Содержание

     Введение

     В настоящее время ЭВМ широко применяются  во многих отраслях деятельности человека. Ни одна организация не может обойтись в своей работе без применения компьютеров, которые с успехом заменяют рутинную работу, выполнявшуюся ранее в ручную, повышая эффективность работы любой организации. Сфера использования ЭВМ в настоящее время настолько широка, что нет такой области, где применение ЭВМ было бы нецелесообразным. Особенно важна роль ЭВМ для развития науки, роста промышленного производства и повышения эффективности управления. В современных условиях компьютерные программы решают самые различные задачи по содержанию и по народнохозяйственному значению.

     Актуальность  автоматизации уровня деканата факультета заключается в учете, как индивидуальной студенческой успеваемости, так и в разрезе учебных групп, а также использовании системы отдельными преподавателями для учета успеваемости студентов по преподаваемым им предметам.

     Целью курсовой работы является проектирование базы данных по контролю  успеваемости студентов, а именно просмотру текущих оценок за экзамены, зачеты и курсовые работы.

       В процессе разработки БД  «Сессия» необходимо преодолеть следующие задачи:

1. Осуществить анализ предметной области (ПО), запросов пользователей и документов, отражающих события и процессы, протекающие в сессионное время. Результатом этого анализа являются списки объектов предметной области, перечни их свойств или атрибутов, определение связей между объектами и описание структуры ПО сдачи сессии  в виде диаграммы. Для каждого из атрибутов указываются ограничения на их возможные значения, определяемые структурой ПО. 
2. Разработать концептуальную модель базы данных, которая описывает объекты и связи ПО на формальном уровне. Ее разработка ведется на втором этапе и основывается на инфологической модели (выделение сущностей, атрибутов сущностей, ключей и связей), полученной на первом этапе. В процессе разработки осуществляется выбор типа модели данных, и определяются ее элементы. Каждая СУБД поддерживает только одну из моделей. Выбор модели данных и выбор СУБД тесно взаимосвязаны.
3. Преобразовать в физическую модель данных, которая определяет способ размещения данных непосредственно на машинном носителе, учитывает распределение данных, методы доступа и способы индексирования. В современных прикладных программных средствах этот уровень организации обеспечивается автоматически без вмешательства пользователя. Пользователь, как правило, оперирует в прикладных программах и универсальных программных средствах представлениями СУБД на организацию данных. Таким образом, основная задача проектирования заключается в создании инфологической модели ПО и концептуальной БД.
4. Реализовать БД [2].

       Для решения поставленных выше задач нужно разработать БД, которая позволила бы:

1. хранить в течение всего времени обучения студента персональную информацию о каждом студенте, успеваемости по каждому предмету и распределении студентов по группам;
2. выводить в удобной форме данные по следующим запросам пользователя:
1. поиск заданного студента по фамилии или номеру зачетной книжки;
2. выборка всех данных об успеваемости заданного студента за текущий учебный год и за все время обучения;
3. выборка всех неуспевающих студентов;
4. средний балл по каждому предмету;
5. расчет количества студентов по группам;
6. средняя оценка по предметам и группам.
3. автоматизировать обработку информации при следующих бизнес- операциях:
1. прием нового студента;
2. коррекция данных о студенте и его успеваемости;
3. формирование личной ведомости успеваемости;
4. выводить следующие документы на печать:
5. ведомость средней успеваемости факультета;
6. список студентов по группам;
7. ведомость успеваемости студентов по группам и предметам.

       При проектировании и эксплуатации БД «Сессия» она должна отвечать следующим требованиям:

1. адекватность отображения предметной области университета, в частности эффективности учебного процесса (полнота, целостность, непротиворечивость, актуальность данных);
2. возможность использования базы данных разными категориями пользователей; обеспечение высокой эффективности доступа;
3. дружественность интерфейса;
4. обеспечение секретности и конфиденциальности;
5. обеспечение взаимной независимости программ и данных;
6. обеспечение надежности БД; защита данных от случайного и преднамеренного разрушения; возможность быстрого и полного восстановления данных в случае сбоев в системе.

