализа структурируется предметная область.

Анализ предметной области разбивается на три фазы:

. анализ концептуальных требований и информационных потребностей ;

. выявление информационных объектов и связей между ними;

. построение концептуальной модели предметной области и проектирование концептуальной схемы БД.

Анализ концептуальных требований и информационных потребностей

Требования пользователей к разрабатываемой БД представляют собой список запросов, которые разработчик получает в диалоге с будущими пользователями этой БД.

Рассмотрим примерный состав вопросов при анализе предметной области «Институт»:

. Сколько студентов учится в вузе?

. Как распределены студенты по факультетам отделений и курсам?

. Сколько дисциплин читается на каждом курсе по каждой специальности?

. Сколько преподавателей в вузе?

. Данные студентов (фамилия, год рождения,зачетной книжки и т.д.)

. Результаты последней сессии.

. Распределение преподавателей по предметам.

. Как информация, представленная в пунктах 1-7 используется в институте и как ее еще можно использовать.

И т.д.

Выявление информационных объектов и связей между ними

Вторая фаза анализа предметной области состоит в выборе информационных объектов, задании необходимых свойств для каждого объекта, выявлении связей между объектами, определении ограничений, накладываемых на информационные объекты, типы связей между ними, характеристики информационных объектов.

При выборе информационных объектов ответим на ряд вопросов:

на какие классы разделяются данные, подлежащие хранению в БД?

какое имя можно присвоить каждому классу данных?

какие характеристики можно выделить для каждого класса данных?

Какие имена можно присвоить выбранным наборам характеристик?

Пример информационных объектов, отражающих учебный процесс в вузе:

Студент(Фамилия, пол, год рождения, группа, номер зачетки, стипендия).

Преподаватель(Фамилия, должность, ученая степень, кафедра, предмет,телефона, домашний адрес).

Результаты сессии (Фамилия студента, предмет, оценка по этому предмету).

Группа (№ группы, факультет, курс, направление).

Пример сущности и атрибутов:

СТУДЕНТ(ФИО, пол, год рождения,группы,зачетной книжки)

Как правило в каждом наборе атрибутов, характеризующих сущность, нужно выбрать ключевые атрибуты, то есть атрибуты, которые делают эту сущность уникальной. При задании атрибутов - ключевые подчеркиваются.

Далее определяются связи между сущностями:

Связи между сущностями Название связи

Студент, факультет учится

Преподаватель, факультет работает

Преподаватель, предмет обучения преподает

Факультет, группа имеет

И т.д..

После выбора сущностей, задания атрибутов и анализа связей следует проектирование информационной (концептуальной ) схемы БД.

Рассмотрим некоторые ограничения в рассматриваемом задании:

. Значение атрибутаФИОограничено двадцатью (20)символами.

. Значение атрибута “ № телефоназадается целым положительным числом.

. Один студент может учится только на одном факультете.

. Один преподаватель работает только на одной кафедре.

. Одному студенту может соответствовать только одна группа.

И т.д.

  1.  Структура АРМ специалиста деканата

При разработке проектов с использованием базы данных неизбежно возникает необходимость в СУБД. Выбор не так уж и мал: mSQL, PostgreSQL, Oracle, MS SQL и другие. Наиболее распространенной на данный момент является MySQL. Основанием для этого служит ряд немаловажных причин, и одной из них является то, что MySQL является продуктом класса Open Source (открытые исходные тексты), который можно получить бесплатно. Как правило, сервер и клиент MySQL входят в любой дистрибутив операционных систем семейства BSD и Linux, которые используются на большинстве веб-серверов, но, при необходимости, последнюю версию MySQL для всех поддерживаемых систем также можно найти на сайте компании MySQL ABразработчиков MySQL. Другая немаловажная причина популярности MySQL заключается в том, что ее создатели с самого начала разработки этой СУБД поставили во главу угла ее быстродействие. Однако считать MySQL идеальной СУБД было бы большой ошибкой. Как известно, наши достоинствапродолжение наших же недостатков, и высокая скорость работы MySQL достигается за счет принесения в жертву удобства разработки, лишая разработчиков многих инструментов и команд, привычных в других СУБД.

