Разработка информационной системы для средней школы

1.1 Организационная структура и объект управления

В современном мире заметно возрастает значение качества образования, как важного фактора предоставляющего рост экономического, специального, нравственного и духовного потенциала общества.
Сфера образования как социальное явление все время находится в динамике. На современном этапе новые технологии в производстве, новые возможности использования и передачи информации, совершенствование отношений в деловой жизни относятся к ряду глобальных явлений в развитии человечества и отражаются на мировоззрениях личности.
Объективная необходимость реагирования образовательной системы на эти тенденции обуславливает изменения внутри самой системы образования, которые затем и предопределяют изменения в обществе.
Школа и органы управления должны выполнить государственный заказ на новое качество образования; однако отсутствует достаточно ясная педагогическая интерпретация, слабо разработаны механизмы отслеживания реализации этого заказа.
…

В разделе «Основная часть» описывается основания для разработки программного обеспечения для средней школы №3.
В разделе «Специальная часть» представлена характеристика разрабатываемого программного обеспечения (ПО), дано описание разработки информационного обеспечения (инфологическая и даталогическая модель), инструкция пользователя и анализ средств автоматизации.
В разделе «Охрана труда и техника безопасности» производится расчет освещенности, проектирование рабочего места директора школы и завуча и определяет соответствие полученных параметров требуемым по технике безопасности.
В разделе «Расчет экономической эффективности» осуществляется оценка экономической эффективности от внедрения, разработанного программного обеспечения для школы, с учетом ставки оператора, программиста.
В заключении сделаны выводы по дипломной работе, определены пути внедрения разработанного ПО на объекте управления и направления его дальнейшего совершенствования.
…

2.1 Организация учебно-воспитательного процесса

Учебно-воспитательная деятельность школы осуществляется в соответствии с учебными планами и программами, разработанными на основе государственных общеобязательных стандартов образования. Разработку рабочего учебного плана и программ по учебным предметам, входящим в состав вариативной части базисного учебного плана, Школа вправе осуществлять самостоятельно.
Освоение общеобразовательной программы основного общего и среднего образования завершается обязательной итоговой государственной аттестацией выпускников, порядок проведения которой определяется центральным исполнительным органом Республики Казахстан в области образования.
Школа самостоятельна в выборе форм, порядка и периодичности промежуточной аттестации обучающихся.
Дисциплина в школе поддерживается на основе взаимного уважения человеческого достоинства обучающихся, педагогов. Применение методов физического, морального и психического насилия по отношению к обучающимся не допускается.
…

2.2 Организация методической работы школы

Методическая работа – это основной вид образовательной деятельности, представляющей собой совокупность мероприятий, проводимых администрацией школы, учителями и воспитателями в целях овладения методами и приемами учебно-воспитательной работы, творческого применения их на уроках и во внеклассной работе, поиска новых, наиболее рациональных и эффективных форм и методов организации, проведения и обеспечения образовательного процесса.
Цель: оказание действенной помощи учителям и классным руководителям в улучшении организации обучения и воспитания школьников, обобщении и внедрении передового педагогического опыта, повышении теоретического педагогического опыта, повышении теоретического уровня и педагогической квалификации преподавателей и руководства школы.
Структурная схема методической службы общеобразовательной школы №3 представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.
…

2.4 Анализ методов решения проблемы

В современных условиях важной областью стало информационное обеспечение, которое состоит в сборе и переработке информации, необходимой для принятия обоснованных управленческих решений. Передача информации о положении и деятельности предприятия на высший уровень управления и взаимный обмен информацией между всеми взаимными подразделениями организации осуществляются на базе современной электронно-вычислительной техники и других технических средств связи.
Информация служит основой для подготовки соответствующих докладов, отчетов, предложений для выработки и принятия соответствующих решений.
Содержание каждой конкретной информации определяется потребностями управленческих звеньев и вырабатываемых управленческих решений.
…

2.6 Декомпозиция комплекса задач

Декомпозиция комплекса задач директора представлена на рисунке 2.3.
Основными направлениями деятельности директора школы являются:
• организация методической, научно-исследовательской, экспериментальной и инновационной работы в школе, руководство ей и контроль за развитием этого процесса;
• работа с персоналом;
• создание условий для повышения квалификации;
• обеспечение высокого качества преподавания;
• осуществление текущего плана учебно-воспитательной работы;
• учет качества и степени обученности учащихся по классам;
• составление отчетов по списочному составу классов;
• контроль за научной работой;
• методическое руководство педагогическим коллективом;
• создание кабинетной системы в школе и постоянное её совершенствование;
• контроль над проблемными подростками;
• профессиональная подготовка.
На рисунке пунктиром выделены функции директора школы, требующие автоматизированного решения.