       Для разработки настоящей БД «Сессия» были проведены анализ деятельности Оренбургского Государственного Университета, и поиск информации о структурной организации учреждения из интернет-источников и литературных пособий.

     Объектом  исследования данной работы является информационная система для работы со студентами. Данная система должна поддерживать ведение базы данных групп, студентов, предметов, результатов  сдачи сессий (успеваемости студентов), семестрового плана обучения группы в течение учебного года, а также обеспечивать ввод, удаление, хранение и редактирование информации, которая содержится в таблицах данных.

     База  данных должна быть спроектирована так, чтобы обеспечивать хранение всех необходимых данных, имея при этом максимально упрощённую структуру. Структура базы данных должна быть построена так, чтобы обеспечить устранение избыточности информации. В связи с этим требуется принять меры к обеспечению целостности базы.

     Программа должна обладать развитым графическим интерфейсом. С данной программой должны иметь возможность работать пользователи различной квалификации.

       В жизненном цикле БД одним из наиболее важных этапов является этап проектирования, от результатов которого зависит эффективность дальнейшего использования БД «Сессия» в решении задач предметной области. Главная задача, которая решается в процессе проектирования,  это организация данных: интегрирование, структурирование и определение взаимосвязей. Способ организации данных определяется логической моделью, которая отражает основные сущности ПО и их взаимосвязи. Различные формы представления связей между объектами породили существование различных логических моделей данных, например: иерархическую, сетевую, реляционную. Наибольшую популярность к середине 1980-х годов приобрела реляционная модель в силу ее простоты и математической обоснованности. Как следствие большинство современных СУБД поддерживают эту модель [2].

       Реляционная база данных представляет собой совокупность отношений, содержащих всю информацию, которая должна храниться в БД.

       Несмотря  на формальную строгость методов  проектирования реляционных баз данных, им присущ ряд недостатков. При построении информационных систем, использующих большое число информационных элементов, логические структуры БД для данных систем ввиду многочисленных многозначных зависимостей между данными могут состоять из десятков и даже сотен таблиц, что делает такие БД плохо обозримыми и управляемыми. Более того, за счет разбиения объектов предметной области на плоские нормализованные отношения теряется семантика исследуемой предметной области, что усложняет сопровождение и модернизацию систем. Данные методы не позволяют также адекватно моделировать отдельные свойства данных [3].

       Данная  информационная система «Сессия» использует лишь необходимые информационные элементы, что делает ее не слишком большая по объему, поэтому использование реляционной модели представления данных наиболее целесообразное.

       1 Анализ предметной области

       Для начала проектирования базы данных необходимо определить ее предметную область.

       Предметная  область - это часть реального  мира, данные о которой мы хотим отразить в базе данных [4]. Например, в качестве предметной области можно выбрать бухгалтерию какого-либо предприятия, отдел кадров, банк, магазин и т.д. Предметная область бесконечна и содержит как существенно важные понятия и данные, так и малозначащие или вообще не значащие данные. Так, если в качестве предметной области выбрать учет товаров на складе, то понятия "накладная" и "счет-фактура" являются важными понятиями, а то, что сотрудница, принимающая накладные, имеет двоих детей - это для учета товаров неважно. Однако, с точки зрения отдела кадров данные о наличии детей являются необходимыми. Таким образом, важность данных зависит от выбора предметной области.

       Модель  предметной области - это наши знания о предметной области. Знания могут быть как в виде неформальных знаний в мозгу эксперта, так и выражены формально при помощи каких-либо средств. В качестве таких средств могут выступать текстовые описания предметной области, наборы должностных инструкций, правила ведения дел в компании и т.п. Модель предметной области описывает скорее процессы, происходящие в предметной области и данные, используемые этими процессами. От того, насколько правильно смоделирована предметная область, зависит успех дальнейшей разработки приложений [5].

         1.1 Положение о промежуточной аттестации студентов

       Учебный год для студентов очной и  очно-заочной (вечерней) форм обучения начинается 1 сентября и заканчивается согласно рабочему учебному плану по данному направлению подготовки (специальности). Ученый совет университета вправе переносить сроки начала учебного года, но не более чем на два месяца. Сроки начала и окончания учебного года для студентов заочной формы обучения устанавливаются рабочим учебным планом.

