Информационная система учета публикаций преподавателей кат

Кировское областное  государственное образовательное 

бюджетное учреждение среднего профессионального  образования

«Кировский авиационный техникум»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Информационная система учета публикаций преподавателей кат

Пояснительная записка

230401.КППМ02.018ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студентка группы В-42

Осотова К.В.

 

 

 

 

 

Преподаватель

Сандова Э.Г.

 

 

 

Содержание

 

 

Введение

В прошлом информация считалась  сферой бюрократической работы и  ограниченным инструментом для принятия решений.

Наиболее широко информационные системы  и технологии используются в производственной, управленческой и финансовой деятельности, хотя начались подвижки в сознании людей, занятых и в других сферах, относительно необходимости их внедрения и активного применения. Главное внимание уделяется рассмотрению информационных систем и технологий с позиций использования их возможностей для повышения эффективности труда работников информационной сферы производства и поддержки принятия решений в организациях (фирмах).

В информатике понятие "система" широко распространено и имеет множество  смысловых значений. Чаще всего оно  используется применительно к набору технических средств и программ. Системой может называться аппаратная часть компьютера. Системой может также считаться множество программ для решения конкретных прикладных задач, дополненных процедурами ведения документации и управления расчетами.

Добавление к понятию "система" слова "информационная" отражает цель ее создания и функционирования. Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.

Информационная система (ИС) - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

Современное понимание информационной системы предполагает использование в качестве основного технического средства переработки информации персонального компьютера. В крупных организациях наряду с персональным компьютером в состав технической базы информационной системы может входить мэйнфрейм или суперЭВМ. Кроме того, техническое воплощение информационной системы само по себе ничего не будет значить, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация и без которого невозможно ее получение и представление.

 

1 Системный анализ предметной области

1.1 Описание предметной области

Учет публикаций в  Кировском авиационном техникуме  осуществляется при помощи сбора всей издательской деятельности каждого преподавателя определенным лицом, отвечающим за хранение информации вышедших изданий. Вся публикация хранится в определенной папке в архиве. На поиск информации о публикациях каждого преподавателя затрачивается большое количество времени, что крайне непрактично. Для того чтобы сэкономить время поиска и упростить организацию учета публикаций создается информационная система, которая будет выполнять все необходимые функции.

Система учета публикаций преподавателей Кировского авиационного техникума представляет собой программу, функционирование которой заключается в сборе, хранении, сортировке, обработке информации. Перед тем, как впервые воспользоваться программой, пользователь должен пройти аутентификацию (ФИО, пароль).

Пользователь может  внести сведения о преподавателях комиссии (образование, стаж, должность, нагрузка), получить сведения о публикациях определенного преподавателя в определенное время и по определенной тематике, ознакомиться с аннотациями различных публикаций.

База публикаций по комиссиям содержит: год издания публикации, тематику, название публикации, краткое содержание, уровень (характер публикации). Так же ведется статистика публикаций по комиссиям, преподавателям.

В итоге отобранные данные можно сформировать во внешний документ MS Excel.

Для реализации информационной системы требуется:

• количество рабочих мест – 1;
• количество серверов – 1;
• количество терминалов – 2.

 

1.2 Требования к информационной системе

1.2.1 Требования к надежности

Надежное функционирование внедряемой программы должно быть обеспечено выполнением совокупности мероприятий, перечень которых приведен ниже:

• организацией бесперебойного питания технических средств;
• использованием надежных технических средств;
• использованием лицензионного программного обеспечения.

1.2.2 Требования по эргономике  и технической эстетике

Система должна иметь человеко-машинный интерфейс, удовлетворяющий следующим требованиям:

• взаимодействие системы и пользователя должно осуществляться на русском языке, за исключением системных сообщений, не подлежащих русификации; 
  при работе с интерфейсом пользователь должен быть ориентирован на работу с клавиатурой и манипулятором графической информации «мышь»;
• должно быть реализовано отображение на экране только тех возможностей, которые доступны конкретному пользователю в соответствии с его функциональной ролью в системе;

1.2.3 Требования к защите  информации от несанкционированного  доступа

Данная система должна быть защищенной, то есть должна обеспечиваться безопасность хранения данных, так  как в ней хранятся данные о  публикациях преподавателей техникума. Исходя из этого, были выявлены следующие требования:

• наличие средств авторизации и аутентификации пользователей, обеспечивающих разграничение прав доступа;
• обеспечение защиты персональных данных в соответствии с требованиями законодательства РФ;
• информация о публикациях и преподавателях должна быть доступна исключительно сотрудникам КАТ, участвующим в учебном процессе;

1.2.4 Требования к численности,  квалификации персонала и режиму  его работы

Функционирование разрабатываемой ИС не зависит от численности персонала, но важным требованием является введение должности системного администратора, в перечень задач которого должны входить:

• задача поддержания работоспособности технических средств; задачи установки  и поддержания работоспособности системных программных средств;
• задача установки программы; задача устранения мелких сбоев, возникших при работе внедряемой ИС;
• задачи по защите конфиденциальной информации, хранящийся в БД внедряемой ИС и используемой для ее работы, от несанкционированного доступа, посредством администрирования данной ИС, т.е системный администратор должен разграничить права доступа между будущими пользователями ИС;

Для данной предметной области  приоритетными требованиями к ИС являются требование надежности и требование к защите информации, т.к. ИС работает с персональными данными и публикациями.

Также пользователь должен иметь первоначальные навыки работы с операционной системой MS Windows 7, интегрированным пакетом MS Offiсe (Word, Excel– обязательно), навыки работы с СУБД приветствуется.

Внедряемая ИС не имеет специальных требований, предъявляемых к режиму работы персонала. Режим работы персонала определяется правилами внутреннего распорядка учреждения.

1.3 Функции  информационной системы

К функциям информационной системы относятся:

• сбор/импорт информации от преподавателя (образование, стаж, должность, нагрузка);
• занесение в общую базу данных;
• обработка информации с учетом заданных условий поиска;
• актуализация (обновление) поступившей информации;
• выдача информации о публикациях преподавателей;
• формирование отчётов, отображающих результаты поиска по определенным критериям (дата публикации, ФИО преподавателя, тема, нагрузка и т. д.);
• статистика публикаций и преподавателей;
• интеграция с другими ИС (ИС дисциплин цикловой комиссии, система учета рабочих учебных материалов по дисциплинам специальностей).

1.4 Входные и выходные данные

К входным данным относятся:

• ФИО преподавателя;
• образование;
• стаж;
• должность;
• нагрузка;
• дата публикации;
• тематика;
• название публикации;
• краткое содержание;
• комиссия;
• характер публикации (международный, отечественный, территориальный и тп.).

Выходные данные: внешний  документ MS Excel, а также результаты обработки информации, выводимые на экран.

 

2. Технические средства разработки информационной системы

2.1 Компоненты ИС

Для функционирования ИС необходимы следующие основные компоненты:

• система управления базой данных (СУБД);
• разработанное приложение (программа);
• пользователи;
• технические средства.

2.2 Технические  средства разработки ИС

Техническое обеспечение - это комплекс технических средств, обеспечивающих работу ИС; методические и руководящие материалы, техническая документация; обслуживающий эти технические средства персонал.

Комплекс технических  средств включает совокупность средств  вычислительной техники (ЭВМ разных уровней, рабочие места операторов, каналы связи, запасные элементы и приборы) и специальный комплекс (средства получения информации о состоянии объекта управления, локальные средства регулирования, исполнительные устройства, датчики и устройства контроля и наладки технических средств).

2.3 Комплекс  технических средств

Исходя из анализа  предметной области, можно установить, что данная информационная система  будет распределена на нескольких компьютерах:

• рабочая станция администратора;
• два терминала для сотрудников;
• сервер баз данных.
1. Рабочая станция администратора необходима для поддержания работоспособности ИС, устранения мелких сбоев, возникших при работе ИС, защиты конфиденциальной информации, хранящийся в БД, от несанкционированного доступа. Станция имеет следующие минимальные требования к техническим характеристикам:
• процессор Intel с тактовой частотой, ГГц - 3,4, не менее;
• материнская плата с FSB, МГц - 133, не менее;
• оперативная память объемом, Гб - 2, не менее;
• жесткий диск объемом, Гб – 100, не менее;
• видеокарта с памятью, Мб – 256, не менее;
• клавиатура;
• мышь;
• монитор;
• принтер;
• сетевая карта.
2. Терминалы необходимы для нормальной и оперативной работы сотрудников с ИС. Минимальные аппаратные требования терминала:
• видеокарта
• оперативная память
• сетевая карта
• принтер
• клавиатура
• мышь
• USB флэш-карты, флэш-диски
• звуковая карта
• процессор
3. Сервер баз данных необходим для хранения баз данных ИС, выполнения запросов пользователей к ним и прочих вычислительных операций. Поскольку сервер является наиболее важной частью ИС и сети в целом, то он должен находится в специальном шкафе, который бы предусмотрел несанкционированный доступ к нему посторонних лиц. Станция имеет следующие минимальные требования к техническим характеристикам:
• количество процессоров – 2;
• количество ядер процессора – 6, 4 или 2;
• максимальный объем памяти – 192 ГБ;
• слоты для памяти – 24 слота DIMM;
• тип памяти – DDR3 RDIMM или UDIMM;
• сетевой контроллер – 1 порт 10Гб/с;
• форм-фактор – полка 1U половинной ширины; полка 2U половинной ширины; полка 4U половинной ширины; корпус 4U.

2.4 Среда программирования

C++ - это попытка решения  разработчиками языка С задач  объектно-ориентированного программирования.

C++ Builder — это среда быстрой  разработки, в которой в качестве  языка программирования используется  язык C++ Builder.

C++ широко используется  для разработки программного  обеспечения, являясь одним из  самых популярных языков программирования. Область его применения включает  создание операционных систем, разнообразных прикладных программ, драйверов устройств, приложений для встраиваемых систем, высокопроизводительных серверов, а также развлекательных приложений (игр).

Borland C++ Builder может работать  в среде операционных систем включая Windows 7. Особых требований, по современным меркам, к ресурсам компьютера пакет не предъявляет.

2.5 Система управления базами данных (СУБД) и используемая операционная система (ОС)

База данных проектируемой  ИС реализуется с помощью СУБД Microsoft SQL Server. Она используется для работы с базами данных размером от персональных до крупных баз данных масштаба предприятия, конкурирует с другими СУБД в этом сегменте рынка.

База данных располагается на сервере техникума под управлением сетевой операционной системы Microsoft Windows Server 2003.

На рабочих станциях (терминалах) должна быть установлена операционная система Windows XP Professional с пакетом обновлений SP2, или более поздние версии ОС Windows с установленным пакетом MS Office.

 

2.6 Выбор технологии

2.6.1 Сетевые технологии позволяют существенно повысить эффективность применения компьютеров, позволяющие создавать информационные системы, обеспечивающие решение задач дистанционного и автоматизированного обучения, хранения информации, документооборота, обмена сообщениями и организация групповой работы над проектами.

На основании требований к ИС была выбрана технология FastEthernet (IEEE 802.3u). Ее основными достоинствами являются:

• увеличение пропускной способности сегментов сети до 100 Мб/c;
• сохранение метода случайного доступа Ethernet;
• сохранение звездообразной топологии сетей и поддержка традиционных сред передачи данных - витой пары и оптоволоконного кабеля.

2.7 Выбор топологии

2.7.1 Термин «топология», или «топология сети», характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Топология сети обуславливает ее характеристики.

Звезда — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети. 

Преимущества топологии  «звезда»:

• простота обслуживания: областью концентрации является центр сети;
• позволяет легко диагностировать проблемы и изменять схему прокладки;
• простая с точки зрения проектирования и установки;
• надежность - если один из участков сетевой среды передачи данных обрывается или закорачивается, то теряет связь только устройство, подключенное к этой точке. Остальная часть сети будет функционировать нормально;
• легко добавлять рабочие станции.

Учитывая требования надежности и безопасности топология «Звезда» удовлетворяет заданным условиям системы.

 

3. Функциональная и организационная структура информационной системы

3.1 Методология  SADT

Данная методология  представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для функциональной модели предметной области.

Методология SADT определяет функциональную структуру объекта, то есть производимые им действия и связь между этими действиями.

Основными элементами этой методологии являются:

• графическое представление блочного моделирования;
• выполнение правил SADT требует соблюдения строгости и точности, не ограничивая при этом действия аналитиков.

Правила SADT включают:

• ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции;
• связность блоков, их уникальность;
• соблюдение синтаксических правил;
• разделение входов и выходов;
• определение независимости функциональной диаграммы от организационной структуры (отделение организации от функций).

3.1.1 Используя элементы и правила, были построены схемы SADT 1 и 2 уровней, представленные на рисунке 1 и на рисунке 2.

Рисунок 1 – Диаграмма SADT 1 уровня

Рисунок 2 – Диаграмма SADT 2 уровня

3.2 Организационная  структура ИС

Так как заказ имеет небольшие размеры по стоимости и по продолжительности работ, то принимают первую схему, в которой в одном лице выступают заказчик, разработчик и администратор. Данная схема приведена на рисунке 3.

К преимуществу данной схемы  можно отнести минимальное количество организаций - участников процесса и минимальные сроки и стоимость разработки.

Рисунок 3 – Схема организации  работ для небольших заказов

3.3 Кадры проекта

Этапы реализации и участники  проекта (заказчик, исполнитель, администратор, пользователь) представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Состав участников проекта

№ п/п	Этапы реализации проекта	Участники проекта
		Заказчик	Исполнитель	Администратор	Пользователь
1	Инициация	Заявка на проект, общие цели
2	Планирование	Уточнение требований к проекту	Планирование  разработки		Уточнение требований к проекту
3	Исполнение  и контроль	Наблюдение  за разработкой	Разработка  и тестирование
4	Завершение	Принятие готового проекта	Завершение  разработки	Администрирует проект	Использует  проект

 

3.4 Архитектура ИС

3.4.1 Использовании архитектуры «Клиент-сервер» позволяет создавать надежные многопользовательские ИС с централизованной базой данных, которые не зависят от аппаратной части сервера БД и поддерживают графический интерфейс пользователя на клиентских станциях, связанных между собой локальной сетью.

Исходя из анализа предметной области  и на основании требований к ИС, целесообразно использовать архитектуру  «Клиент-сервер», обладающую следующими особенностями:

• клиентская программа работает с данными через запросы к серверному ПО;
• базовые функции приложения разделены между клиентом и сервером;
• требования к компьютерам, на которых установлен клиент, снижаются, так как все вычисления выполняются на сервере;
• гарантия целостности данных;
• все данные хранятся на сервере, который защищен;
• обеспечение контроля полномочий на сервере.

 

3.5 Модель ИС

3.5.1 В архитектуре «Клиент-сервер» обычно выделяют три модели взаимодействия клиента и сервера:

• RDA (Remote Data Access) – модель «доступа к удаленным данным», при которой данные и программы, обеспечивающие доступ к данным по сети, располагаются на сервере, а программы решения прикладных задач, организации ввода информации и отображения результатов – на рабочей станции клиента.

Основное достоинство RDA-модели — унификация интерфейса "клиент-сервер", стандартом при общении приложения-клиента и сервера становится язык SQL.

• DBS (DataBase Server) - модель сервера базы данных, в которой компонента представления размещена в клиентской части, а прикладная компонента и доступ к информационным ресурсам - в серверной.
• AS (Application Server) - модель сервера приложений, в которой компонента представления находиться в клиентской части, прикладная компонента - в «сервере приложения», а компонента доступа к информационным ресурсам - в «сервере базы данных». 

3.5.2 На основании требований надежности и защиты информации для построения многопользовательских информационных систем была выбрана смешанная модель, включающая в себя функции RDA и DBS.

 

 

4 Организация информационной базы

Организация информационной базы внутри компьютера должна обеспечить сохранность информации, ее архивирование, простоту доступа, использование систем ограничения доступа к ней. Актуальность данных достигается регламентированием источников и потребителей информации, периодичностью и условиями ее обновления и использования. 

4.1 Источники информации и способ ее передачи

Источником информации являются данные по публикациям и  преподавателям, информация о которых  записывается в базу данных с помощью рабочей станции оператора. Результаты выводятся на соответствующие терминалы пользователя.

4.2 Показатели  системы

В таблице 2 приведена  информация об имеющихся публикациях. Таблица 4 содержит информацию о преподавателях и о публикациях, которые они создали. В таблице 3 содержатся данные о преподавателях, включая таблицу 5 и 6, указывающую виды должностей и комиссию.

4.3 Структура  информационной базы системы

На рисунке 2 приведена  структура информационной базы данных системы.

Рисунок 2 – Схема данных

Столбец «Наименование полей» содержит имя поля таблицы.

Столбец «Тип данных»  определяет какого типа поле (integer, char и т.д.).

Столбец «Нулевой статус» показывает может ли поле быть неопределенно.

Столбец «Ключ» заполняется, если данное поле ключевое.

Столбец «Ограничение»  содержит ограничения для поля, если оно есть.

Столбец «Ссылки» содержит имя поля другой таблицы, если по данному полю есть связь с другой таблицей.

Столбец «Пример» содержит возможное значение для данного  поля.

4.3.1 Структура таблицы «Публикации»

Структура таблицы «Публикации» представлена в таблице 2.

