39018

Системы регистрации учебных курсов

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Системы регистрации учебных курсов Разделы Лекции 3: 3.1 Два вида систем регистрации курсов Лекция 5 будет посвящена применению языка UML к проектированию американской автоматизированной системы АИС регистрации платных учебных курсов университета Истерн Estern Stte University ESU. В этой связи сопоставим автоматизированную систему Истерн с действующей в МИРЭА неавтоматизированной системой регистрации учебных курсов. В любом Вузе в том числе в МИРЭА существует постоянно...

Русский

2013-09-30

56 KB

6 чел.

            ЛЕКЦИЯ 4. Системы регистрации учебных курсов

    Разделы Лекции 3: 3.1 UML - язык моделирования и документирования сложных систем;  3.2  Структура  языка UML; 3.3 UML диаграммы.

                 4.1 Два вида систем регистрации курсов

    Лекция 5 будет посвящена применению языка  UML  к  проектированию американской  автоматизированной  системы  (АИС)  регистрации  платных учебных курсов университета Истерн (Eastern State University,  ESU). В

этой связи сопоставим автоматизированную систему  Истерн с действующей в МИРЭА неавтоматизированной системой регистрации учебных курсов.

    В любом  Вузе,  в  том  числе  в  МИРЭА,   существует   постоянно действующая из года в год система регистрации учебных курсов. К началу каждого учебного  года  в  МИРЭА  в  рамках Системы регистрации курсов план занятий студентов на два семестра одного учебного года.

    Известны системы     регистрации     курсов    двух    видов    - автоматизированные и  не  автоматизированные.  В  МИРЭА  действует  не автоматизированная система регистрации курсов. Головным подразделением Системы является Учебная часть МИРЭА.  Она составляет и хранит годовой учебный план Института,  в котором объединены данные об учебных планов кафедр Института,  расписания занятий всех групп студентов по  учебным курсам,  читаемых  преподавателями  всех  кафедр Института.  Поскольку Институт не имеет компьютерной системы регистрации курсов,  то Учебная часть  хранит  годовой  учебный план только на больших бумажных листах (вы можете увидеть их  в Учебной части).  В учебном  плане  МИРЭА  для каждой группы студентов указываются учебные курсы,  дни и часы занятий группы, номера аудиторий, фамилии преподавателей, читающих курсы.

    Отличительная особенность  учебных  планов  МИРЭА  заключается  в ежегодном появлении в  них  новых  курсов.  Частое  обновление  курсов объясняется   быстрым   развитием   компьютерной   науки  и  практики,

появлением   новых   научных   и   прикладных   направлений,    языков программирования,  методов  проектирования компьютерных систем,  новых визуальных и математических моделей автоматизированных  информационных систем и их программных обеспечений.

    Учебная часть МИРЭА составляет  годовой  учебный  план  Института следующим  образом.  Ежегодно  в  конце  каждого  учебного года на все кафедры из деканатов факультетов  поступают  перечни  учебных  курсов,

намеченных  для  чтения  в следующем учебном году.  Строго говоря,  на кафедры поступают не перечни учебных курсов,  а перечни учебных курсов и  учебных  предметов,  которые  могут  объединять  несколько  учебных курсов.  Например,  САПР - это учебный предмет,  а САПР микросхем  это учебный  курс по предмету САПР.  В годовом учебном плане Учебная часть прикрепляет  студенческие  группы  к  учебным  курсам,   а   курсы   к факультетам и  кафедрам.  После  этого каждая кафедра Института должна обеспечить   чтение   курсов    преподавателями.    При    составлении кафедрального  плана занятий на новый учебный год,  обычно,  возникают трудности  в  обеспечении  новых   курсов   преподавателями.   Причина трудностей  заключается в отсутствии у кафедр преподавателей,  готовых читать новые курсы и проводить по ним  лабораторные  занятия.  Учебная часть  априори предполагает,  что такие преподаватели имеются в штатах кафедр. Но  как  вы  понимаете  такое   предположение   нелогично.   В результате возникает  тупиковая ситуация,  решение которой возлагается на руководство кафедры.

    На кафедре МОВС ежегодным  распределением  учебных  курсов  сред и преподавателей занимается заместитель заведующего кафедрой. Весной и в конце лета он ведет длительные и трудные переговоры с  преподавателями кафедры  по  поводу  распределения  между  ними  всех  учебных курсов, включенных в годовой план кафедры,  в том числе и новых курсов. Особые затруднения  возникают  при  распределении  новых курсов по предметам, названия которых придуманы вышестоящими  руководителями.  Естественно, что преподаватели кафедры не имеют готовых, отработанных годами курсов по новым предметам.  Но так или иначе,  к началу нового учебного  года все курсы  оказываются закрепленными за преподавателями,  причем таким образом,  чтобы каждый преподаватель имел полную загрузку,  адекватную получаемой им зарплате.

