ЗАДАНИЕОсновная учебная литература
1. Федотов, Г. А. Инженерная геодезия: учебник / Г. А. Федотов. – 2-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2007. – 463 с. 2. Поклад, Г. Г. Геодезия: учеб. пособие для вузов / Г. Г. Поклад, С. П. Гриднев. – М.: Академический Проект, 2008. 592 с. 3. Куштин, И. Ф. Геодезия: учебно-практическое пособие / И. Ф. Куштин [и др.]. – Ростов н/Дону: Феникс, 2009. – 909 c. 4. Попов, В. Н. Геодезия: учебник для вузов / В. Н. Попов [и др.]. – М.: Мир горной книги, 2007. – 722
Дополнительная литература 5. Перфилов, В. Ф. Геодезия: учебник для вузов / В. Ф. Перфилов, Р. Н. Скогорева, Н. В. Усова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш.шк., 2006. – 350 с. 6. Маслов, А. В. Геодезия / А. В. Маслов, А. В. Гордеев, Ю. Г. Батраков. – М.: КолосС, 2006. – 598 с. 7. Бузук, Р. В. Геодезия: конспект лекций / Р. В. Бузук; Кузбас. гос. техн. ун-т: – Кемерово, 1997. – 122 с. 8. Куштин, И. Ф. Инженерная геодезия. / И. Ф. Куштин, В. И. Куштин. – Ростов-на Дону: Феникс, 2003 – 416 с. 9. Визгин, А. А. Практикум по инженерной геодезии / А. А. Визгин [и др.]. – М.: Недра, 1989. – 285 с. 10. Киселев, М. И. Основы геодезии / М. И. Киселев, Д. Ш. Михелев. – М.: Высш. шк., 2003. – 368 с. 11. Захаров, А. И. Нивелиры. Конструкция, сервис, ремонт, эксплуатация: практич. пособие для вузов / А. И. Захаров [и др.]. – М.: Академический проспект, 1010. – 205 с. 12. Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. – М.: Недра, 1989. – 286 с. 13. Неумывакин, К. Ю. Земельно-кадастровые геодезические работы К. Ю. Неумывакин [и др.]. – М.: КолосС, 2008. – 184 с. 14. Дементьев, В. Е. Современная геодезическая техника и её применение: учеб. пособие для вузов. – 2-е изд. / В. Е. Дементьев. – М.: Академический проспект, 2008. – 591 с.
Методические указания 15. Топографические карты и планы. Решение задач: метод. указания по выполнению лабораторных работ по геодезии / сост.: В. А. Горбунова, А. Н. Илюшкина; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 2007. – 51 с.
Исполнитель: студент группы 4201 И.Д.Сиразитдинов Руководитель: доцент кафедры АСОИУ З.Т.Яхина
Оценка _________________________
Подпись _________________________
«____» _________________ 2012 г.
Казань 2012 СОДЕРЖАНИЕ
1. Задание 2. Анализ и описание предметной области 3. Цели и задачи создания базы данных «Учителя-ученики» 4. Проектирование базы данных 4.1. Входные и выходные данные задач 4.2. Инфологическое проектирование базы данных 4.3. Выбор СУБД 4.4. Даталогическое проектирование базы данных 4.4.1. Нормализация отношений 4.4.2. Определение структуры таблиц реляционной базы данных «Учителя-ученики». 5. Автоматизированная информационная система на основе базы данных «Учителя-ученики» 5.1. Структура информационной системы 5.2. Запросы на выборку данных для решения поставленных задач 5.3. Отчеты по результатам решения задач 5.4. Организация интерфейса с пользователем 6. Приложения 7. Литература
ЗАДАНИЕ Выполнить проектирование и создать базу данных «Учителя-ученики» для автоматизации управления учебного процесса.
2. АНАЛИЗ И ОПИСАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ В средней школе, как правило, учится большое количество учеников. Возникает необходимость хранить не только их личную информацию, но и данные по учебе в школе. Однако данный вид информации периодически меняется (четверти, полугодия), вследствие чего возникает необходимость своевременно обновлять данные. Использование автоматизированной системы упрощает данную задачу.
Информация об учениках должна быть полной и включать в себя не только личные данные ученика, но и подробную информацию о его родителях, так как в школе все вопросы решаются через них.
Помимо учеников в школе есть учителя, о которых так же необходимо хранить как личную информацию, так и данные о преподавании и классном руководстве, которые также обновляются каждую четверть.
Система, будучи приближенной к реальной, обладает рядом ограничений: 1) Учитель может не иметь классного руководства. 2) Преподаватель может вести несколько предметов. 3) У класса имеется только один классный руководитель. 4) Учитель может иметь только один класс в классном руководстве.
