Разработка информационной системы оценки знаний по базам данных

В этом случае все работы будут выполняться последовательно. Разработка займет около 8 месяцев. Однако, учитывая среднее время жизни программного обеспечения в 1 год, данный вариант не является эффективным. Тем более что работа разной квалификации будет выполняться одним исполнителем (имеющим самую высокую квалификацию для выполнения всех работ). Поэтому разумно использовать исполнителей различной квалификации для выполнения различных работ. Можно выделить следующих исполнителей: руководитель проекта, бизнес-аналитик (далее аналитик), системный архитектор (главный инженер проекта, далее архитектор), программистС++, тестировщик, технический писатель. Определим выполняемые ими работы – таблица 3.3Таблица 3.3 Распределение исполнителей по работамЭтапНомер работыДолжностьКоличество123411Руководитель проекта12Руководитель проекта123Аналитик, архитектор14Архитектор15Аналитик136Архитектор, аналитик27Программист18Архитектор19Архитектор1410Архитектор111Программист112Программист113Тестировщик214Программист115Программист116Технический писатель217Технический писатель118Архитектор119Программист1520Технический писатель121Программист1Для построения сетевого графика выполнения работ необходимо составить перечень событий – таблица 3.4.Таблица 3.4Перечень событий и работСобытияРаботыНомерСодержаниеСодержаниеКод12341Решение о начале работ принятоРазработка технического задания1,22Разработано техническое заданиеСогласование и утверждение технического задания.2,33Техническое задание согласованоРазработка общего описания алгоритма решения поставленных задач.3,4Выбор инструментальных средств.3,54Описание алгоритмов разработаноСогласование и утверждение алгоритмов 4,65Инструментальные средства выбраныСогласование используемых инструментальных средств5,66Эскизный проект согласованРазработка технического проекта6,7Настройка инструментальных средств разработки.6,97Технический проект разработанРазработка пояснительной записки.7,88Пояснительная записка разработанаСогласование и утверждение технического проекта.8,99Технический проект согласованСоздание и настройка базы данных.9,11Разработка программной документации9,10Разработка и согласование методики испытаний, разработка учебно-методического материала для обучения.9,1510Инструментальные средства настроены, программная документация разработанаРазработка и отладка аналитических программных модулей.10,11Разработка интерфейса.10,1211Аналитические модули разработаны, база данных настроенаТестирование, отладка аналитических модулей11,1312Интерфейс разработанТестирование, отладка интерфейса12,1313Аналитические модули и интерфейс протестированИсправление ошибок и устранение выявленных недостатков13,1414Ошибки исправлены, недостатки устраненыИзготовление программы- установщика.14,1515Методика испытаний разработана, установщик изготовлен, учебные материалы подготовленыПроведение испытаний15,1616Испытания системы проведеныКорректировка программы и программной документации по результатам испытаний. 16,1717Корректировка системы и документации проведеныПодготовка и передача программы и программной документации для сопровождения.17,1818Программное обеспечение и документация переданы для сопровожденияУстановка и настройка программы у заказчика. Стыковка с используемым программным обеспечением заказчика.18,1919Система установлена у заказчикаНа основании таблиц 3.2, 3.3 и 3.4 построим сетевой график и определим длительность разработки системы – рисунок 3.1. На рисунке выделен критический путь равный 83,6 дням. Для работ, которые не находятся на критическом пути, указаны резервы работ:полный резерв, определяющий количество времени, на которое можно увеличивать продолжительности выполнения работы или задержать ее начало, не изменяя при этом продолжительности критического пути.свободный резерв, определяющий максимальное количество времени, на которое можно задержать или затянуть выполнение работы, без изменения ранних сроков начала последующих за ней работ, при условии, что начальное событие наступило в свой ранний срок.