ок. Приложение 1. Диплом. Вставить разрыв страницы, чтобы введение начиналось с новой страницы
 Скачать 2.39 Mb.
|
 |
| | Личный кабинет студента МГТУ | Электронная информационно-образовательная среда ДГТУ | Учебный портал РУДН | Личный кабинет студента МГИМО | ИС «Деканат» |
| Web-интерфейс | + | - | - | + | - |
| Личный кабинет | + | + | - | + | - |
| Отчёты | - | - | + | - | + |
| Журнал | - | + | + | - | + |
| Лицензия | Проприетарная | Проприетарная | Проприетарная | Проприетарная | Коммерческая |
На основе приведенной таблицы можно сделать следующие выводы:
Возможность вести журнал успеваемости непосредственно преподавателю есть только у систем:
(оформить как маркированный список)
электронная информационно-образовательная среда ДГТУ;
учебный портал РУДН;
информационная среда «Деканат»;
Web-интерфейс присутствует только у систем:
Личный кабинет студента МГТУ;
Личный кабинет студента МГИМО.
Возможность создавать отчёты и экспортировать их имеют системы:
учебный портал РУДН;
информационная система «Деканат».
Главный недостаток всех этих систем в том, за исключением информационной системы «Деканат», что они являются проприетарными. Доступ к этим системам есть только у сотрудников, студентов и преподавателей тех вузов, в которых они созданы и эксплуатируются. Информационная система «Деканат», в свою очередь, разрабатывается сторонней коммерческой организацией и является полностью коммерческим проектом с оказанием платных услуг по техническому сопровождению и последующей доработкой функционала системы.
(Начать главу с новой страницы.
Оформить, как многоуровневый список)
2 Анализ функциональных требований разрабатываемой системы
2.1 Рассмотрение функциональных требований
Электронный журнал преподавателя вуза – система, позволяющая участникам учебного процесса в онлайн режиме фиксировать и получать информацию о текущих и итоговых оценках, графике контрольных точек и заданиях к ним и т.д.
Основным функциональным назначением разрабатываемой системы «Электронный журнал» является увеличение скорости заполнения документов и упрощение их обработки, что позволит увеличить производительность труда преподавателя, занятого обучением студентов. Данная система позволит получить доступ к ведомости успеваемости в любом месте с компьютером, подключенным к сети.
Функциональность электронного журнала в разы превышает функциональность классического бумажного носителя и в перспективе своего развития электронный журнал может стать одним из элементов учебного процесса на всём этапе обучения студентов. Использование электронного журнала существенно облегчит процесс заполнения, исправления и передачи информации, которая до этого представлялась в обычном рукописном или печатном формате.
При организации журнала системе необходимо создать таблицу, представляющую из себя список студентов, в которую преподаватель может заносить оценки, полученные студентами за те или иные работы, а также выставлять пропуски за занятия. Оценки должны ставится простым вводом числового значения оценки в колонку. Пропуск выставляется вместо оценки, так как предполагается, что отсутствующий студент не может получить баллы заочно. Отрицательное число в колонке заменяется на пропуск, так же пропуск можно поставить, нажав «н» на русской раскладке клавиатуры или нажав на любую другую клавишу. Необходима возможность удаления журнала. Журнал удалится безвозвратно, со всеми оценками.
Для подведения результатов обучения студентов необходима возможность вывода суммарного количества пропусков за отдельно взятый месяц или целый семестр и среднего балла в статистику.
Интерфейс электронного журнала должен быть организован и оптимизирован для достижения максимальной эффективности использования. Поэтому необходимо сделать его интуитивно понятным, простым и не загромождённым лишними функциями. Для удобства все пункты меню должны быть вынесены в боковую панель, а не распределены по всему интерфейсу.
Так же элементарные функции журнала, могут быть дополнены различными сервисами: оповещение учащихся, проведение опросов и тестов, библиотеки лекционного и информационных материалов, анализ успеваемости учащихся и многое другое.
Журнал должен предоставлять функционал студентам, преподавателям и сотрудникам вуза.
(Оформить, как многоуровневый список)
2.2 Пользователи системы и роли
Для возможности контроля пользователей и безопасности разрабатываемого web-приложения необходимо использовать механизм ролей, которые могут назначаться пользователю для предоставления доступа. Исходя из того, что журнал успеваемости могут редактировать только сотрудники вуза и преподаватели, то и доступ к такой возможности системы должен быть только у них. Так как в состав обязанностей преподавателей не входит создание групп и регистрация студентов, то и в системе их нужно оградить от таких возможностей.
