Автоматизация работы кафедры вуза.

Целью данной работы является повышение эффективности организации учебного процесса кафедры естественнонаучных дисциплин Бугульминского филиала ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н.Туполева-КАИ» путем разработки программного модуля АРМ инженера кафедры.
В первой главе пояснительной записки дается описание предметной области и обоснование необходимости автоматизации процесса:
 общее описание ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н.Туполева-КАИ»;
 описание процесса обеспечения учебной работы на кафедре естественнонаучных дисциплин.
Во второй главе дается анализ технического задания сформулированного исходя из недостатков описанного процесса и требований конечного пользователя.
Третья глава посвящена ...

Введение 4
1. Технологический раздел 5
1.1 Описание подразделения 5
1.2 Описание процесса 6
1.3 Структура программно-аппаратных средств компании 8
1.4 Анализ ТЗ 10
1.5 Цель и назначение разработки 11
1.6 Обзор аналогов 12
2. Проектный раздел 14
2.1 Структурное проектирование 14
2.1.1 Описание информационной модели системы 14
2.1.2 Выбор средств разработки 16
2.1.2.1 Выбор языка программирования и среды разработки 16
2.1.2.2 Выбор СУБД 19
2.2. Логическое проектирование 21
2.3. Разработка ПО 23
2.3.1 Описание сценария работы программы 23
2.4.2 Описание экранных форм ввода 29
2.4.3 Описание выходной информации 32
3. Специальный раздел 33
3.1. Отладка ПО 33
3.2 Тестирование ПО 35
3.3. Инструкция пользователя ПО 37
4. Организационно-экономический раздел 47
4.1. Разработка сетевого графика 47
4.2.Выполнение проекта, оценка себестоимости разработки 50
4.3. Технико-экономическое обоснование разработки 53
5. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда 55
5.1 Актуальность проблемы 55
5.2 Характеристика условий труда 56
5.3 Постановка задачи 58
5.4 Рекомендации к рабочему месту разработчика 58
5.5 Режим труда 61
5.6 Расчетная часть 63
Заключение 67
Список литературы 69
Приложение 71

В настоящее время, во время бурного развития средств вычисления и техники, стало возможным автоматизация рутинных функций обработки информации.
Все больше создается коммерческих программных продуктов для автоматизации большинства направлений учета. Данные системы можно адаптировать не под любые задачи. В связи с этим некоторые организации заказывают разработку программных продуктов под индивидуальные задачи.
Целью данной работы является повышение эффективности организации учебного процесса кафедры естественнонаучных дисциплин Бугульминского филиала ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н.Туполева-КАИ» путем разработки программного модуля АРМ инженера кафедры.
Для достижения данной цели необходимо выполнить следующие задачи:
 Дать общее описан ие кафедры КАИ;
 Изучить процесс обеспечения учебной работы.
 Дать оценку техническому и программному обеспечению кафедры;
 Создать инфологическую модель проектируемой системы;
 Создать проект разработки и внедрения АРМ на кафедре;
 Осуществить расчет показателей экономической эффективности от внедрения АРМ на кафедре;
 Осуществить выбор средств разработки и СУБД;
 Дать рекомендации по обеспечению охраны труда на предприятии.

suiDBGrid7CellClick(Column: TColumn);begint_nir.Filtered:=false;t_nir.Filter:='tab_nom='+inttostr(t_prep.FieldValues['tab_nom']);t_nir.Filtered:=true;end;3.2 Тестирование ПОТестирование и отладка программного обеспечения осуществлялась разработчиками системы, а также пользователями системы на этапе опытной эксплуатации. Тестирование осуществлялось без использования автоматизированных систем тестирования.Для проверки работы системы запросов был сгенерирован большой массив информации в БД системы и все SQL-запросы осуществлялись с данным массивом. Время выполнения запросов не превышает допустимое.Также были созданы тестовые наборы данных для проверки работы системы контроля ввода данных на противоречивость. Также была проверена работа триггеров ссылочной целостности БД путем попытки удаленияинформации из зависимых таблиц.При тестировании работы программы были выявлены следующие недостатки, пользователь по ошибке вводил текстовые данные в числовые поля электронных форм. Для исправления данного недостатка в программный код процедур ввода данных в БД была включена следующая конструкция: try//-----------код процедурыExceptMessageDlg('Ошибка ввода данных!',mtInformation,[mbYes],0);Благодаря этой конструкции ошибочные данные не попадут в БД, а пользователю будет выведено предупреждение.На рис. 3.2 приведен скрин вывода сообщения о неверном вводе данных.Рис. 3.2 - Скрин вывода ошибки3.3. Инструкция пользователя ПОУстановка программы:Копируем файл kafedra.accdb в корень диска C:\Создаем источник данныхЗапускаем Администратор ODBC C:\Windows\System32\odbcad32.exe.