Таким образом, общая продолжительность разработки Tразр = 83,6 дня (около четырех рабочих месяцев). Как правило, после первоначальной разработки, сетевой график подлежит оптимизации (в настоящее время оптимизация сетевого графика, как правило, выполняется с использованием специального программного обеспечения на ЭВМ). Критерии и методы оптимизации:сокращение величины критического пути за счет перераспределения ресурсов;уменьшение пиковых значений потребляемых ресурсов за счет изменения начальных сроков работ некритических путей.Рис.3.1 – Сетевой графикПри построении сетевого графика было учтено использование нескольких исполнителей при выполнении наиболее важных и длительных работ, которые подразумевают возможность простого разделения работы на нескольких исполнителей. Теоретически, длина критического пути может быть сокращена за счет увеличения количества исполнителей, привлеченных к выполнению той или иной работы. Однако, в данном случае, в связи с особенностями проекта, выполнение обозначенных выше работ несколькими исполнителями потребует применения сложных средств синхронизации разработки и обеспечения взаимодействия исполнителей. Таким образом, дальнейшее увеличение количества исполнителей представляется нецелесообразным. Также невозможным является перераспределение исполнителей по работам, так как в работах, не принадлежащих критическому пути, задействовано лишь по одному исполнителю.Для иллюстрации последовательности проводимых работ проекта используем ленточный график - диаграмму Ганта. Диаграмма Ганта с указанием работ выполняющихся параллельно была построена в среде MSVisio 2007 и изображена на рисунке 3.2.Рис.3.2 – Диаграмма Гантта3.3 Анализ структуры затрат на разработку проекта и обучение персоналаПоскольку разработка системы проводится на территории заказчика и заказчик предоставляет помещения, рабочие места с оборудованием, затраты на выполнение проекта состоят из затрат на заработную плату исполнителям и косвенных затрат (на т.н. накладные расходы).где СЗ/П - заработная плата исполнителей, СНАКЛ - накладные расходы.Затраты на выплату исполнителям заработной платы линейно связаны с трудоемкостью и определяется следующим соотношением:где СЗ.ОСН - основная заработная плата, СЗ.ОТЧ - отчисление с заработной платы. Поскольку найм исполнителей предполагается осуществлять на сдельной основе с оплатой пропорциональной отработанному времени, затрат на дополнительную заработную плату удалось избежать. Произведем расчет основной заработной платы на основе данных по окладам и занятости исполнителей:где ТЗАН - число дней, отработанных исполнителем проекта, ОДН - дневной оклад исполнителя. При 8-и часовом рабочем дне он рассчитывается по соотношению:где ОМЕС - месячный оклад, FM - месячный фонд рабочего времени.Фонд рабочего времени определяется по формуле:,где Dк – количество календарных дней в году, Dв – количество выходных дней в году, Dп – количество праздничных дней в году, без учёта попадающих на выходные дни, tрв – продолжительность рабочего дня в часах.На основании анализа рынка труда и трудоемкости работ, выполняемых исполнителями, рассчитаем их заработную плату. Результаты расчета приведены в таблице 3.5. Используемый обзор заработных плат, включает все налоговые отчисления с основной заработной платы исполнителей. Для наглядности заработная плата округлена в большую сторону до сотен рублей.Таблица 3.5Заработная плата исполнителейДолжностьОклад, руб./мес.Дневной окладруб./деньТрудовые затраты,днейЗаработная плата, руб.Руководитель проекта 60 000282317,148300Бизнес-аналитик35 000164723,238200Системный архитектор50 000235236,986800Программист 40 000188242,479800Тестировщик30 00014111014100Технический писатель25 000117630,736,100В результате, суммарные расходы на заработную плату составляют 303300 рублей.Определим накладные расходы. Под накладными подразумеваются расходы на возможный ремонт оборудования, общехозяйственные расходы, связанные с данным проектом (свет, отопление, уборка помещений, расходные материалы, канцелярские товары и прочее). Примем накладные расходы равными 40% от заработной платы. Поскольку данная система разрабатывается под имеющуюся в аппаратуру с использованием свободно распространяемых компонент, затраты на внедрение отсутствуют.