    Как видите,  процесс  регистрации  курсов  в  МИРЭА  состоит   из неформальных  операций,  которые  трудно  автоматизировать  с  помощью компьютеров.

      4.2. Система регистрации платных курсов Университета Истерн

    Автоматизированная система регистрации учебных курсов, работающая в Университете Истерн,  существенно отличается от системы, действующей в МИРЭА.  Главное различие в том,  что обучение в Университете  Истерн платное,  а  в  МИРЭА,  в  основном,  бесплатное.  Но  это различие не единственное.  В МИРЭА новые учебные курсы навязываются преподавателям "сверху",  а  в  Университете  Истерн преподаватели сами готовят новые курсы и только после этого  предлагают  их  "снизу"  для  включения  в университетский учебный план.

    В Университете  Истерн  все  студенты оплачивают обучение либо из собственных  средств,  либо за счет средств, предоставляемых им взаймы системой   социального   обеспечения   США.   Когда   после  окончания

Университета  студент  начнет  работать,  он  обязан   выплатить долг, накопившийся  за  время  обучения  на  его  расчетном  счете в Системе социального обеспечения.  Практически все граждане США,  в том числе и студенты,   имеют  числовой  персональный  номер  Системы  социального обеспечения.  Следует сказать,  что теперь граждане России также имеют персональные номера системы социального, но процесс их присвоения пока еще не завершен.  В США после того, как бывший студент погасит долг за обучение  на  своем  счете  в  Системе социального обеспечения на этом счете  начнут  накапливаться   деньги   на   пенсию,   которая   будет выплачиваться после достижения студентом пенсионного возраста.

    Кратко автоматизированную  систему  регистрации  учебных   курсов Университета Истерн можно описать следующим образом.

    После того  как преподаватели  Университета решат какие курсы они будут вести в течение семестра,  служба регистрации курсов внесет  эту информацию в    компьютерную   систему.   Затем   для   преподавателей распечатают сводный отчет по курсам,  которые они будут читать,  а для студентов - каталог курсов.

    После получения  каталога  курсов  студенты заполняют специальную регистрационную форму,  где указывают выбранные курсы,  и отдают ее  в службу регистрации.  Обычно  студенты  записываются  на  четыре курса, после чего информация заносится в компьютер.  Далее запускается ночная программа, которая распределяет студентов по курсам. При возникновении конфликтной ситуации служба регистрации уточняет студенческие  данные. После  успешного распределения по курсам каждому студенту выдается его расписание для проверки.  Обычно процесс регистрации на курсы занимает около  недели,  но иногда требуется до двух недель,  чтобы уладить все вопросы.  Затем преподаватели получают списки  студентов  для  каждого курса, который они будут читать в новом семестре.

    Как уже  было  сказано,  в  начале  каждого   семестра   студенты Университета  Истерн  могут  запросить  у  Системы регистрации каталог курсов,  в который включен список  учебных  курсов,  предлагаемых  для изучения в   новом  семестре.  Информация  о  курсе  содержит  фамилию преподавателя,  название  факультета   и   краткое   описание   курса, помогающее студентам сделать выбор. Система разрешает студенту выбрать четыре курса из  предложенных  в  наступающем  семестре.  Кроме  того, каждый студент должен указать еще два курса,  на случай если один (или более) из выбранных им четырех курсов будет переполнен или отменен. На каждый  курс  не  должно  быть  записано  более  10-ти  или менее трех студентов.  Курс,  на который запишутся  менее  трех  студентов  будет отменен.  По  завершении  регистрации  Система  регистрации направляет информацию  в  систему  оплаты  Университета  для  выставления  счетов студентам. Преподаватели   имеют  возможность  онлайнового  доступа  к данным о курсах,  которые  они  будут  читать,  а  также  к  данным  о записавшихся на них студентов.

    ЛЕКЦИЯ 5. Пример применение языка UML к проектированию Системы регистрации учебных курсов

 Разделы Лекции 4:  4.1 Два  вида  систем  регистрации  курсов,  4.2. Система регистрации платных курсов Университета Истерн

    Язык UML может быть использован  для  проектированию  практически любой компьютерной системы и ее программного обеспечения.  Программная архитектура компьютерных  систем  многомерна  и  состоит из нескольких взглядов на  нее,  изображения  которых   называются   представлениями взглядов на  систему.  Эти  одновременно  развивающиеся   в   процессе проектирования компьютерной  системы  представления  о ней показаны на Рис.5.1

                            РИС.5.1

    Далее мы  рассмотрим  применение  языка  UML   к   проектированию автоматизированной  системы  регистрации  учебных  курсов Университета Истерн.  В одной лекции невозможно описать весь процесс проектирования с  помощью  языка  UML  столь  сложной  АИС.  Поэтому  мы  ограничимся рассмотрением лишь отдельных фрагментов процесса ее проектирования.

                 5.1 Диаграмма (модель) прецедентов

    Проектирование любой   АИС  лучше  всего  начинать  с  построения диаграммы  прецендентов,  описывающей  внешнюю  границу   АИС.   Такая диаграмма называется главной диаграммой прецендентов.  Для АИС Системы регистрации курсов Университета Истерн главная диаграмма  прецендентов показана на Рис.5.2

                          РИС.5.2

    Рассмотрим эту диаграмму подробнее. Она описывает внешнюю границу системы регистрации курсов. Как видите, внешняя граница АИС состоит из четырех актеров и семи прецендентов (use  cases). Актеры  имеют  имена Преподаватель,  Студент, Регистратор, Система оплаты. Следует помнить, что имена Преподаватель и Студент  обозначают  всех  преподавателей  и всех студентов Университета.  Система оплаты - это бухгалтерия.  Имена прецедентов обозначены рядом с их пиктограммами.  Физически прецеденты реализуются  как  внешние  рабочие  места АИС,  оснащенные дисплеями и средствами печати.  Чтобы быстро и  качественно  нарисовать  диаграмму прецедентов можно воспользоваться программой Rational Rose.

     После построения   главной  диаграммы  прецедентов  разработчики системы должны последовательно  описать  потоки  событий  для  каждого прецендента и  связанного  с  ним  актера.  Такие  описания называются спецификациями прецендентов.

    Рассмотрим описание  потока событий для прецендента "выбор курсов для преподавателя"  (см.  Рис.5.2).  При  этом мы приведем описания не всех событий потока, а только нескольких начальных.

                      Главный поток

    Прецедент начинает выполняться, когда преподаватель подключится к системе регистрации и введет в  нее  свой  пароль.  Система  проверяет правильность  пароля (код операции Е-1) и просит преподавателя выбрать текущий или следующий  учебный  семестр  (Е-2).  Преподаватель  вводит нужный   семестр.   Система  предлагает  выбрать  требуемую  операцию:

добавить (Add),  удалить (Delite),  просмотреть  (Review),  напечатать (Print) или выйти (Quit).

    Если выбрана  операция  добавить  (Add),  S-1:  выполняется поток добавить учебный курс (Add a Course Offering).

    Если выбрана  операция удалить (Delete),  S-2:  выполняется поток удалить учебный курс (Delete a Course Offering).

    Если выбрана  операция  просмотреть  (Review),  S-3:  выполняется поток просмотреть расписание (Review Schedule).

    Если выбрана операция напечатать (Print), S-4: выполняется поток напечатать расписание (Print Schedule).

    Если выбрана операция выйти (Out): прецендент завершается.

                        Под-потоки

    S-1: добавить учебный курс (Add a Course Offering)

    Система отображает  окно,  содержащее  поле  для ввода названия и номера предмета. Преподаватель вводит название и номер предмета (Е-3). Система  отображает  список  учебных  курсов  для  указанного предмета (E-4).  Преподаватель выбирает учебный  курс.  Система  закрепляет  за преподавателем выбранный учебный курс (E-5).

     Далее для  прецедента  описываются  под-потоки  S-2,  S-3,   S-4. После этого  описываются  альтернативные  потоки,  которые  определяют операции, выполняемые после ошибочных действий преподавателя, например после того  как  преподаватель  ошибется  и  неправильно  введет  свой идентификационный номер.

    Описания потоков  событий  составляются  для  всех  прецендентов, показанных на Рис.5.2.

    После описания внешней границы АИС обычно составляются  диаграммы действий. Одна  из  диаграмм  действий  для АИС Истерн была показана в Лекции 3 на Рис.3.11.

                  5.2 Проектирование базы данных

    Очевидно, что  для  компьютерной  системы  Истерн   целесообразно использовать реляционную (табличную) базу данных.  Проектирование базы данных обычно начинается с  построения  ее  концептуальной  схемы,  на которой реляционные таблицы представлены в виде классов (сущностей), а логические   соединения   между    таблицами    изображены    линиями, имитирующими двунаправленные   или  однонаправленные  отношения  между сущностями.  На  Рис.5.3   показан   один   из   фрагментов   обширной концептуальной схемы базы данных компьютерной системы Истерн.