Таким образом разрабатываемое web-приложение должно обеспечивать функционал для четырёх ролей пользователей:
неавторизированный пользователь;
администратор;
преподаватель;
студент.
Неавторизированный пользователь – это тип пользователя, который не прошёл авторизацию или регистрацию в системе. Во втором случае такой пользователь не имеет логина и пароля для авторизации и ему необходима регистрация. Неавторизированный пользователь имеет доступ к минимальному функционалу системы.
Администратор – это управленческий тип пользователя. Данная роль позволяет сотруднику вуза пользоваться всеми функциями системы. Основное назначение администратора создание и редактирование групп студентов.
Преподаватель – это пользователь, который имеет полный доступ к журналу. Данная роль позволяет сотруднику вуза занимается заполнением журналов, выставлением оценок и пропусков.
Студент – эта роль позволяет пользователю просматривать успеваемость.
Пользовательский интерфейс должен формироваться в соответствии с выданными пользователю правами и привилегиями.
Пароли пользователей не должны храниться в открытом виде. Для проверки целостности информации и хранения хэшей паролей следует применять хеш-функцию md5 с добавлением секретного слова к строке с паролем перед хешированием.
(Оформить, как многоуровневый список)
2.3 Состав выполняемых функций
Любая предоставленная системой функция должна быть доступна для одной или нескольких ролей пользователей.
В режиме работы с неавторизованным пользователем система должна предоставлять ему следующий функционал:
возможность авторизоваться;
возможность зарегистрироваться;
возможность прочитать информацию о сайте.
В режиме работы со студентами система должна предоставлять следующий функционал:
возможность выйти из аккаунта;
возможность изменить информацию в своём профиле;
возможность прочитать информацию о сайте;
возможность узнать оценку за отдельное занятие;
возможность узнать средний балл за месяц или семестр;
возможность узнать количество пропусков за месяц или семестр;
возможность узнать темы аттестационных работ, которые ему нужно выполнить в рамках курса;
возможность видеть оценки за выполнение аттестационных работ;
возможность узнать тему и вариант расчётно-графической работы (если она предусмотрена в учебном плане дисциплины);
возможность видеть оценку за выполнение расчётно-графической работы;
возможность видеть оценку за межсессионную аттестацию.
В режиме работы с преподавателем система должна предоставлять следующий функционал:
(оформить, как маркированный список)
возможность выйти из аккаунта;
возможность изменить информацию в своём профиле;
возможность прочитать информацию о сайте;
возможность поставить оценку или пропуск за занятие;
возможность установить тему занятия;
возможность установить тему аттестационной работы;
возможность выставить оценки за аттестационную работу;
возможность выставить оценки за межсессионную аттестацию;
возможность узнать средний балл студента за месяц или семестр;
возможность узнать количество пропусков студента за месяц или семестр.
Для демонстрации функциональных требований разрабатываемой системы была создана диаграмма вариантов использования.
Рассмотрим вариант использования «Просмотр успеваемости студентов». Данный вариант использования является включенным в вариант использования «Открыть группу», и позволяет преподавателю просмотреть оценки студентов за занятия, статистику пропусков и среднего балла студентов, оценки за расчётно-графические работы и межсессионную аттестацию.
После того как пользователь пройдёт авторизацию в системе он может открыть список групп нажав на кнопку «Открыть группу». После этого откроется страница со списком всех групп, выбрав необходимую группу и нажав на неё откроется страница выбранной группы. В случае если авторизирован студент, после нажатия на кнопку «Открыть группу» откроется группа, к которой принадлежит студент. На левой части страницы группы располагается список студентов, на правой стороне располагается список предметов. Выбрав необходимый предмет и нажав на него откроется журнал преподавателя в виде таблицы. В ячейках таблицы находятся оценки за занятия или пропуски.
Для удобства чтения и заполнения журнала выводится только один месяц, для выбора месяца необходимо нажать на выпадающий список и изменить месяц. Статистика студентов, оценки за расчётно-графические работы (если они предусмотрены в учебном плане дисциплины), контрольные работы, курсовые проекты, зачёты, экзамены и межсессионную аттестацию вынесены на отдельные складки соответственно.