В результате себестоимость проекта составляет 424600 рублей. Круговая диаграмма, демонстрирующая структуру затрат приведена на рисунке 3.3.Рис. 3.3 – Структура затрат на реализацию проекта3.4 Оценка экономической целесообразности реализации проектаПоскольку разрабатываемая система не является тиражируемой и создается для внутренних нужд организации, вопрос определения цены и прибыли от продаж не рассматривается. Однако, при обосновании необходимости создания системы было определенно, что внедрение этой системы позволит при сохранении объема работ сократить время затрачиваемое преподавателями. В результате, снижаются расходы на заработную плату. Учитывая время жизни системы, которое составляет, в среднем, 12 месяцев, из которых 4 месяца идет на разработку и внедрение системы, получаемая прибыль составит (при месячном окладе операторов в 30 000 рублей): рублей. Таким образом, затраты на разработку системы окупятся в течении менее, чем 5 месяцев, прибыль составит 295400 рублей. ВыводыВ результате проведенного исследования и расчетов была обоснована необходимость создания системы автоматизации анализа, определены последовательность работ по созданию системы, количество исполнителей, оптимизированное для создания системы в кратчайшие сроки с минимальными затратами, и сроки их проведения. Согласно составленному календарному плану работ потребуется четыре календарных месяца для разработки. Для реализации системы в указанный срок потребуется восемь специалистов различной квалификации: руководитель проекта, бизнес-аналитик, системный архитектор, два программиста, тестировщик, два технических писателя. Расходы на заработную плату исполнителям составляют наибольшую часть затрат на проект - 303 300 рублей. Затрат на обеспечение разработки и внедрение удалось избежать, использовав помещение и оборудование заказчика. С учетом накладных расходов себестоимость разработки составила 424 600 рублей.В результате автоматизации высвобождается ресурс преподавателя, который может быть высвобожден на выполнение другой педагогической работы, что в денежном выражении, с учетом времени жизни проекта в 1 год, составляет 720 000 рублей. За счет этого проект окупится за 5 месяцев, а прибыль составит 295 400 рублей. Кроме чисто экономической выгоды, данный проект снижает вероятность ошибок в процессе учета данныхГЛАВА 4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ4.1 Обеспечение безопасности при эксплуатации компьютерной техникиДля выполнения перечисленных задач инженеру потребуется находиться в вычислительном центре. В данном разделе дипломной работы рассматриваются проблемы охраны труда в помещении вычислительной лаборатории согласно ГОСТ 12.0.003-74.К основным ОВПФ в вычислительном центре относятся:повышенный уровень шума на рабочем месте;неблагоприятный микроклимат рабочей зоны;повышенный уровень вибрации;недостаточная освещенность рабочей зоны (отсутствие или недостаток естественного света;опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которого может пройти через тело человека;повышенный уровень электромагнитных излучений.Воздействие указанных неблагоприятных факторов способствует развитию различных болезней и переутомлений, поэтому необходимы меры по снижению этих факторов.4.1.1 Неблагоприятный микроклимат рабочей зоныРабота инженера за персональным компьютером малоподвижна, его энергозатраты не превышают 172 Дж/с. Данные работы относятся к категории – легкая (Iа). Нормы микроклимата для теплого и холодного периодов определены в ГОСТ 12.1.005-88 и приведены в таблице 7.1.Таблица 4.1 Нормы микроклиматаПараметрыТеплый периодХолодный периодТемпература, С23-2522-24Относительная влажность, %40-6040-60Скорость движения воздуха, м/с0,10,1Объем помещений, в которых размещены работники вычислительного центра, не должен быть меньше 19.5 м3/чел с учетом максимального числа работающих в смену. Нормы подачи свежего воздуха в помещение, где расположены компьютеры, приведены в таблице 4.2.