Диплом

Диплом Разработка автоматизированной информационной системы мониторинга продвижения студентов по предме

Работа добавлена на сайт bukvasha.ru: 2015-10-24



НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ОРЛОВСКИЙ КОЛЛЕДЖЖ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
        Допущен к защите:

Зам. директора по УР ________________

Л.Л. Шестакова

«___» _____________2009 г.
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

на тему: «Разработка автоматизированной информационной системы мониторинга продвижения студентов по предметной области»
Дипломник _______________ Алфеева Мария Владимировна

      Подпись                                                                                  ф.и.о

Руководитель_____________ Линьков Вадим Вячеславович

       Подпись                                                                                    ф.и.о
                                       
Орел, 2009
Оглавление

ВВЕДЕНИЕ.. 3

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА ИНФОРМАТИЗАЦИИ ВУЗА.. 3

1.1 Краткая технико-экономическая характеристика информатизации вуза  3

1.2 Состав технических средств. 3

1.3 Характеристика обобщенных процессов сбора, передачи, обработки и выдачи информации. 3

2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СУБД.. 3

2.1. Классификация баз данных. 3

2.2 Наиболее популярные настольные СУБД.. 3

2.3 Основные термины СУБД Access. 3

2.4 Этапы проектирования баз данных. 3

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ.. 3

3.1 Состав СУБД ACCESS. 3

3.2 Структура простейшей базы данных. 3

3.3 Свойства полей базы данных. 3

3.4 Типы данных. 3

3.5 Безопасность баз данных. 3

3.6 Архитектура защиты Access. 3

3.7 Режимы работы с базами данных. 3

3.8 Объекты базы данных. 3

3.8.1 Таблицы.. 3

3.8.2 Запросы.. 3
3.8.3 Формы.. 3

3.8.4 Отчеты.. 3

3.8.5 Страницы.. 3

3.8.6 Макросы и модули. 3

3.8.7 Разработка ODBC-драйвера. 3

4. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ БАЗЫ ДАННЫХ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ.. 3

4.1. Основные показатели экономической эффективности на стадии проектирования  3

4.2. Определение затрат проектируемого варианта обработки научной информации  3

4.3. Определение предпроизводственных затрат. 3

Экономия в системе управления в результате автоматизации обработки информации  3

5. ОХРАНА ТРУДА.. 3

Заключение. 3

Литература. 3

Приложение 1. 3

Приложение 2. 3

Модульно-рейтинговая система оценки знаний студентов при выполнении поисково-исследовательского практикума. 3




ВВЕДЕНИЕ


Современное учебное заведение высшего профессионального образование должно иметь эффективную систему управления. Эффективность управления определяется возможностями системы обработки информации. Система обработки информации должна обеспечивать информационную поддержку основных процессов вуза, таких как учебная, воспитательная и научно-исследовательская работа преподавателей и студентов. Функциями такой системы являются:

§     получение общих и/или детализированных отчетов по итогам работы;

§     определение тенденций изменения важнейших показателей;

§     получение информации без существенных задержек;

§     точный и полный анализ данных.

Современные системы обработки информации основываются на базах данных. Системы управления базами данных (СУБД) в учебных заведениях высшего профессионального образование в основном являются приложениями Windows, так как данная среда позволяет более полно использовать возможности персональных  компьютеров (ПК). Снижение стоимости высокопроизводительных ПК способствует, во-первых,  переходу к среде Windows, в которой разработчик программного обеспечения может в меньше степени заботиться о распределении ресурсов. Вторым преимуществом является то, что программное обеспечение ПК в целом и СУБД в частности стало менее чувствительным к аппаратным ресурсам ЭВМ.

Среди наиболее востребованных представителей систем управления базами данных можно отметить: Lotus Approach, Microsoft Access, Borland
dBase, Borland Paradox, Microsoft Visual FoxPro, Microsoft Visual Basic, а также баз данных Microsoft SQL Server и Oracle, используемые в приложениях, построенных по технологии «клиент-сервер». Фактически, у любой современной СУБД существует аналог, выпускаемый другой компанией, имеющий аналогичную область применения и возможности, любое приложение способно работать со многими форматами представления данных, осуществлять экспорт и импорт данных благодаря наличию большого числа конвертеров. Общепринятыми, также, являются технологи, позволяющие использовать возможности других приложений, например, текстовых процессоров, пакетов построения графиков и т.п., и встроенные версии языков высокого уровня (чаще – диалекты SQL и/или VBA) и средства визуального программирования интерфейсов разрабатываемых приложений. В связи с этим не имеет существенного значения на каком языке и на основе какого пакета написано конкретное приложение, а также используемый  в нем формат данных. Кроме того, широкое распространение получила «быстрая разработка приложений» или RAD (от английского Rapid Application Development), использующая «открытый подход». Сущность его реализуется через необходимость и возможность интеграции различных прикладных программ и технологий для разработки более гибких и мощных систем обработки данных. Поэтому наряду с «классическими» СУБД  часто используются языки программирования Visual Basic и Visual C++, которые позволяют быстро создавать необходимые компоненты приложений. Современный подход к управлению базами данных подразумевает также широкое использование технологии «клиент-сервер».

Исходя из вышеизложенного, сформулируем цели и задачи дипломного проекта.

Выдвинем следующее гипотезу (предположение): для повышения качества и результативности научно-исследовательской работы студентов (НИРС), выявления студентов, способных к научно-исследовательской работе, участия студентов в пополнении информационных ресурсов вуза необходимо применять современные информационные технологии организации структурированных информационных ресурсов, основанные на использовании баз данных.

Целью дипломного проекта является разработка базы данных, обеспечивающей автоматизацию информационной деятельности и информационную поддержку НИРС, позволяющую вести мониторинг и объективно оценивать продвижение обучающегося по предметной области согласно специальности и соответствующую требованиям основных процессов вуза (учебной, научной и воспитательной работы).

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи.

1. Представить обзор научно-технических источников и необходимые теоретические основы проектирования баз данных.

2. Обосновать выбор СУБД.

3. Проанализировать состояние информатизации вуза, определить роль НИРС в этом процессе.

4. Выполнить проектирование БД НИРС (определить состав, функции, информационные потоки).

5. Осуществить разработку БД НИРС (разработать таблицы, схему данных, запросы, отчеты, формы).

6. Провести сбор, ввод, обработку данных, предоставить отчеты.

Объект изучения: автоматизация информационной деятельности студентов при выполнении научно-исследовательской работы.

Предмет изучения: база данных, позволяющая вести мониторинг и объективно оценивать продвижения обучающегося по предметной области согласно специальности, обеспечивающая информационную поддержку НИРС, соответствующая требованиям основных процессов вуза (учебной, научной и воспитательной работы).

Мониторинг продвижения обучающегося по предметной области

должен отражать информацию о мероприятиях информационной деятельности студентов, результаты и их оценку, соответствие календарным срокам. Результативность продвижения обучающегося по предметной области определяется главным образом научно-исследовательской работой. Информацию о ней наиболее рационально упорядочивать и обрабатывать в базе данных. Поэтому в качестве рабочего названия решаемой проблемы в дальнейшем будем использовать «разработка БД НИРС».



1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА ИНФОРМАТИЗАЦИИ ВУЗА


ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» имеет статус научно-образовательного комплекса. В его состав входят учреждения среднего профессионального образования, научные и производственные организации. Системообразующим компонентом является аграрный университет. Общее количество сотрудников  в организации 1070 человек. Общее количество обучающихся около 6000 человек.

В Орел ГАУ ведется разработка стратегии и концепции системной информатизации основных процессов вуза.

1.1 Краткая технико-экономическая характеристика информатизации вуза


В процессе информатизации вузу приходится преодолевать следующие трудности:

·                   технические проблемы, связанные с подключением к сети Интернет, ограниченным количеством пользовательских рабочих мест, администрированием локальной сети, отсутствием системы централизованного хранения данных;

·                   недостаточное количество кадров, подготовленных в области информатизации образовательной и профессиональной деятельности;

·                   недостаточная подготовка высшего руководства вуза в области информатизации, следствием которой является слишком медленная реализация проектов по информатизации и др.

Улучшение подготовки кадров в области информатизации планируется на базе лаборатории дистанционного обучения Орел ГАУ, регионального
Центра тестирования и развития, в других вузах Орла и РФ.

В Орел ГАУ планируется постоянное увеличение затрат на информатизацию, что позволит решить технические проблемы. В настоящее время затраты на информатизацию составляют 8 % расходов бюджета вуза. В 2008 г. использовано на информатизацию 10 % расходов годового бюджета. Распределение затрат осуществляется следующим образом.

Таблица 2.1 - Распределение расходов на обеспечение информатизации Орел ГАУ



Вид расходов

Процент от общих затрат на информатизацию

1

Приобретение аппаратных средств

40

2

Разработка и приобретение программного обеспечения

10

3

Эксплуатационные расходы

30

4

ИТ-обслуживание по договорам со сторонними специалистами

5

5

Телекоммуникационные расходы

10

6

Обучение персонала

5

7

Всего (общие затраты на информатизацию)

100

 1.2 Состав технических средств


В вузе имеется около 700 персональных компьютеров. Из них 280 подключены к локальной вычислительной сети. Внутри корпусов для связи компьютеров используется витая пара. Для связи между корпусами используется оптоволокно и беспроводная связь. Пропускная способность сети между корпусами составляет 100 Мв/s. В вузе имеется доступ к сети Интернет. Связь с провайдером осуществляется через оптоволокно.

1.3 Характеристика обобщенных процессов сбора, передачи, обработки и выдачи информации


В Орел ГАУ планируется системная информатизация образовательного процесса. В связи с этим в ВУЗе начинается разработка автоматизированной информационной системы управления Орел ГАУ. В настоящее время автоматизированы следующие процессы:

·                   Бухгалтерский учёт.

·                   Кадровый учёт.

·                   Документооборот (частично применяется Лотус).

·                   Дистанционное обучение (eLearning Server 3.0).

·                   Тестирование студентов.

Для решения  проблем информатизация образовательного процесса избран интеграционный подход к автоматизации высшего учебного заведения на основе решений NAUMEN [7].

Цели автоматизации вуза.

Финансово-экономические:

l                Расчет и контроль себестоимости.

l                Бюджетирование, оптимизация затрат в масштабах вуза.

l                Контроль доходов.

l                Бизнес-планирование и оптимизация деятельности.

Организационно-юридические:

l                Контроль качества учебного процесса.

l                Отношения с клиентами.

l                Персональный учет и контроль.

l                Выявление нарушений и исследование инцидентов.

Маркетинговые:

l                Повышение привлекательности для абитуриентов/студентов.

l                Повышение привлекательности для профессорско-преподавательского состава.

l                Оптимизация портфеля услуг/продуктов.

Для достижения целей необходимо решение следующих задач:

l                Создать единое хранилище информации, полно описывающей деятельность вуза.

l                Обеспечить все уровни управления вуза соответствующей информацией.

l                Обеспечить достоверность и целостность информации.

l                Сократить временные и материальные затраты на проведение процессов.

l                Обеспечить гибкость и адаптируемость информационной системы к изменяющимся условиям.

Текущая ситуация в вузе:

l                Есть команда для разработки информационной системы управления учебным процессом.

l                Разработано и внедрено некоторое количество информационных систем.

l                Интеграция этих систем отсутствует.

Подходы к автоматизации:

l                Закупка и внедрение «готовой» интегрированной системы автоматизации с полной заменой существующих систем.

l                Интеграция «снизу вверх».

l                Интеграция «сверху вниз» (такой подход применяет NAUMEN).

Автоматизируемые процессы:

                 Управление специальностями.

                 Настройка сдаваемых дисциплин по специальностям.

                 Настройка аудиторного фонда и периодов сдачи экзаменов.

                 Самостоятельная регистрация абитуриента в системе.

                 Регистрация абитуриентов приемной комиссией.

                 Формирование расписания вступительных экзаменов.

                 Ввод результатов сдачи экзаменов (в том числе ЦАТ I,II, ЕГЭ, олимпиады и т.д.)‏.

                 Работа с льготниками (медалистами и т.п.).

                 Предварительное зачисление.

                 Формирование и проведение приказов на зачисление.

                 Формирование отчётов по ходу приёма и по его результатам.

Базовые модули Naumen University


l                Контингент.

l                Кадровая структура.

l                Система прав доступа.

l                Справочники.

l                Администрирование.

В процессе информатизации Орел ГАУ планируется разработка модуля НИРС (научно-исследовательская работа студентов). В связи с тем, что адаптация в Орел ГАУ базовых модулей Naumen University оказалась довольно дорогостоящей, следует предполагать, что разработка нового модуля НИРС может потребовать ещё более высоких затрат. В связи с этим целесообразно провести апробацию модели этого модуля в СУБД Access.

Вывод: Орел ГАУ нуждается в разработке АИС НИРС для автоматизации обработки данных НИРС. Изучение СУБД Access предусмотрено согласно ГОС ВПО в рамках курсов информатики и информационных технологий. Таким образом, используя БД НИРС, студенты будут углублять знания по разделу программы «Базы данных», получать опыт разработки структурированных информационных ресурсов по информатизации предметной области по специальности, иметь возможность получения сведений об успеваемости (Приложение 1). Собранная студентами научная информация будет использоваться для формирования информационных ресурсов электронной библиотеки вуза и его подразделений (кафедр, лабораторий, центров и др.).



2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СУБД

2.1. Классификация баз данных


База данных – это информационная модель, позволяющая упорядоченно хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

Программное обеспечение, предназначенное для работы с базами данных, называется система управления базами данных (СУБД). СУБД используются для упорядоченного хранения и обработки больших объемов информации.

СУБД организует хранение информации таким образом, чтобы ее было удобно:

·                     просматривать,

·                     пополнять,

·                     изменять,

·                     искать нужные сведения,

·                     делать любые выборки,

·                     осуществлять сортировку в любом порядке.

Классификация баз данных может выполняться по нескольким существенным признакам. Отметим наиболее важные из них.

По характеру хранимой информации:

·       Фактографические (картотеки библиографических данных документов).

·       Документальные (полнотекстовые архивы и библиотеки документов).

·       Документально-фактографические (картотеки библиографических данных, полнотекстовые архивы и
библиотеки документов).

По способу хранения данных:


·       Централизованные (хранятся на одном компьютере).

·       Распределенные (используются в локальных и глобальных компьютерных сетях).

По структуре организации данных:


·       Табличные (реляционные).

·       Иерархические.

·       Сетевые.

Информация в базах данных структурирована в отдельных записях, которыми называют группу связанных между собой элементов данных. Характер связи между записями определяет два основных типа организации баз данных: иерархический и реляционный.

В иерархической базе данных записи упорядочиваются в определенную последовательность, как ступеньки лестницы, и поиск данных может осуществляться последовательным переходом со ступени на ступень. Иерархическая база данных по своей структуре соответствует структуре иерархической файловой системы.

Реляционная база данных представляет собой двумерную таблицу.
Столбцы таблицы называются полями: каждое поле характеризуется своим именем и типом данных. Поле БД – это столбец таблицы, содержащий конкретные значения определенного свойства.


В реляционной БД используются четыре основных типа полей:

·                     Числовой.

·                     Символьный (слова, тексты, коды и т.д.).

·                     Дата (календарные даты в форме «день/месяц/год»).

·                     Логический (принимает два значения: «да» - «нет» или «истина» - «ложь»).

Запись БД – это строка таблицы, содержащая набор конкретных значений определенных свойств, размещенных в полях (столбцах) базы данных.

Системы управления базами данных позволяют объединять большие объемы информации и обрабатывать их. Обработка данных включает следующие операции: сортировать, делать выборки по определенным критериям и т. п.

 Современные СУБД дают возможность включать в них не только текстовую и графическую информацию, но и звуковые фрагменты,  видеоклипы.

Простота использования СУБД позволяет создавать новые базы данных, не прибегая к программированию, а пользуясь только встроенными функциями. СУБД обеспечивают правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также удобный доступ к ним.
Популярные СУБД - FoxPro, Access for Windows, Paradox. Для менее сложных применений вместо СУБД используются информационно-поисковые системы (ИПС), которые выполняют следующие функции:


·                     хранение большого объема информации;

·                     быстрый поиск требуемой информации;

·                     добавление, удаление и изменение хранимой информации;

·                     вывод ее в удобном для человека виде.

