ВВЕДЕНИЕ

    Высшее  учебное заведение сегодня –  это сложный учебно-хозяйственный  комплекс с многочисленными внешними и внутренними связями. И управление Вузом, его информационными потоками, учебным процессом, документооборотом  и прочими процессами представляет собой сложную систему, мелкие и крупные задачи которой тесно связаны между собой.

    Система управления ВУЗом должна представлять собой гибкую, динамичную систему, позволяющую  эффективно рассматривать намеченные планы, оперативно учитывать все  изменения и новые тенденции. Большие возможности для совершенствования управления каждым ВУЗом  предоставляет использование вычислительной техники и средств связи. В настоящее время накоплен определённый опыт разработки и внедрения автоматизированных систем управления ВУЗом.

    В организационной системе наиболее трудоемкими являются процессы, связанные  с обработкой информации – сбор, накопление, преобразование, отображение, хранение, передача и вывод. Ускорить эти процессы и облегчить труд персонала Вуза позволяет АСУ.

    Практически все современные виды деятельности человека немыслимы без использования современных информационных средств, компьютерных технологий. В Таразском Государственном Университете на кафедре «Компьютерные системы» готовят специалистов по самым современным, перспективным и престижным специальностям, таким как вычислительная техника и программное обеспечение, информационные системы, компьютерные системы управления. Деятельность кафедры связана с учетом большого количества информации, которую необходимо систематизировать.

    Целью данного проекта является создание ИС для автоматизации учета и анализа информации (данных) об успеваемости студентов кафедры «Компьютерные системы». Необходимо не только упорядочить информацию, но и упростить процессы ее анализа и принятия необходимых управленческих решений.

    Задачами  данного проекта являются:

• выявить необходимость автоматизации информационных потоков процессов деятельности кафедры;
• проектирование базы данных в ERWin и генерация ее в Interbase;
• создание клиент-приложения в объектно-ориентированной среде программирования Delphi7.

   Целью всех выполняемых действий являются:

• автоматизировать процесс регистрации, учета информации;

• сократить время поиска необходимых данных;
• оптимизировать хранение информации, необходимой для деятельности кафедры.

1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 

1.1. Постановка задачи

    В настоящий момент на кафедре «Компьютерные  системы» студенты обучаются по направлениям 050602 «Информатика», 050703 «Информационные  системы», 050704 «Вычислительная техника  и программное обеспечение».

      В Таразском Государственном  Университете с 2004 года обучение  производится по кредитной технологии. Занятия организуются и проводятся в соответствии с учебными планами направлений и специальностей и рабочими программами дисциплин, входящих в учебные планы. Разработка учебных планов, составление разнообразных отчетов и т.п. – вся эта работа проводится вручную, занимая значительную часть времени работы заведующего кафедрой. В течение семестра студенты проходят две промежуточные аттестации баллы, за которые вносятся в первую и вторую промежуточную ведомость. Выставление баллов происходит по определенным критериям: лекционное занятие, практическое занятие и СРС, (которое включает в себя баллы за курсовую работу, если такая имеется). В конце семестра (по истечении 15 недель) студенты сдают экзамены по данным дисциплинам, полученная оценка вносится в экзаменационную ведомость. Затем на основе трех ведомостей: двух промежуточных (накопительных) и экзаменационной формируется итоговая ведомость, которая включает в себя итоговую оценку по дисциплине в цифровом и буквенном выражении, которая затем идет в транскрипт студента. В итоге полученные данные анализируются: производится анализ баллов полученных студентами по итогам семестра, сдача курсовых работ, а также баллов по ним; просматриваются и редактируются при необходимости учебные планы. По данной информации формируются отчеты для заведующего кафедрой, а также в деканат.  Деканат, получает информацию для контроля организации учебного процесса по специальностям и кафедрам факультета, набор документов по текущей успеваемости студентов факультета и рейтинговые оценки за экзаменационные сессии. Каждый заведующий кафедрой получает актуальный рабочий учебный план специальности и список дисциплин кафедры, промежуточные и экзаменационные ведомости по дисциплинам кафедры для внесения рейтинговых баллов, имеет доступ к справочнику и пополняет фонд кафедры рабочих учебных программ.

      Разработка  и корректировка учебных планов специальностей ведется сотрудниками кафедр. На этапе получения стандартов специальностей решаются следующие задачи:

• ввод данных об обязательных циклах дисциплин;
• корректировка контрольных показателей.

      На  этапе разработки учебных планов:

• ввод данных о дисциплинах, назначенных кафедрой, дисциплинах специализации, дисциплинах по выбору студента;
• ввод данных о распределении занятий и курсовых работ по семестрам.

       Обработать вручную такой объем информации довольно таки сложно. Именно поэтому было принято решение создать автоматизированную систему для учета и анализа успеваемости студентов, а также контроля учебных планов.

      С точки зрения реализации проектируемая  система должна удовлетворять следующим  требованиям:

• системность и информационная совместимость подсистем и элементов подсистемы, т.е. создание во всей информационной системе взаимоувязанной совокупности форм обмена информацией;
• методическое единство, т.е. разработка различных подсистем на основе единых принципов, и обеспечение взаимосвязи различных подсистем, входящих в состав системы (показатели, формы документов);

      Следовательно, результатом данной работы должен стать  проект, удовлетворяющий требованиям  заведующего кафедрой «Компьютерные  системы» по учету хранимой информации об успеваемости студентов кафедры. 

      1.2. Входные/выходные  данные

      Исходными данными являются:

• данные о студенте (ФИО, группа);
• данные о преподавателе (ФИО, должность);
• данные о группах (наименование, староста, эдвайзер, год поступления);
• сведения о специальностях (наименование, год введения);
• данные о дисциплинах (наименования, кредиты, наличие курсовой работы).

На  основе исходных данных формируется:

• рабочий учебный план, который носит справочный характер;
• ведомость успеваемости студентов.

     Выходные  документы/данные в деятельности кафедры:

• отчет «Рабочий учебный план»;
• отчет Дисциплин, по которым есть курсовые работы;
• отчет по дисциплинам с учетом итогового балла и балла полученного по курсовой работе, если такая имеется;
• отчет по итоговым баллам студентов по дисциплинам.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ  ДАННЫХ

2. 1. Анализ известных подходов к решению проблемы

      На  сегодняшний день существуют два  основных подхода к разработке ПО ИС, один из которых называется функционально-модульный или структурный. В его основу положен принцип функциональной декомпозиции, при которой структура системы описывается в терминах иерархии ее функций и передачи информации между отдельными функциональными элементами. Второй, объектно-ориентированный использует объектную декомпозицию. Структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами. Каждый объект системы обладает своим собственным поведением, моделирующим поведение объекта реального мира.

            При разработке ПО ИС с использованием структурного подхода  система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь, делятся на подфункции, те – на задачи и так далее. Процесс разбиения продолжается вплоть до конкретных процедур. При этом автоматизируемая система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимосвязаны. При разработке системы "снизу-вверх", от отдельных задач ко всей системе, целостность теряется, возникают проблемы при описании информационного взаимодействия отдельных компонентов.

            Важным качеством  объектно-ориентированного подхода является согласованность моделей деятельности организации и моделей проектируемой системы от стадии формирования требований до стадии реализации. Объектно-ориентированный подход обладает рядом преимуществ, таких как:

• объектная декомпозиция дает возможность создавать ПС меньшего размера путем использования общих механизмов. Использование объектно-ориентированного подхода существенно повышает уровень унификации разработки и пригодность для повторного использования программ, а также проектов;
• объектная декомпозиция уменьшает риск создания сложных систем ПО, т.к. она предполагает эволюционный путь развития системы на базе относительно небольших подсистем;
• объектная модель позволяет в полной мере использовать выразительные возможности объектных и объектно-ориентированных языков программирования.

     Главным же достоинством объектно-ориентированного подхода является то, что объектно-ориентированные  системы более открыты и легче  поддаются внесению изменений, т.к. их конструкция базируется на устойчивых формах. Переход на новую технологию связан с высокими начальными затратами, а также с преодолением психологических трудностей. Это относится к недостаткам объектно-ориентированного подхода. Но все-таки объектно-ориентированная модель наиболее адекватно отражает реальный мир, представляющий собой совокупность взаимодействующих объектов. Объектно-ориентированный подход не дает немедленной отдачи. Эффект от его применения начинает сказываться после разработки двух-трех проектов [6].

      В настоящее время на практике количество CASE-средств, поддерживающих объектно-ориентированный подход, невелико по сравнению с поддерживающими структурный подход. В том числе, диаграммы, отражающие специфику объектно-ориентированного подхода (диаграммы классов, объектов и т.д.), гораздо менее наглядны и плохо понимаемы непрофессионалами. Примерами объектно-ориентированных CASE-средств являются: Rational Rose фирмы Rational Software и Paradigm Plus фирмы Computer Associates, предназначенные для автоматизации этапов анализа и проектирования ПО.

      Современные CASE-средства, поддерживающих структурный  подход, охватывают обширную область  поддержки многочисленных технологий проектирования ИС: от простых средств  анализа и документирования до полномасштабных  средств автоматизации, покрывающих  весь жизненный цикл ПО. На сегодняшний день российский рынок программного обеспечения располагает следующими наиболее развитыми CASE-средствами: Vantage Team Builder (Westmount I-CASE); Designer/2000; Silverrun; ERwin+BPwin; S-Designor; CASE.Аналитик.

      ERwin — современное средство проектирования баз данных. Отличительной чертой ERwin/ERX является высокая степень обеспечения согласованного взаимодействия между средствами создания баз данных и средствами разработки приложений. ERwin поддерживает все наиболее популярные реляционные СУБД, включая Oracle; Sybase; Informix; Microsoft SQL Server; FoxPro; InterBase; Paradox; Access и др. Одна и та же модель может быть использована для создания нескольких баз данных или для переноса приложения с платформы одной СУБД на другую. ERwin можно использовать совместно со многими популярными средствами разработки приложений: Delphi, PowerBuilder, Visual Basic, Oracle Designer/2000 и др. [6]

      Основные  характеристики:

• поддержка стандартной нотации IDEF1X для ER диаграмм моделей данных, нотации IE и специальной нотации, предназначенной для проектирования хранилищ данных – DIMENSIONAL;
• возможность импорта/экспорта данных из BРwin, Oracle Designer;
• поддержка триггеров, хранимых процедур и шаблонов;
• развитые средства проверки корректности моделей данных;
• автоматическая генерация SQL DDL для создания баз данных;
• глубокая интеграция с продуктами Oracle, Sybase, Centura, Microsoft на базе единого репозитория и эффективного обмена проектами; импорт/экспорт с Rational Rose;
• автоматическая генерация экранных форм приложений для PowerBuilder, Delphi, Visual Basic, созданных на основе спроектированной модели данных.