Работать с данной системой могут 4 вида пользователей: 1) Ученик – обладает наименьшими правами (только чтение), имеет доступ к своему расписанию, информации об одноклассниках. Так же может получить данные о классном руководителе для контакта с ним. 2) Родитель – возможность получения информации о преподавателях и классном руководителе ребенка. Также родитель имеет доступ к личной информации ребенка. 3) Учитель – обладает большими правами (имеет возможность редактировать данные родителей). Помимо того имеет большие права чтения в базе данных: может просматривать информацию о классах, учениках, нагрузке преподавателей и часах распределения предмета. 4) Администрация – обладает максимальными правами в автоматизированной системе. Имеет возможность редактирования, создания новых, удаления любых записей базы данных.
3. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ СОЗДАНИЯ БАЗЫ ДАННЫХ «Учителя-ученики»
Проанализировав предметную область, мы можем сказать, что разработка базы данных для школы актуальна. Целью разработки базы данных «Учителя-ученики» и автоматизированной системы для работы с ней является управление учебным процессом, личными данными, оптимизация нагрузки учителей. Задачами автоматизированной системы являются: 1) Ведение каталога учеников, преподавателей, классов, родителей. · Принятие новых учеников/учителей. · Увольнение учителей. · Исключение учеников. · Редактирование информации учеников/учителей/родителей. 2) Регулирование нагрузки учителей. · Изменение часов нагрузки определенного предмета. · Изменение часов нагрузки учителя. 3) Систематизация учеников в классах, классов в школе.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ
4.1. Входные и выходные данные задач Входными данными задач являются: Информация об учителе, о классе, о учениках.
Информация об учителе: · Табельный номер учителя. · ФИО · Возраст · Стаж · Предмет преподавания · Класс преподавания · Домашний адрес · Домашний телефон
Информация о классе: · Цифра и буква класса · Количество учеников · Номер кабинета · Специализация класса · Табельный номер классного руководства Информация об ученике: · Номер личного дела · ФИО · Дата рождения · Цифра и буква класса · Домашний адрес · Домашний телефон · ФИО родителя · Место работы родителя · Контактный телефон родителя
4.2. Инфологическое проектирование базы данных
На этапе инфологического проектирования базы данных строится инфологическая модель предметной области, которая должна отражать семантику (смысл взаимосвязи объектов) предметной области. ИЛМ строится не для отдельного объекта, а отображает классы объектов и связи между ними. Диаграмма, отражающая связи объектов предметной области, называется диаграммой ER-типа (так как Entity – сущность, Relationship – связь). Выделим основные сущности: · сущность «Учитель»; · сущность «Ученик»; · сущность «Класс»;
Инфологическая модель базы данных «Учителя-ученики» представлена на рис. 1.
Рис.1. Инфологическая модель базы данных «Учителя-ученики».
Сущность «Класс» содержит информацию обо всех сущностях, являясь своеобразным посредником между сущностями «Учитель» и «Ученик». Между сущностями «Учитель» и «Класс» установлены две связи. Первая связь - типа «1:1» - отвечает за классное руководство (тип «1:1» обуславливается ограничениями, описанными ранее). Вторая связь – типа «М:М» - обеспечивает преподавание учителя в определенном классе. Связь между сущностями «Ученик» и «Класс» - «1:М» - определяет принадлежность ученика определенному классу. Устанавливаются ключи – уникальные идентификаторы экземпляров каждой сущности: для сущности «Учитель» - это Табельный номер учителя, для сущности «Ученик» - Номер личного дела, для сущности «Класс» - Цифра и буква класса.