Рис. 3.3 – Администратор ODBCНажимаем кнопку «Добавить…»Рис. 3.4 – Выбор драйвераВыбираем драйвер MS Access.Рис. 3.5 – Настройка источника данныхЗаполняем следующие пункты:Data Source Name: kafedraDatabase File: C:\kafedra.accdb (Browse…- выбираем файл kafedra.accdb на диске С:\)Работа с программойДля работы программы необходимо запустить приложение kafedra.exe.Рабочая область программы содержит вкладки: «Преподаватели», «НИР», «Дисциплины», «Учебные группы».На вкладке «Преподаватели» содержится список преподавателей, форма ввода. Для добавления информации о преподавателе необходимо заполнить форму и нажать кнопку «Добавить». Запись появится в списке. Заполнение формы:Рис. 3.6 – Вкладка «Преподаватели»После нажатия на кнопку «Добавить»Рис. 3.7 – Вкладка «Преподаватели» добавление записиЗапись появилась в конце списка. Для других справочников действия аналогичные.Рис. 3.8 – Вкладка «Дисциплины» добавление записиилиРис. 3.9 – Вкладка «Учебные группы» добавление записиДля удаления информации необходимо выбрать в соответствующем списке запись и нажать кнопку «Удалить». При вводе стоимости должно вводиться целочисленное значение.На вкладке «НИР» содержится список НИР, список преподавателей. Для добавления преподавателю НИР, необходимо выбрать преподавателя из списка, заполнить форму «НИР» и запись появится в списке. Выбираем преподавателя и заполняем форму. Нажимаем кнопку «Добавить». Запись добавляется в список НИР.Рис. 3.10 – Вкладка «НИР» добавление записиДля удаления информации необходимо выбрать в списке «НИР» запись и нажать кнопку «Удалить». Для вкладки дисциплины, действия аналогичные.Рис. 3.11 – Вкладка «Дисциплины» закрепление преподавателяНа вкладке «Дисциплины» содержится список дисциплин, список преподавателей. Для добавления дисциплины необходимо заполнить форму и нажать кнопку «Добавить». Запись появится в списке «Дисциплины». Для удаления информации необходимо выбрать в списке запись и нажать кнопку «Удалить». При вводе количества должно вводиться целочисленное значение.Для добавления связи «Преподаватель-Дисциплина» необходимо выбрать преподавателя и дисциплину в соответствующих списках и нажать на кнопку «Закрепить дисциплину за преподавателем».Рис. 3.12 – Вкладка «Учебные группы» закрепление преподавателяНа вкладке «Учебные группы» содержится список групп, список дисциплин. Для добавления группы необходимо заполнить форму и нажать кнопку «Добавить». Запись появится в списке «Учебные группы». Для удаления информации необходимо выбрать в списке «Учебные группы» запись и нажать кнопку «Удалить». Для добавления связи «Преподаватель-Группа» необходимо выбрать преподавателя и учебную группу в соответствующих списках и нажать на кнопку «Закрепить группу за преподавателем».При необходимости можно вывести на печать отчеты о НИР и справку о преподавательском составе.Рис. 3.13 – Форма отчета о научной работе на кафедреРис. 3.14 – Форма отчета о преподавательском составе кафедры4. Организационно-экономический раздел4.1. Разработка сетевого графикаКалендарное планирование в управлении проектами – это ключевой и важный процесс, результатом которого является утвержденный руководством  компании календарный план проекта (часто его называют еще планом-графиком, календарным графиком, планом управления проектом). Цель календарного планирования – получить точное и полное расписание проекта с учетом работ, их длительностей, необходимых ресурсов, которое служит основой для исполнения проекта.Рис. 4.1 - Алгоритм планирования проектаПри постановке задач ресурсного планирования предполагается, что проект описан в виде комплекса работ с определенными зависимостями между ними. Зависимости между работами отображаются в виде сетевого графика (сети).В дальнейшем под распределенной системой следует понимать совокупность автономных процессоров и систем, объединенных в коммуникационные подсети для накопления данных и действующих совместно для решения общей задачи. Посредством сети происходит координация распределенных процессов и обмен информацией. Технология распределенных систем обработки данных сформировалась в течение последних десятилетий и обеспечила методологическую основу для разработки современных информационных систем.В сетевом графике типа «вершина-событие», называемом также «сетевой моделью» (Arrow Diagramming Method, ADM), работы изображают стрелками, а каждая стрелка должна начинаться и завершаться событием, которое изображают кружком. Чтобы отразить взаимосвязи, вводят фиктивные работы (отображаются пунктиром).Группа разработчиков:Аналитик – выполняет анализ первичной информации;Проектировщик – выполняет выбор средств разработки, проектирует структуру программы и структуру информационного фонда;Руководитель проекта – координирует работу, согласовывает бюджет план проекта;Инженер – выбирает оборудование для ИС;Программист – создание программного кода ИС;Руководство – руководство предприятия;Сотрудник компании – пользователь ИС; Консультант – консультирование по использованию ИС;Тестировщик – тестирование ИС;Техник – установка оборудования и программного обеспечения.