2.
…

2.7 Обоснование выбора задач, входящих в комплекс

На основе рассмотренной декомпозиции был произведен выбор задач, которые были автоматизированы в данном дипломном проекте. А именно: учет учеников и персонала школы, сведения о родителях учеников, составление всевозможных отчетов. В школе на данный момент отсутствует единая система сбора, учета, анализа и хранения информации, необходимой для директора и завучей.
Всю информацию, которую завуч собирает, оформляют в текстовом редакторе MS Word, MS Excel и сдается как отчет по школе в городской отдел образования и спорта на бумаге формата А4 и электронный вариант.
…

2.8 Анализ аналогов и прототипов предлагаемой информационной системы

В качестве аналога была рассмотрена ИС Петрозаводского государственного университета, РЦ НИТ.
В Петрозаводском университете локальная сеть включает автоматизированные рабочие места руководителей и сотрудников учебного комплекса (“Абитуриент”, “Деканат”, “Учебный отдел”, “Ректорат”), научно-исследовательского (“Научная часть”, “Экономист НИСа”), административно-хозяйственного (“Канцелярия”, “Кадры”, “Международный отдел”, “Социальный маркетинг”), финансового (“Учет и начисление заработной платы”, “Почасовик”, “Учет финансово – расчетных операций”). На каждом рабочем месте пользователям кроме функций конкретного АРМ предоставлены возможности, реализуемые сетевым программным обеспечением, с выходом в Российскую образовательную сеть RUNNet и глобальные сети (Internet).
…

2.9 Внемашинное информационное обеспечение

Внемашинное информационное обеспечение представляет собой информационные потоки входящие и выходящие из объекта автоматизации, т.е. рабочего места директора школы. Внемашинное информационное обеспечение СШ№3 удобно представить в виде DFD-диаграммы (рисунок 2.4). Данный процесс представляет собой преобразование входных потоков данных в выходные в определенной последовательности в соответствии с определенным алгоритмом. В реальном времени за преобразование входных в выходные могут нести ответственность: завучи, директор школы, выполняя обработку входных документов и выпуск отчетов, программа, аппаратно реализованное логическое устройство и т.д. Накопитель данных представляет собой абстрактное устройство для хранения информации, которую можно в любой момент поместить в накопитель и через некоторое время извлечь, причем способы помещения и извлечения могут быть любыми. На рисунке 2.4 накопители обозначены D1, D2.
…

3.1 Информационное обеспечение комплекса задач

Информационное обеспечение – совокупность массивов информации, которые записаны на машинные носители, систем кодирования информации первичных и вторичных документов, схем, описаний, технологий обработки данных, инструкций, которые обеспечивают отображение производства и позволяющие принимать управленческое решение.
Информационное обеспечение (ИО) характеризует состояние объекта управления и является основой для принятия управленческих решений.
Основные принципы создания ИО:
• целостность;
• контроль;
• защита от несанкционированного доступа;
• единство и гибкость;
• стандартизация и унификация;
• адаптивность;
• минимизация ввода и вывода информации.
…

3.2 Разработка структуры ИС

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).
Модель Сущность-Связь (ER-модель) (англ. entity-relationship model (ERM) или англ. entity-relationship diagram (ERD)) — модель данных, позволяющая описывать концептуальные схемы. Предоставляет собой графическую нотацию, основанную на блоках и соединяющих их линиях, с помощью которых можно описывать объекты и отношения между ними какой-либо другой модели данных. В этом смысле ER-модель является мета-моделью данных, то есть средством описания моделей данных.
…

3.3.1 Язык программирования Java

Для индивидуального задания средство автоматизации язык программирования JAVA.
Программы на Java транслируются в байт-код, выполняемый виртуальной машиной Java (JVM) — программой, обрабатывающей байтовый код и передающей инструкции оборудованию как интерпретатор, но с тем отличием, что байтовый код, в отличие от текста, обрабатывается значительно быстрее.
Достоинство подобного способа выполнения программ — в полной независимости байт-кода от операционной системы и оборудования, что позволяет выполнять Java-приложения на любом устройстве, для которого существует соответствующая виртуальная машина. Другой важной особенностью технологии Java является гибкая система безопасности благодаря тому, что исполнение программы полностью контролируется виртуальной машиной.
…

3.4 Характеристика входной информации

Входной информацией являются следующие сведения:
1 информация об учениках (ФИО, адрес и т.д.);
2 информация о преподавателях (ФИО, адрес, должность, образование и тд.);
3 информация о родителях (ФИО, место работы, степень родства и тд.);
4 телефоны персонала школы и учеников;
5 вспомогательные справочные данные (улицы, национальности, образования, организации);
6 информация о классах (учебный год, классный руководитель).
По следующим данным будет формироваться выходная информация по школе:
1 данные об учениках;
2 данные о педагогических кадрах;
3 данные о родителях;
4 количество персонала;
5 телефоны персонала и учеников;
6 аналитические данные по ученикам и персоналу школы (строятся диаграммы, отображающие информацию более наглядно и интуитивно понятно).

