Дипломная работа: Информационная система мотивирования и тренировки школьников и студентов в области информатики

8) требования к эксплуатации и персоналу;

9) прочие требования и ограничения (внешние воздействия, мобильность, автономность и т.п.).

2.4 Основные интерфейсы

Авторизация пользователей - процедура идентификации лица для предоставления доступа к неким ресурсам или возможностям, имеющим ограниченный доступ. Окно авторизации пользователей представлено на рисунке 11.

Рисунок 11 - Окно авторизации пользователей

В разработанной системе пользователь с правами Администратора имеет доступ к справочнику пользователей.

Ведение справочников подразумевает под собой добавление, удаление и редактирование записей в таблицах БД. Окно работы Администратора представлено на рисунке 12.

Рисунок 12 - Окно работы Администратора

Для пользователя с правами Преподавателя предусмотрен доступ к сбросу рейтинга. Окно работы преподавателя представлено на рисунке 13.

Рисунок 13 - Окно работы Преподавателя

В системе предусмотрено ведение личной статистики для каждого Школьника. Окно профиля Школьника представлено на рисунке 14.

Рисунок 14 - Окно профиля Школьника

2.5 Диаграмма компонентов

Диаграмма компонентов - это диаграмма, которая показывает разбиение программной системы на компоненты и связи между ними. В качестве компонентов могут выступать пакеты, файлы, модули и т.п.

Диаграмма компонентов разработанной системы состоит из исполняемого файла “kross.exe” от которого зависят “db.h”, “widget.h”, “main.cpp”, “widget.cpp”, “widget.ui”. Сервер БД состоит из Sqlite, файла базы данных “DB1”. Сервер БД и разработанная система зависят от операционной системы “Windows 7 x64”.

Диаграмма компонентов к системе представлена на рисунке 15.

Рисунок 15 - Диаграмма компонентов

В таблице 7 дано краткое описание основных использованных классов[12], [13], [14].

Полный код системы представлен в приложении В.

Таблица 7 - Основные классы

2.6 Диаграмма развертывания

Диаграмма развертывания в UML моделирует физическое развертывание артефактов на узлах.

Диаграмма развертывания представлена на рисунке 16. Она состоит из рабочей станции. В свою очередь рабочая станция включает в себя компонент “kross.exe” (информационная система мотивирования и тренировки школьников и студентов в области информатики), операционную систему “Windows”, СУБД Sqlite и файл базы данных database.

Рисунок 16 - Диаграмма развертывания

2.7 Программа и методика испытаний

Объектом испытания является разработанная информационная система оценки качества освоения основных образовательных школьных программ.

Цель испытаний - проверка работоспособности основных функций информационной системы, а именно:

- авторизация пользователей;

- прохождение тестов;

- подсчет рейтинга.

Состав и порядок испытаний:

1) запустить информационную систему;

2) в главном окне программы ввести логин, пароль и нажать на кнопку “Авторизация”;

3) в открывшемся окне профиля Школьника выбрать сложность теста и нажать кнопку “Пройти!”.

4) в открывшейся форме ввести ответы на вопросы и нажать кнопку “Готово!”;

5) обновленный рейтинг будет занесен в БД;

6) нажать кнопку “Назад”;

7) система открывает окно профиля Школьника;

8) нажать кнопку “Открыть таблицу рейтингов”

9) система выдаст на экран таблицу с рейтингами и местом Школьника в этой таблице;

10) нажать кнопку “Назад”;

11) система откроет окно профиля Школьника;

12) нажать на кнопку “Выход”.

2.8 Контрольный пример

Для соответствия требованиям к программному обеспечению, был выбран язык программирования C++ с использованием библиотеки Qt.

В данной программе разработано разграничение прав доступа, поэтому пользоваться системой имеет право Администратор, Школьник, Преподаватель.

После запуска программы появляется окно авторизации с полями “Логин” и “Пароль” (рисунок 17).