4.3. Выбор СУБД Для проектирования и создания базы данных “Учителя-ученики” я выбрал Microsoft Access 2003 так как, по моему мнению, это наиболее удобная и подходящая программа для решения этой задачи. Microsoft Access 2003 имеет интуитивно понятный интерфейс, который я изучаю уже на протяжении года. По сравнению с MySQL более прост в освоении, имеет неплохую визуализацию, что позволяет использовать данную СУБД для разработки и создания крупных баз данных. 4.4. Даталогическое проектирование базы данных
Даталогическим (логическим) проектированием называют проектирование логической структуры БД в среде конкретной СУБД. Выберем в качестве модели данных реляционную базу данных (РБД). Существуют разные способы проектирования логической структуры РБД. Рассмотрим способ проектирования, основанный на анализе инфологической модели и переходе от нее к реляционным отношениям. Для РБД проектирование логической структуры заключается в том, чтобы разбить всю информацию по отношениям, а также определить состав атрибутов для каждого из этих отношений. От ER-модели перейдем к реляционной модели данных Алгоритм перехода от модели «сущность-связь» к реляционной модели. Модель «сущность-связь» используется на ранних стадиях проектирования БД. Как уже говорилось модель «сущность-связь» является концептуальной моделью и не учитывает особенности конкретной СУБД (допустимые типы и наименования полей и таблиц, ограничения целостности и т.п.). Существует алгоритм однозначного преобразования модели «сущность-связь» в реляционную модель данных (т.е. осуществляется переход от инфологического моделирования к логическому проектированию схемы реляционной БД). Рассмотрим этот алгоритм. 1. Каждой сущности модели «сущность-связь» ставится в соответствие отношение реляционной модели. При этом на имена отношений накладываются ограничения, присущие конкретно СУБД. 2. Каждый атрибут сущности становится атрибутом соответствующего отношения. На имена атрибутов отношения также накладываются ограничения выбранной СУБД. Для каждого атрибута задается конкретный допустимый в СУБД тип данных и обязательность или необязательность данного атрибута (т.е. допустимость или недопустимость Null-значений) 3. Первичный ключ сущности становится первичным ключом соответствующего отношения. Атрибуты, входящие в первичный ключ отношения, автоматически получают свойство отсутствия неопределенных значений (Not Null). 4. В каждое отношение, соответствующее сущности со стороны «многие» (связь 1:N), добавляется набор атрибутов сущности со стороны «один», являющихся первичным ключом сущности со стороны «один». В отношении, соответствующим сущности со стороны «многие», этот набор атрибутов становится внешним ключом. 5. Для моделирования необязательного класса принадлежности у атрибутов, соответствующих внешнему ключу, устанавливается свойство допустимости неопределенных значений. При обязательном классе принадлежности атрибуты получают свойство отсутствия неопределенных значений. 6. Разрешение связей типа M:N. Связи становится в соответствие отношение, имеющего атрибуты, которые в сущностях являются первичными ключами, а в новом отношении будут внешними ключами. Первичным ключом нового отношения будет совокупность внешних ключей. В результате получили следующие отношения: Учитель (Табельный номер учителя, ФИО, Возраст, Стаж, Предмет преподавания, Класс преподавания, Домашний адрес, Домашний телефон).
Класс ( Цифра и буква класса, Количество учеников, Номер кабинета, Специализация класса, Табельный номер классного руководства) Ученик ( Номер личного дела, ФИО, Дата рождения, Цифра и буква класса, Домашний адрес, Домашний телефон, ФИО родителя, Место работы родителя, Контактный телефон родителя) 4.4.1. Нормализация отношений
Следующим шагом в проектировании РБД является нормализация отношений. В результате нормализации мы получили 5 отношений: «Учитель», «Ученик», «Класс», «Родитель», «Список преподавания».
1.Отношение «Учитель»
Табельный номер ФИО Возраст Стаж Домашний адрес Домашний телефон
2.Отношение «Класс»
Номер и буква класса Количество учеников № кабинета Специализация Табельный номер классного руководителя
3.Отношение «Ученик»
№ личного дела ФИО Дата рождения Класс Домашний адрес Домашний телефон
4.Отношение «Родитель»
№ личного дела ученика ФИО родителя Место работы Контактный телефон
5. Отношение «Список преподавания» Табельный номер учителя Предмет Класс
Даталогическая модель нормализованных отношений представлена на рис 2.
4.2.2. Определение структуры таблиц реляционной базы данных «Учитель-ученики»
Определим структуры таблиц в среде СУБД Microsoft Access 2003. Дадим названия таблицам и атрибутам, определим типы данных и размерность атрибутов. В таблицах выберем первичные ключи и индексированные поля.
Таблица 1. Структура таблиц РБД «Учителя-ученики»
Связи между таблицами в базе данных «Учителя-ученики» представлены на рис.3.
5. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА НА ОСНОВЕ БАЗЫ ДАННЫХ «Учителя-ученики»
5.1. Структура информационной системы Для определения структуры информационной системы. необходимо распределить задачи, решаемые в АИС, по пользователям системы: учитель, ученик, родитель, представитель администрации школы. Очевидно, что различным пользователям АИС будет предоставляться различная информация, в зависимости от уровня допуска и административного положения в школе. Наименьший допуск по уровню групповой политики предоставляется пользователям «Ученик» и «Родитель». Больший доступ к данным базы имеют учителя. Полный доступ к АИС с обширными правами на изменение предоставляется администрации школы. Доступ к информации осуществляется путем введения личных данных(ФИО).
Ученик имеет доступ к информации о: 1. Учителях и уроках 2. Одноклассниках 3. Классном руководителе
Для предоставления информации ученику используется одна форма и два отчета:
Родитель может выполнить следующие задачи:
1. Узнать классного руководителя ребенка 2. Узнать учителей, преподающих у ребенка 3. Просмотреть личную информацию ребенка Для просмотра данных, необходимых родителю, используем 3 отчета:
Учитель имеет право: · Узнать: 1. Полную информацию о своем классе (классное руководство) 2. Информацию о любом другом классе в школе 3. Персональную информацию об ученике 4. Информацию о распределении часов предмета 5. Информацию о нагрузке других учителей · Изменить: 1. Информацию о родителях Данные функции реализуются с использованием 5 отчетов и 1 формы:
Права администрации школы: 1. Редактирование личных данных ученика. 2. Принять в школу нового ученика. 3. Исключить ученика. 4. Принять нового учителя. 5. Уволить учителя. 6. Изменить часы нагрузки предмета. 7. Изменить нагрузку преподавателя. 8. Изменить данные родителей учеников. Для реализации данных функций используется 8 форм.