Таблица 4.2 Нормы подачи свежего воздуха в помещениеХарактеристика помещения, м3/челОбъемный расход подаваемого в помещение свежего воздуха, м3/ч в часОбъем до 20Не менее 30Объем 20-40Не менее 20Объем более 40Естественная вентиляцияДля обеспечения нормирования параметров микроклимата необходимо установить кондиционер. Современные кондиционеры не только регулируют температуру, но и обеспечивают необходимую циркуляцию воздуха, а также влажность. К тому же на них устанавливаются фильтры, что позволяет очищать воздух от примесей и пылей.4.1.2 Повышенный уровень шумаПри работе на персональном компьютере шум, воздействующий на инженера, не должен превышать максимально допустимых уровней звукового давления, определенных в ГОСТ 12.1.003-83* и указанных в таблице 4.3.Таблица 4.3 Нормы уровня шумаУровни звукового давления (дБ), в октавных полосах со средне геометрическими частотами (Гц)Уровни звука и эквивалентные уровни, дБА631252505001000200040008000507161544945424038Существуют разные аппаратные решения для создания «тихих» ПК. Их можно применять как по отдельности, так и в комплексе. Перечислим некоторые из них:Звукоизолирующая прокладка. Прокладка из звукопоглощающей пены, устанавливаемая внутри корпуса, заглушает практически все звуки, создаваемые компонентами ПК. Однако вместе со звуком затрудняется и отвод наружу тепла. Оболочка для жёсткого диска. Диск, заключенный в изолирующую оболочку, гудит тише, но такая конструкция устанавливается только в отсек, соседствующий с CD-приводом. Звукопоглощающий корпус. Если вы собираете ПК самостоятельно, возможно, имеет смысл приобрести корпус с тихими вентиляторами охлаждения как самого корпуса, так и блока питания, а также с расширенными вентиляционными отверстиями. Вентиляторы охлаждения корпуса. Вентиляторы охлаждения корпуса, имеющие специальную конструкцию и термостатический контроль, с одной стороны, подают достаточно воздуха для охлаждения системы, а с другой - создают минимум шума. Вентиляторы охлаждения блока питания. Самым шумным компонентом ПК часто является блок питания. В таких случаях для обретения спокойствия достаточно заменить его на более тихий.4.1.3 Повышенный уровень вибрацииРаботающие персональные компьютеры создают вибрацию, вызванную вращением электродвигателей вентиляторов, дисководов. Нормы вибрации по ГОСТ 12.1.012-90 приведены в таблице 4.4.Таблица 4.4 Нормы вибрацииВид вибрацииСреднеквадратическое значение виброскорости, м/с*10-2 (не более)Логарифмические уровни виброскорости (дБ), в октавных полосах со среднегеометрическими частотами (Гц)В вычислительных центрах12481631,5631,18910,06380,032760,028750,028750,028750,02875Однако работающая компьютерная техника не создает значительных вибраций. Исключение составляют только приводы чтения дисков. Но их относительное время работы невелико, и для снижения вибрации достаточно переставить системный блок со стола на пол. Для большего снижения уровня вибрации часто бывает достаточно открыть корпус, снять крышку и хорошенько подтянуть крепежные винты таких компонентов, как блок питания, дисководы, материнская плата и вентиляторы. Иногда в комплекте с блоком поставляются пластиковые или резиновые шайбы, которые еще больше снижают вибрацию. Недорогие наборы пластиковых прокладок изолируют вентиляторы и другие источники вибраций от корпуса. Существуют такие наборы и для жёстких дисков.4.1.4 Повышенное значение напряжения в электрической цепиПредельно допустимые уровни напряжений и токов в зависимости от времени прикосновения регламентируются в ГОСТ 12.1.038-82* и приведены в таблице 4.5.Таблица 4.5Предельно допустимые уровни напряжений и токовРод токаНорми-руемаявели-чинаПредельно допустимые уровни, не более, при продолжительности воздействия тока, t, с.0,010,10,20,30,40,50,60,70,80,91,0Пере-менный, 50ГцU, ВI, мА6505002501651251008570656550Посто-янныйU, ВI, мА6505004003503002502402302202102004.2 Расчет общей освещенностиПомещения, где расположены компьютеры, должны иметь определенное освещение. Нормы освещенности определены в СНиП 23-05-95 и приведены в таблице 7.6 для данного типа работ.Рассчитываемое помещение имеет следущие характеристики:длина А – 10 м;ширина В – 8 м;высота – 3,7 м;длина подвеса светильников – 0,2 м;высота рабочей поверхности – 0,8 м;Необходимо рассчитать освещение помещения исходя из того, что будет использоваться 20 светильников.