Основным компонентом многопользовательских информационных технологий является банк данных. Это информационная система коллективного пользования, обеспечивающая централизованное хранение данных, их обновление и выдачу по запросам пользователей. Банки данных хранят сведения из самых разных областей человеческой деятельности: библиотечное и банковское дело, образование и медицина, управление предприятием и государством, право, экология и т. д. Банк данных включает одну или несколько баз данных, систему управления базами данных (СУБД) и оболочку базы данных. Собственно данные, хранящиеся в запоминающих устройствах компьютеров, составляют базу данных (БД). По структуре представления данных БД делятся на сетевые, иерархические и реляционные. В настоящее время практически применяется преимущественно реляционная структура. Реляционная база данных состоит из одной или нескольких таблиц. Каждая таблица содержит информацию в виде набора записей. Каждая запись в базе данных разделена на поля по типам или смыслу содержащейся в них информации. Примером таблицы может служить список данных о студентах колледжа или вуза с полями фамилия, имя, отчество, дата рождения, адрес и т. д. Количество записей в этой таблице будет равно числу студентов колледжа или вуза. Другая таблица этой БД может содержать, например, оценки студентов по различным предметам.

Над данными в табличном представлении можно эффективно применять ряд стандартных элементарных операций, к которым сводятся все необходимые действия с базой данных. Комбинируя таблицы, выбирая отдельные столбцы и строки, пользователь может формировать новые таблицы для отображения на экране, для дальнейшей обработки или записи на хранение. Концепция реляционной (табличной) модели данных была впервые выдвинута в пятидесятые годы, но широкую популярность эта модель завоевала лишь в восьмидесятых. Работу с БД обеспечивает СУБД, которая позволяет производить поиск и сортировку информации в базе данных, а также добавлять и удалять записи в БД и создавать различные отчеты на основе запросов к одной или нескольким БД. Например, к описанной выше БД можно обратиться с запросом "выбрать всех студентов, родившихся в январе и имеющих средний балл не менее 4". СУБД реляционного типа освобождает пользователя от необходимости знать форматы хранения данных, методы доступа и методы управления памятью. Изменение физической структуры базы данных не влияет на работоспособность прикладных программ, работающих с нею. Запросы формулируются на специальном языке. Популярным языком такого рода является реляционный язык SQL (Structured Query Language), который является международным стандартом языка запросов. По степени универсальности различают два класса СУБД:

• системы общего назначения;

• специализированные системы.

СУБД общего назначения не ориентированы на какую-либо предметную область или на информационные потребности какой-либо группы пользователей. Каждая система такого рода реализуется как программный продукт, способный функционировать на некоторой модели компьютеров в определенной операционной системе и поставляется многим пользователям как коммерческое изделие. Такие СУБД обладают средствами настройки на работу с конкретной базой данных.Специализированные СУБД создаются в редких случаях при невозможности или нецелесообразности использования СУБД общего назначения.

Современные СУБД предоставляют пользователю мощные средства работы с данными и автоматически выполняют такие системные функции, как восстановление после сбоя и одновременный доступ нескольких пользователей к общим данным. К числу известных простейших СУБД относятся dBase, Clipper, Foxbase, R:BASE, Paradox, Data Ease, Clarion и т. д. К современным СУБД реляционного типа относятся FoxPro, Access, Oracle, Progress, Informix и т. д.

При одновременной работе с базой данных нескольких пользователей предполагается выполнение СУБД следующих функций:

• блокировки базы данных, файла, записи, поля;

• идентификации станции, установившей блокировку;

• обновления информации после модификации;

• контроля времени и повторения обращения;

• обработки транзакции (транзакция — последовательность операций пользователя над базой данных, которая сохраняет ее логическую целостность);

• работы с сетевыми операционными системами (LAN Manager, NetWare, Unix).

Все рассматриваемые программные средства обладают автоматизированными средствами создания экранных форм, запросов, отчетов, меню, наклеек, стандартных писем. Для создания указанных визуальных и структурных объектов ряд СУБД использует специальные инструментальные средства, называемые "мастерами". Базы данных прочно вошли в жизнь. Однако сегодня множество компаний столкнулось с серьезной проблемой — необходимостью быстрого принятия решений на основе данных из разнородных, подчас несовместимых друг с другом систем. Например, в одном подразделении фирмы используется Paradox, в другом — FoxPro, корпоративные данные находятся под управлением Oracle или Informix, а руководитель должен иметь под рукой сводку на основе всей информации, допустим в виде аналитического документа Word. Для решения проблемы доступа к разнородным данным разработаны стандарты на методы обращения к базам данных, например ODBC или IDAPI. Большое значение приобретают системы распределенных баз данных, состоящие из нескольких БД, размещенных на компьютерах, физически удаленных друг от друга.

Обработка данных с помощью мэйнфреймов и мини-ЭВМ имела свои преимущества, в определенной степени утраченные позже, в эпоху персональных компьютеров и настольных СУБД. К ним, в частности, относились:

·       возможность коллективного использования ресурсов и оборудования, например центрального процессора, оперативной памяти, внешних устройств (принтеров, плоттеров, накопителей на магнитной ленте и иных устройств хранения данных и т.д.);

·       централизованное хранение данных.

Серьезным недостатком подобных систем было практическое отсутствие персонализации рабочей среды — все программное обеспечение, включая текстовые редакторы, компиляторы, СУБД, хранилось также централизованно и использовалось коллективно.

Этот недостаток был одной из причин бурного роста индустрии персональных компьютеров — наряду с простотой в эксплуатации и невысокой стоимостью по сравнению с мэйнфреймами и мини-ЭВМ пользователей привлекали возможности персонализации рабочей среды, в особенности возможность выбора наиболее подходящего данному пользователю программного обеспечения. Именно в тот период и начался бурный рост популярности настольных СУБД, таких как dBase (РЕБУС) и, чуть позже, FoxBASE, Paradox, а также некоторых других, ныне благополучно забытых. Надо сказать, в то время происходили процессы заимствования и стандартизации удачных идей и подходов, что особенно заметно отразилось на судьбе такого продукта, как dBase, чей язык программирования и принципы организации данных были заимствованы многими другими производителями в своих продуктах.

Настольные СУБД не содержат специальных приложений и сервисов, управляющих данными. Взаимодействие с ними осуществляется с помощью файловых сервисов операционной системы. Нередко подобные СУБД имеют в своем составе и средства разработки, ориентированные на работу с данными формата, характерного для этой СУБД, и позволяющие создать более или менее комфортный пользовательский интерфейс. Обработка данных полностью осуществляется в пользовательском (клиентском) приложении.

Следующим шагом в развитии настольных СУБД было появление их сетевых многопользовательских версий, позволяющих обрабатывать данные, находящиеся в общедоступном хранилище (например, на сетевом диске) нескольким пользователям одновременно. От чисто настольных СУБД их многопользовательские версии отличаются наличием механизма блокировок частей файлов данных (содержащих одну или несколько записей таблицы), что позволяет обращаться к одному и тому же файлу нескольким пользователям одновременно.

Недостатки подобных СУБД не очевидны и становятся заметны, как правило, при росте хранимых объемов данных и увеличении числа пользователей. Обычно они проявляются в снижении производительности и в возникновении сбоев при обработке данных после некоторого времени использования клиентских приложений. Причина подобных проблем кроется в основном принципе работы таких СУБД и основанных на них информационных систем, заключающемся в обработке данных внутри пользовательского приложения. Например, если с помощью такой системы требуется выполнить запрос согласно какому-либо критерию (например, выбрать заказы, обработанные за последние два часа, из таблицы заказов), то, в лучшем случае (если эта таблица проиндексирована по времени поступления заказа), приложение должно прочесть с сетевого диска весь индекс, найти в нем сведения о местоположении записей в файлах, содержащих таблицу, и затем прочесть эти части файлов. В общем же случае, когда таблица не проиндексирована по данному полю, ее необходимо загрузить с сетевого диска и проанализировать.

Еще одна проблема настольных СУБД заключается в возможности нарушения ссылочной целостности данных, так как единственным механизмом, контролирующим ее, является пользовательское приложение. Поэтому все пользовательские приложения должны содержать соответствующий код и доступ к файлам базы данных из любых других приложений должен быть запрещен. В наиболее популярных настольных СУБД (например, Microsoft Access, Corel Paradox) код, контролирующий стандартную ссылочную целостность, содержится в библиотеках, используемых всеми приложениями, работающими с этой базой данных, а сама база данных при этом может содержать описание правил ссылочной целостности.

Следующим этапом развития СУБД для персональных компьютеров были так называемые серверные СУБД. Кратко отметим, чем серверные СУБД отличаются от настольных.

Архитектура «клиент/сервер», для которой предназначены серверные СУБД, является в определенной степени возвратом к прежней «мэйнфреймовой» модели, основанной на централизации хранения и обработки данных на одном выделенном компьютере, где функционирует специальное приложение или сервис, называемый сервером баз данных. Сервер баз данных отвечает за работу с файлами базы данных, поддержку ссылочной целостности, резервное копирование, обеспечение авторизованного доступа к данным, протоколирование операций и, конечно, за выполнение пользовательских запросов на выбор и модификацию данных и метаданных. Клиентские приложения, являющиеся источниками этих запросов, функционируют на персональных компьютерах в сети.

Отметим, что при использовании серверных СУБД выполнение запросов производится самим сервером, поэтому клиентские приложения получают от сервера только результаты самого запроса и не требуют передачи всего индекса или всей таблицы, что существенно снижает сетевой трафик при обработке запросов. Отметим также, что многие объекты, предназначенные для реализации бизнес-правил, такие как хранимые процедуры и триггеры, доступны лишь в серверных СУБД.

Рассмотрев, какими бывают базы данных, отметим наиболее популярные настольные СУБД.

2.2 Наиболее популярные настольные СУБД


На сегодняшний день известно более двух десятков форматов данных настольных СУБД, однако наиболее популярными, исходя из числа проданных копий, следует признать dBase, Paradox, FoxPro и Access. Из появившихся недавно СУБД следует также отметить Microsoft Data Engine — по существу серверную СУБД, представляющую собой «облегченную» версию Microsoft SQL Server, но предназначенную, для использования главным образом в настольных системах и небольших рабочих группах.

Представим краткие сведения о производителях перечисленных выше.

Таблица 1.1 - Сведения о производителях СУБД

СУБД

Производитель СУБД

URL

Visual dBase

dBase, Inc

http://www.dbase2000.com/



Paradox

Corel

http://www.corel.com/



Microsoft Access

Microsoft

http://www.microsoft.com/



Microsoft FoxPro

Microsoft

http://www.microsoft.com/



Microsoft Visual FoxPro

Microsoft

http://www.microsoft.com/



Microsoft Data Engine

Microsoft

http://www.microsoft.com/





Далее рассмотрим каждую из этих СУБД в отдельности. Начнем с dBase — СУБД, бывшей некогда необычайно популярной и сегодня по-прежнему не забытой, несмотря на то что за время своего существования она сменила несколько хозяев и в настоящее время судьба ее до конца не определена.

dBase и Visual dBase. Первая промышленная версия СУБД dBase — dBase II (принадлежащая тогда компании Ashton-Tate, приобретенной позже компанией Borland) появилась в начале 80-х годов. Благодаря простоте в использовании, нетребовательности к ресурсам компьютера и, что не менее важно, грамотной маркетинговой политике компании-производителя этот продукт приобрел немалую популярность, а с выходом следующих его версий — dBase III и dBase III Plus (1986 г.), оснащенных весьма комфортной по тем временам средой разработки и средствами манипуляции данными, быстро занял лидирующие позиции среди настольных СУБД и средств создания использующих их приложений.

Хранение данных в dBase основано на принципе «одна таблица — один файл» (эти файлы обычно имеют расширение *.dbf). MEMO-поля и BLOB-поля (доступные в поздних версиях dBase) хранятся в отдельных файлах (обычно с расширением *.dbt). Индексы для таблиц также хранятся в отдельных файлах. При этом в ранних версиях этой СУБД требовалась специальная операция реиндексирования для приведения индексов в соответствие с текущим состоянием таблицы.

Формат данных dBase является открытым, что позволило ряду других производителей заимствовать его для создания dBase-подобных СУБД, частично совместимых с dBase по форматам данных. Например, весьма популярная некогда СУБД FoxBase (разработанная Fox Software, Inc. и ныне принадлежащая Microsoft) использовала формат данных dBase для таблиц, однако форматы для хранения MEMO-полей и индексов были своими собственными, несовместимыми с dBase. Очень популярное в начале 90-х годов (и кое-где применяемое до сих пор) средство разработки Clipper компании Nantucket Corp (приобретенной впоследствии компанией Computer Associates) манипулировало как с данными формата dBase III (включая индексные файлы и файлы для MEMO-полей), так и с индексными файлами собственного формата.

Помимо популярного формата данных dBase является родоначальником и некогда популярного семейства языков программирования, получившего называние xBase. Все языки этого семейства, использующиеся и в FoxBase, и в Clipper, и в некоторых более поздних средствах разработки, таких как CA Visual Objects фирмы Computer Associates, содержат сходный набор команд для манипуляции данными и являются по существу интерпретируемыми языками. В роли интерпретатора команд xBase выступает обычно либо среда разработки приложения на этом языке, либо среда времени выполнения, которую можно поставлять вместе с приложением. Отметим, что для скрытия исходного текста xBase-приложения подобные СУБД обычно содержат утилиты для псевдокомпиляции кода, который затем поставляется вместе со средой времени выполнения. В случае Clipper среда времени выполнения содержится в самом исполняемом файле (и сам Clipper формально считается компилятором), но тем не менее этот язык по существу также является интерпретируемым.

Обладавшие немалым сходством в синтаксисе и поддерживаемом наборе команд во времена широкого применения DOS, языки семейства xBase, имеют немало различий, особенно в поздних версиях «наследников», использовавших их СУБД. Как правило, все они имеют собственные объектные расширения, и поэтому в настоящее время говорить об их совместимости между собой практически не приходится.

Отметим, однако, что для работы с данными формата dBase (или иных dBase-подобных СУБД) совершенно необязательно пользоваться диалектами xBase. Доступ к этим данным возможен с помощью ODBC API (и соответствующих драйверов) и некоторых других механизмов доступа к данным (например, Borland Database Engine, некоторых библиотек других производителей типа СodeBase фирмы Sequenter), и это позволяет создавать приложения, использующие формат данных dBase, практически с помощью любого средства разработки, поддерживающего один из этих механизмов доступа к данным.

После покупки dBase компанией Borland этот продукт, получивший впоследствии название Visual dBase, приобрел набор дополнительных возможностей, характерных для средств разработки этой компании и для имевшейся у нее другой настольной СУБД — Paradox. Среди этих возможностей были специальные типы полей для графических данных, поддерживаемые индексы, хранение правил ссылочной целостности внутри самой базы данных, а также возможность манипулировать данными других форматов, в частности серверных СУБД, за счет использования BDE API и SQL Links.

В настоящее время Visual dBase принадлежит компании dBase, Inc. Его последняя версия — Visual dBase 7.5 имеет следующие возможности:

·       Средства манипуляции данными dBase и FoxPro всех версий.

·       Средства создания форм, отчетов и приложений.

·       Средства публикации данных в Internet и создания Web-клиентов.

·       Ядро доступа к данным Advantage Database Server фирмы Extended Systems и ODBC-драйвер для доступа к данным этой СУБД.

·       Средства публикации отчетов в Web.

·       Средства визуального построения запросов.

·       Средства генерации исполняемых файлов и дистрибутивов.

В настоящее время к Visual dBase в качестве дополнения может быть приобретен компонент dConnections, позволяющий осуществить доступ к данным Oracle, Sybase, Informix, MS SQL Server, DB2, InterBase из Visual dBase 7.5 и приложений, созданных с его помощью.