Далее представим связи между таблицами, формами и отчетами для различных компоненты подсистемы.
Рис.11. Структура компоненты для поиска учителей по заданному предмету 5.2. Запросы на выборку данных для решения поставленных задач
Рис.4. Запрос ученика для получения информации о классном руководителе.
Рис.5. Запрос ученика для получения информации об уроках и учителях
Рис.6. Запрос родителя об классном руководителе ребенка
Рис.7. Запрос родителей об учениках-предметниках ребенка
Рис.8. Запрос родителят на просм р личной информации о ребенке
Рис.9. Запрос учителя/администрации на изменение данных родителя
Рис.10. Запрос учителя на получение полной информации о своем классе
Рис.11. Запрос учителя для получения информации о любом классе в школе
Рис.12. Запрос для получения учителем информации об ученике
Рис.13. Запрос для получения учителем информации о часах нагрузки предмета
Рис.14. Запрос для получения учителем информации о нагрузке другого учителя
Рис.15. Запрос администрации для принятия нового ученика в школу
Рис.16. Запрос администрации для принятия на работу нового учителя
Рис.17. Запрос администрации на увольнение учителя Содержимое таблиц и полученные результаты для приведённых запросов посмотреть в приложениях. 5.3. Отчеты по результатам решения задач
В качестве примера создадим «Отчет по нагрузке предмета», который может просматривать учитель в целях оптимизации учебного процесса. Для его создания используем как мастер построения отчетов, так и конструктор. Данный отчет будет формироваться в результате запроса «УчителяНагрузкаПредмет» и будет использовать таблицу, полученную в результате данного запроса. Экранная форма конструктора отчетов приведена на рис.18, а отчет о часах распределения предмета – в приложении.
Рис.18. Конструктор отчета «Отчет по нагрузке предмета».
5.4. Организация интерфейса с пользователем.
При разработке интерфейса пользователя необходимо помнить, что он создается для пользователя, возможно, имеющего слабые навыки работы за компьютером, т.е. не специалиста по АСОИУ. Поэтому, интерфейс должен быть «дружественным», понятным всем, без необоснованных сокращений слов и предложений, а так же лаконичным и без излишеств, которые могут отвлекать. В нашем случае предлагается начать работу с главной формы, на которой размещены кнопки перехода к тому или иному пользователю.
Рис.19. Главная форма «Учителя-ученики»
Рис.20. Окно «Ученик».
Рис.21. Окно «Родитель
Рис.22. Окно «База «Администрация»
6.Приложения.
ТАБЛИЦЫ БАЗЫ ДАННЫХ «Учителя-ученики» Таблица 1. «Учителя»
Таблица 2: «Ученик»
Таблица 3. «Родители»
Таблица 4. «Класс»
Таблица 5. «Список преподавания»
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАПРОСОВ Запрос №1: Ученик - информация о классном руководителе (Иванов Петр Сергеевич).
Запрос №2: Ученик - информация об учителях и уроках (Иванов Петр Сергеевич)
Запрос №3: Родитель – информация о классном руководителе (Иванов Сергей Эдуардович)
Запрос №4: Родитель - информация об учителях и уроках ребенка (Иванов Сергей Эдуардович)
Запрос №5: Родитель – личная информация ребенка (Иванов Сергей Эдуардович)
Запрос №6: Учитель – изменить информацию о родителе (Иванов Сергей Эдуардович)
Запрос №7: Учитель – информация о своем классе (Певцова Галина Анатольевна)
Запрос №8: Учитель – информация о любом классе школы (10Б)
Запрос №9: Учитель – информация о ученике (Антонов Антон Антонович) Запрос №10: Учитель – информация о нагрузке по предмету (Русский язык)
Запрос №11: Учитель – информация о нагрузке другого учителя (Пчелкина Татьяна Васильевна)
Запрос №11: Администрация – уволить учителя (Гусева Наталья Геннадьевна)
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Отчет «Нагрузка по предмету»(Русская литература)
ЛИТЕРАТУРА 1. Ризаев И.С., Яхина З.Т. Базы данных. Учебное пособие. Казань.: КГТУ. 2004. 2. Ризаев И.С., Яхина З.Т. Базы данных. Лабораторный практикум. -Казань, КГТУ, 2004.
|
Рис.3. Связи между таблицами в базе данных