Для данного вида работ достаточно использовать одно общее освещение без применения местного. В качестве источников света выбраны люминесцентные лампы, так как они обладают высокой световой отдачей, большим сроком службы, равномерный спектр.Таблица 4.6Характеристика зрительной работыРазряд и подразряд зрительной работыКонтраст объекта различения с фономХарактеристика фонаМинимальный размер объекта различения,(мм)Искусственное освещениеЕстественное освещениеОсвещенность, лкКЕО, %При комбинированном освещенииПри общем освещенииПри верхнем или верхнем и боковом освещенииСредняяточностьIV (г)БольшойСветлыйот 0,5 до 1,0-2004Световой поток одного светильника определяется по формуле,где EH – нормируемое значение освещенности (таблицу 4.7),КЗ – коэффициент запасаS – освещаемая площадьZ=EСР/EМИН, где EСРи EМИН – среднее и минимальное значения освещенностиn – число светильниковUОУ – коэффициент использования светового потокаДля люминесцентных ламп коэффициент Z принимается равным 1,1Значения коэффициента запаса для различных помещений приведены в таблице 4.7.Таблица4.7Значения коэффициента запасаТип помещенияТип источника светагазоразрядныенакаливанияС незначительным содержанием пыли и копоти1,51,3Со средним содержанием пыли и копоти1,81,5Открытые территории1,51,4Используя таблицу 7.7, находим Z=1,5Индекс помещения определяется по формуле ,где А и В – длина и ширина помещения соответственно, hР – высота подвеса над рабочей поверхностью.Так как в рассчитываемом помещении побеленный потолок и светлые стены, то примем значения коэффициентов отражения равными ρП=0,7; ρС=0,5; ρР=0,1. Используя найденные коэффициенты отражения и индекс помещения найдем коэффициент использования светового потока UОУ=0,35Вычислим необходимый световой поток светильника лкДля обеспечения требуемого светового потока выберем лампу ЛДЦ40-1, обеспечивающую световой поток в 2200 лкЛампы будем размещать в светильниках ЛСП02-2x40-13-15, которые имеют габаритные размеры 1234x280x159 ммВнешний вид светильника представлен на рисунке 7.1Рис.4.1 – Внешний вид светильникаСветильники с люминесцентными лампами устанавливают рядами, параллельно длинной стороне помещения или стенке с окнами.Расстояние между светильниками по длине и ширине помещения выбирается из условия La / Lbl,5.Расстояние от крайних светильников до стены выбирается из 0,3 0,5 La, 0,3 0,5 Lb. L1 ~ 0, 6-0,7 м, L2~2 м.Схема размещения светильников в помещении приведена на рисунке 7.2Рис.4.2 – Схема расположения светильников в помещении4.3 Пожарная безопасностьСогласно НПБ 105-03 помещения, где располагаются персональные компьютеры, относятся к категории ‘В’ пожарной опасности, при которой горючие и трудногорючие жидкости, твердые материалы и вещества, а также материалы, которые при взаимодействии с водой, воздухом или друг с другом способны только гореть.СНиП 2101-97 регламентирует число, размеры и конструкторские решения устройства эвакуационных путей. В соответствии с ним выбираем:число выходов – 2;высота потолка в проходах – не менее 2 м;ширина проходов – не менее 0.8 м. Проходы должны иметь естественное и искусственное освещение.Согласно ГОСТ 12.4.009-83* помещения вычислительного центра объемом 200 м2 должны иметь следующие средства пожаротушения:углекислотный огнетушитель ОУ-8 – 1 шт;порошковый огнетушитель ОП-5-01 – 1 шт;спринклерная система пожаротушения.Технические характеристики спринклеров приведены в таблице 4.8Таблица 4.8 Технические характеристики спринклеровПараметрЗначениерасход Q0,6 - 2,5 л/cрабочее давление Pp6 -10 барзащищаемая площадь Sз12 м2-30м2угол распыла120°-240°Cинтенсивность орошения qср0,03 -0,08 л/(с·м2)среднеквадратическое отклонение Sq<50%Возможность работы на растворах пенообразователяЗАКЛЮЧЕНИЕВ рамках выполнения выпускной квалификационной работы, в соответствии с полученным техническим заданием была разработана система тестирования знаний по базам данных. В рамках работы над реализацией тестирующей системы было проанализировано техническое задание на разработку, разработана его информационная часть, сформированы требования к аппаратной, информационной частям системы, выполнено моделирование информационных потоков, функциональное проектирование системы, разработка алгоритмического и программного обеспечения.