Нажав на вкладку «Статистика» откроется таблица со списком студентов. Строками данной таблицы являются студенты, а в колонках данной таблицы выводятся вычисленные значения:
пропуски за месяц;
пропуски за семестр;
средняя оценка.
(Оформить, как много уровневый список)
2.4 Анализ и выбор технологий
Мир информационных технологий крайне динамичен и развивается очень стремительно. При разработке электронного журнала необходимо в первую очередь определиться с рядом вопросов: будет ли его приложение обычным нативным (специально собранным под конкретную платформу) или это будет платформонезависимое web-приложение, какой язык программирования использовать при разработке системы, какое СУБД использовать для управления базой данных.
Проведем сравнительный анализ возможностей нативного приложения и web-приложения. Результат анализа представлен в виде таблицы (ввести перекрестную ссылку на таблицу).
(Ввести номер таблицы)
Таблица Сравнительный анализ возможностей нативного приложения и web-приложения
| | Обычные приложения | Web-приложение |
| Доступ к сети Internet | Не требуется | Необходим |
| Установка и обновление | Инсталляция, локальное обновление | Единовременная настройка для всех пользователей. Централизованное обновление. |
| Интерфейс | Стандартный | Разнообразный |
| Совместимость | Зависимость от платформы | Платформонезависимое |
| Графика (анимация) | Быстрый отклик | Медленный отклик (зависимость от передачи данных по сети) |
| Шрифты | Только установленные у пользователя | Любые, подгрузка шрифтов из Internet |
| Поиск | Нет | Есть |
| Общий доступ | Только при дополнительных настройках | Изначальный общий доступ |
| Тестирование | Только тестовой группой разработчика | Тестовой группой разработчика и группой привлеченной в соцсетях |
В отличии от простых нативных приложений, которые взаимодействуют с операционной системой пользователя, Web-приложения взаимодействуют с браузером, установленном на устройстве пользователя. Это значительно расширяет аудиторию программы, позволяет работать на всех современных устройствах и упрощает процедуру настройки и обновления приложения. Адаптивный HTML позволяет легко подстраивать дизайн под размер экрана монитора, загружать шрифты. Главным же недостатком web-приложения является его низкая производительность, связанная с зависимостью передачи данных по сети Internet. Простые нативные приложения демонстрируют высокую производительность и используют все специфические возможности платформы, но при этом они работают только на одной платформе и при установке их на другую платформу требуют полной переработки (переписания). Главным и неоспоримым достоинством web-приложения является его платформонезависимость, включая мобильные платформы и позволяющая поддерживать все современные устройства (рисунок перекрестная ссылка на рисунок).
Рисунок (вставить номер рисунка) – Достоинства Web-приложения
Простые нативные приложения предоставляют разработчику больше возможностей, однако web-приложения намного дешевле и проще с точки зрения развертывания на широком парке устройств. Гибридные решения, объединяющие оба способа подхода, наиболее перспективны, но в тоже время они наиболее сложны в написании универсального приложения без использования простого кода и требуют специализированных программ разработчика.
Проведя сравнительный анализ, для разработки электронного журнала, в качестве приложения мною выбрано web-приложение.
MySQL – самая популярная и самая распространённая из существующих систем управления базами данных. Данная СУБД является оптимальным решением для малых и средних приложений и представляет собой надёжную и исключительно быстродействующую систему управления базами данных. MySQL проста в освоении и предоставляет широкий функционал разработчику. Кроме того, MySQL бесплатна и распространяется на условиях общей лицензии GNU.
PostgreSQL – это объектно-реляционная система управления базами данных. Данная СУБД пользуется меньшей популярностью чем MySQL, но обладает не меньшим функционалом и так же бесплатно распространяется. PostgreSQL отличается от других СУБД тем, что обладает объектно-ориентированным функционалом, в том числе полной поддержкой концепта ACID.
Microsoft SQL Server – это система управления базой данных разработанная компанией Microsoft. SQL Server имеет большой функционал, но является коммерческим продуктом. Бесплатная версия данной СУБД обладает ограниченным функционалом.
SQLite – это встраиваемая в приложение база данных, которая поддерживает достаточно полный набор команд SQL. SQLite не имеет пользовательского интерфейса что затрудняет освоение. Кроме того, SQLite бесплатна и распространяется на условиях общей лицензии GNU.