1 3..10

0..5 0..4

                                 РИС.5.3

    Этот фрагмент   концептуальной   схемы  базы  данных  может  быть построен в виде диаграммы классов с помощью программы Retional  Roose, основанной  на языке UML.  Линии,  заканчивающиеся стрелкой показывают иерархию наследования для  класса  "пользователь".  Правая  линия  без стрелки с числовыми метками изображает двунаправленное отношение между классами Учебный курс и Студент.  Метки 0..4 и 3..10 означают,  что  в данном  семестре конкретный студент может посещать от 0 до 4-х учебных курсов, а данный курс может читаться нескольким студентам - от 3-х  до 10-ти.  Если  мы  обратимся к модели архитектуры компьютерной системы, показанной на Рис.5.1, то диаграмме классов Рис.5.3 надо рассматривать как часть логической схемы компьютерной системы.

           5.3 Другие диаграммы компьютерной системы Истерн

    Мы рассмотрели  в  качестве  примеров  применения языка UML всего лишь две диаграммы компьютерной системы  Истерн.  Естественно,  что  в процессе   проектирования   такой   сложной   системы  как  Истерн  ее разработчики построили с помощью языка UML и программы Rational  Roose много диаграмм  других  видов,  упомянутых  на  Рис.3.1. Мы  не  будем рассматривать другие диаграммы компьютерной системы Истерн и  перейдем во второй  части  нашего  Курса  лекций  к  изучению  математических и наглядных моделей традиционных информационных систем и веб-систем.


Логическая схема

Схема реализации

Схема поставки

Схема процессов

Схема прецедентов

<<сущность>>

Пользователь

Имя

Ид. номер

<<сущность>>

Преподаватель

Стаж работы

Имя

Ид. номер

<<сущность>>

студент

Курс

Имя

Ид. номер

<<сущность>>

Учебный курс

(из объектов Университета)


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6555. Систематика прокаріот. Характеристика основних груп мікроорганізмів 53.83 KB
  Для характеристики організмів використовують різноманітні ознаки: морфологічні, цитологічні, культуральні, фізіологічні, біохімічні, імунологічні й ін. Якщо обсяг інформації для характеристики об'єктів по суті безмежний...
6556. Фізіологія росту і живлення мікроорганізмів 33.77 KB
  Фізіологія росту і живлення мікроорганізмів Фізіологія мікроорганізмів вивчає життєдіяльність мікробних клітин, процеси їх харчування, дихання, росту, розмноження, закономірності взаємодії з навколишнім середовищем. Предметом вивчення медичної мікро...
6557. Загальна характеристика метаболізму мікробної клітини. Основні типи енергетичного обміну 20.01 KB
  Загальна характеристика метаболізму мікробної клітини. Основні типи енергетичного обміну. На відміну від еукаріотів, бактерії проявляють надзвичайно широку різноманітність типів метаболізму. Поширення метаболічних рис в межах груп бактерій традиційн...
6558. Конструктивний обмін мікроорганізмів 66.15 KB
  Конструктивний обмін мікроорганізмів Хімічний склад мікроорганізмів, у тому числі й бактерій, подібний до хімічного складу тіла рослин і тварин. Бактеріальна клітина складається із органогенів: вуглецю азоту, кисню, водню і зольних елементів. На час...
6559. Мікробний синтез. Досягнення промислової мікробіології 39.04 KB
  Мікробний синтез. Досягнення промислової мікробіології. Біотехнологія являє собою галузь знань, яка виникла й оформилася на стику мікробіології, молекулярної біології, генетичній інженерії, хімічній технології й ряду інших наук. Народження біотехнол...
6560. Взаємовідносини мікроорганізмів у природі. Антибіотики, їх природа та властивості 34.83 KB
  Взаємовідносини мікроорганізмів у природі. Антибіотики, їх природа та властивості. Хіміотерапія - специфічне антимікробне, антипаразитарне лікування за допомогою хімічних речовин. Ці речовини мають найважливішу властивість - вибірковістю д...
6561. Роль мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі 20.28 KB
  Роль мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі. Мікроорганізми зіграли найважливішу роль у побудові земної кори. Значною мірою в результаті їх діяльності відбувся частковий поділ хімічних елементів і сполук, що залягали в корінних породах у виг...
6562. Генетика мікроорганізмів як вчення про спадковість і мінливість 28.36 KB
  Генетика мікроорганізмів. Генетика мікроорганізмів як вчення про спадковість і мінливості має характерні риси, що відповідають їхній будові й біології. Найбільш вивчена генетика бактерій, характерними рисами яких є малі розміри й більша швидкість ро...
6563. Предмет, методы и история развития генетики. Значение генетики для практики 28.13 KB
  Предмет, методы и история развития генетики. Значение генетики для практики. Генетика, как биологическая наука. Связь генетики с другими науками. Биология - это наука о живых организмах. По мере своего развития биология накопила очень много инф...