       Учебный год делится на два семестра, каждый из которых заканчивается экзаменационной сессией.

       Для студентов очной и очно-заочной (вечерней) форм обучения устанавливаются каникулы общей продолжительностью не меньше семи недель, в том числе не менее двух недель в зимний период.

       Университет оценивает качество освоения образовательных  программ путем осуществления текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации обучающихся и итоговой аттестации выпускников.

       Промежуточная аттестация осуществляется в форме: экзамена, зачета, контрольной работы, коллоквиума, тестирования. 
 

       1.1.1 Общие положения

       Промежуточная аттестация студентов осуществляется в соответствии с учебными планами  по направлениям и специальностям подготовки в форме экзаменов и зачетов по учебным дисциплинам и практикам.

       Экзамены  являются заключительным этапом изучения всей дисциплины или ее части и  имеют целью проверку знаний студентов  по теории и выявление навыков  применения полученных знаний при решении практических задач, а также навыков самостоятельной работы с учебной и научной литературой.

       Зачеты, как правило, служат формой проверки выполнения студентами лабораторных и расчетно-графических работ, курсовых проектов (работ), усвоения учебного материала практических и семинарских занятий, а также проверки результатов учебной, производственной и преддипломной практик. В отдельных случаях зачеты могут устанавливаться по лекционным курсам или по отдельным частям курсов, преимущественно описательного характера или тесно связанным с производственной практикой, или же имеющим курсовые проекты и работы.

       Экзамены  и зачеты проводятся в строгом  соответствии с утвержденными рабочими программами дисциплин и программами  практик.

       Все студенты обязаны сдавать экзамены и зачеты по дисциплинам, предусмотренным учебным планом, причем количество экзаменов, выносимых на каждую сессию, не должно превышать пяти, а количество зачетов за семестр, как правило, не должно быть более шести. Студенты, обучающиеся в сокращенные сроки и в форме экстерната, при промежуточной аттестации сдают в течение учебного года не более 20 экзаменов. В указанное число не входят экзамены и зачеты по физической культуре и факультативным дисциплинам.

       Зачеты  сдаются в последнюю неделю семестра в часы практических занятий, лабораторных работ и консультаций или в свободную от занятий неделю семестра (зачетную).

       Экзамены  сдаются в периоды экзаменационных  сессий, в соответствии с учебными планами и графиками учебного процесса. Обучающиеся по заочной  форме сдают зачеты и экзамены в период лабораторно-экзаменационной сессии.

       Ведущим преподавателям дисциплин предоставлено  право освобождать студентов  от зачетов до сессии и от экзаменов  в период сессии по результатам рубежного контроля и научной работы, если предварительная оценка знаний по дисциплине "отлично" [1].

         1.1.2 Допуск к экзаменационной сессии

       Студенты  допускаются к экзаменационной  сессии при условии сдачи всех зачетов, предусмотренных учебным  планом на данный семестр, а также  выполнения и сдачи установленных учебными программами расчетно-графических и других работ по дисциплинам учебного плана данного семестра.

       При наличии уважительных причин, а также  в случае, если количество зачетов в данном семестре больше шести, декану факультета предоставляется право допускать до экзаменационной сессии студентов, не сдавших не более двух зачетов по предметам, по которым не установлены экзамены. В этих случаях сдача зачетов переносится на период экзаменационной сессии до третьего экзамена.

       Студентам, которые не могли сдать зачеты и экзамены в установленные сроки по болезни, удостоверенной медицинским документом, или по другим уважительным причинам, документально подтвержденным соответствующим предприятием (учреждением), декан факультета устанавливает индивидуальные сроки сдачи зачетов и экзаменов. Продление сессии осуществляется распоряжением декана факультета.

       Студенты  допускаются к экзамену по дисциплине при условии выполнения ими всех работ, предусмотренных учебной программой данной дисциплины. При невыполнении всего объема работ преподаватель вправе не допустить студента до экзамена, о чем в ведомости делается запись "не допущен" и ставится подпись преподавателя [1].

       1.1.3 Проведение экзаменов и зачетов

       Экзамены  проводятся строго в соответствии с  расписанием, составленным учебным отделом университета или, в отдельных случаях, деканатом факультета.