Рисунок 17 - Окно авторизации

При неправильном вводе полей “Логин” или “Пароль” система выдает ошибку (рисунок 18).

Рисунок 18 - Ошибка при неправильном логине или пароле

Рассмотрим работу программы с правами доступа “Администратор”. При правильной авторизации после нажатия кнопки “Авторизоваться” открывается главное окно Администратора (рисунок 19).

Рисунок 19 - Главное окно работы Администратора

При нажатии кнопки “Добавить пользователя” система добавляет строку к существующей таблице. Администратор заполняет необходимые поля и нажимает кнопку “Применить”. После чего система добавляет запись в БД (рисунок 20, 21).

Рисунок 20 - Добавленная запись с пустыми полями

Рисунок 21 - Добавленная запись в справочнике пользователей

Также, Администратор может удалить пользователей, выбрав id пользователя и нажав на кнопку “Удалить пользователя”. После нажатия на кнопку “Удалить” система удаляет строку из таблицы и соответствующую запись из БД (рисунок 22).

Рисунок 22 - Таблица с удаленной строкой

При нажатии кнопки “Отмена”, открывается окно авторизации (рисунок 17).

По нажатию на кнопку “Выход” система выходит на рабочий стол.

Далее, рассмотрим работу программы с правами доступа “Школьник”. При правильной авторизации после нажатия кнопки “Вход” открывается окно профиля школьника (рисунок 23).

Рисунок 23 - Окно профиля школьника

На форме располагается пять кнопок: “Пройти!”, “Открыть таблицу рейтингов”, “Отмена”, “Справка” и “Выход”. При нажатии на кнопку “Пройти!” система выдает форму с тестированием (рисунок 24). Если рейтинг Школьника ниже определенного, но школьник выбрал слишком высокий уровень сложности, система выведет окно с уведомлением о том, что необходимо пройти более простой тест. После ввода ответов и нажатия на кнопку “Готово!” (рисунок 26), система проверяет правильность ответов и время прохождения теста и выводит количество пунктов, набранных в этом тестировании. Если тест не пройден в заданное время, набранный рейтинг падает в два раза (рисунок 25).

Рисунок 24 - Форма с тестированием

Рисунок 25 - Форма тестирования, время вышло

Рисунок 26 - Окно с уведомлением о прохождении теста

При нажатии на кнопку “Ок” система закрывает окно с уведомлением. При нажатии кнопки “Отмена” система возвращает пользователя в окно профиля школьника. При нажатии на кнопку “Открыть таблицу рейтингов” открывается таблица рейтингов (рисунок 27).

Рисунок 27 - Таблица рейтигов

Далее, рассмотрим работу программы с правами доступа “Преподаватель”. При правильной авторизации после нажатия кнопки "Вход" открывается окно работы Преподавателя (рисунок 28).

Рисунок 28 - Окно работы преподавателя

На форме располагается пять кнопок: “Сбросить рейтинг пользователя”, “Сбросить рейтинг всех пользователей”, “Отмена”, “Справка” и “Выход”. При нажатии на кнопку “Сбросить рейтинг пользователя” с заданным id пользователя, происходит обнуление рейтинга данного пользователя (рисунок 29).

Рисунок 29 - Рейтинг сброшен у пользователя с id = 4

При нажатии на кнопку “Сбросить рейтинг всех пользователей”, обнуляются рейтинги у всех пользователей в таблице (рисунок 30).

Рисунок 30 - Обнуленный рейтинг у всех пользователей

2.9 Руководство пользователя

Руководство пользователя информационной системы мотивирования и тренировки школьников и студентов разработано для будущих пользователей этой системы. Пользователи должны иметь навыки работы с персональным компьютером. Перед тем как приступить к работе с системой пользователь должен ознакомиться с предметной областью и руководством пользователя.

Полный текст руководства пользователя в приложении Б.