Рассмотрим преимущества MySQL перед другими СУБД:

  •  простота внедрения (за 15 минут можно скачать и запустить систему);
  •  MySQL включает API для большого количества языков программирования (Delphi, C, C++, Эйфель, Java, Лисп, Perl, PHP, Python, Ruby, Smalltalk, Tcl, библиотеки для языков платформы .NET);
  •  поддержка MySQL присутствует на большинстве хостингов в Рунете;
  •  кроссплатформенность (UNIX системы и среда Microsoft Windows);
  •  открытая и модульная разработка;
  •  многопоточность, поддержка нескольких одновременных запросов;
  •  оптимизация связей с присоединением многих данных за один проход;
  •  гибкая поддержка форматов чисел, строк переменной длины и меток времени;
  •  ODBC драйвер;
  •  гибкая система привилегий и паролей;
  •  быстрая работа, масштабируемость;
  •  совместимость с ANSI SQL;
  •  бесплатна в большинстве случаев;
  •  хорошая поддержка со стороны провайдеров услуг хостинга;
  •  быстрая поддержка транзакций через механизм InnoDB.

Как и в большинстве современных СУБД, для создания запросов серверу MySQL применяется язык SQL (Structured Query Languageязык структуированных запросов). Можно считать, что в настоящее время SQL является стандартом работы с базами данных. Но  несмотря на существующие стандарты SQL, в разных СУБД его реализации могут отличаться, то есть существуют так называемые "диалекты" SQL. Язык запросов в MySQL придерживается стандарта ANSI SQL92, но включает в себя специфические ключевые слова, которых нет в этом стандарте. Например, практически во всех таблицах будет присутствовать в столбцах, обеспечивающих уникальность записей, свойство «AUTO_INCREMENT», которое не поймут другие СУБД, если попытаться там выполнить команды SQL, созданные для MySQL. Если планируется в дальнейшем перенос программ на другие СУБД, то следует уделить больше внимания этому вопросу совместимости диалектов, тем более что MySQL позволяет использовать многие дополнительные ключевые слова в командах SQL в целях совместимости, игнорируя их во время выполнения. Расширение в будущем возможностей MySQL также связано с переходом к другому диалекту SQL, соответсвующему стандарту ANSI SQL99, в котором реализовано больше возможностей для СУБД.

В опытных руках MySQL обеспечит хорошую безопасность данным СУБД MySQL использует традиционную архитектуру клиент-сервер, и поэтому, работая с MySQL, мы в действительности работаем с двумя программами. Программа сервера базы данных расположена на компьютере, где хранится база данных. Она ждет запросы клиентов, поступающие по сети, и обеспечивает доступ к содержимому базы данных для извлечения информации, запрашиваемой клиентами. Клиентская программа осуществляет подключение к серверу и передает запросы ему. В общем случае клиент и сервер MySQL находятся на разных компьютерах, позволяя подключаться к серверу MySQL с любого компьютера, находящегося в сети. Но это совсем не значит, что любой человек может подключиться к базе данных. В СУБД MySQL есть собственная система защиты, которая позволяет настроить доступ к базе данных только тем, кто имеет на это право, а также разграничить права доступа, разрешая только те операции, которые необходимы данному пользователю. Кроме этого при разработке приложений веб-сервер, сервер MySQL, и скрипты, выступающие в роли клиентов MySQL, находятся на одной машине, что позволяет ограничить возможные соединения с сервером MySQL локальной машиной и дать доступ к базе данных только одному пользователю, от имени которого скрипты будут соединяться с сервером. Естественно, в этом случае вопросы безопасности должны учитываться уже в скриптах.


Соеднинение с Microsoft Office Access и OpenOffice Base

Подобно другим заслуживающим внимания системам управления реляционными базами данных (РСУБД), Access и Base состоят из четырех компонентов: таблиц, запросов, форм и отчетов.

Данные внутри базы данных хранятся в виде таблиц (table). Каждая таблица состоит из строк и столбцов. Данные, содержащиеся в одной строке, называются записью (record). Каждая запись состоит из одного или более полей (field), а каждое поле имеет свой тип. Например, тип поля INTEGER (или INT) используется для хранения целочисленных значений, в то время как тип VARCHAR подходит для работы с текстовыми строками. Тип поля DATE, как следует из названия, используется для хранения дат, а двоичный (BINARY) тип создан для хранения двоичных данных, к примеру, изображений.

Запросы (queries) используются для извлечения, просмотра и манипулирования данными. Запросы являются инструментами для сортировки, фильтрации, изменения настроек и анализа данных. В Access и Base (как и в большинстве СУБД), запросы являются созданными SQL-скриптами. Позволяя работать с командами и скриптами SQL, Access и Base также имеют графические инструменты, помогающие создавать достаточно сложные запросы, не углубляясь в SQL-программирование.