MongoDB – это документо-ориентированная NoSQL система управления базой данных. Данные в MongoDB хранятся в документах, которые объединяются в коллекции. Каждый документ представляет собой JSON-подобную структуру.
Сочетание PHP и MySQL – один из самых удобных подходов к динамическому web-конструированию, основанному на использовании баз данных. Этот подход удерживает свои позиции, не смотря на распространение интегрированных сред разработки, такими как Ruby on Rails, освоение работы с которыми даётся значительно труднее. Благодаря тому, что исходные коды открыты и доступны это технологическое сочетание можно использовать бесплатно. Поэтому для решения всех поставленных задач из рассмотренных языков программирования и СУБД мною выбраны PHP и MySQL.
Для уменьшения трудозатрат на разработку web-приложений программисты используют паттерны (англ. pattern - шаблон) – повторяемые архитектурные конструкции, представляющие собой решение проблемы проектирования в рамках некоторого часто возникающего контекста. Такой подход ускоряет разработку и позволяет снизить количество ошибок.
Большинство современных разрабатываемых систем строится по схеме MVC. MVC (Model-view-controller, «модель-представление-контроллер», «модель-вид-контроллер») - набор архитектурных идей, принципов и подходов, которые могут быть реализованы различными способами с использованием различных паттернов. MVC предполагает разделение данных приложения, пользовательского интерфейса и управляющей логики на три отдельных компонента: модель (model), представление (view) и контроллер (controller). Модель предоставляет данные предметной области представлению и реагирует на команды контроллера, изменяя свое состояние. Представление отвечает за отображение данных предметной области (модели) пользователю, реагируя на изменения модели, и также принимает команды пользователя и передает их контроллеру. Контроллер интерпретирует действия пользователя, оповещая модель о необходимости изменений. Такая схема использования позволяет производить модификацию одного из компонентов и при этом оказывать минимальное воздействие на остальные. Упрощённая схема данной подели представлена на рисунке (вставить перекрестную ссылку на рисунок).
Рисунок (вставить номер рисунка) – Схема MVC
Основная цель применения этой концепции состоит в разделении бизнес-логики (модели) от её визуализации (представления, вида). За счет такого разделения повышается возможность повторного использования кода. Наиболее полезно применение данной концепции в тех случаях, когда пользователь должен видеть одни и те же данные одновременно в различных контекстах и/или с различных точек зрения.
Исходя из анализа вышесказанного и поставленных задач, мне необходимо разработать многостраничное WEB-приложение с насыщенным и интуитивно понятным графическим дизайном.
При выборе графического решения должны быть использованы преимущественно светлые и контрастные цвета, оформление должно быть разработано в достаточно консервативном ключе. На первой странице не должны присутствовать много сливающегося текста, а также агрессивные и темные цветовые сочетания, и графические решения.
Для разработки приложения принято решение использовать набор готовых css-шаблонов для быстрого построения типичных виджетов UI. На данный момент — это весьма распространенный подход, что породило большое количество подобных решений. Один из самых популярных и свободных инструментов для front-end разработки WEB-приложений это Bootstrap 4, именно этот CSS/HTML фреймворк будет использоваться при разработке UI компонентов. Для реализации некоторых функций Bootstrap будет использоваться библиотека jQuery. Некоторые графические компоненты предоставляемы этим инструментом показаны и описаны ниже.
Благодаря этому подходу можно без использования дополнительных CSS правил размещать графические элементы на странице так, как это необходимо для дизайна. При этом возможно вложение сеток друг в друга, что дает дополнительную гибкость как в разработке, так и в последующей корректировке страницы.
В коде это будет выглядеть следующим образом:
Рисунок – Код 12-колоночной разметки
(вставьте разрыв страницы. Оформите заголовки как много уровневый список)
3 Проектирование и реализация
3.1 разработка структуры базы данных
На основе функциональных требований, рассмотренных во второй главе, была спроектирована структура базы данных. Спроектированная база данных имеет 14 таблиц. Схема базы данных представлена на рисунке (перекрестная ссылка на рисунок).
Рисунок (вставьте номер рисунка) – Схема базы данных
Рассмотрим таблицу Students. Данная таблица предназначена для хранения информации о студентах.