3. ВНЕДРЕНИЕ И АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ

3.1 Описание планируемого объекта внедрения

Информационная система мотивирования и тренировки школьников и студентов в области информатики разрабатывалась в соответствии с требованиями технического задания.

В техническом задании были обозначены следующие функции:

1) регистрация пользователей и авторизация входа в систему по логину и паролю;

2) ведение справочной информации;

3) изменение рейтинга;

4) формирование и сохранение рейтинговой таблицы;

5) выбора сложности тренировочных заданий;

6) прохождение тренировочных заданий;

Информационная система проектировалась по методологии UML. Реализовывалась на языке программирования C++ c использованием фреймворка Qt 5 и СУБД Sqlite для хранения данных. Работает под управлением операционных систем Windows 7 x86/x64.

Программный продукт представляет собой информационную систему обработки данных с локальной архитектурой. Его можно использовать в любом учебном заведении на территории Российской Федерации. Система не требует специфической подготовки пользователей и по системным требованиям соответствует большинству используемых ЭВМ.

3.2 Технико-экономическое обоснование внедрения информационной системы оценки качества освоения основных образовательных программ бакалавриата

В практике процесса управления выполняются управленческие функции, которые требуют затрат трудовых, материальных, технических затрат.

В экономике они группируются в виде оборотных средств (заработная плата, материалы - бумага, ручки, карандаши и т.д., услуги - отопление, водоснабжение и т.д.).

Другая группа затрат, капитальные затраты - инвестиции (приобретение оборудования, вычислительной техники, мебели, капитальный ремонт помещения, проектирование).

Структура капитальных вложений включает:

1) строительно-монтажные работы (фундамент, стены, отопление, крыша, проводка и др.);

2) стоимость технологического оборудования (лифт, насосы, кондиционеры и др.);

3) прочее (проектирование).

Совершенствование системы управления на основе информационной системы позволяют экономить косвенные расходы затрат производства.

Косвенные расходы включают в себя все затраты на управление:

1) фонд оплаты труда по штатному производству;

2) дополнительные затраты на обслуживание сотрудников (страхование, повышение квалификации и др.);

3) обслуживание производства.

На определенном этапе управления предприятие планирует совершенствование структуры управления в связи с увеличением объема работ, сложности управленческих функций, территориального расположения и других факторов. Как правило, предприятия создают несколько видов структур:

1) производственная, которая учитывает специфику производства отраслей;

2) организационная (функциональная, иерархическая).

В процессе совершенствования структуры управления меняются затраты на управление (рисунок 31-32). Как правило, затраты на структуру на определенном этапе не меняются. Поэтому удельный вес затрат на управление, в расчете на единицу продукции уменьшается до определенного времени. В дальнейшем эта экономия снижается по ряду объективных причин. Поэтому на определенном этапе необходимо совершенствовать структуру, а именно:

1) меняем функции;

2) меняем должности;

3) территориальные изменения;

4) меняем вид продукции и т.д..

В качестве мероприятий совершенствования структуры управления предлагается разработка и внедрение программных продуктов.

Рисунок 31 - Затраты на управление

Рисунок 32 - Схема изменения структуры

В проекте предлагается совершенствование структуры принятия управленческих решений. В качестве мероприятий совершенствования структуры предлагается:

1) в компьютерные классы Самарского Медико-Технического Лицея предлагается внедрить систему “Информационная система мотивирования и тренировки школьников и студентов в области информатики”.

2) также, предлагается расширить базу заданий в системе для большего охвата школьного материала.

3.3 Расчет экономического эффекта внедрения информационной системы оценки качества освоения основных образовательных программ бакалавриата

Основная задача, поставленная перед разработчиком - это создание программного обеспечения для выявления уровня освоения компетенцийосновных образовательных программ бакалавриата выпускниками вуза.Разработка не имеет аналогов и является специализированным ПО, которое обеспечивает следующие функции: