Разработка и проектирование базы данных портфолио студента

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет информатики и информационных технологий КАФЕДРА ПИиММУ НАПРАВЛЕНИЕ 230 700.62

«Прикладная информатика»

Профиль «Прикладная информатика в менеджменте»

КУРСОВАЯ РАБОТА по дициплине «Базы данных»

ТЕМА: «Разработка и проектирование базы данных портфолио студента»

Выполнила студентка 2-го курса Умаханова И.М.

Махачкала — 2014

• Введение
• 1. Аналитическая часть
• 1.1 Необходимость и цели использования вычислительной техники для решения данного комплекса задач
• 1.2 Проектное решение по информационному обеспечению
• 1.3 Проектное решение по программному обеспечению
• 1.4 Электронное портфолио — особенности формирования и внедрения в практику образовательного процесса
• 2. Проектная часть
• 2.1 Инфологическая или информационная модель данных и ее описание
• 2.2 Структуры и форматы данных
• 2.3 Структура базы данных
• 2.4 Спецификация модулей проекта
• 2.5 Тестовые наборы данных, иллюстрирующие возможности приложения, результаты выполнения программы с этими данными
• 2.6 Сведения о программе
• 2.7 Инструкция пользователя

2.8 О программе Список использованной литературы

В общем смысле термин база данных — это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области или разделе предметной области.

Сегодня словом портфолио называют список работ специалиста, представляющих его умения, навыки и знания с лучших сторон.

В данной курсовой работе разработана база данных

«Портфолио студентов», которая позволит преподавателям осуществлять поиск студентов по различным критериям.

Объект данной работы — «Портфолио студента «

Цель работы — разработать эффективную и удобную базу данных.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать и заполнить таблицы соответствующими данными.

2. Создать запросы для вывода необходимых полей.

Также необходимо продумать и найти способы реализации таких функций и возможностей, как:

— удобный для пользователя способ ввода этих параметров поиска (уменьшение количества параметров, вводимых вручную, и создание полей с возможность выбора данных параметров или их неполного ввода);

— удобный способ отображения информации, полученной в результате поиска. Если данные отображаются в таблице, то необходимо позволить пользователю менять ширину столбцов таблицы для полного отображения данных в ячейках, или, если пользователь не хочет видеть некоторые столбцы таблицы, дать ему возможность делать некоторые столбцы невидимыми;

1. Аналитическая часть

1.1 Необходимость и цель использования вычислительной техники для решения данного комплекса задач

Объектом управления для создания базы данных являлся портфолио студентов. Данная база данных предлагает введение отчетности, хранения данных, ввод и корректировку данных.

Целью разработки проектирования базы данных портфолио студентов является создание базы данных, которая может хранить данные и предоставлять пользователю удобную работу с данными.

На сегодняшний день применение баз данных имеет важное значение для многих организаций, которые для упрощения своей работы применяют компьютерные технологии. Базы данных стали основой информационных систем и в корне изменили методы работы многих организаций.

Один из способов повышения эффективности обработки данных — организовать их эффективное хранение и получение. Самый распространенный подход к хранению данных на сегодня — использовать реляционную базу данных Базы данных — это совокупность сведений (о реальных объектах, процессах, событиях или явлениях), относящихся к определенной теме или задаче, организованная таким образом, чтобы обеспечить удобное представление этой совокупности, как в целой, так и любой ее части.

Система управления базами данных предоставляет возможность контролировать задание структуры и описание своих данных, работу с ними и организацию коллективного пользования этой информацией. СУБД также существенно увеличивает возможности и облегчает ведение больших объемов информации, которая хранится в множестве различных таблиц. СУБД включает в себя три основных типа функций:

— определение (задание структуры и описание) данных

— обработка данных

— управление данными.

1.2 Проектное решение по информационному обеспечению

Информационное обеспечение включает совокупность единой системы показателей, потоков информации (вариантов организации документооборота; систем классификации и кодирования экономической информации, унифицированную систему документации и различные информационные массивы (файлы), хранящиеся в машине и на машинных носителях и имеющие различную степень организации).

ИО автоматизированных информационных систем состоит из внемашинного (информация, которая воспринимается человеком без каких-либо технических средств) — это классификаторы технико-экономической информации и документы; и внутримашинного ИО (совокупность всех данных, записанных на машинных носителях, сгруппированных по определенным признакам) — это макеты / экранные формы для ввода первичных данных в ЭВМ или ввода результатной информации.

Основная база — это БД, в которой каждая запись хранит информацию, не имеющую никакой связи с другими записями этой же базы данных. Основные БД не могут иметь связи друг с другом посредством своих полей. Они могут соотноситься только путем разделения дополнительной базы, которая называется базой связи. К основным базам данных в системе относятся базы, заполняемая при поступлении первичных приходных документов и база, содержащая информацию первичных расходных документов.

1.3 Проектное решение по программному обеспечению

Подсистема «Программное обеспечение» (ПО) включает совокупность компьютерных программ, описаний и инструкций по их применению на ЭВМ. ПО делится на два комплекса: общее (операционные системы, операционные оболочки, компиляторы, интерпретаторы, программные среды для разработки прикладных программ, СУБД, сетевые программы и т. д.) и специальное (совокупность прикладных программ, разработанных для конкретных задач в рамках функциональных подсистем, и контрольные примеры).

К общесистемному программному обеспечению относятся программы, которые рассчитаны на широкий круг пользователей и предназначены для организации вычислительного процесса и решений часто встречающихся задач обработки информации. Они позволяют расширить функциональные возможности ЭВМ, автоматизировать планирование очередности вычислительных работ, осуществлять контроль и управление процессом обработки данных, а также автоматизировать работу программистов.

SQL формальный непроцедурный язык программирования, применяемый для создания, модификации и управления данными в произвольной реляционной базе данных, управляемой соответствующей системой управления базами данных (СУБД). SQL основывается на исчислении кортежей.

Несмотря на наличие диалектов и различий в синтаксисе, в большинстве своём тексты SQL-запросов, содержащие DDL и DML, могут быть достаточно легко перенесены из одной СУБД в другую. Существуют системы, разработчики которых изначально ориентировались на применение по меньшей мере нескольких СУБД (например: система электронного документооборота Documentum может работать как с Oracle Database, так и с Microsoft SQL Server и DB2). Естественно, что при применении некоторых специфичных для реализации возможностей такой переносимости добиться уже очень трудно.

Для объединения компонентов создаваемого приложения используется проект. Использование проекта упрощает разработку приложения и его сопровождение.

Имеется возможность сохранять параметры основного окна настройки таблиц, параметры диалоговых окон и панели инструментов с помощью файла параметров настройки.

Каждый компонент хранится в отдельном файле, причем имена файлов, которые содержат основные компоненты, вы задаете самостоятельно, а наименования файлов, содержащих объекты, связанные с таблицей, совпадают с именем таблицы. В зависимости от типа содержащегося в нем объекта автоматически присваивает каждому файлу расширение, которое помогает в идентификации объекта.

1.4 Портфолио — особенности формирования и внедрения в практику образовательного процесса

Портфолио студента — это организованное собрание личной информации, различных образцов учебной работы и других документов, которые отражают активность студента в течение периода обучения. Структура портфолио для каждой специальности будет различна, однако общие цели образования формируют общие для всех направлений обучения структурные рубрики портфолио.

Исходя из целей портфолио и возможностей его использования, можно выделить следующие рубрики (разделы), которые должны быть в него включены.

Личная информация. Должна включать имя, адрес, телефон, электронный адрес, семейное положение, предыдущий опыт учебы или работы, другие личные данные.

Учебные достижения (академическая информация). Фактически копия зачетной книжки, где представлена учебная деятельность студента, его экзаменационные отметки, а также независимая от учебного заведения информация о прошлых академических успехах данного студента (например, копия сертификата ЕГЭ или других сертификатов, подтверждающих достигнутый уровень образования).

Учебные материалы. Здесь концентрируются лучшие учебные материалы (рефераты, курсовые работы, доклады, отчеты по практике, контрольные работы и т. п.) данного студента. Эта рубрика должна подразделяться на соответствующие цикловые подрубрики: цикл ОГСЭ, цикл ЕН, цикл ОПД, цикл профессиональных модулей.

Личные достижения. В данной рубрике перечисляются и представляются копии наград, почетных грамот, а также документы, подтверждающие достигнутый студентом уровень, общественный статус, положение (например, председатель студенческого совета, член добровольной народной дружины, донор, победитель олимпиады и т. п.).

Внеучебная деятельность. В данной рубрике представляется задокументированная деятельность студента и его вклад, внесенный в клубы по интересам, общественные организации, кружки по интересам и другие группы и сообщества.

Опыт работы. Здесь перечисляется опыт работы студента, как оплаченной, так и добровольной, безвозмездной.

Специальные навыки, интересы и таланты. Здесь перечисляются и приводятся подтверждающие материалы о любых специальных навыках (например, в виде аудио или видео файлов).

Эссе (сочинение студента о своих планах, целях, стремлениях). Данная рубрика не обязательно может присутствовать в содержании портфолио. Эссе может включаться как отдельная рубрика, а может быть составной частью рубрики «Личная информация». В эссе затрагиваются такие темы как личные цели и стремления, планы по достижению поставленных целей, и/или как студент внес свой вклад в работу учебного заведения.

Письма, отзывы, рекомендации. Данная рубрика может быть самостоятельной, а может быть полностью включена в рубрику «/Личные достижения». Письма, отзывы о работе данного студента, рекомендации могут быть собраны в течении учёбы, а могут быть составлены непосредственно для портфеля достижений данного студента. Письма, отзывы, рекомендации могут быть написаны преподавателем, руководителем практики, работодателем, тренером (например, футбольной команды), или любым человеком, который может и хочет предложить объективное одобрение действий студента и его способностей.

Образовательное учреждение, внедряя метод портфолио, может сделать это более эффективно, если будет происходить регулярное обновление включенных в него материалов. «Портфель» достижений должен «расти» вместе со студентом, т. е. наполняться новыми документами. От курса к курсу меняются установки и цели студента, и, соответственно, будут меняться документы, включенные в портфолио. Оцениваться портфолио студентов должны ежегодно. Естественно, на старших курсах акцент будет делаться на тех материалах портфолио, которые подтверждают развитие и формирование общих и профессиональных компетенций: опыт работы, участие в симпозиумах, конференциях, выставках, дополнительное специализированное обучение; внеучебная деятельность (участие в самодеятельности, кружках по интересам); критические анализы и/или обзоры преподавателями или другими профессионалами; любая деятельность, которая подтверждает способность и готовность студента к профессиональной деятельности, т. е. его компетенции, становление студента как личности, как специалиста.

Электронное портфолио — это довольно новая технология оценивания учебных достижений студентов. Поскольку и электронное образование и образование онлайн широко развивается, то использование электронного и онлайн портфолио для мониторинга и оценивания достижений студентов становится все более важным аспектом развития для современных образовательных учреждений.

Портфолио — это новое оценочное средство в профессиональном образовании. В области образования этот термин означает упорядоченную совокупность работ студентов, собранных под руководством преподавателя, для того, чтобы отметить профессиональный и личностный рост студентов и их успех в процессе обучения.

Электронное портфолио — это часть процесса обучения, а не его результат.

Разработка и внедрение метода портфолио в образовательном учреждении — длительный и сложный процесс. Несмотря на это, развертывание метода портфолио позволит учебному заведению выявить знания студентов, их навыки, умения и компетенции в выбранной специальности, отследить их профессиональный и личностный роста с одной стороны, и обеспечить, с другой стороны, возможность рефлексии для студентов, т. е. адекватного понимания ими своего места в профессии и на рынке труда.

Главная цель программного обеспечения электронного портфолио — обеспечить легкую и понятную для пользователя организацию и доступ к его содержанию, чем это было бы возможно в бумажном варианте портфолио. Но есть еще несколько взаимосвязанных и важных целей внедрения электронного портфолио. Сам процесс его внедрения может служить:

инновационным средством воспитательной работы, направленной на повышение самостоятельности и ответственности студентов;

оценочным средством, которое в совокупности с традиционной аттестацией позволяет проводить более валидную, т. е. более значимую и достоверную аттестацию студентов;

Для успешного внедрения электронных портфолио руководство образовательного учреждения должно применить системный подход и сформулировать программные педагогические и организационно-технологические требования по следующим направлениям общие представления (целеполагание и структура рубрик); система аттестации и рейтингования портфолио; применение технологических средств; проблемы организации обработки информации и информационной культуры.

электронный портфолио автоматизированный

2. Проектная часть

2.1 Инфологическая или информационная модель данных и ее описание

Инфологическая модель применяется на втором этапе проектирования БД, то есть после словесного описания предметной области.

Инфологическая модель (информационно-логическая модель) — ориентированная на человека, и не зависимая от типа СУБД модель предметной области, определяющая совокупности информационных объектов, их атрибутов и отношений между объектами, динамику изменений предметной области, а также характер информационных потребностей пользователей.

Целью инфологического моделирования является обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

Сущность — любой различимый объект (объект, который мы можем отличить от другого), информацию о котором необходимо хранить в базе данных. Необходимо различать такие понятия, как тип сущности и экземпляр сущности. Понятие тип сущности относится к набору однородных личностей, предметов, идей или событий, которые выступают как целое. Экземпляр сущности относится к конкретной вещи в наборе.

В данной БД сущностями являются:

1. Студенты

2. ВУЗы

3. Факультеты

4. Кафедры

5. ДГУ

6. ДГТУ

7. ДГПУ

8. ДГЭУ Для того, чтобы определить характеристики данных сущностей, необходимо определить атрибуты этих сущностей.

Атрибут — поименованная характеристика сущности. Его наименование должно быть уникальным для конкретного типа сущности, но может быть одинаковым для различного типа сущностей. Атрибуты используются для определения информации, которая должна быть собрана о сущности.

Сущность «Студенты» включает в себя следующие атрибуты:

· id

· LName

· FName

· Part

· Fromis

· databorn

· addres

· university

· fac

· kaf

· kours

· formstudy

· tell

· e-mail

· twitter

· part_tell

· brother_tell

· brother_life

· frend_tell

· siroty

· invalid_I_or_II

· radiation

· not_all_family

· part_invalid_I_or_II

· other

· study_activies

· science_activies

· society_activies

· sport_activies

· ege

Атрибуты сущности «ВУЗы»:

· id

· name

Атрибуты сущности «Факультеты»:

· id

· name

Сущность «Кафедры» характеризуется следующими атрибутами:

· id

· name

Атрибуты сущности «ДГУ»:

· id

· fac

· kaf

Атрибуты сущности «ДГТУ»:

· id

· fac

· kaf

Атрибуты сущности «ДГПУ»:

· id

· fac

· kaf

Атрибуты сущности «ДГЭУ»:

· id

· fac

· kaf

Ключ — минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности. Минимальность означает, что если исключить из набора любой атрибут, это не позволит идентифицировать сущность по оставшимся атрибутам.

Связь — ассоциирование двух или более сущностей. Если бы назначением базы данных было только хранение отдельных, не связанных между собой данных, то ее структура могла бы быть очень простой. Однако одно из основных требований к организации базы данных — это обеспечение возможности отыскания одних сущностей по значениям других, для чего необходимо установить между ними определенные связи. А так как в реальных базах данных нередко содержатся сотни или даже тысячи сущностей, то между ними может быть установлено большое количество связей. Наличие такого множества связей и определяет сложность инфологических моделей.

Требования, предъявляемые к инфологической модели:

Адекватное, отображение предметной области

Недопущение неоднозначной трактовки модели

Четкое определение моделируемой предметной области (конечность модели)

Легкая расширяемость, обеспечивающая ввод новых данных без изменения ранее определенных, то же относят и к удалению данных

Возможность композиции и декомпозиции модели в связи с большой размерностью реальных инфологических моделей

Легкое восприятие различными категориями пользователей; желательно, чтобы инфологическую модель строил (или хотя бы участвовал в ее создании) специалист, работающий в данной предметной области, а не только проектировщик систем машинной обработки данных

Применимость языка спецификаций модели как при ручном, так и при автоматизированном проектировании информационных систем Компоненты инфологической модели:

Описание объектов и связей между ними, называемой ER-моделью (расшифровывается как модель «Сущность-связь»)

Описание информационных потребностей пользователей

Алгоритмические связи атрибутов

Лингвистические отношения, обусловленные особенностями отображения предметной области в языковой среде

Ограничения целостности Итак, проектируемая БД будет содержать в себе 8 таблиц: «Студенты», «ВУЗы», «Факультеты», «Кафедры», «ДГУ», «ДГТУ», «ДГПУ», «ДГЭУ».

2.2 Структуры и форматы данных В следующих таблицах представлены наименования и типы данных полей таблиц, имеющихся в БД.

Таблица 1. Поля данных таблицы «Студенты»

Таблица 2. Поля данных таблицы «ВУЗы»

Таблица 3. Поля данных таблицы «Факультеты»

Таблица 4. Поля данных таблицы «Кафедры»

Таблица 5. Поля данных таблицы «ДГУ»

Таблица 5. Поля данных таблицы «ДГПУ»

Таблица 5. Поля данных таблицы «ДГТУ»

Таблица 6. Поля данных таблицы «ДГЭУ»

2.3 Структура базы данных После создания таблиц необходимо установить связи полей таблиц. Структура базы данных представлена на рисунке 1.

Далее после установления связей будем создавать формы, запросы и отчеты.

Запросы.

Запросы используются для просмотра и изменения данных разными способами. Их также можно использовать в качестве источников записей для форм, отчётов и страниц доступа к данным.

Рисунок 1. Структура базы данных Для одной и той же таблицы можно создать множество разных запросов, каждый из которых сможет извлекать из таблицы лишь малую необходимую часть информации. В результате работы запроса из общей базы формируется результирующая таблица, которая содержит часть общей информации, соответствующей запросу. Также с помощью запросов можно выполнять итоговые вычисления.

Формы.

Форма — средство управления и отображения данных на экране. В форме можно разместить специальные элементы управления (счётчики, раскрывающиеся списки, переключатели, флажки и др.) для автоматизации ввода. С помощью формы данные можно не только вводить, но и отображать. Запросы тоже отображают данные, но делают это в виде результирующей таблицы, не имеющей почти никаких средств оформления. При выводе данных с помощью форм можно применять специальные средства оформления.

Для создания форм в Java можно использовать не только базовые классы, но и создавать собственные. Например, вы можете определить класс форм, в котором задан определенный цвет фона и стандартный набор кнопок для управления данными. Чтобы стандартизировать разработку, полезно иметь один или несколько пользовательских классов для каждого базового класса. Классы, созданные в Java, хранятся в библиотеках классов.

Рисунок 3. Вид интерфейса формы «Студенты»

Рисунок 4. Вид интерфейса формы «Добавить»

Рисунок 5. Вид интерфейса формы «Изменть/Удалить»

Отчеты.

Отчёт — эффективный способ представления данных в печатном формате. Имеется возможность управлять размером и внешним видом всех элементов отчёта. Благодаря такой возможности пользователь может отобразить сведения желаемым ему образом. Большая часть сведений в отчёте поступает из базовой таблицы, запроса. По своим свойствам и структуре отчёты во многом схожи с формами. Но отчеты предназначены только для вывода данных на печатающее устройство. Отчеты создаются в том случае, если информацию необходимо передать кому-либо в печатном виде. Для создания отчетов в Java, как и для форм, используются мастер и конструктор отчетов. С помощью мастера отчетов можно быстро создать собственный отчет на основе имеющихся шаблонов. Применение конструктора отчетов позволяет создавать отчеты произвольной сложности, включая многоуровневую группировку данных и размещение вычисляемых полей.

Запросы являются средством выборки данных из одной или нескольких таблиц. В Java для создания запроса вы можете использовать как конструктор запросов, так и специализированный язык Structured Query Language (SQL). Результаты выполнения запроса могут отображаться в форме, выводиться в виде отчетов и диаграмм или сохраняться в указанной вами таблице.

2.4 Спецификация модулей проекта Меню главной формы Меню главной формы состоит из двух подменю.

Рисунок 8. Главная форма Рисунок 9. Раскрытое подменю «edit»

Рисунок 10. Раскрытое подменю «Помощь»

2.5 Тестовые наборы данных, иллюстрирующие возможности приложения, результаты выполнения программы с этими данными.

При вводе Фамилии или имени в поле для ввода открывается форма «Полная информация о студенте». Внешний вид запроса представлен на следующем рисунке.

Рисунок 12.

При нажатии на кнопку «change» изменения сохраняются в базе данных.

При нажатии кнопки «delete» выбранный студент удаляется из базы данных.

При нажатии на кнопку «О программе» открывается окно с результатами курсовой работы Рисунок 13. Внешний вид окна при нажатии на кнопку «О программе»

2.6 Сведения о программе База данных выполнена в среде MySQL

Ниже представлена информация о наборе данных используемых при тестировании. В таблице «студенты» имеется 3 записей. В таблице «ВУЗы» имеется 4 записей.

В таблице «Факультеты» имеется 12 записей.

В таблице «Кафедры» имеется 12 записей.

В таблице «ДГУ» имеется 12 записи.

В таблице «ДГТУ» имеется 5 записей.

В таблице «ДГПУ» имеется 2 записи.

В таблице «ДГЭУ» имеется 5 записи.

2.7 Инструкция пользователя Перед использование БД «Портфолио» необходимо ознакомится с её структурой, которая представлена ниже:

Главное меню:

1. Edit:

1.1 Добавить студента

2. Помощь:

2.8 О программе Целью данной курсовой работы являлась разработка и проектирование базы данных «Портфолио».

В настоящее время базы данных применяются почти во всех сферах человеческой деятельности, так как с помощью электронных баз данных работа персонала организации становится быстрой, качественной и удобной.

В результате курсовой работы была создана база данных.

Проектирование базы данных «Портфолио студента» проводилось с помощью Java7. Данная база данных содержит основные характеристики портфолио студента: университет, факультет, кафедра. Данный продукт существенно облегчает работу пользователей.

В данной курсовой работе изложено об основных понятиях, функциях баз данных, использованию и созданию в Java.

В итоге данная база данных «Портфолио студента», будет, эффективно применятся, обеспечивая отличную результативность работы.

Список использованной литературы Основная

1. Рудакова Л. В. Базы данных. Разработка приложений: для студентов Рудакова Л.В.- СПб.: БХВ-Петербург, 2009. 487 с.

2. Порогов В. Ю. Информационные системы и базы данных. Организация и проектирование В. Ю. Пирогов.- СПб.:БХВ-Петербург, 2009. 528 с.

3. Ахаян Р., Горев А., Макашарипов С. Эффективная работа с СУБДСПб. «Питер» 1997 704 с.

4. Голицына О. Л., Максимов Н. В., Попов И. И. Базы данных: учеб.пособие.-2-е изд. испр. и доп.- М.:ФОРУМ: ИНФРА-М, 2009. 400 с.:ил.

5. Хомоненко А. Д., Цыганков В. М., Мальцев М. Г. Базы данных: Учебник для высших учебных заведений/ Под ред. Проф. А. Д. Хомоненко.- 6-е изд.- СПб.: КОРОНА-Век, 2010.-736 с.

6. Кузнецов С. Д. Основы баз данных: Учебное пособие / С. Д. Кузнецов.- 2-е изд. испр.- М.: Интернет-Университет Информационных технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. 484 с.: ил.

7. Т. Канолли, Б. Каролин, А. Страчан. Базы данных: проектирование, реализация, сопровождение. Теория и практика, 2-е изд.: Пер. с англ.- М.: Издательский дом «Вильямс», 2001. 1120 с.

Интернет-ресурсы

1. Основы современных баз данных. Информационно-аналитические материалы. С. Д. Кузнецов,

2. Структуриованный язык запросов (SQL). Учебное пособие.