Формы (forms) позволяют просматривать и редактировать данные из таблиц. Можно рассматривать формы как графический интерфейс базы данных: в то время как таблицы служат для хранения данных, формы служат для их отображения и манипулирования ими в таблицах. По сути, формы являются инструментами, позволяющими превратить "сухую" базу данных в приложение, с помощью которого пользователь взаимодействует с данными посредством дружелюбного интерфейса, не тратя попусту время на запоминание заумных команд. Чтобы помочь создавать формы, в Access и Base имеется Конструктор форм (Form Designer), который можно применять для создания как простых, так и более сложных внешних графических интерфейсов для ваших баз данных.

Отчеты (reports) используются для вывода на принтер содержимого таблицы. Например, если у вас есть таблица базы данных, содержащая информацию об адресах, вы можете создать отчет, который выводит адреса в виде аккуратно отформатированной электронной таблицы. Более сложные отчеты могут выдавать данные не только непосредственно из таблиц, но также и из запросов. Входящий в Access и Base Конструктор отчетов (Report Builder) также позволяет создавать отчеты, используя визуальные инструменты.

В целом, можно сказать что база данных состоит из трех уровней (рисунок X). Внизу находятся таблицы, в которых хранятся данные, вышезапросы, извлекающие данные и манипулирующие ими, а затемформы, основанные на запросах или непосредственно на таблицах. 

 

Рисунок X – Уровни  базы данных 
З А К Л Ю Ч Е Н И Е


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Используемое ПО

MySQL Community Edition 5.6.12

Apache OpenOffice 3.4.1

Описать

  •  Naumen University
  •  ИСУУП
  •  Систему управления образовательным процессом на базе программной платформы “1C: Предприятие 8

Электронные ресурсы:

  1.  http://www.mysql.ru/docs/man/Introduction.html
  2.  http://www.swsys.ru/index.php?page=article&id=2456
  3.  http://myooo.ru/content/view/146/122
  4.  http://www.adepta.by/index.php/naumenuniversity
  5.  http://www.science-education.ru/34-1304
  6.  http://www.ict.edu.ru/ft/005464/34874.pdf
  7.  http://citforum.ru/database/dbguide/index.shtml
  8.  http://ru.wikipedia.org/wiki/ER-%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85

35


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

41653. Методы защиты информации. Шифр Цезаря 233.01 KB
  При шифровании исходного текста каждая буква заменяется другой буквой того же алфавита по следующему правилу. При достижении конца алфавита выполняется циклический переход к его началу.N – символы алфавита; N ширина алфавита. Пусть k – число позиций сдвига символов алфавита при шифровании 0 k N.
41655. Техника аудиовизуальных средств информации 11.25 MB
  В видеомонтаже важным понятием является понятие рендеринга. Рендеринг видео video rendering это процесс построения изображения каждого кадра по его описанию которое пользователь создает в процессе монтажа фильма. В видеоредакторах рендеринг производится для предварительного просмотра фильма или при его экспорте во внешний файл.
41657. Техника аудиовизуальных средств информации 17.18 MB
  Спецэффекты Для создания качественных видео фильмов в программе dobe Premiere имеется значительное количество различных спецэффектов. При этом существует два основных типа эффектов: статические и динамические. Перед тем как начать процесс редактирования клипов с помощью эффектов необходимо активировать соответствующие вкладки в окнах Medi Browser вкладка Effects и Source вкладка Effect Controls. На следующем этапе выделите нужный клип в монтажной области с помощью инструмента выделения в результате чего во вкладке Effect Controls...
41658. Защита информации, антивирусная защита. Эксплуатационные требования к компьютерному рабочему месту 185.58 KB
  Лист № докум. Подпись Дата Лист 1 Лабораторная работа № 3 Разраб. Листов 3 47Э1 Цель работы Ознакомиться с теоретическими аспектами защиты информации от вредоносных программ: разновидности вирусов способы заражения и методы борьбы. Лист № докум.
41659. РАБОТА В ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕ MICROSOFT OUTLOOK 757.34 KB
  Программная среда Microsoft Outlook пришла на смену разнообразным видам бумажных носителей которые использовали руководители и секретари для организации своей работы. Сегодня для организации документов и отправки почты планирования задач встреч событий и собраний ведения списка контактов а также учета всех выполненных работ используется программа Microsoft Outlook. Информация в среде Outlook организована в виде папок аналогичных по назначению своим бумажным предшественникам.
41660. Поверка средств измерений 39.3 KB
  Поверка средств измерений Цели и задачи работы: Изучение правил организации и порядка проведения поверки средств измерения. Краткие сведения из теории: Поверкой средств измерений называют совокупность действий выполняемых для определения и оценки погрешностей средств измерений. Вид поверки определяют в зависимости от того какой метрологической службой проведена поверка от характера поверки инспекционная экспертная каков этап работы средства измерений первичная периодическая внеочередная. Организацию и поверку средств измерений...