       Расписание  экзаменов доводится до сведения преподавателей и студентов не позднее, чем за две недели до начала сессии. Расписание составляется с таким расчетом, чтобы перерыв между экзаменами по каждой дисциплине был не менее 3 дней. Экзамены в период сессии могут проводиться в воскресные дни, профессорско-преподавательский состав привлекается в выходные дни в соответствии с трудовым кодексом РФ. Расписание экзаменов утверждается проректором по учебной работе.

       Экзамены  и зачеты по усмотрению кафедры могут  проводиться как в устной, так и в письменной форме по билетам, подписанным составителем билетов и утвержденным заведующим кафедрой, или тестовым заданиям, утвержденным в установленном порядке. Экзаменатору предоставляется право задавать студентам дополнительные вопросы сверх билета, а также, помимо теоретических вопросов, давать задачи и примеры, связанные с курсом. При проведении экзаменов и зачетов могут быть использованы технические средства.

       Во  время проведения экзаменов в  аудитории должны быть: рабочая программа дисциплины, аттестационная ведомость, утвержденные заведующим кафедрой билеты или вопросы, вынесенные на экзамены.

       При явке на экзамены и зачеты студенты обязаны иметь при себе зачетную книжку, а в необходимых случаях, определяемых кафедрами, и выполненные студентом работы.

       Зачеты  по курсовым проектам (работам) проводятся в порядке защиты на заседаниях комиссии, созданной кафедрой, с участием руководителя проекта (работы).

       Студенты, сдававшие, но не сдавшие в сессию экзамены по трем и более дисциплинам отчисляются из университета.

       Студенты, не согласные с оценкой их письменной экзаменационной работы, в течение двух дней после объявления оценки могут подать апелляцию заведующему кафедрой, за которой закреплена данная дисциплина.

       1.1.4 Оценка знаний, умений, навыков

       Знания, умения, навыки студентов оцениваются  оценками: "отлично", "хорошо", "удовлетворительно", "неудовлетворительно", "зачтено", "незачтено". Эти оценки проставляются в аттестационную ведомость. Оценки "неудовлетворительно" и "незачтено" в зачетную книжку студентов не проставляются.

       При выставлении оценки могут быть применены  рекомендательные критерии:

       Оценка "отлично" выставляется студенту, если он глубоко и прочно усвоил программный материал, исчерпывающе, последовательно, четко и логически стройно его излагает, умеет тесно увязывать теорию с практикой, свободно справляется с задачами, вопросами и другими видами применения знаний, причем не затрудняется с ответом при видоизменении заданий, использует в ответе материал монографической литературы, правильно обосновывает принятое решение, владеет разносторонними навыками и приемами выполнения практических задач.

       Оценка "хорошо" выставляется студенту, если он твердо знает материал, грамотно и по существу излагает его, не допуская существенных неточностей в ответе на вопрос, правильно применяет теоретические  положения при решении практических вопросов и задач, владеет необходимыми навыками и приемами их выполнения.

       Оценка "удовлетворительно" выставляется студенту, если он имеет знания только основного материала, но не усвоил его  деталей, допускает неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения логической последовательности в изложении программного материала, испытывает затруднения при выполнении практических работ.

       Оценка "неудовлетворительно" выставляется студенту, который не знает значительной части программного материала, допускает  существенные ошибки, неуверенно, с большими затруднениями выполняет практические работы. Как правило, оценка "неудовлетворительно" ставится студентам, которые не могут продолжить обучение без дополнительных занятий по соответствующей дисциплине.

       Неявка  на экзамен или зачет отмечается в аттестационной ведомости словами "не явился" и в случае последующего выявления неуважительности причины деканом факультета проставляется неудовлетворительная оценка.

       Результаты  сдачи зачетов оцениваются отметкой "зачтено". Зачеты с дифференцированными оценками "отлично", "хорошо", "удовлетворительно", "неудовлетворительно" проставляются по курсовым проектам (работам), практикам, по специальным дисциплинам и по другим дисциплинам, установленным методическими комиссиями по специальностям и указанным в учебных планах [1].

       1.1.5 Документация экзаменационной сессии

       Ведение документации экзаменационной сессии возлагается на деканаты. Основными документами о результатах сдачи экзаменов и зачетов являются:

1. аттестационная ведомость;
2. аттестационный лист;
3. зачетная книжка студента;
4. учебная карточка студента.

       Документом  для работы деканата являются сводные  ведомости учета успеваемости.

       Аттестационные  ведомости готовятся в деканате. Контингент студентов учебной группы, внесенный в ведомость, заверяется подписью декана факультета.

       Аттестационные  ведомости для проставления результатов  зачетов преподаватели получают в деканате за неделю до начала сессии.

       После проставления результатов зачетов  аттестационные ведомости возвращаются в деканат не позднее последнего дня зачетной недели семестра.

       Аттестационные  ведомости для проставления результатов  экзамена кафедры получают в деканате накануне или в день экзамена.

       Заполненные аттестационные ведомости экзаменатор  сдает в деканат лично в день экзамена или, с разрешения декана, не позднее 12 часов следующего после проведения экзамена дня.

       Аттестационные  ведомости, как и аттестационные листы, подшиваются в папки по группам и семестрам и хранятся в деканате как документы строгой  отчетности.

       В зачетную книжку обязательно заносятся результаты всех семестровых испытаний (экзамены и зачеты), а также результаты сдачи государственных экзаменов и защиты выпускных квалификационных работ за подписями лиц, производящих испытания. Все записи в зачетной книжке производятся обязательно чернилами или пастой, все исправления должны быть точно оговорены за подписью лиц, вносящих исправления.

       Учебная карточка студента хранится в деканате как документ строгой отчетности. После окончания экзаменационной сессии все оценки из аттестационных ведомостей и аттестационных листов заносятся в учебную карточку студента документоведом деканата. Исправления в учебной карточке должны быть оговорены и заверены подписью декана факультета.

       Для оперативной работы со студентами (контроль за успеваемостью, выдача аттестационных листов, назначение стипендии, перевод на следующий курс и т. д.) в деканате ведется сводная ведомость учета успеваемости. Заполняются сводные ведомости заместителем декана факультета по единой форме.

       Ввод  данных по итогам сессии в подсистему "Деканат" осуществляется в течение экзаменационной сессии и заканчивается в течение трех дней после проведения последнего экзамена. 

       1.1.6 Подведение итогов сессии

       После завершения промежуточной аттестации студентов по дисциплине ведущий преподаватель анализирует результаты образовательного процесса, выделяет как положительные, так и отрицательные факторы и готовит отчет для рассмотрения на заседании кафедры и методической комиссии по специальности.

       Деканаты  факультетов в течение недели после завершения экзаменационной сессии проводят анализ результатов и передают отчет об итогах сессии в учебно-методическое управление.

       Учебно-методическое управление в течение двух недель после завершения экзаменационной сессии готовит сводный анализ результатов и представляет отчет об итогах сессии проректору по учебной работе.

       Итоги сессии рассматриваются на заседаниях кафедры, методической комиссии по специальности, ученого совета факультета, Ученого совета университета. По итогам заседаний вырабатываются предложения по совершенствованию образовательного процесса и повышению качества подготовки специалистов.

       Исходя  из анализа предметной области, построим диаграмму потоков данных (рисунок 1), которая позволяет специфицировать как функции разрабатываемой информационной системы, так и обрабатываемые ей данные. Представим нашу систему в виде иерархии диаграмм потоков данных, описывающих асинхронный процесс преобразования информации с момента ввода в систему до выдачи пользователю.

     Рисунок 1 – Диаграмма потоков данных системы учета успеваемости студентов 

       2 Инфологическое проектирование

       Инфологическая  модель данных – это описание предметной области, выполненное с использованием естественного языка, математических формул, таблиц, графиков и других средств, понятных всем людям, работающих над проектированием базы данных.

       Цель  инфологического моделирования  – обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить по аналогии с естественным языком. Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

       Процесс построения инфологической модели состоит из следующих шагов:

       – определение сущностей;

       – определение зависимостей между  сущностями;

       – задание первичных и альтернативных ключей;