Компания dBase, Inc объявила также о проекте dBASE Open Source, целью которого является разработка сообществом пользователей dBase новых компонентов и классов с целью включения их в последующую версию dBase (получившую название dBase 2000). Иными словами, имеется тенденция превращения dBase (или его частей) в некоммерческий продукт с доступными исходными текстами.

Paradox. Paradox был разработан компанией Ansa Software, и первая его версия увидела свет в 1985 году. Этот продукт был впоследствии приобретен компанией Borland. С июля 1996 года он принадлежит компании Corel и является составной частью Corel Office Professional.

В конце 80-х — начале 90-х годов Paradox, принадлежавший тогда компании Borland International, был весьма популярной СУБД, в том числе и в нашей стране, где он одно время занимал устойчивые позиции на рынке средств разработки настольных приложений с базами данных.

Принцип хранения данных в Paradox сходен с принципами хранения данных в dBase — каждая таблица хранится в своем файле (расширение *.db), MEMO- и BLOB-поля хранятся в отдельном файле (расширение *.md), как и индексы (расширение *.px).

Однако, в отличие от dBase, формат данных Paradox не является открытым, поэтому для доступа к данным этого формата требуются специальные библиотеки. Например, в приложениях, написанных на C или Pascal, использовалась некогда популярная библиотека Paradox Engine, ставшая основой Borland Database Engine. Эта библиотека используется ныне в приложениях, созданных с помощью средств разработки Borland (Delphi, C++Builder), в некоторых генераторах отчетов (например, Crystal Reports) и в самом Paradox. Существуют и ODBC-драйверы к базам данных, созданным различными версиями этой СУБД.

Отметим, что отсутствие «открытости» формата данных имеет и свои достоинства. Так как в этой ситуации доступ к данным осуществляется только с помощью «знающих» этот формат библиотек, простое редактирование подобных данных по сравнению с данными открытых форматов типа dBase существенно затруднено. В этом случае возможны такие недоступные при использовании «открытых» форматов данных сервисы, как защита таблиц и отдельных полей паролем, хранение некоторых правил ссылочной целостности в самих таблицах — все эти сервисы предоставляются Paradox, начиная с первых версий этой СУБД.

По сравнению с аналогичными версиями dBase ранние версии Paradox обычно предоставляли разработчикам баз данных существенно более расширенные возможности, такие как использование деловой графики в DOS-приложениях, обновление данных в приложениях при многопользовательской работе, визуальные средства построения запросов, на основе интерфейса QBE — Query by Example (запрос по образцу), средства статистического анализа данных, а также средства визуального построения интерфейсов пользовательских приложений с автоматической генерацией кода на языке программирования PAL (Paradox Application Language).

Windows-версии СУБД Paradox, помимо перечисленных выше сервисов, позволяли также манипулировать данными других форматов, в частности dBase и данными, хранящимися в серверных СУБД. Такую возможность пользователи Paradox получили благодаря использованию библиотеки Borland Database Engine и драйверов SQL Links. Это позволило использовать Paradox в качестве универсального средства управления различными базами данных (существенно облегченная версия Paradox 7 под названием Database Desktop по-прежнему входит в состав Borland Delphi и Borland C++Builder именно с этой целью). Что же касается базового формата данных, используемого в этом продукте, то он обладает теми же недостатками, что и все форматы данных настольных СУБД, и поэтому при возможности его стараются заменить на серверную СУБД, даже сохранив сам Paradox как средство разработки приложений и манипуляции данными.

Текущая версия данной СУБД — Paradox 9, поставляется в двух вариантах — Paradox 9 Standalone Edition и Paradox 9 Developer’s Edition. Первый из них предназначен для использования в качестве настольной СУБД и входит в Corel Office Professional, второй — в качестве как настольной СУБД, так и средства разработки приложений и манипуляции данными в серверных СУБД. Обе версии содержат:

·       Средства манипуляции данными Paradox и dBase.

·       Средства создания форм, отчетов и приложений.

·       Средства визуального построения запросов.

·       Средства публикации данных и отчетов в Internet и создания Web-клиентов.

·       Corel Web-сервер.

·       ODBC-драйвер для доступа к данным формата Paradox из Windows-приложений.

·       Средства для доступа к данным формата Paradox из Java-приложений.

·       Помимо этого Paradox 9 Developer’s Edition содержит:

·       Run-time-версию Paradox для поставки вместе с приложениями.

·       Средства создания дистрибутивов.



·       Драйверы SQL Links для доступа к данным серверных СУБД.

Популярность этого продукта как средства разработки в последнее время несколько снизилась, хотя в мире эксплуатируется еще немало информационных систем, созданных с его помощью.

Microsoft FoxPro и Visual FoxPro. FoxPro ведет свое происхождение от настольной СУБД FoxBase фирмы Fox Software. Разрабатывая FoxBase в конце 80-х годов, эта компания преследовала цель создать СУБД, функционально совместимую с dBase с точки зрения организации файлов и языка программирования, но существенно превышающую ее по производительности. Одним из способов повышения производительности являлась более эффективная организация индексных файлов, нежели в dBase, — по формату индексных файлов эти две СУБД несовместимы между собой.

По сравнению с аналогичными версиями dBase, FoxBase и более поздняя версия этого продукта, получившая название FoxPro, предоставляли своим пользователям несколько более широкие возможности, такие как использование деловой графики, генерация кода приложений, автоматическая генерация документации к приложениям и т.д.

Впоследствии этот продукт был приобретен компанией Microsoft. Его последние версии (начиная с версии 3.0, выпущенной в 1995 году) получили название Visual FoxPro. С каждой новой версией этот продукт оказывался все более и более интегрирован с другими продуктами Microsoft, в частности с Microsoft SQL Server, — в состав Visual FoxPro в течение нескольких последних лет входят средства переноса данных FoxPro в SQL Server и средства доступа к данным этого сервера из Visual FoxPro и созданных с его помощью приложений. Хотя формат данных FoxPro также модифицировался с каждой новой версией, приобретая такие возможности, как хранение правил ссылочной целостности и некоторых бизнес-правил в самой базе данных, миграции приложений Visual FoxPro на серверные платформы уделялось значительно большее внимание.

Последняя версия этого продукта — Visual FoxPro 6.0, доступна и отдельно, и как составная часть Microsoft Visual Studio 6.0. Отличительной особенностью этой настольной СУБД от двух рассмотренных выше является интеграция этого продукта с технологиями Microsoft, в частности поддержка COM (Component Object Model — компонентная объектная модель, являющаяся основой функционирования 32-разрядных версий Windows и организации распределенных вычислений в этой операционной системе), интеграция с Microsoft SQL Server, возможности создания распределенных приложений, основанных на концепции Windows DNA (Distributed interNet Applications).

Visual Fox Pro 6.0 предоставляет следующие возможности:

·       Средства публикации данных в Internet и создания Web-клиентов.

·       Средства создания ASP-компонентов и Web-приложений.

·       Средства создания COM-объектов и объектов для Microsoft Transaction Server, позволяющих создавать масштабируемые многозвенные приложения для обработки данных.

·       Средства доступа к данным серверных СУБД, базирующиеся на использовании OLE DB (набор COM-интерфейсов, позволяющий осуществить унифицированный доступ к данным из разнообразных источников, в том числе из нереляционных баз данных и иных источников, например Microsoft Exchange).

·       Средства доступа к данным Microsoft SQL Server и Oracle, включая возможность создания и редактирования таблиц, триггеров, хранимых процедур

·       Средства отладки хранимых процедур Microsoft SQL Server.

·       Средство визуального моделирования компонентов и объектов, являющиеся составными частями приложения — Visual Modeller.

·       Средство для управления компонентами приложений, позволяющее осуществлять их повторное использование.

Итак, тенденции развития этого продукта очевидны: из настольной СУБД Visual FoxPro постепенно превращается в средство разработки приложений в архитектуре «клиент/сервер» и распределенных приложений в архитектуре Windows DNA. Впрочем, эти тенденции в определенной степени характерны для всех наиболее популярных настольных СУБД — мы уже убедились, что и dBase, и Paradox также позволяют осуществлять доступ к наиболее популярным серверным СУБД.

Microsoft Access. Первая версия СУБД Access появилась в начале 90-х годов. Это была первая настольная реляционная СУБД для 16-разрядной версии Windows. Популярность Access значительно возросла после включения этой СУБД в состав Microsoft Office.

В отличие от Visual FoxPro, фактически превратившегося в средство разработки приложений, Access ориентирован в первую очередь на пользователей Microsoft Office, в том числе и не знакомых с программированием. Это, в частности, проявилось в том, что вся информация, относящаяся к конкретной базе данных, а именно таблицы, индексы (естественно, поддерживаемые), правила ссылочной целостности, бизнес-правила, список пользователей, а также формы и отчеты хранятся в одном файле, что в целом удобно для начинающих пользователей.

Начиная с версии Access 2000 эта СУБД включается в состав Microsoft Office 2000 Professional и Premium, а также доступна как самостоятельный продукт. В состав Access 2000 входят:

·       Средства манипуляции данными Access и данными, доступными через ODBC (последние могут быть «присоединены» к базе данных Access).

·       Средства создания форм, отчетов и приложений; при этом отчеты могут быть экспортированы в формат Microsoft Word или Microsoft Excel, а для создания приложений используется Visual Basic for Applications, общий для всех составных частей Microsoft Office.

·       Средства публикации отчетов в Internet.

·       Средства создания интерактивных Web-приложений для работы с данными (Data Access Pages).

·       Средства доступа к данным серверных СУБД через OLE DB.

·       Средства создания клиентских приложений для Microsoft SQL Server.

·       Средства администрирования Microsoft SQL Server.

Поддержка COM в Access выражается в возможности использовать элементы управления ActiveX в формах и Web-страницах, созданных с помощью Access. В отличие от Visual FoxPro создание COM-серверов с помощью Access не предполагается.

Другими словами, Microsoft Access может быть использован, с одной стороны, в качестве настольной СУБД и составной части офисного пакета, а с другой стороны, в качестве клиента Microsoft SQL Server, позволяющего осуществлять его администрирование, манипуляцию его данными и создание приложений для этого сервера.

Помимо манипуляции данными Microsoft SQL Server, Access 2000 позволяет также в качестве хранилища данных использовать Microsoft Data Engine (MSDE), представляющий собой по существу настольный сервер баз данных, совместимый с Microsoft SQL Server. Об этом продукте, относительно новом по сравнению с остальными, рассмотренными в данном обзоре, речь пойдет в следующем разделе данной статьи.

Microsoft Data Engine. MSDE представляет собой СУБД, базирующуюся на технологиях Microsoft SQL Server, но предназначенную для использования в настольных системах или в сетевых приложениях с объемом данных до 2 Гбайт и небольшим количеством пользователей. По существу MSDE является облегченной версией Microsoft SQL Server, не содержащей средств администрирования, и к настольным СУБД может быть отнесена весьма условно.

В Microsoft Access пользователь может выбрать, какой механизм доступа к данным следует применять: Microsoft Jet — стандартный набор библиотек доступа к данным или MSDE (в этом случае управление базой данных осуществляется с помощью отдельного процесса). Возможно преобразование имеющихся баз данных Access в базу данных MSDE из среды разработки Access.

Базы данных MSDE полностью совместимы с базами данных Microsoft SQL Server и могут при необходимости управляться этим сервером. Как большинство серверных СУБД, эти базы данных поддерживают транзакции, позволяют создавать триггеры и хранимые процедуры (недоступные в базах данных Access), использовать механизмы защиты данных, предоставляемые операционной системой. Помимо этого при большом числе пользователей и большом объеме данных приложения, использующие MSDE, отличаются более высокой производительностью, так как обработка запросов происходит внутри процесса, управляющего базой данных, а не внутри клиентского приложения, что позволяет снизить сетевой трафик, связанный с передачей данных от сервера к клиенту.

MSDE входит в состав Microsoft Office 2000 Premium или Developer, а также доступна на Web-сайте Microsoft для зарегистрированных пользователей Visual Studio 6.0 Professional, Enterprise Edition либо любого из средств разработки, являющегося частью Visual Studio 6.0 Professional или Enterprise Edition. MSDE может свободно распространяться в составе приложений, созданных с помощью любого из средств разработки, входящего в состав Visual Studio 6.0 или Office 2000 Developer.

Microsoft Access 2007 (далее — просто Access) — это многогранный продукт. И, прежде всего, Access — это система управления базами данных. Как и другие продукты этой категории, она предназначена для хранения и поиска данных, представления информации в удобном виде и автоматизации часто повторяющихся операций (таких, как ведение счетов, учет, планирование и т.п.).

С помощью Access можно разрабатывать простые и удобные формы ввода данных, а также осуществлять обработку данных и выдачу сложных отчетов. Access — мощное приложение Windows; довольно высокая производительность СУБД органично сочетается с теми удобствами, которые имеются в распоряжении пользователей Microsoft Windows. Система Access работает под управлением Windows ХР или Windows NT, так что при работе с ней пользователю доступны все преимущества Windows. Можно вырезать, копировать и вставлять данные из любого приложения Windows в Access и наоборот; можно создать проект формы в Access и вставить его в конструктор форм. С помощью объектов OLE (Object Linking and Embedding — связывание и внедрение объектов) в Windows ХР и компонентах Microsoft Office 2007 (Excel, Word, PowerPoint и Outlook) можно превратить Access в настоящую операционную среду баз данных. С помощью новых расширений для Internet можно создавать формы, которые будут напрямую взаимодействовать с данными из World Wide Web, и транслировать их в представление на языках HTML или ХML, обеспечивающее работу с такими продуктами, как Internet Explorer и Netscape Navigator. Как реляционная СУБД Access обеспечивает доступ ко всем типам данных и позволяет использовать одновременно несколько таблиц базы данных. При этом можно существенно упростить структуру данных, облегчая тем самым выполнение поставленных задач. Система Access — это набор инструментов конечного пользователя для управления базами данных. В ее состав входят конструкторы таблиц, форм, запросов и отчетов. Эту систему можно рассматривать и как среду разработки приложений. Используя макросы или модули для автоматизации решения задач, можно создавать ориентированные на пользователя приложения такими же мощными, как и приложения, написанные непосредственно на языках программирования. При этом они будут включать кнопки, меню и диалоговые окна. Программируя на языке VBA, можно создавать такие мощные программы, как сама система Access. По сути дела, многие инструментальные средства Access (например, мастера и конструкторы) написаны именно на VBA. Мощность и доступность Access делают эту систему одной из лучших СУБД из представленных сегодня на рынке.

Простота установки и обновления, наличие полной и внятной документации делает работу удобной для пользователей.

Система поддерживает первичные и внешние ключи и обеспечивает целостность данных на уровне ядра (что предотвращает несовместимые операции обновления или удаления данных). Кроме того, таблицы в Access снабжены средствами проверки допустимости данных, пре­дотвращающими некорректный ввод вне зависимости от того, как он осуществляется, а каждое поле таблицы имеет свой формат и стандартные описания, что существенно облегчает ввод данных. Система Access поддерживает обработку транзакций с гарантией их целостности. Кроме того, предусмотрена защита на уровне пользователя, что позволяет контролировать доступ к данным отдельных пользователей и целых групп.

Приложение Access является реляционной СУБД, которая поддерживает все средства и возможности по обработке данных, свойственные реляционным моделям. При этом информация, которую необходимо хранить в соответствующих БД, может быть представлена в практически любом формате, в частности, текстовом, графическом, числовом, денежном, дата или время и т. д. . Access поддерживает все необходимые типы полей, в том числе текстовый, числовой, счетчик, денежный, дата/время, MEMO, логический, гиперссылка и поля объектов OLE. Если в процессе специальной обработки в полях не оказывается никаких значений, система обеспечивает полную поддержку пустых значений.

Среди средств, которые предлагает СУБД
Access
нельзя не отметить возможность динамического обмена данными (DDE) между Access и другими приложениями, которые поддерживают эту технологию. Также имеется возможность применения технологии ActiveX, позволяющей использовать разработчику в своем программном продукте не только, те объекты, которые свойственны данному приложению (в частности, Access), но и объекты других приложений (например, Excel или Word).


Работая в среде Microsoft Office 2007, пользователь получает в свое распоряжение полностью совместимые между собой Access и Word, Excel и PowerPoint. Весьма удобной возможностью является то, что пользователь при обработке данных может работать не только с БД обрабатываемого в Access формата, но и экспортировать данные других СУБД, имеющие совершенно другой формат представления, в частности, формат Paradox, dBASE, FoxPro, Excel, SQL Server, Oracle, Btrieve, многие текстовые форматы ASCII (в том числе с фиксированной длиной строки или заданным ограничителем), а также данные в формате HTML, ХML. Кроме этого, при помощи Access пользователь может обрабатывать БД, поддерживающие открытый доступ к данным (стандарт ODBC), в частности, весьма популярных в последнее время серверов баз данных Oracle и SQL
Server
.


Реляционная обработка данных в Access за счет гибкой архитектуры системы способна удовлетворить любые потребности. При этом Access может использоваться как автономная СУБД в режиме файл-сервера или клиентского компонента таких продуктов, как SQL Server. Кроме того. Access поддерживает протокол ODBC (Open Database Connectivity), что позволяет подключаться к базам данных множества различных форматов, таких как SQL Server, Oracle, Sybase и даже DB/2 для больших ЭВМ фирмы IBM.

В результате импортирования создается таблица Access; в результате экспортирования таблицы Access создается файл в заданном формате. Связывание (ранее именовавшееся присоединением) означает, что можно использовать внешние данные без создания таблицы Access. Можно устанавливать подобную связь с данными dBASE, FoxPro, Excel, ASCII и SQL. Очень мощная возможность — связывание таблиц Access с их внешними таблицами с последующим совместным использованием; это относится к таблицам Access, dBASE, FoxPro и SQL Server. Формы и отчеты WYSIWYG Окна конструкторов форм и отчетов имеют одинаковый интерфейс и предоставляют пользователю много возможностей. Форма или отчет конструируется по принципу WYSIWYG (What You See Is What You Get — что видишь, то и получишь). Добавляя очередной элемент управления, пользователь видит, как при этом изменяется создаваемая форма. В формы и отчеты можно включать надписи, поля текстовых данных, переключатели, флажки, линии и прямоугольники, а также оформлять их, выделяя элементы цветом и тенью. Более того, можно включать целые рисунки, диаграммы, подформы и подотчеты. При этом все параметры представления данных остаются полностью подконтрольными пользователю.

В Access входит мастер диаграмм, аналогичный используемому в Excel. Как и в Excel, в Access предусмотрен мастер сводных таблиц; по сути, с его помощью можно создавать сводные таблицы Excel: информацию из баз данных Access можно легко переносить в таблицы Excel. Базы данных Access можно связывать с таблицами Excel. В обоих продуктах можно создавать запросы и выполнять сортировку, используя один и тот же интерфейс. При обработке данных в Access используется структурированный язык запросов SQL, который без преувеличения можно назвать стандартным языком БД. С его помощью можно выполнять самую разнообразную обработку имеющихся данных, в частности, создавать выборки требуемой структуры, вносить необходимые изменения в имеющиеся БД, преобразовывать или удалять таблицы, формировать данные для отчетов и многое другое.

Важным преимуществом СУБД
Access
является то, что с ее помощью можно разрабатывать системы, которые обрабатывают БД как на отдельном компьютере, так и в локальной сети предприятия или в Internet, используя режим обработки данных "клиент-сервер". Применение Access 2007 для размещения форм Access в виде документов HTML и ХML на Web-страницах и обмена данными с узлами Internet/Intranet.


Необходимо также отметить, что Access предоставляет широкие возможности по созданию приложений, связанных с обработкой БД. При этом разработчику не обязательно быть программистом высокого класса, а вполне достаточно иметь представление о создании событийных приложений в среде Windows, а также владеть некоторыми навыками программирования на языке Visual
Basic
. В этом случае разработчик достаточно быстро сможет овладеть навыками по созданию приложений в Access, что позволит выполнять автоматизирование как простых, так и достаточно сложных задач, связанных с обработкой данных.


Поддержка в Access механизма Запроса по образцу (Query by Example — QBE) обеспечивает выборку, сортировку и поиск данных. Создание приложений без программирования обеспечивается использованием макросов Access.

Контекстно-зависимая справка и Office Assistant. Организация справочной системы фирмы Microsoft — по-прежнему лучшая в отрасли, причем как для новичков, так и для опытных пользователей. В Access предусмотрена контекстно-зависимая справка, для получения которой достаточно нажать <F1>, и на экране сразу же появится справочная информация по тому вопросу, который интересует пользователя в текущий момент. При этом можно легко перейти к оглавлению справочной системы, конкретной информации, журналу предыдущих обращений и закладкам.

В Access компания Microsoft ввела Office Assistant (ассистента) и Screen Tips (всплывающие подсказки). Всплывающие подсказки содержат короткие объяснения чего-либо. Простые в использовании мастера и конструкторы Мастер (Wizard) может превратить часы работы в считанные минуты. Мастера задают наводящие вопросы относительно содержания, стиля и формата создаваемого объекта; затем они автоматически строят нужный объект. В составе Access около ста мастеров, помогающих конструировать базы данных, приложения, таблицы, формы, отчеты, диаграммы, почтовые наклейки, элементы управления и свойства. Допускается даже настройка мастеров для решения разных задач.

Подводяитоги анализа существующих СУБД, рассмотрим основные преимуществаAccess как средство разработки баз данных.

Каждый язык программирования предназначен для определенных целей и задач. Access решает достаточно большое количество образовательных, научных, офисных, бухгалтерских и других задач. Программирование в Access, создание структуры базы данных аналогичны этим действиям в других средах. В Access эти действия осуществляются довольно просто. Освоив основные принципы разработки реляционных баз данных на примере Access, легко перейти к другим средствам разработки. Отличия будут преимущественно формальные  - в названиях функций, процедур, синтаксических правилах и т.д. Но самое существенное - принципы создания реляционных баз данных и алгоритмы обработки данных сохраняют свое постоянство.

Каждая задача принадлежит определенному классу или типу, в соответствии с которым осуществляется выбор методов и способов её решения. Access при всей его внешней простоте, обусловленной преимущественно дружественным пользовательским интерфейсом, позволяет решать довольно сложные задачи. Access достаточно развитый инструмент, применяемый для решения научных, образовательных, производственных задач. Для многих проектов, где особенно важны скорость и минимальная трудоемкость разработки, Access соответствует наилучшим образом. На Access можно создать полностью завершенное и достаточно профессиональное приложение для коммерческого распространения.

 Но необходимо учитывать, что Access - это настольная СУБД.

Одно из наиболее важных для образовательной системы достоинств Access состоит в том, что это приложение входит в состав MS Office. Поэтому для его нормальной работы достаточно установить MS Officе. При этом так же устанавливаются все нужные для работы Access библиотеки, ODBC и т.д., что не всегда возможно, например, для Delphi. Access достаточно хорошо совместим с MS SQL Server и другими форматами баз данных.

Профессионализм программиста заключается не в том, какими средствами создается программное обеспечение, а насколько качественно, грамотно и быстро. Если в Access легко создавать формы  и отчеты, то это не значит, что это непрофессионально. Acces изначально предназначен для разработки настольных баз данных, и в этой сфере у него нет равных конкурентов. Кроме того, Acess может служить хорошим контейнером для хранения запросов и таблиц при работе с ними через ADO. Если не подходит типовой набор контролов, то можно написать интерфейс для работы при помощи других средств, например, VisualStudio или Delphi.

Access позволяет разработать профессиональную базу данных в короткие сроки и меньшей стоимости, и вполне удовлетворить запросы заказчика. Кроме того, такое решение обладает большей гибкостью, настраиваемостью, в него легко можно внести дополнения и изменения, быстрее и дешевле чем в промышленные базы данных на основе Oracle и C++.

Что касается затрат на приобретение MS Access, то они включены в стоимость MS Office. Как известно, этот продукт уже имеется на большинстве предприятий и учебных заведений.

Таким образом, исходя из вышеизложенного, а также с учетом требований заказчика считаем, что наиболее целесообразным будет применение  MS Access для проектирования БД НИРС.

2.3 Основные термины СУБД Access


Определения основных терминов СУБД Acceess используем в формулировках известных учебников, научных и электронных изданий [1- 6].

База данных – это совместно используемый набор логически связанных данных, предназначенных для удовлетворения информационных потребностей определенной организацией.

База данных, состоящая из таблиц называется реляционной. В переводе с английского relation – отношение – математический термин для обозначения неупорядоченной совокупности однотипных записей или таблиц определенного специфического вида.

Все таблицы любой реляционной базы данных состоят из строки заголовков столбцов и одной или более строк значений данных под этими заголовками. Эти столбцы и строки должны иметь следующие свойства:

·                    всякому столбцу таблицы присвоено имя, которое должно быть уникальным для этой таблицы;

·                    столбцы таблицы упорядочиваются слева направо, т.е. столбец 1, столбец 2, ..., столбец n. С математической точки зрения это утверждение некорректно, потому что в реляционной системе столбцы не упорядочены. Однако с точки зрения пользователя, порядок, в котором определены имена столбцов, становится порядком, в котором должны вводиться в них данные, если не предварять при вводе каждое значение именем соответствующего столбца;

·                    строки таблицы не упорядочены (их последовательность определяется лишь последовательностью ввода в таблицу);

·                    в поле на пересечении строки и столбца любой таблицы всегда имеется только одно значение данных и никогда не должно быть множества значений (правда, это значение может быть достаточно объемным);

·                    всем строкам таблицы соответствует одно и то же множество столбцов, хотя в определенных столбцах любая строка может содержать пустые значения (NULL-значения), т.е. может не иметь значений для этих столбцов;

·                    все строки таблицы обязательно отличаются друг от друга хотя бы единственным значением, что позволяет однозначно идентифицировать любую строку такой таблицы;

·                    при выполнении операций с таблицей ее строки и столбцы можно обрабатывать в любом порядке безотносительно к их информационному содержанию.

Реляционные системы берут свое начало в математической теории множеств. Они были предложены в конце 1968 года доктором Э.Ф.Коддом из фирмы IBM, который первым осознал, что можно использовать математику для придания надежной основы и строгости области управления базами данных.

Для управления базами данных существуют системы управления базами данных (СУБД).

СУБД – это программное обеспечение, с помощью которого пользователи могут определять, создавать и поддерживать БД, а также осуществлять в ней контролируемый доступ.

Любая СУБД обладают следующими возможностями:

o            позволяет определять с помощью языка определений данных структуру БД;

o            позволяет осуществлять модификацию (редактирование, удаление, вставка);

o            позволяет осуществить администрирование доступа к данным.

 2.4 Этапы проектирования баз данных


В проектировании баз данных выделяют следующие этапы:

·       анализ информационных потребностей;

·       инфологическое моделирование;

·       логическое проектирование;

·       физическая реализация.

Анализ информационных потребностей. На этом этапе разработчик базы данных анализирует информацию, циркулирующую в органе управления, для которого разрабатывается база данных, и определяет, какие задачи будут решаться основными пользователями (должностными лицами) с помощью базы данных. В обязательном порядке на этом этапе определяется, с какими запросами будут обращаться к базе данных пользователи и какие выходные документы (отчеты) они будут получать. При этом для запросов определяются перечень выдаваемой информации, условия поиска, частота выполнения запросов. Для отчетов дополнительно определяется форма документа, выводимого на печать. Полученные на этом этапе решения оформляются в определенном виде (обычно в табличном).

Инфологическое моделирование. Основной задачей этого этапа является разработка информационно-логической модели (ИЛМ) предметной области базы данных. Исходными данными для этого являются результаты, полученные на предыдущем этапе, а также знания о специфике предметной области. ИЛМ должна отображать объекты (сущности) предметной области базы данных, их учитываемые характеристики  (атрибуты), а также взаимные связи между объектами и атрибутами. ИЛМ представляется чаще всего в виде графической диаграммы. Наиболее удобно для процесса дальнейшего проектирования базы данных представлять ИЛМ в виде диаграммы “сущность-связь”.

Кроме формирования ИЛМ, на данном этапе дается характеристика всех атрибутов, учитываемых в базе данных. Она предполагает указание принадлежности атрибута (к сущности или к связи), типа данных, к которому относятся значения атрибутов, их длины, области допустимых значений, ограничений целостности, выводимости из значений других атрибутов и ряд других характеристик. Результаты оформляются в табличном виде.

Логическое проектирование. Исходными данными являются результаты, полученные на этапе инфологического моделирования. Основным результатом этого этапа является логическая структура базы данных, называемая реляционной схемой базы данных.

Проектирование реляционных схем базы данных является одним из самых сложных и ответственных этапов всего процесса проектирования. Одной из ключевых задач здесь является нормализация отношений, т. е. приведение схем отношений к заданной нормальной форме (как правило, к третьей нормальной форме или нормальной форме Бойса-Кодда), обеспечивающей целостность базы данных в работы с ней на этапе эксплуатации.

Кроме проектирования реляционной схемы базы данных, на этапе логического проектирования осуществляется оценка качества будущей  базы данных по таким показателям, как предполагаемый объем базы данных и оперативность выполнения запросов.

Физическая  реализация. На этом этапе в среде выбранной СУБД формируются структуры файлов-таблиц, осуществляется их первоначальное заполнение, разрабатываются запросы и отчеты в соответствии с решениями, полученными на первом этапе. Таким образом, промежуточным результатом, полученным на этом этапе, является демонстрационный прототип (макет) базы данных, показывающий возможность реализации всех предъявляемых к ней требований.

В случае, если прототип удовлетворяет предъявленным требованиям, база данных заполняется до полного объема и передается на опытную эксплуатацию. В противном случае осуществляется возврат на один из предыдущих этапов с целью уточнения полученных на нем результатов.

После удовлетворения всех требований производится разработка рабочей документации, включающей в себя:

2.     инструкцию по эксплуатации базы данных;

3.    инструкцию по инсталляции программного продукта.

Проектирование базы данных. Методически правильно начинать работу с карандашом и листом бумаги в руках, не используя компьютер. На данном этапе он просто не нужен. Неоптимальные решения и прямые ошибки, заложенные на этапе проектирования, впоследствии очень трудно устраняются, поэтому этот этап является основополагающим.

Разработка технического задания. Техническое задание на проектирование базы данных должен предоставить заказчик. Однако для этого он должен владеть соответствующей терминологией и знать, хотя бы в общих чертах, технические возможности основных СУБД. К сожалению, на практике такое положение встречается не всегда. Поэтому обычно используют следующие подходы:

Демонстрируют заказчику работу аналогичной базы данных, после чего согласовывают спецификацию отличий;

Если аналога нет, выясняют круг задач и потребностей заказчика, после чего помогают ему подготовить техническое задание.

При подготовке технического задания составляют:

·                   Список исходных данных, с которыми работает заказчик;

·                   Список выходных данных, которые необходимы заказчику для управления структурой своего предприятия;

·                   Список выходных данных, которые не являются необходимыми для заказчика, но которые он должен предоставить в другие организации (в вышестоящие структуры, в органы статистического учета, прочие административные и контролирующие организации).

При этом очень важно не ограничиваться взаимодействием с головным подразделением заказчика, а провести обсуждение со всеми службами и подразделениями, которые могут оказать оказаться поставщиками данных в базу или их потребителями.

Разработка структуры базы данных. Выяснив основную часть данных, которые заказчик потребляет или поставляет, можно приступать к созданию структуры базы, то есть структуры ее основных таблиц.

1. Работа начинается с составления генерального списка полей – он может насчитывать десятки и даже сотни позиций.

2. В соответствии с типом данных, размещаемых в каждом поле, определяют наиболее подходящий тип для каждого поля.

3. Далее распределяют поля генерального списка по базовым таблицам. На первом этапе распределение производят по функциональному признаку. Цель – обеспечить, чтобы ввод данных в одну таблицу производился, по возможности, в рамках одного подразделения, а еще лучше – на одном рабочем месте.

4. В каждой из таблиц намечают ключевое поле. В качестве такого выбирают поле, данные в котором повторяться не могут. Например, для таблицы данных о студентах таким поле может служить индивидуальный шифр студента. Для таблицы, в которой содержаться расписание занятий, такого поля можно и не найти, но его можно создать искусственным комбинированием полей «Время занятия» и «Номер аудитории». Эта комбинация неповторима, так как в одной аудитории в одно и то же время не принято проводить два различных занятия. Если в таблице вообще нет ни каких полей, которые можно было бы использовать, как ключевые, всегда можно ввести дополнительное поле типа Счетчик – оно не может содержать повторяющихся данных по определению.

5. С помощью карандаша и бумаги расчерчивают связи между таблицами. Такой чертеж называется схемой данных. Существует несколько
типов возможных связей между таблицами. Наиболее распространенными являются связи «один ко многим» и «один к одному». Связь между таблицами организуется на основе общего поля, причем в одной из таблиц оно обязательно должно быть ключевым, то есть на стороне «один» должно выступать ключевое поле, содержащее уникальные, неповторяющиеся значения. Значения на стороне «многие» могут повторяться.


6. Разработкой схемы данных заканчивается «бумажный» этап работы над техническим предложением. Эту схему можно согласовать с заказчиком, после чего приступать к непосредственному созданию базы данных.

Следует помнить, что по ходу разработки проекта заказчику непременно будут приходить в голову новые идеи. На всех этапах проектирования он стремится охватить единой системой все новые и новые подразделения и службы предприятия. Возможность гибкого использования его пожеланий во многом определяется квалификацией разработчика базы данных. Если схема данных составлена правильно, подключать к базе новые таблицы нетрудно. Если структура базы нерациональна, разработчик может испытать серьезные трудности и войти в противоречие с заказчиком. Противоречия исполнителя с заказчиком всегда свидетельствуют о недостаточной квалификации исполнителя. Именно по этому этап предварительного проектирования базы данных следует считать основным. От его успеха зависит, насколько база данных станет удобной, и будут ли с ней работать пользователи. Если отмечается, что пользователи базы «саботируют» ее эксплуатацию и предпочитают работать традиционными методами, это говорит не о низкой квалификации пользователей, а о недостаточной квалификации разработчика базы.

На этом этапе завершается предварительное проектирование базы данных, и на следующем этапе начинается ее непосредственная разработка. С этого момента следует начать работу с СУБД. 

Вывод: для создания базы данных поддержки научно-исследовательской работы студентов используется программа управления базами данных ACCESS, входящая в пакет Microsoft Office Professional, позволяющая создавать базы данных, таблицы, формы, запросы к базам данных, отчеты, диаграммы, а также осуществлять просмотр, редактирование и печать данных. Кроме того использование Access не требует дополнительных финансовых затрат и является требованием заказчика.

 При проектировании БД НИРС будем использовать:

o                  функциональный подход для выполнения функции преподавателей и студентов по организации структурированных информационных ресурсов;

o                  предметный подход для последующей реализации жестко не зафиксированных информационных потребностей в предметных областях по специальностям ВУЗа.

Это решение обусловлено также требованиями учебного процесса. Изучение СУБД Access предусмотрено согласно ГОС ВПО в рамках курсов информатики и информационных технологий. Таким образом, используя БД НИРС, студенты будут углублять знания по разделу программы «Базы данных», получать опыт разработки структурированных информационных ресурсов по информатизации предметной области по специальности.



3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

3.1 Состав СУБД ACCESS


Язык описания данных (ЯОД) – Средства описания данных в БД и связей между ними. Средствами этого языка описывается структура БД, форматы записей, пароли, защищающие данные.

    Язык манипулирования данными (ЯМД) – язык для выполнения операций над данными, позволяющий менять их строение.

   Для различных СУБД реализация этих уровней языков может быть различной. В одних случаях ЯОД и ЯМД требует составления пользователем программы полностью “вручную”, в других (что отражает современную тенденцию) в СУБД присутствует средства визуальной (зримой, наглядной) разработки программ. Для этого в современных  СУБД имеются редакторы экранных форм, отчетов. “Кирпичиками” (инструментами) таких редакторов являются поля различных видов (поля ввода, поля вывода, вычисляемые поля), процедуры обработки различных типов (формы ввода, таблицы, отчеты, запросы). На основании созданных пользователем объектов программы – генераторы формируют программный код на языке конкретной машины или на промежуточном языке.

3.2 Структура простейшей базы данных


Имеем в виду, что если в базе нет никаких данных (пустая база), то это все равно полноценная база данных. Этот факт имеет методическое значение. Хотя данных в базе и нет, но информация в ней все-таки есть – это структура базы или метаинформация об объектах предметной области. Она определяет методы занесения данных и хранения их в базе. Простейший
«некомпьютерный» вариант базы данных – деловой ежедневник, в котором каждому календарному дню выделено по странице. Даже если в нем не записано ни строки, он не перестает быть ежедневником, поскольку имеет
структуру, четко отличающую его от записных книжек, рабочих тетрадей и прочей писчебумажной продукции.

Базы данных могут содержать различные объекты. Основными объектами любой базы данных являются ее таблицы. Простейшая база данных имеет хотя бы одну таблицу. Соответственно, структура простейшей базы данных тождественно равна структуре ее таблицы.

Структуру двумерной таблицы образуют столбцы и строки. Их аналогами в простейшей базе данных являются поля и записи. Если записей в таблице пока нет, значит, ее структура образована только набором полей. Изменив состав полей базовой таблицы (или их свойства), мы изменяем структуру базы данных и, соответственно, получаем новую базу данных.

3.3 Свойства полей базы данных


Поля базы данных не просто определяют структуру базы – они еще определяют групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей. Ниже перечислены основные свойства полей таблиц баз данных на примере СУБД Microsoft Access.

Имя поля – определяет, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических операциях с базой (по умолчанию имена полей используются в качестве заголовков столбцов таблиц).

Тип поля – определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле.

Размер поля – определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в данном поле.

Формат поля – определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю.

Маска ввода – определяет форму, в которой вводятся данные а поле (средство автоматизации ввода данных).

Подпись – определяет заголовок столбца таблицы для данного поля (если подпись не указана, то в качестве заголовка столбца используется свойство Имя поля).

Значение по умолчанию – то значение, которое вводится в ячейки поля автоматически (средство автоматизации ввода данных).

Условие на значение – ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных (средство автоматизации ввода, которое используется, как правило, для данных, имеющих числовой тип, денежный тип или тип даты).

Сообщение об ошибке – текстовое сообщение, которое выдается автоматически при попытке ввода в поле ошибочных данных.

Обязательное поле – свойство, определяющее обязательность заполнения данного поля при наполнении базы.

Пустые строки – свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от свойства Обязательное поле отличается тем, что относится не ко всем типам данных, а лишь к некоторым, например к текстовым).

Индексированное поле – если поле обладает этим свойством, все операции, связанные с поиском или сортировкой записей по значению, хранящемуся в данном поле, существенно ускоряются. Кроме того, для индексированных полей можно сделать так, что значение в записях будут проверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматически исключить дублирование данных.

Поскольку в разных полях могут содержаться данные разного типа, то и свойства у полей могут различаться в зависимости от типа данных. Так, например, список вышеуказанных свойств полей относится в основном к полям текстового типа. Поля других типов могут иметь или не иметь эти свойства, но могут добавлять к ним и свои. Например, для данных, представляющих действительные числа, важным свойством является количество знаков после десятичной запятой. С другой стороны, для полей, используемых для хранения рисунков, звукозаписей, видео клипов и других объектов OLE, большинство вышеуказанных свойств не имеют смысла.

3.4 Типы данных


Таблицы баз данных, как правило, допускают работу с гораздо большим количеством разных типов данных. Так, например, базы данных Microsoft Access работают со следующими типами данных.

Текстовый – тип данных, используемый для хранения обычного неформатированного текста ограниченного размера (до 255 символов).

Числовой – тип данных для хранения действительных чисел.

Поле Мемо – специальный тип данных для хранения больших объемов текста (до 65 535 символов). Физически текст не хранится в поле. Он храниться в другом месте базы данных, а в поле храниться указатель на него, но для пользователя такое разделение заметно не всегда.

Дата/время – тип данных для хранения календарных дат и текущего времени.

Денежный - тип данных для хранения денежных сумм. Теоретически, для их записи можно было бы пользоваться и полями числового типа, но для денежных сумм есть некоторые особенности (например, связанные с правилами округления), которые делают более удобным использование специального типа данных, а не настройку числового типа.

Счетчик – специальный тип данных для уникальных (не повторяющихся в поле) натуральных чисел с автоматическим наращиванием. Естественное использование – для порядковой нумерации записей.

Логический - тип для хранения логических данных (могут принимать только два значения, например Да или Нет).

Гиперссылка – специальное поле для хранения адресов URL Web-объектов Интернета. При щелчке на ссылке автоматически происходит запуск браузера и воспроизведение объекта в его окне.

Мастер подстановок – это не специальный тип данных. Это объект, настройкой которого можно автоматизировать ввод данных в поле так, чтобы не вводить их вручную, а выбирать их из раскрывающегося списка.

3.5 Безопасность баз данных


Базы данных – это тоже файлы, но работа с ними отличается от работы с файлами других типов, создаваемых прочими приложениями. Выше мы видели, что всю работу по обслуживанию файловой структуры берет на себя операционная система. Для базы данных предъявляются особые требования с точки зрения безопасности, поэтому в них реализован другой подход к сохранению данных. Базы данных – это особые структуры. Информация, которая в них содержится, очень часто имеет общественную ценность. Нередко с одной и той же базой работают тысячи людей по всей стране. От информации, которая содержится в некоторых базах, может зависеть благополучие множества людей. Поэтому целостность содержимого базы не может и не должна зависеть ни от конкретных действий некоего пользователя, забывшего сохранить файлы перед выключением компьютера, ни от перебоев в электросети. Проблема безопасности баз данных решается тем, что в СУБД  для сохранения информации используется двойной подход. В части операций, как обычно, участвует операционная система компьютера, но некоторые операции сохранения происходят в обход операционной системы.С БД НИРС группа студентов работает на локальном рабочем месте. С целью сохранения данных преподаватель сохраняет БД НИРС на сервере в режиме «для чтения».

3.6 Архитектура защиты Access


Если у пользователя имеется опыт работы с защитой, используемой на сервере или большой ЭВМ, структура защиты в Access покажется ему знакомой. Указываются пользователи, которым предоставляется или, наоборот, не разрешается доступ к объектам базы данных. Кроме того, определяются группы пользователей и назначаются разрешения на уровне группы, чтобы облегчить построение защиты для большого числа пользователей. Пользователю достаточно быть членом группы, чтобы получить права доступа, установленные для конкретной группы.

Access хранит информацию о защите в двух местах. Во время установки программа Setup создаст в папке \Program

Files
\
Microsoft
Ofice\0ffice
стандартный файл рабочей группы (System.mdw), который впоследствии используется по умолчанию при запуске Access. Этот файл содержит информацию обо всех пользователях и группах. При создании базы данных Access сохраняет сведения о правах, предоставляемых конкретным пользователям и группам, в файле базы данных.

Общая структура защиты Access отображена на рисунке 1. Учётные записи пользователей и групп хранятся в файле рабочей группы. Разрешение на доступ к конкретным объектам сохраняются в файле базы данных.





Рисунок 2.1 ­- Общая структура защиты Access


Расположение текущего файла рабочей группы хранится в реестре Windows. Можно использовать служебную программу Wrkadm
.
exe
  (администратор рабочих групп) для изменения текущего или определения нового файла рабочей группы. Кроме того, можно выбирать нужный файл рабочей группы во время выполнения приложения, задав соответствующий параметр командной строки в ярлыке запуска. Если вам приходится часто запускать в сети совместно используемое защищенное приложение, нужно позаботиться о том, чтобы системный администратор задал вашу рабочую группу, используемую по умолчанию, как общий  файл в сетевой папке.

Каждая рабочая группа имеет уникальный внутренний идентификатор, генерируемый Access при определении файла рабочих групп. Любая база данных, созданная пользователем рабочей группы, «принадлежит» как этому пользователю, так и рабочей группе. Каждый пользователь и группа также имеет уникальный внутренний идентификатор, но можно дублировать один и тот же код пользователя и группы в нескольких рабочих группах. Когда вы назначаете право доступа к объекту своей базы данных, Access сохраняет в ней внутренний идентификатор пользователя или группы вместе с информацией о доступе. Таким образом, предоставленные вами права перемещаются вместе с файлом базы данных при копировании его в другую папку или на другой компьютер.



3.7 Режимы работы с базами данных


Обычно с базами данных  работаю две категории пользователей. Первая категория – проектировщики. Их задача состоит в разработке структуры таблиц базы данных и согласование ее с заказчиком. Кроме таблиц проектировщики разрабатывают и другие объекты базы данных, предназначенные, с одной стороны, для автоматизации работы с базой, а с другой стороны – для ограничения функциональных возможностей работы с базой (если это необходимо из соображений безопасности). Проектировщики не наполняют базу конкретными данными, (заказчик может считать их конфиденциальными и не предоставлять посторонним лицам). Исключение составляет экспериментальное наполнение модельными данными на этапе отладки объектов базы.

Вторая категория исполнителей, работающих с базами данных, - пользователи. Они получают исходную базу данных от проектировщиков и занимаются ее наполнением и обслуживанием. В общем случае пользователи не имеют средств доступа к управлению структурой базы – только к данным, да и то не ко всем, а к тем, работа с которыми предусмотрена на конкретном рабочем месте.

Соответственно СУБД имеет два режима работы: проектировочный  и пользовательский. Первый режим предназначен для создания или изменения структуры базы и создание ее объектов. Во втором режиме происходит использование ранее подготовленных объектов для наполнения базы или получения данных из нее.

3.8 Объекты базы данных

3.8.1 Таблицы


Таблицы – это основные объекты любой базы данных. Во-первых, в таблицах хранятся все данные, имеющиеся в базе, а во-вторых, таблицы хранят и структуру базы (поля, их типы и свойства). Минимальная структура БД НИРС  должна содержать следующие таблицы: Студент, Тема, Реферат, Оценка реферата студента, Мероприятия, Баллы за организационную работу, Отчетные документы мероприятия, Отчетные документы творческих заданий, Количественная оценка модели предметной области, Фото.



Рисунок 3.1 – Таблицы БД НИРС

Каждая таблица имеет ключевое поле. Также были созданы связи между таблицами, что наглядно представлено на схеме данных.



Рисунок 3.2 – Схема данных БД НИРС

3.8.2 Запросы


Эти объекты служат для извлечения данных из таблиц и предоставления их пользователю в удобном виде. С помощью запросов выполняют такие операции как отбор данных, их сортировку и фильтрацию. С помощью запросов можно выполнять преобразования данных по заданному алгоритму, создавать новые таблицы, выполнять автоматическое наполнения таблиц данными, импортированными из других источников, выполнять простейшие вычисления в таблицах и многое другое. В БД НИРС с помощью запросов необходимо получить информацию о направлении исследований, проводимых мероприятиях в рамках НИРС, об объёме выполненной студентом работы (количество страниц реферата), о выполнении сроков календарного плана, об оценках выполненных работ и др.



Рисунок 3.3 – Запросы БД НИРС

3.8.3 Формы


Если запросы – это специальные средства для отбора и анализа данных, то формы – это средства для ввода данных. Смысл их тот же – предоставить пользователю средства для заполнения только тех полей, которые ему заполнять положено. Одновременно с этим в форме можно разместить специальные элементы управления (счетчики, раскрывающиеся списки, переключатели, флажки и прочее) для автоматизации ввода. Преимущества форм раскрываются особенно наглядно, когда происходит ввод данных с заполненных бланков. В этом случае форму делают графическими средствами так, чтобы она повторяла оформление бланка – это заметно упрощает работу наборщика, снижает его утомление и предотвращает появление печатных ошибок. В БД НИРС предусмотрены необходимые формы для введения и анализа информации.



Рисунок 3.4 – Все формы  БД НИРС



Рисунок 3.5 – Форма «Оценка реферата студента» БД НИРС

Также разработана кнопочная форма, позволяющая осуществлять доступ ко всем формам и производить печать отчетов (рисунок 3.6)



Рисунок 3.6 – Кнопочная форма

3.8.4 Отчеты


По своим свойствам и структуре отчеты во многом похожи на формы, но предназначены только для вывода данных, причем для вывода не на экран, а на принтер. В связи с этим отчеты отличаются тем, что в них приняты специальные меры для группирования выводимых данных и для вывода специальных элементов оформления, характерных для печатных документов.



Рисунок 3.6 –Отчеты

3.8.5 Страницы


Это специальные объекты баз данных, реализованных в последних версиях СУБД  Microsoft Access (начиная с  Access 2000). Более корректно их называть страницами доступа к данным. Физически это особый объект, выполненный в коде HTML, размещаемый на Web-странице и передаваемый клиенту вместе с ней. Сам по себе этот объект не является базой данной, но содержит компоненты, через которые осуществляется связь переданной Web-страницы с базой данных, остающейся на сервере. Пользуясь этими компонентами, посетитель Web-узла может просматривать записи базы в полях страницы доступа. Таким образом, страницы доступа к данным осуществляют интерфейс между клиентом, сервером и базой данных, размещенной на сервере. Эта база данных не обязательно должна быть базой данных Microsoft Access. Страницы доступа, созданные средствами Microsoft Access, посволяют работать также с базами данных Microsoft SQL Server.

3.8.6 Макросы и модули


Эти категории объектов предназначены как для автоматизации повторяющихся операций при работе с СУБД, так и для создания новых функций путем программирования. В СУБД Microsoft Access макросы состоят из последовательности внутренних команд СУБД и являются одним из средств автоматизации работы с базой. Модули создаются средствами внешнего языка программирования, в данном случае языка Visual Basic for Applications. Это одно из средств, с помощью которых разработчик базы может заложить в нее нестандартные функциональные возможности, удовлетворить специфическое требование заказчика, повысить быстродействие системы управления, а также уровень ее защищенности. Планируется создание макроса для подсчета баллов, набираемых при выполнении НИРС (Приложение 2).

Таким образом, сделаем следующие выводы. В дипломной работе разработана БД НИРС позволяющая вести мониторинг продвижения студентов по предметной области. Этот вывод обусловлен тем, что в БД НИРС отражаются необходимые мероприятия НИРС (круглый стол, мозговой штурм, итоговые конференции), ведется учет документов мероприятий (протоколы, фотографии), результатов НИРС (рефераты, доклады, презентации и др.). В БД НИРС заносятся баллы оценивающие все виды работы студентов и позволяющие вывести объективную итоговую оценку по изучаемой дисциплине. На основе собранной информации можно произвести отбор студентов для участия в конкурсах выдвижения для различных поощрений, а также их работ для публикации на сайте ВУЗа, в печатных изданиях и др.

3.8.7 Разработка ODBC-драйвера


ODBC (Open DataBase Connectivity) – это открытый интерфейс доступа к базам данных, разработанный фирмой Microsoft. Он представляет собой API довольно низкого уровня и предназначен, в основном, для использования в программах, написанных на C, C++ или на VB, но также его функциями можно воспользоваться и из VBA Access. Данный интерфейс является кроссплатформным, то есть с успехом работает и в Windows, и в UNIX/Linux, и в MacOS.



Рисунок 3.7 – ODBC-драйверы
Структура ODBC API.

Итак, ODBC - это, прежде всего, Менеджер драйверов ODBC. Драйверы непосредственно взаимодействуют с источниками данных. Например, если мы хотим получить доступ к MS SQL Server 7.0, то нужно установить драйвер MS SQL Server 7.0, когда к серверу MySQL - драйвер MySQL.

Работа с Менеджером драйверов ODBC (далее - просто Менеджер) заключается в вызове необходимых функций с определёнными параметрами и в определенной последовательности. В функции Менеджера входит:

·                  установка и завершение связи с источником данных (сервером БД);

·                  подготовка и выполнение SQL-операторов;

·                  получение результатов и навигация по полученным наборам записей, если имеется такая возможность;

·                  управление транзакциями;

·                  идентификация ошибок;

·                  получение различной вспомогательной информации и прочие функции.

Для того, чтобы приступить к выполнению этих функций, Менеджер вначале должен подготовить некоторые системные ресурсы:

·                  Идентификатор окружения HENV. Он указывает на область памяти для общей информации (сведения обо всех соединениях с базами данных, информация о том, какое соединение является текущим и т.п.).

·                  Идентификатор соединения HDBC. Этот

идентификатор указывает на область памяти для информации о конкретном соединении. Идентификатор соединения ассоциируется с единственным идентификатором окружения, в то время как этот идентификатор окружения может иметь несколько связанных с ним идентификаторов соединения.

·                  Идентификатор оператора HSTMT. Он указывает на область памяти для информации об SQL-операторе. Идентификатор оператора связан с единственным идентификатором соединения. Идентификатор соединения может иметь более одного связанного с ним идентификатора оператора.

В конце Менеджер должен освободить эти ресурсы и вернуть их системе.

С точки зрения программы на VBA, все эти идентификаторы - переменные типа Long, в которых хранятся адреса соответствующих областей памяти. При выделении ресурсов идентификатору, его переменная передаётся в специальную функцию по ссылке. При последующем использовании - по значению.

Dim HENV As Long

Dim HDBC As Long

Dim HSTMT As Long

Declare Function SQLAllocEnv Lib "odbc32.dll" (ByRef HENV As Long) As Integer

Declare Function SQLFreeEnv Lib "odbc32.dll" (ByVal HENV As Long) As Integer
Declare Function SQLAllocConnect Lib "odbc32.dll" (ByVal HENV As Long, _

                                                   ByRef HDBC As Long) As Integer

Declare Function SQLFreeConnect Lib "odbc32.dll" (ByVal HDBC As Long) As Integer

Declare Function SQLAllocStmt Lib "odbc32.dll" (ByVal HDBC As Long, _

                                                ByRef HSTMT As Long) As Integer

Declare Function SQLFreeStmt Lib "odbc32.dll" (ByVal HSTMT As Long, _

                                               ByVal EndOption As Integer) As Integer

Практически это реализуется следующим образом:

Во-первых, создадим отдельный модуль, в котором будем держать все объявления констант, функций, типов и переменных, связанных с ODBC API и назовём его "ODBC_API" и, для начала, включим следующие строки:

Option Compare Database

Option Explicit
'Константы ODBC

Global Const MAX_DATA_BUFFER = 2047

Global Const SQL_SUCCESS = 0

Global Const SQL_SUCCESS_WITH_INFO = 1

Global Const SQL_ERROR = -1

Global Const SQL_NO_DATA_FOUND = 100

Global Const SQL_FETCH_FIRST = 2

Global Const SQL_FETCH_NEXT = 1

'Декларации функций ODBC
Declare Function SQLAllocEnv Lib "odbc32.dll" (ByRef HENV As Long) As Integer
Declare Function SQLFreeEnv Lib "odbc32.dll" (ByVal HENV As Long) As Integer
Declare Function SQLDrivers Lib "odbc32.dll" (ByVal HENV As Long, _

                                              ByVal Direction As Long, _

                                              ByVal Description As String, _

                                              ByVal DescriptionMax As Integer, _

                                              ByRef DescriptionLen As Integer, _

                                              ByVal Attributes As String, _

                                              ByVal AttributesMax As Integer, _

                                              ByRef AttributesLen As Integer) As Integer

                                             

Declare Function SQLDataSources Lib "odbc32.dll" (ByVal HENV As Long, _

                                                  ByVal Direction As Long, _

                                                  ByVal DSN As String, _

                                                  ByVal DSNMax As Integer, _

                                                  ByRef DSNLen As Integer, _

                                                  ByVal Description As String, _

                                                  ByVal DescriptionMax As Integer, _

                                                  ByRef DescriptionLen As Integer) As Integer

Здесь SQLDrivers и SQLDataSources уже не просто выполняют сервисные функции, а позволяют получить конкретные данные об установленных в операционной системе драйверах ODBC и именах источников данных (DSN - DataSource Name).

Так как эти функции получают информацию непосредственно от Менеджера, потребность в выделении ресурсов на соединение и операторы отсутствует. Достаточно лишь инициализировать идентификатор окружения HENV. Наилучшим образом это можно сделать создав специальный модуль класса. Это объясняется тем, что выделение и освобождение ресурсов можно осуществить, соответственно, в конструкторе (Class_Initialize) и деструкторе (Class_Terminate) класса и, тем самым, исключить ситуацию, когда при сбросе программы функция освобождения ресурсов SQLFreeEnv не будет вызвана. Итак, назовём его ODBC_HENV:

Option Compare Database

Option Explicit

Dim lngHENV As Long       'Переменная окружения (Environment Handle).

Dim booValid As Boolean   'Индикатор возможности использования переменной окружения.

Public Property Get HENV() As Long

'Это свойство содержит уже готовый идентификатор окружения.

On Error Resume Next

  HENV = lngHENV

End Property

Public Property Get Valid() As Boolean

'Это свойство представляет собой флаг, который показывает возможность (True) или

'невозможность (False) использования идентификатора окружения. Оно необходимо,

'так как нет гарантии, что любое ненулевое значение идентификатора окружения является

'пригодным для использования. Данный флаг устанавливается в True, только если функция

'инициализации окружения отрапортует об отсутствии ошибки.

On Error Resume Next

  Valid = booValid

End Property

Private Sub Class_Initialize()

On Error Resume Next

Dim intStatus As Integer

  intStatus = SQLAllocEnv(lngHENV) 'Инициализируем идентификатор окружения.

  If intStatus = SQL_SUCCESS Then

    booValid = True

  Else

    booValid = False

    MsgBox "Unable to Allocate ODBC Environment Handle!", vbCritical, "Error"

  End If

End Sub

Private Sub Class_Terminate()

On Error Resume Next

Dim intStatus As Integer

  intStatus = SQLFreeEnv(lngHENV) 'Освободим ресурсы окружения.

  If intStatus = SQL_ERROR Then

    MsgBox "Error Freeing ODBC Environment!", vbCritical, "Error"

  End If

End Sub

Теперь, при создании экземпляра класса, будет происходить выделение ресурсов окружения, а при уничтожении - их освобождение. Это очень похоже на работу с сеансом (Workspace) MS Assess. На этом подготовку можно считать законченной.

Следующий этап – получение информации с помощью ODBC API.

Для получения списков всех зарегистрированных драйверов и источников данных используются функции: SQLDrivers и SQLDataSources. Они очень похожи, поэтому имеет смысл рассмотреть только первую из них, хотя использоваться будут обе. Первым параметром в ней идёт идентификатор окружения:

Dim ODBC_ENV As New ODBC_HENV

Дальше идёт параметр Direction. Он определяет порядок просмотра результирующего множества. Другие функции ODBC, работающие с наборами записей, устроены аналогично. Когда мы хотим получить первый элемент набора, надо передать в функцию значение SQL_FETCH_FIRST, следующее - SQL_FETCH_NEXT, предыдущее - SQL_FETCH_PRIOR и т.д.

Dim Direction As Long

Потом следуют два блока из трёх параметров каждый, которые служат для получения собственно информации о драйверах. Первый блок - название драйвера, второй - список атрибутов. Имена атрибутов и их значения перечислены через стандартный для языка С (а именно на этот язык и рассчитан интерфейс ODBC в первую очередь) код завершения строки - 0 (ноль). В первом параметре каждого из двух блоков передаётся строка определённой длины, специально выделенная заранее:

Dim Description As String * MAX_DATA_BUFFER

Dim Attributes As String * MAX_DATA_BUFFER

Второй параметр - длина этой строки. Он не позволит функции сформировать слишком длинную строку, испортив при этом соседние ячейки памяти. В нашем случае - это просто MAX_DATA_BUFFER. Третьим идёт указатель на целое число, в которое функция запишет, сколько она на самом деле использовала символов в отведённой строке:

Dim DescriptionLen As Integer

Dim AttributesLen As Integer

Далее: в цикле заполняем таблицы данными о драйверах (название и атрибуты) и источниках данных (имя и название драйвера), а потом выводим их содержимое с помощью формы.

Уровни функциональных возможностей ODBC API

В ODBC существует несколько уровней функциональных возможностей, которые обеспечивают различные уровни взаимодействия с прикладными программами.

Первый уровень расширения функциональных возможностей ODBC включает в себя функцию SQLDriverConnect, позволяющая запрашивать у пользователя более подробную информацию о подготавливаемом соединении, а также задавать степень обязательности этого запроса.

Второй уровень ODBC API включает в себя функцию SQLBrowseConnect, которая поддерживает пошаговый метод ввода данных, необходимых для установления соединения с источником данных.

Обычно, соответствие ODBC драйвера некоторому уровню означает то, что он поддерживает все функции данного уровня. При этом в нём, как правило, реализованы ещё и некоторые из функций более высокого уровня. Существуют специальные функции, которые позволяют точно определить возможности драйвера.

Уровни соответствия SQL

Уровень соответствия SQL - это показатель того, какие возможности языка SQL и типы данных поддерживает драйвер. Грамматика ODBC SQL может быть 3 видов:

·                  базовой (она соответствует стандартным требованиям);

·                  минимальной (более низкий уровень по сравнению с базовым);

·                  расширенной (обеспечивает некоторые общепринятые расширения SQL).

Как и в случае уровней ODBC API, существуют функции, позволяющие определить, какие операторы и типы данных поддерживает драйвер.

Более сложной задачей по сравнению с разработкой на MS Access является создание полнофункциональных приложений, основанных непосредственно на API.

Для того, чтобы получить список пользовательских таблиц с выбранного сервера БД требуется сделать следущее.

'Константы ODBC

'Константы для SQLDriverConnect

Global Const SQL_DRIVER_NOPROMPT = 0

Global Const SQL_DRIVER_COMPLETE = 1

Global Const SQL_DRIVER_PROMPT = 2

Global Const SQL_DRIVER_COMPLETE_REQUIRED = 3

'Константы для FreeStmt

Global Const SQL_CLOSE = 0

Global Const SQL_DROP = 1

Global Const SQL_UNBIND = 2

Global Const SQL_RESET_PARAMS = 3

'Типы данных

Global Const SQL_C_CHAR = 1

'Декларации функций ODBC

Declare Function SQLDriverConnect Lib "odbc32.dll" (ByVal HDBC As Long, _

                                                    ByVal hWnd As Long, _

                                                    ByVal ConStrIn As String, _

                                                    ByVal ConStrInMax As Integer, _

                                                    ByVal ConStrOut As String, _

                                                    ByVal ConStrOutMax As Integer, _

                                                    ByRef ConStrOutLen As Long, _

                                                    ByVal DriverCompleation As Integer) As Integer

                                                   

Declare Function SQLDisconnect Lib "odbc32.dll" (ByVal HDBC As Long) As Integer

Declare Function SQLTables Lib "odbc32.dll" (ByVal HSTMT As Long, _

                                             ByVal TableQualifier As String, _

                                             ByVal TableQualifierLen As Integer, _

                                             ByVal TableOwner As String, _

                                             ByVal TableOwnerLen As Integer, _

                                             ByVal TableName As String, _

                                             ByVal TableNameLen As Integer, _

                                             ByVal TableType As String, _

                                             ByVal TableTypeLen As Integer) As Integer




Declare Function SQLFetch Lib "odbc32.dll" (ByVal HSTMT As Long) As Integer
Declare Function SQLGetData Lib "odbc32.dll" (ByVal HSTMT As Long, _                                              ByVal ColNumber As Long, _

                                              ByVal DataType As Integer, _

                                              ByVal DataValue As String, _

                                              ByVal DataValueMax As Integer, _

                                              ByRef DataValueLen As Long) As Integer

Для непосредственной работы создадим форму, со списками драйверов ODBC, поля для ввода параметров подключения к серверу (имя сервера, имя базы данных на нем, логин и пароль пользователя), а также список таблиц для заполнения и пару кнопок для придания большей наглядности.

Список драйверов заполним по аналогии с предыдущим. В качестве типа источника строк выберем список значений, а при загрузке формы запишем в переменную наименования всех найденных драйверов и присвоим её свойству «Источник строк» списка.

Следующий важный шаг - установить соединение с сервером. Информация, которая должна понадобиться - это, кроме имени драйвера, имена сервера и БД, а также логин и пароль пользователя, от лица которого будет осуществляться подключение. Она образует строку подключения (Connection String), где перечисляются соответствующие ключи и их значения:

  strConStr = "DRIVER=" & Me.lbxDrivers & _

              ";SERVER=" & Me.txtServer & _

              ";DATABASE=" & Me.txtDataBase & _

              ";UID=" & Me.txtLogin & _

              ";PWD=" & Me.txtPassword & ";"

В качестве значений указываем содержимое элементов управления формы. Далее передадим эту строку вместе с уже имеющимся идентификатором окружения в предварительно заготовленную функцию, которая выполнит всю работу и, в случае успеха, вернёт ненулевой идентификатор соединения. Или нулевой - в случае ошибки:

Public Function OpenConnection(HENV As Long, ConnectionString As String) As Long

Dim intStatus As Integer                      'Для кодов возврата функций ODBC.

Dim lngHDBC As Long                           'Идентификатор соединения.

Dim strConStrIn As String * MAX_DATA_BUFFER   'Строковый буфер для передачи данных.

Dim strConStrOut As String * MAX_DATA_BUFFER  'Строковый буфер для получения данных.

Dim lngConStrOutLen As Long                   'Реальная длина данных в буфере.

  OpenConnection = 0

  If Len(ConnectionString) < MAX_DATA_BUFFER Then 'Строка не должна быть слишком длинной.

    strConStrIn = ConnectionString & Chr(0) 'Добавим нулевой символ как знак завершения строки.

    intStatus = SQLAllocConnect(HENV, lngHDBC)  'Получим идентификатор соединения.

    If intStatus = SQL_SUCCESS Then  'Если соединение успешно создано, пытаемся открыть его.

      intStatus = SQLDriverConnect(lngHDBC, _

                                   0, _

                                   strConStrIn, _

                                   MAX_DATA_BUFFER, _

                                   strConStrOut, _

                                   MAX_DATA_BUFFER, _

                                   lngConStrOutLen, _

                                   SQL_DRIVER_NOPROMPT)

      If intStatus = SQL_SUCCESS Then  'Если соединение успешно открыто, возвращаем его идентификатор.

        OpenConnection = lngHDBC

      Else 'Иначе - освободим ресурсы, выделенные соединению, а функция вернёт 0.

        intStatus = SQLFreeConnect(lngHDBC)

      End If

    End If

  End If

End Function

Основа - функция ODBC API SQLDriverConnect. Первым параметром в ней является идентификатор соединения, который надо предварительно получить с помощью функции SQLAllocConnect. Второй параметр - идентификатор окна, которое будет являться родительским для окна диалога ввода параметров соединения. В нашем случае диалог не требуется и поэтому мы передаём нулевой идентификатор окна (в противном случае можно передать, например, hWndAccessApp) и SQL_DRIVER_NOPROMPT соответственно.

Третьим и четвёртым парамертами идут строка подключения и размер текстового буфера, отведенного этой строке. Последующие три параметра функции предназначены для возврата строки подключения, сформированной самой функцией и, в нашем случае, не используются.

После того, как соединение установлено, подготовим идентификатор оператора с помощью функции SQLAllocStmt и вызовем функцию SQLTables. Эта функция возвращает набор сведений о таблицах (TABLE), представлениях (VIEW) и других аналогичных объектах базы данных. Использовать её нужно также, как и все функции, работающие с результирующим множеством, каким является, например, результат выполнения запроса на выборку.

Для извлечения данных воспользуемся способом SQLGetData. Далее необходимо, устанавливая указатель на нужную запись с помощью функции SQLFetch или SQLExtendedFetch (последняя поддерживается не всеми драйверами), считывать данные столбца в подготовленную для них переменную.

Для упрощения работы многими фирмами разработаны различные программные компоненты более высокого уровня, существенно облегчающие использование таких интерфейсов, как ODBC. В MS Access для этого можно использовать механизмы присоединённых таблиц и запросов к серверу. В программах на VBA удобно использовать объекты доступа к данным DAO.

Вывод: Выполнено проектирование БД НИРС. Разработана БД НИРС: таблицы, схема данных, запросы, отчеты, формы, а также ODBC-драйвер, являющийся интерфейсом для удаленного доступа к базам данных. Проведен сбор, ввод и обработка данных, предоставлены отчеты.





4. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ БАЗЫ ДАННЫХ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

4.1. Основные показатели экономической эффективности на стадии проектирования


Под проектом можно понимать автоматизацию обработки информации на отдельном ПК. Допустим, эффективность определяется на стадии проектирования. Основными показателями будут:

1.     Затраты на обработку информации в проектируемом и базовом вариантах;

2.     Экономия текущих затрат от автоматизации обработки информации;

3.     Срок окупаемости капитальных вложений;

4.     Годовой экономический эффект.

4.2. Определение затрат проектируемого варианта обработки научной информации


Затраты проектируемого варианта, приведенные к одному рабочему месту:

  Савт= Каис/Тн+Сэ+Сп ,

*                          N


Где: Савт - годовая себестоимость обработки информации на ПК;

Каис - общие единовременные капитальные затраты на проектирование и создание автоматизированной информационной системы (АИС);

Тн - нормативный срок (число лет ЖЦ) программно-технического обеспечения АИС;

Сэ - текущие ежегодные эксплуатационные расходы средств автоматизации АИС;

Сп - текущие ежегодные расходы на развитие программных средств АИС;

N - Общее число АРМ в АИС.

4.3. Определение предпроизводственных затрат


Смета расходов на предпроизводственные затраты представлена в таблице 1.

Таблица 4. 1 – Смета расходов на преднроизводственные затраты

Этап

разработки

Исполнитель

Оклад,

руб.

Трудоемкость,

чел/дн

Стоимость

1чел/дн, руб.

Стоимость

выполнения,

руб.

Разработка ТЗ

Ведущий программист

6000

4

273

1092

Разработка модели

Ведущий программист

6000

18

273

4914

Программист

4800

28

218

6104

Разработка программ

Программист

4800

52

218

11336

Тестирование

Программист

4800

20

218

4360

Подготовка документации

Программист

4800

10

218

2180

Сдача программы

Программист

4800

2

218

436

ИТОГО



30422

Расчет расходов производится следующим образом. Количество рабочих дней в месяце равно 22. Себестоимость одного человеко-дня равна оклад/число рабочих дней в месяце. Стоимость выполнения работ вычисляется умножением себестоимости на трудоемкость.

Накладные расходы: 30422*120%=36506,4 руб.

Дополнительная заработная плата составляет 8% от основной зарплаты:

30422*0,08 = 2433,76 руб.

Основная з/п + дополнительная з/п = 30422+2433,76 =32855,76 руб.

Отчисления на социальные страхования рассчитываются как: (основная з/п +дополнительная з/п) *30%= 32855,76 *0,3 =9856,73 руб.

Расчет себестоимости одного чел/час работы специалиста.

Число рабочих часов в одном чел/дн равно 8,2.

Себестоимость одного часа работы ведущего программиста рассчитывается следующим образом: 273/8,2 = 33,3 руб.

Себестоимость одного часа работы программиста равна 218/8,2=26,58 руб.

Затраты на обучение пользователей.

Допускаем, что:

1.       оклад пользователей равен окладу ведущего программиста;

2.       обучение ведет программист.

Затраты на обучение пользователей представлены в таблице 2.

Таблица4. 2 – Затраты на обучение пользователей

№ п/п

Вид затрат

Величина

1

Время для обучения пользователя, ч

1

2

Количество обучаемых, чел

1

3

Средняяя часовая з/п обучаемых, руб.

33,3

4

Средняяя часовая з/п обучающих, руб.

26,58

5

Количество обучающих, чел

1



Стоимость обучения пользователей =1*1 *33,3+1*1 *26,58 = 49,88, руб.

Определим затраты на материальные ценности в предпроизводственный период. Проведение работ по разработке программного комплекса и технологии его использования потребовала определенных затрат связанных с расходом материалов и ресурсов. Эти затраты приведены в таблице 5.2.1.3 (затраты на электроэнергию не учитываются).

Таблица 4.3 – Материалы и покупные изделия в предпроизводственный период

№ п/п

Наименование

Ед.изм

Кол- во

Цена за ед., руб.

Итого, руб.

1

Бумага А4

пачка

2

200

400

2

Ручка

шт

2

7

14

3

Маркер

шт

2

9

18

4

Карандаш

шт

2

5

10

5

Флеш

шт

4

100

400

6

Картридж

шт

1

600

600

ИТОГО:



1442



Прочие расходы (затраты на оплату машинного времени):

Смаш=Смч*Т,

Где: Смаш- затраты на оплату машинного времени;

Смч- стоимость аренды машинного времени за час равна 0,5 руб/час;

Т- время работы персонального компьютера (ПК) и   рассчитывается по формуле:

Т=п*т,

где п- количество часов работы разработчиков

т- время работы разработчика на ПК в день

По данным таблицы 1 п= 52+20= 72. Опытным путем установлено, что т=6часов.

Т= 72*6=432                Смаш= 0,5*432=216

Выполним оценку капитальных вложений на создание АИС (К2).

Определение затрат капитальных вложений на приобретение и установку АИС (К2)

Затраты на приобретение ЭВМ и другой оргтехники включают также в затраты на их транспортировку, монтаж, наладку в размере 8% от отпускной стоимости оборудования. Данные представлены в табл. 4.4.

Таблица 4.4 – Затраты на приобретение ЭВМ и другой оргтехники

№ п/п

Вид затрат

Сумма,

у.е.

Курс,

руб.

Сумма,

руб.

1

Системный блок

608

31

18850

2

Монитор

316

31

9800

3

Клавиатура

12,9

31

400

4

Манипулятор мышь

6,45

31

200

ИТОГО по ПЭВМ

943,35

31



29250

3

Принтер

215

31

6670

ВСЕГО

1158,4


35920



Все затраты по калькуляции сведем в таблицу 4.5.
Таблица4. 5 – Затраты по статьям калькуляции

№ п/п

Статьи расходов

Сумма,

руб.

1

Предпроизводственные расходы - К1: Основная з/п персонала

30422

2

Дополнительная з/п (8% от основной)

2433,76

3

Отчисления на соц. Страх. (30% от общей)

9856,73

4

Материалы и покупные изделия

1442

5

Накладные расходы

36506,4

6

Прочие расходы

216

7

Стоимость обучения пользователей

49,88

ИТОГО по К1:

80446,77

8

Капитальные вложения в оборудование - К2: Затраты на приобретение ЭВМ

35920

9

Затраты на транспортировку, монтаж и наладку (8% от общих)

2873,6



ИТОГО по К2:

38793,6



ВСЕГО по Каис

119240,4



Определение приведённых капитальных затрат

Для определения наиболее выгодного варианта вложения капитальных средств все капитальные затраты Каис и текущие эксплуатационные затраты Сэ должны быть приведены к единому временному измерителю (т.е. году) с целью получения возможности последовательного суммирования Каис и Сэ.

Допускаем, что длительность ЖЦ программно- технического обеспечения ИВС составит 6 лет. Тогда общая стоимость капитальных затрат, приведенных к 1 году, будет:

119240,4:6=19873,4

Текущие ежегодные эксплуатационные расходы на эксплуатацию проекта (эксплуатационные расходы) - Сэ

Эти результаты расходов представляются в виде таблице 4.6.
Таблица 4.6 – Эксплуатационные расходы проекта – Сэ

№ п/п

Статьи расходов

Сумма,

руб.

1

Основная з/п

61200

2

Дополнительная з/п

4896

3

Отчисления на соц. страх,

19828,8

ИТОГО по з/п:

85924,8

4

Амортизация ОФ

9687,45

5

Расходы на производственное потребление э/э

1899,5

6

Расходы на профилактику, обслуживание и рем.оборудования

1899,5

7

Расходы на материалы и покупные изделия

5200

8

Оплата связи и аренды каналов связи

-

ИТОГО:

18686,45

ВСЕГО эксплуатационных основных затрат:

101611,25



Затраты живого    труда в ходе эксплуатации и разработки представлены в табл. 4.7.

Таблица 4.7 – Затраты живого труда

№ п/п

Вид затрат

Величина

1

Количество специалистов, чел

1

2

Средний оклад специалистов, руб.

6000

3

Доля рабочего времени, относимая на раб. с проект.  и раз- и, %

85%

Основная заработная плата определяется по формуле:

Сосн= ∑ (Сокл Кспец*Квр)*12,

где Сокл, - это оклад 1- го специалиста в месяц,

Кспец, - это количество специалистов в месяц,

Квр - это коэффициент доли рабочего времени, относимый на работу с проектной разработкой, 12 месяцев.

Сосн =6000*1*0,85*12= 61200 руб.

Дополнительная заработная пплата равна 8% от основной заработная пплата:

Сдоп= 61200*0,08=4896 руб.

Всего з/п == 61200+4896 = 66096 руб.

Отчисления на соц. страх. (30% от всей з/п) =66096*0,3 = 19828,8 руб.
Амортизация ОФ:

Сам=Собор*0,3*0,85

Сам(ПК)= 37990*0,3*0,85= 9159,6  руб.

Расходы на производственное потребление э/э (составляют 5% от стоимости

оборудования) 35920*0,05= 1796  руб.

Расходы на профилактику и ремонт оборудования (5% от стоимости ОС)

=1899,5 руб.

Расходы на материалы и покупные изделия; примерные данные для расхода:

1 пачка А4 на 2 месяца —— 8 пачек А4 на 12 месяцев 1 флэш на 12 месяцев. Затраты на материалы и покупные изделия представлены в таблице 4.8

Таблица 4.8 – Материалы и покупные изделия

Наименование

Ед.изм

Кол-во

Цена за ед,руб.

Итого, руб.

Бумага А4

пачка

8

200

1600

Ручка

шт

20

9

180

Флэш

шт

4

100

400

Картридж

шт

4

600

2400

ИТОГО:

4580



Оплата связи и аренды каналов связи в нашем случае не предусматривается.

Текущие ежегодные расходы на развитие программных средств

Текущие ежегодные расходы на развитие программных средств выполняются для модели и для текстов программ и документации. Условно считаем, что коэффициент занятости развития программных средств у разработчиков АИС в течение года равно 15%. Результаты расчетов представлены в табл. 4.9.
Таблица 4.9 – Текущие ежегодные расходы на развитие программных средств

№ п/п

Вид затрат

Исполнитель

Оклад

Сумма за год,руб.

1

Модификация модели

Вед. прогр- т

6000

72000

2

Модификация программы и документации

Программист

4800

57600

ИТОГО за год:



129600

3

Отчисления на соц. страх.


30%

388800

4

Накладные расходы


120%

155520

ВСЕГО за год:



194400

5

Сумма з/п в соответсвии с коэф. занятости:

15%

29160

Затраты проектируемого варианта обработки информации - Савт представлены в табл. 4.10.

Таблица 4.10 – Затраты проектируемого варианта обработки информации – Савт

№ п/п

Вид затрат

Сумма, руб.

1

Приведенные общие кап. затраты - Каис

19873,4



2

Текущие ежегодные расходы – Сэ

104611,25

3

Текущие ежегодные расходы на развитие Сп

29160

ИТОГО:

153644,7



Стоимость 1- го АРМ= 153644,7  руб.

Затраты на заработную плату представлены в табл. 4.11

Таблица 4.11 – Затраты на заработную плату специалистов

№ п/п

Вид затрат

Сумма, РУб-

1

Основная з/п

72000

2

Дополнительная з/п

5760

3

Отчисления на соц. страх.

23328

ИТОГО:

101088

Расчет зарплаты выполняется следующим образом. Основная заработная плата:

Обработкой информации занимаются специалисты с окладом 6000 руб./мес.

6000*12=72000 руб.

Дополнительная з/п (8% от основной з/п )=72000*0,08=5760 руб.

Отчисления на соц. страх.(30% от общей суммы з/п) =777600*0,3=23328 руб.

Сумма накладных расходов (60% от з/п);        Сир=0,6*Сз/п

Снр=25272*0,6=60652,8 руб.

ВСЕГО расходов на з/п = 101088+60652,8  = 161740,8 руб. (это стоимость ручной обработки информации на 1 АРМ на 1ПК).

Экономия в системе управления в результате автоматизации обработки информации


Экономия текущих затрат от внедрения автоматизированной обработки информации (это эффективность):

Эк=Сруч*Кув-Савт

Кув - принимается на основании практического опыта и его значения реально меняется в интервале от 1,5 до 3,5.

Рост производительности происходит за счет:

1)     ускорения поиска информации;

2)     увеличения объема информации, роста объема поиска, доступа;

3)     увеличение разрезов обработки информации в выходных сводках и

запросов.

Эк= 161740,8 * 1,7-153644,7  = 121314,7  руб.

Таким образом, экономия текущих затрат от внедрения автоматизированной обработки информации  составляет 121314,7  руб.

Расчет коэффициента экономической эффективности капитальных вложений:

Ер=Эк/Каис

Ер 1пк= 121314,7/119240,4=1,02.

По нормативам расчета экономической эффективности автоматизированных информационных систем полагается, что если Ер>Ен, то проект экономически эффективен (Ен=0,15).

Нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений обратная величина к нормативному сроку окупаемости определяется по формуле:

Ток=Каис/Эк

Ток = 119240,4/ 121314,7= 0,98.

Годовой экономический эффект НАХОДИМ ПО ФОРМУЛЕ:

Эг = Эк - Ен*Каис

Эг1ПК= 121314,7-0,15*119240,4= 103428,6  руб.

Итак, Ер>Ен, (1,02 >0,15) и Эг>0, следовательно, разработка АИС эффективна.

Вывод: из вышеизложенногоследует, что на разработку данной АИС было затрачено минимальное количество финансовых средств. Полученная автоматизированная информационная система позволяет сократить нерациональные затраты и потери труда, упорядочить данные, то есть является экономически эффективной.



5. ОХРАНА ТРУДА


Современную жизнь невозможно представить без использования компьютерной техники. Она позволяет автоматизировать и упростить многие процессы и значительно повысить эффективность труда.

 Однако, при несоблюдении определенных правил эксплуатации,  компьютерная техника может наносить определенный вред здоровью. Поэтому особенно актуальной является проблема охраны труда человека, сохранение его работоспособности и здоровья.

Охрана труда - система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия. Под иными мероприятиями следует понимать мероприятия, направленные на выполнение требований пожарной безопасности, промышленной безопасности и т.п. в ходе трудовой деятельности. Цель: вооружить будущих специалистов как теоретическими, так и практическими знаниями, необходимыми для творческого решения вопросов, связанных с эксплуатацией и созданием новых технологий и техники, исключающих производственный травматизм и профессиональную заболеваемость. Задачи: дать будущему специалисту знания научных основ охраны труда, привить интерес к рационализации производства, творческому решению проблем улучшения условий и безопасности труда на объектах хозяйственной деятельности.

Охрану труда не следует отождествлять с техникой безопасности, производственной санитарией, гигиеной труда, так как они являются элементами охраны труда. Таким образом, в состав системы охраны труда входят следующие элементы:
·                    Охрана труда представляет систему организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов;

·                    Производственная санитария определяется как система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов.

·                    Гигиена труда характеризуется как профилактическая медицина, изучающая условия и характер труда, их влияние на здоровье и функциональное состояние человека и разрабатывающая научные основы и практические меры, направленные на профилактику вредного и опасного воздействия факторов производственной среды и трудового процесса на работающих.

·                    Электробезопасность - состояние защищённости работника от вредного и опасного воздействия электротока, электродуги, электромагнитного поля и статического электричества.

·                    Пожарная безопасность- состояние защищённости личности, имущества, общества и государства от пожаров.

·                    Промышленная безопасность - состояние защищённости жизненно важных интересов личности и общества от аварий на опасных производственных объектах и последствий указанных аварий. В свою очередь охрана труда, электробезопасность, промышленная безопасность, пожарная безопасность являются составными частями

·                    Безопасность жизнедеятельности - наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой.

·                    Управление безопасностью труда - организация работы по обеспечению безопасности, снижению травматизма и аварийности, профессиональных заболеваний, улучшению условий труда на основе комплекса задач по созданию безопасных и безвредных условий труда. Основана на применении законодательных нормативных актах в области охраны труда.

Совокупность данных элементов производственной среды называется условиями труда.

Основными вопросами при определении условий труда являются:

·                   Производственный микроклимат помещения;

·                   Электропожаробезопасность;

·                   Производственное освещение;

·                   Воздействие шума и вибрации.

Нормы производственного микроклимата определяются в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ (Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны). Измерения параметров воздушной среды определяются с помощью следующих приборов: термометр, психрометр, анемометр, актинометр, газоанализатор.

Данное помещение характеризуется следующими показателями:

·                   Относительная влажность воздуха в теплое время года 55-75% и 40-60% - в холодное;

·                   Средняя температура воздуха 20-22С – в теплое время года и 18-20 – в холодное;

·                   Скорость движения воздуха 0.2 м/с.

Воздухообмен осуществляется посредством естественной приточно-вытяжной системы вентиляции, а также при помощи кондиционирования. Помещение оборудовано центральной системой отопления.

В рассматриваемом помещении для обеспечения электробезопасности сделано защитное заземление, выведенное на заземляющий контур с сопротивлением 4 Ома. Заземление мониторов осуществляется через системный блок ЭВМ. Все приборы в помещении работают от номинального напряжения 220 В.

Соединение ЭВМ с сетью выполнено при помощи трехжильного медного силового кабеля с вилкой, имеющей клеммы заземления.

Освещение – один из наиболее важных факторов, влияющих на условия труда. Освещение в помещении естественное и искусственное, созданное электрическими светильниками. В данном случае люминесцентными лампами белого света мощностью 80 Вт. Нормирование осуществляется СНиП 23-05-95.

Воздействие шума- нежелательные для человека помехи в восприятии полезных сигналов. Нормативный документ – ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ.

Уровень шума измеряется с помощью шумомера типа ШВК с фильтром ФЭ-2 и виброаккустическая аппаратура типа RFT.

В данном помещении шум исходит от ПК и составляет около 20 дБ, что не превышает норму.

Вывод: из исследования условий труда на данном рабочем месте и сравнении полученных данных с нормами охраны труда было выяснено, что оно им соответствует.

Заключение


В Орел ГАУ автоматизируются основные процессы ВУЗа. НИРС как один из основных процессов ВУЗа также требует автоматизации, следовательно выполненная работа актуальна.

В ходе выполнения дипломной работы цель разработки базы данных, обеспечивающей информационную поддержку НИРС, соответствующую требованиям основных процессов вуза (учебной, научной и воспитательной работы) достигнута. При выполнении дипломной работы были решены следующие задачи.

1. Представлен обзор научно-технических источников и необходимые теоретические основы проектирования баз данных.

2. Обоснован выбор СУБД Access. Для автоматизации НИРС экономически целесообразно использовать MS Access, так как этим приложением располагает ВУЗ.

3. Проанализировано состояние информатизации вуза, выявлена перспективная роль НИРС в процессе накопления информационных ресурсов вуза.

4. Выполнено проектирование БД НИРС.

5. Разработана БД НИРС: таблицы, схема данных, запросы, отчеты, формы.

6. Проведен сбор, ввод и обработка данных, предоставлены отчеты.

7. В настоящее время разработана БД НИРС приемлемой сложности для студентов. В дальнейшем планируется увеличение количества таблиц, форм, запросов и отчетов.

Литература


1.                Архитектура вычислительных систем. Электронный документ. – Электронный ресурс: http://www.informika.ru/text/teach/topolog/2.htm

2.                Базы данных: модели, разработка, реализация / Т. С. Карпова. – СПБ.: Питер, 2001. – 304 с.

3.                Избачков Ю. С., Петров В. Н. Информационные системы: Учебник для вузов. 2-е изд. – СПБ.: Питер, 2006. – 656 с.

4.                Классификация вычислительных систем. Электронный документ. –  Электронный ресурс: http://rsusu1.rnd.runnet.ru/tutor/method/m1/page06_1.html

5.                Классификация средств ЭВТ. Электронный документ. – Электронный ресурс: http://ois.mesi.ru/doc/metod_01/glava%201_2.htm

6.                Морозов В.П., Тихомиров В.П., Хрусталев Е.Ю. Гипертексты в экономике. Информационная технология моделирования: Учеб. пособие. – М.: Финансы и статистика, 1997.– 256 с.

7.                Учебный центр NAUMEN. Новое руководство пользователя системы дистанционного обучения NauLearning .–Электронный ресурс: http://training.naumen.ru/elearning_system/external

8.                ГОСТ 12.3.002-75-ССБТ. Процессы производственные. Общие требования безопасности (с изменениями по И-1-V-80; И-2-II-91);

9.                СНиП 23-05-95. Естесственное и искусственное освещение. – М.: Минстрой России, 1995;




ПРИЛОЖЕНИЯ



Приложение 1




Список условных обозначений

ЭВМ – Электронная Вычислительная Машина,

АИС – Автоматизированная Информационная Система,

СПО ОКИТ – Орловский Колледж Информационных Технологий Среднего Профессионального Образования,

Орел ГАУ – Орловский Государственный Аграрный Университет,

БД – База Данных,

БД НИРС - База Данных Научно-Исследовательской Работы Студентов

ИС – Информационная Система,

ИПС – информационно-поисковые системы,

СУБД – Система Управления Базой Данных,

SQL (Structured Query Language) – язык структурированных запросов,

ПК – Персональный Компьютер,

PDF (Portable Document Format) – формат переносимого документа,

WWW (World Wide Web) – всемирная компьютерная паутина,

ODBC (Open DataBase Connectivity) – это открытый интерфейс доступа к базам данных,

ПЭВМ – Персональная Электронная Вычислительная Машина.



Приложение 2

Модульно-рейтинговая система оценки знаний студентов при выполнении поисково-исследовательского практикума


1. Проблемное задание

Цель выполнения проблемного задания: разработка системы научных и учебных текстов (первичных документов) и рефератов (вторичных документов) по Теме работы.

Результат выполнения проблемного задания на основе объемного метода оценки количества информации:

1.    система научных и учебных текстов (первичных документов) и их рефератов (вторичных документов) по Теме работы;

2.    доклад или сообщение с презентацией (2-3 стр. А4 и 10-12 слайдов);

3.     списки и картотеки ключевых терминов;

4.    списки, картотеки адресов сайтов и электронной почты персоналий;

5.    списки, картотеки адресов сайтов и электронной почты организаций

6.    списки периодических изданий по теме исследования;

7.    наполнение информацией готовой БД Excel;

8.    наполнение информацией готовой БД Access.
2. Творческое задание

Цель выполнения творческого задания: разработка собственного научно-популярного или научного первичного документа или  аналитико-критического обзора на основе системы научных и учебных текстов (первичных документов) и рефератов (вторичных документов) по Теме работы.

Результат выполнения творческого задания:

1.                дополнить электронный учебник по информатике или информационным технологиям материалами из рефератов (5-10 стр. А4);

2.                составить формализованный реферат научного или научно-популярного текста (объём первичного научного текста от 3-х до 10 стр. А4)

3.                составить обзор (реферативный, аналитический, критический, аналитико-критический, 3. концептуальный, прогностический) научных, учебных и популярных текстов по Теме работы (20-30 стр. А4);

4.                написать статью в сборник молодых ученых (2-3 стр. А4);

5.                написать статью в молодежную  газету (2-3 стр. А4);

6.                написать статью для стенгазеты или стенда кафедры информационных технологий (1-2 стр. А4);

7.                написать статью или сообщение для сайта Орел ГАУ (1-2 стр. А4);

8.                модификация и наполнение информацией готовой БД Excel;

9.                модификация и наполнение информацией готовой БД Access.
Рекомендации. 1. Все пункты проблемного задания выполняются обязательно. 2.Творческое задание основывается на выполнении всех пунктов проблемного задания. Студент по своему усмотрению может выполнить один или несколько пунктов творческого задания. 3. При условии успешного выполнения всех пунктов проблемного задания и  одного или нескольких пунктов творческого задания в заданные сроки студент получает зачетную или экзаменационную оценку автоматически.
1. Интервальная шкала оценок проблемного задания



Вид задания

Количество баллов

1.               

Система научных и учебных текстов (первичных документов) и их рефератов (вторичных документов) по Теме работы;

1-5

2.               

Доклад или сообщение с презентацией (2-3 стр. А4 и 10-12 слайдов);



1-5

3.               

Списки и картотеки ключевых терминов;



1

4.               

Списки, картотеки адресов сайтов и электронной почты персоналий;



1

5.               

Списки, картотеки адресов сайтов и электронной почты организаций;



1

6.               

Списки периодических изданий по теме исследования;

1

7.               

Наполнение информацией готовой БД Excel;

1-5

8.               

Наполнение информацией готовой БД Access;

1-5

9.               

Ведение круглого стола, мозгового штурма, конференции НИРС;

1

10.           

Ведение и оформление протоколов круглого стола, мозгового штурма, конференции НИРС;

1

11.           

Фотографирование круглого стола, мозгового штурма, конференции НИРС и предоставление фотографий для сайта и стендов кафедры.

1

2. Интервальная шкала оценок творческого задания



Вид задания

Количество баллов

12.           

Дополнить электронный учебник по информатике или информационным технологиям материалами из рефератов (5-10 стр. А4);



5-10

13.           

Составить формализованный реферат научного или научно-популярного текста (объём первичного научного текста от 3-х до 10 стр. А4);



5-15

14.           

Составить обзор (реферативный, аналитический, критический, аналитико-критический, концептуальный, прогностический) научных, учебных и популярных текстов по Теме работы (20-30 стр. А4);



5-20

15.           

Написать статью в сборник молодых ученых (2-3 стр. А4);

5-20

16.           

Написать статью о проделанной работе в поисково-исследовательском практикуме в молодежную  газету (2-3 стр. А4);

5-10

17.           

Написать статью о проделанной работе в поисково-исследовательском практикуме для стенгазеты или стенда кафедры информационных технологий (1-2 стр. А4);

5-10

18.           

Написать статью о проделанной работе в поисково-исследовательском практикуме или сообщение для сайта Орел ГАУ (1-2 стр. А4);

5-10

19.           

Модификация и наполнение информацией готовой БД Excel с пояснительной запиской;

5-20

20.           

Модификация и наполнение информацией готовой БД Access с пояснительной запиской.

5-20

Модульно-рейтинговая система итоговой оценки знаний студентов

Итоговая оценка работы студентов производится по 100-бальной шкале. За работу на лекционных и лабораторных занятиях студенты имеют возможность набрать 50 баллов. При сдаче экзамена, а также при успешном выполнении поисково-исследовательского задания студенты имеют возможность набрать до 50 баллов. При наборе в течение каждого семестра от 65 до 100 баллов преподаватель имеет право выставить соответственно 4 (хорошо) или 5 (отлично) в качестве экзаменационной оценки или «зачтено» в качестве зачетной оценки автоматически.  

Интервальная шкала, согласно которой выставляются зачетные и экзаменационные оценки, представлена в таблице:

Интервальная шкала оценок

Баллы, полученные за участие в лекционных и лабораторных занятиях

Баллы полученные, за выполнение поисково-исследовательского задания или   экзамен

0 –29

30–49

50–75

76– 100

2 (неудовлетворительно)

3 (удовлетворительно)

4 (хорошо)

5 (отлично)

незачтено

зачтено



1. Реферат на тему Налоговая система Индии
2. Творческая работа на тему Экономика Великобритании и диалектика е развития
3. Реферат на тему Наука й релігія в первісному суспільстві
4. Реферат Наклонно-направленное бурение
5. Реферат Магия и религия в истории мировой культуры
6. Реферат на тему Lewis Carroll Essay Research Paper Charles Lutwidge
7. Сочинение на тему Сила характера Катерины в драме А Н Островского Гроза
8. Реферат Организация рабочего места 3
9. Реферат Понятие и предмет экологического права 2
10. Реферат Микропроцессоры 5