3.
…

3.5 Работа с приложением

По сколько программа кроссплатформенна, то единственным способом работы с информационной системой будет браузер.
Веб-обозреватель, браузер (от англ. Web browser; вариант броузер — неправильно) — программное обеспечение для просмотра веб-сайтов, то есть для запроса веб-страниц (преимущественно из Сети), их обработки, вывода и перехода от одной страницы к другой.
Большинство браузеров умеют также показывать оглавление FTP-серверов.
Браузеры постоянно развивались со времени зарождения Всемирной паутины и с её ростом становились всё более востребованными программами. Ныне браузер — комплексное приложение для обработки и вывода разных составляющих веб-страницы и для предоставления интерфейса между веб-сайтом и его посетителем.
…

3.6 Структура главного меню

Основной формой диалога между системой и пользователем является меню, которое облегчает работу с приложением. Законченный проект имеет пользовательское меню, которое содержит команды, предназначенные для выполнения конкретных задач.
На рисунке 3.4 представлена схема главного меню информационной системы «Школьник». Главное меню приведено на рисунке 3.5.
Структура программы разработана таким образом, что любую страницу можно открыть из текущей (рабочей) страницы, все страницы приложения вызываются из главного меню.

Рисунок 3.4 – Структура главного меню ИС «Школьник»
Главное меню содержит следующие пункты:
Справочники:
• учебные заведения;
• должности
• классы;
• место телефона;
• национальности;
• образование;
• организации;
• степени родства;
• улицы;
• уроки;
• учебные годы.
…

3.7 Инструкция пользователя

Для запуска информационной системы необходимо запустить любой браузер. После чего в строке адреса нужно ввести: http://localhost:18089/school.
При запуске веб-приложения появляется главная страница программы, в которой требуется авторизоваться для входа в систему. Главная страница показана на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6 – Главная страница

Таким образом, осуществляется защита данных, находящихся в базе от несанкционированного доступа.
После ввода необходимого имени пользователя и пароля открывается страница с учениками (рисунок 3.7).
В случае неправильного ввода логина и пароля система остается на главной странице, а поля вводе очищаются.
После успешного входа в систему открывается страница «Ученики».
Для дальнейшей работы из выпадающего списка «Класс» необходимо выбирать учебный класс.
После этого отображаются данные обо всех классах за все учебные года.
Для того, чтобы видеть классы только в текущем учебном году необходимо поставить галочку «Текущий год».
…

3.8 Алгоритм работы ИС

На рисунке 3.28 показан алгоритм работы информационной системы «Школьник».
Информационная система построена таким образом, что все данные, которые вводятся (выводятся) реализованы с помощью встроенного языка запросов SQL. SQL (Structured Query Language — язык структурированных запросов) — универсальный компьютерный язык, применяемый для создания, модификации и управления данными в реляционных базах данных.
Поскольку SQL не является языком программирования (то есть не предоставляет средств для автоматизации операций с данными), вводимые разными производителями расширения касались в первую очередь процедурных расширений. Это хранимые процедуры (англ. stored procedures) и процедурные языки-«надстройки». Практически в каждой СУБД применяется свой процедурный язык.

Рисунок 3.
…

4.1 Система управления охраной труда на предприятии

• Система управления охраной труда является неотъемлемой частью управления производством и определяет задачи по обеспечению здоровых и безопасных условий труда в соответствии с законодательством и действующими в отрасли нормативно-техническими документами.
• Система управления устанавливает функции, задачи и содержание работ по обеспечению безопасности труда, определяемые законодательными, руководящими и нормативно-техническими документами, а также взаимосвязь работы служб и подразделений в управлении охраной труда в соответствии с их функциональными обязанностями.
• Управление охраной труда осуществляется путем организации работ в области охраны труда, информации о состоянии охраны труда на рабочих местах, участках, в цехах и подразделениях и принятия управленческих решений.
…

4.2 Санитарно-гигиенические требования к рабочему месту

Работа на компьютере связана со значительной концентрацией внимания, зрительным напряжением и эмоциональной нагрузкой. Во время работы компьютера создаются специфические условия микроклимата: повышается температура воздуха, понижается влажность, изменяется ионный состав воздуха. Наблюдается также повышенный уровень электромагнитных излучений и статического электричества. Эти явления могут вызвать отклонения в состоянии здоровья, которое проявляется в первую очередь в том, что у человека снижается работоспособность, быстро наступает зрительное утомление, затем появляются признаки ухудшения зрения, нарушение функционального состояния центральной нервной системы.
Для снижения вредного воздействия компьютера на человека необходимо соблюдать определенные требования к условиям работы и рабочему месту. Кроме того, необходимо строго соблюдать режим работы на компьютере.
…

4.3 Характеристика помещения и факторы, действующие на оператора в процессе его труда

Помещение, в котором находится рабочее место оператора ЭВМ, имеет следующие характеристики:
• длина помещения: 7 м;
• ширина помещения: 5 м;
• высота помещения: 3 м;
• число окон: 2;
• число рабочих мест: 2;
• цвет окраски потолка: белый;
• цвет окраски стен: светло-голубой;
• тип светильника: двухламповый ОД;
• количество светильников: 5;
• вид выполняемых работ: оперативная работа с прикладной программой в диалоговом режиме.
• напряжение зрения.
Развитию утомляемости на производстве способствуют следующие факторы:
• неправильная эргономическая организация рабочего места, нерациональные зоны размещения оборудования по высоте от пола, по фронту от оси симметрии и т.д.;
• характер протекания труда.
…