Таблица 2 - Publ

Наименование полей	Тип данных	Нулевой статус	Ключ	Ограничение	Ссылки	Пример
KodPubl	integer	Not null	Первичный		Uchet.KodPubl	1
Nazvanie	char	Not null				Методические рекомендации
Temat	char	Not null				Методическая работа
Annotazia	memo	Not null				Методические рекомендации для 4 курса по предмету «Управление  проектами»
Urov	char	Not null				территориальный

4.3.2 Структура таблицы «Преподаватели»

Структура таблицы «Преподаватели» представлена в таблице 3.

Таблица 3 - Prepod

Наименование полей	Тип данных	Нулевой статус	Ключ	Ограничение	Ссылки	Пример
KodPrep	integer	Not null	Первичный			1
Fam	char	Not null				Петров
Nam	char	Not null				Николай
Oth	char	Not null				Васильевич
Obraz	char	Not null				высшее
Stage	integer	null				2
KodDolg	integer	Not null	Внешний		Dolgnost.KodDolg	1
Nagruzka	integer	null				8
pass	char	Not null				12345
id_kom	integer	Not null	Внешний		Komiss.id_kom	1

4.3.3 Структура таблицы «Учет»

Структура таблицы «Учет» представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Uchet

Наименование полей	Тип данных	Нулевой статус	Ключ	Ограничение	Ссылки	Пример
KodPrep	integer	Not null	Внешний		Prepod.KodPrep	1
KodPubl	integer	Not null	Внешний		Publ.KodPubl	2
Data	DateTime	null		10		10.11.2013

4.3.4 Структура таблицы «Должность»

Структура таблицы «Должность» представлена в таблице 5.

Таблица 5 - Dolgnost

Наименование полей	Тип данных	Нулевой статус	Ключ	Ограничение	Ссылки	Пример
KodDolg	integer	Not null	Первичный		Prepod.KodDolg	1
Dolgnost	char	Not null				ПЦК

4.3.5 Структура таблицы «Комиссия»

Структура таблицы «Комиссия» представлена в таблице 6.

Таблица 6 - komiss

Наименование полей	Тип данных	Нулевой статус	Ключ	Ограничение	Ссылки	Пример
Id_kom	integer	Not null	Первичный		Prepod.id_kom	1
komiss	char	Not null				вычислительная

 

4.4 Поддержание ссылочной целостности

Для поддержания ссылочной  целостности данных, обеспечения  достоверности информации при добавлении, изменении или удалении данных используются триггеры.

Триггер - особый инструмент SQL-сервера, используемый для поддержания  целостности данных в базе данных. Их исполнение происходит при выполнении для таблицы какого-либо оператора  языка манипулирования данными (DML).

 

2. Триггер добавления записей в таблицу «Преподаватели»

create trigger ADDprep on Prepod instead of insert

as declare @KodPrep int, @Fam nvarchar(40), @Nam nvarchar(40), @Oth nvarchar(40), @Obraz nvarchar(40), @Stage int, @KodDolg int, @Nagruzka int, @pass nvarchar(40), @id_kom

select @KodPrep=max(KodPrep) from Prepod

select @Fam=ins.Fam, @Nam=ins.Nam, @Otch=ins.Oth, @Obraz=ins.Obraz, @Stage=ins.Stage, @KodDolg=ins.KosDolg, @Nagruzka=ins.Nagruzka, @pass=ins.pass, @id_kom=ins.id_kom from inserted ins

insert into Prepod values (@KodPrep+1, @Fam, @Nam, @Oth, @Obraz, @Stage, @KodDolg, @Nagruzka, @pass, @id_kom)

3. Триггер удаления записей из таблицы «Преподаватели»

create trigger DELprep on Prepod instead of delete as declare @KodPrep int

select @KodPrep=del.KodPrep from deleted del

if exists (select * from Uchet where KodPrep=@KodPrep)

delete from Uchet where KodPrep=@KodPrep

if exists (select * from Data where KodPrep=@KodPrep)

delete from Data where KodPrep=@KodPrep

delete from Prepod where KodPrep=@KodPrep

4. Триггер добавления записей в таблицу «Публикации»

create trigger ADDpubl on Publ instead of insert

as declare @KodPubl int, @Nazvanie nvarchar(40), @Temat nvarchar(40), @Annotazia nvarchar(100), @Urov nvarchar(40)

select @KodPubl=max(KodPubl) from Publ