Пример заполнения таблицы Students представлен на рисунке (перекрестная ссылка на рисунок).
Рисунок (вставьте номер рисунка) – Заполнение таблицы Students
(оформите как элемент многоуровневого списка)
3.3 Реализация рабочей области преподавателя.
Для того чтобы пользователь получил доступ к рабочей области преподавателя, необходимо пройти авторизацию. После авторизации преподаватель может изменить информацию о себе в профиле. Для того чтобы перейти в профиль (рисунок (перекрестная ссылка на рисунок)), нужно нажать на логин в левой части страницы. После ведения информации в поля необходимо нажать кнопку «Сохранить». Отредактированный профиль позволит видеть в левом углу информацию о пользователе (рисунок (перекрестная ссылка на рисунок)).
Рисунок (вставьте номер рисунка) – Редактирование профиля
(оформите как элемент многоуровневого списка)
3.4 Реализация рабочей области студента
Для того чтобы пользователь получил доступ к рабочей области студента, необходимо пройти авторизацию. После авторизации студент может изменить информацию о себе в профиле. Для того чтобы перейти в профиль, нужно нажать на логин в левой части страницы. После ведения информации в поля необходимо нажать кнопку «Сохранить». Отредактированный профиль позволит видеть в левом углу информацию о пользователе. Студент может открыть необходимый журнал, нажав кнопку «Открыть группу», выбрав необходимую группу и предмет (рисунок перекрестная ссылка на рисунок).
Рисунок (вставьте номер рисунка) – Рабочая область студента
(оформите как заголовок 1 уровня)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В рамках поставленных в работе задач выполнен сравнительный анализ существующих систем учёта успеваемости студентов. Выполненный анализ показал актуальность разработки системы. Так же результаты анализа и изучения существующих аналогов системы «Электронный журнал преподавателя» были использованы при разработке функциональных требований к разработанной системе.
Во время работы был выполнен анализ технологий, необходимых для разработки системы. В частности, были проведены анализы языков web-программирования, систем управления базами данных. В результате анализа предпочтение было отдано языку web-программирования PHP и СУБД MySQL, по причине того, что связка данных технологий является одним из самых удобных подходов к динамическому web-программированию. Так же были изучены наборы инструментов для разработки интерфейса и типографики сайта.
Результатом выполнения выпускной квалификационной работы является web-приложение позволяющее участникам учебного процесса в онлайн режиме фиксировать и получать информацию о текущих оценках и пропусках за занятия, получать и фиксировать информацию о итоговых оценках, оценках за аттестационные испытания.
(Сделайте разрыв страницы. Оформите как заголовок 1 уровня)
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
(Оформите список литературы как нумерованный список)
ABBYY PassportReader: [Электронный ресурс]. URL: https://www.abbyy.com/ru-ru/passportreader-sdk/. (Дата обращения: 28.03.2020)
Beorg Smart Vision [Электронный ресурс]. URL: https://beorg.ru/raspoznavanie-pasportov/. (Дата обращения: 28.03.2020)
Smart IDReader [Электронный ресурс]. URL: https://smartengines.ru/smart-idreader/. (Дата обращения: 28.03.2020)
Passport Vision [Электронный ресурс]. URL: https://passportvision.ru/. (Дата обращения: 29.03.2020)
Cognitive Passport [Электронный ресурс]. URL: https://passport-scanner.ru/product/raspoznavanie-pasportov/cognitive-passport-api-detail (Дата обращения: 29.03.2020)
Regula Document Reader [Электронный ресурс]. URL: https://regulaforensics.com/ru/. (Дата обращения: 29.03.2020)
Документация по C#. [Электронный ресурс] URL: https://docs.microsoft.com/ru-ru/dotnet/csharp/ (Дата обращения 19.04.2020)
Руководство по программированию в Windows Forms [Электронный ресурс] URL: https://metanit.com/sharp/windowsforms/ (Дата обращения 03.05.2020)
Десктопное приложение или веб-клиент, вот в чем вопрос! [Электронный ресурс] URL:
https://ecm-journal.ru/post/Desktopnoe-prilozhenie-ili-veb-klient-vot-v-chem-vopros.aspx (Дата обращения 02.05.2020)
Документ в перспективе что с ним делать? [Электронный ресурс] URL: https://habr.com/ru/post/223507/ (Дата обращения 20.04.2020)