В качестве средств разработки автоматизированной системы тестирования знанийиспользовалось средство визуального проектирования MicrosoftVisualStudio 2012 и язык программирования VisualC++, а так же язык разметки Web документов HTML, для реализации базы данных использовалась система управления база данных MSAccess 2010.Было разработано алгоритмическое и программное обеспечение тестирующей системы, которое способно накапливать сведения о результатах тестирования и отображать результаты тестирования, а так же дополнять систему новыми тестами и вариантами ответов.С разработанным проектом были проведены все необходимые мероприятия по тестированию и испытанию в среде Windows. На основании проведения тестирования были сделаны следующие выводы:Созданная система выполняет все функции, указанные в ТЗ.Система корректно осуществляет свою работу при работе с большими объемами данных и при выполнении запросов.При тестировании было определено, что система обрабатывает все исключительные ситуации, но имеет недостаточную информационную поддержку сообщений об ошибках и недостаточное описание ошибок.В ходе тестирования на разных конфигурациях было определено, что система способна эффективно работать в среде Windows на компьютере минимальной конфигурацией, все ошибки, выявленные в результате тестирования, были устранены.В завершении работы была проведена оценка экономической эффективности предлагаемых решений, а так же экологической безопасности предлагаемых проектных решений.ЛИТЕРАТУРААрхангельский А.Я. Visualc++. Справочное пособие. — М.: Бином, 2001. — 1024 с.Архангельский А.Я. Программирование в Visualc++. — М.: Бином, 2001. — 564 с.Базы данных: модели, разработка, реализация / Карпова Т.- СПб.: Питер, 2001. –304с.Базы данных: модели, разработка, реализация / Карпова Т.- СПб.: Питер, 2010. –304с.Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. М., 1992. - 654с.Гофман В.Э. Хомоненко А.Д.C++. - СПб.: - Санки-Петербург, 2000. –800с.Гофман В.Э. Хомоненко А.Д. Visual C++6.0. - СПб.: - Санки-Петербург, 2001. –1145с.Якобсон А., Буч Г., Рамбо, Дж Унифицированный процесс разработки программного обеспечения. - СПб.: Питер,2002.-496 с.Мацяшек Л Анализ требований и проектирование систем. Разработка информационных систем с использованием UML. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2002.-432 с.Галатенко В. Информационная безопасность // Открытые системы- 1996. – N 1-4.Жидецкий В. Ц. Охрана труда пользователей компьютеров. – К.: «Освіта», 1999.- 186с.Актуальные проблемы качества педагогического образования: материалы науч.-практ. конф., 1 февр. 2002 г. - Новосибирск : НГПУ, 2002. - 214 с.Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. – М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 2003.Белов А.А. Система анализа результатов тестирования // Университетское образование: Сборник материалов VIIIМеждунар. науч.-методич. конф. - Пенза: ПДЗ, 2004. - С.497-498.Бершадский А.М., Кревский И.Г., Вергазов Р.И. Использование компьютерных средств контроля знаний для проведения междисциплинарного экзамена // Университетское образование: Сборник материалов VIIМеждунар. науч.-методич. конф. - Пенза: ПДЗ, 2003. - С.492-493.Беспалько В.П. Образование и обучение с участием компьютера (педагогика третьего тысячелетия). М.: Изд-во Моск. психол.-соц. Ин-та-Воронеж: Изд-во НПО "МОДЭК", 2002. - 352 с.Васильев В.И., Демидов А.Н., Малышев Н.Г., Тягунова Т.Н. Методологические правила конструирования компьютерных педагогических тестов, М., ВТУ, 2000, 64 с.Фридланд А.Я. Информатика и компьютерные технологии. - М.: Астрель, 2002. – 279 с.Челышкова М.Б. Адаптивное тестирование в образовании М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 2003.- 440 с.Каймин В.А., Горелов Ю.Н., "Об электронных учебниках по информатике и финансовому менеджменту", / Материалы конференции "Информационные технологии в образовании", Троицк. 1998 г.Смирнов А.Н. Проблемы электронного учебника // "Математика в школе", 2000 год., №5