Оценка проектаРис. 4.2 – Диаграмма ГантаХарактеристика и анализ задач проектаРис. 4.3 – Список работ проекта4.2.Выполнение проекта, оценка себестоимости разработкиХарактеристика и анализ ресурсов проектаРис. 4.4 – Заработная плата группы разработчиков с учетом рабочего времениАнализ загрузки ресурсовРис. 4.5 – График загруженности ресурсовСтоимостный анализ проектаРис. 4.6 – Список затрат на всех этапах разработки4.3. Технико-экономическое обоснование разработкиСравнения затрат рабочего времени по видам работ приведены в таблице 4.1.Таблица 4.1Сравнение затрат рабочего времениВиды работКол. раз в годЗатраты времениСуществующая система (мин.)Внедряемая система (мин.)Учет преподавателей600205Учет НИР600205Учет дисциплин600205Учет учебных групп360305Формирование отчетов360300Итого6840012600Экономия временных затрат:∆T=68400-12600=57600 часовСредний размер заработной платы сотрудника составляет 130 руб. в час.Расчет годовой суммарной экономии средств представлен в таблице 4.2.Таблица 4.2Экономия средств на затраты рабочего времениГодовая экономия(час.)Стоимость 1 ч. раб. времени (руб.)Годовая экономия (руб.)Отчисления 26,2 % (руб.)Всего годовая экономия (руб.)57600130748800019468809434880Таким образом, суммарная экономия денежных средств на оплату труда и материальных затрат составляет 9434880 рублей в год.В результате исследований были получены следующие данные:Сумма сметных затрат на разработку и внедрение программного продукта составляет 75360 рублей;Годовая экономия средств, выделяемых на оплату труда, составляет 9434880 рублей в год;Период окупаемости равный отношению суммы затрат на разработку и внедрение ПП к годовой экономии средств составил (0,01) 1 месяц.Исходя из вышесказанного, применение данной разработки позволит, в самые кратчайшие сроки компенсировать затраты на разработку и эксплуатацию, получить экономический эффект от использования АРМ.5. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда5.1 Актуальность проблемыРешение вопросов обеспечения безопасности труда необходима, так как несчасные случаи на работе в большинстве случаев парализуют работу предприятия, приносят существенные финансовые потери и создает нервозную обстановку в коллективе.На рабочем месте должны быть предусмотрены меры защиты от возможного воздействия опасных и вредных факторов производства. Уровни этих факторов не должны превышать предельных значений, оговоренных правовыми, техническими и санитарно-техническими нормами. Эти нормативные документы обязывают к созданию на рабочем месте условий труда, при которых влияние опасных и вредных факторов на работающих либо устранено совсем, либо находится в допустимых пределах.5.2 Характеристика условий трудаРазработчики ИС находятся в помещении с габаритами:S - площадь помещения, S = 18 м2;h - расчетная высота подвеса, h = 2,92 м;A - ширина помещения, А = 3 м;В - длина помещения, В = 6 м. Схема расположения рабочих мест в помещении представлена на рис. 5.1.Рис. 5.1 – Схема размещения рабочих мест в помещенииАнализ условий труда на рабочем местеТак как разработчики работают только с компьютерами, то характерны следующие вредные факторы:Слабая освещенность:При выполнении работ категории высокой зрительной точности (наименьший размер объекта различения 0,3…0,5мм) величина коэффициента естественного освещения (КЕО) должна быть не ниже 1,5%, а при зрительной работе средней точности (наименьший размер объекта различения 0,5…1,0 мм) КЕО должен быть не ниже 1,0%. В качестве источников искусственного освещения обычно используются люминесцентные лампы типа ЛБ или ДРЛ, которые попарно объединяются в светильники, которые должны располагаться над рабочими поверхностями равномерно.Электромагнитное излучение:Большинство ученых считают, что как кратковременное, так и длительное воздействие всех видов излучения от экрана монитора не опасно для здоровья персонала, обслуживающего компьютеры. Однако исчерпывающих данных относительно опасности воздействия излучения от мониторов на работающих с компьютерами не существует и исследования в этом направлении продолжаются.Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений от монитора компьютера (СанПиН 2.2.2.542-96): в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц - 25 В/м; в диапазоне частот 2 - 400 кГц - 2,5 В/м5.3 Постановка задачиДля обеспечения необходимого уровня освещения необходимо оборудовать рабочие места настольными лампами дневного света.Для защиты от воздействия ЭМИ необходимо разработать регламент перерывов при работе на компьютере.5.4 Рекомендации к рабочему месту разработчикаПроектирование рабочих мест, снабженных видеотерминалами, относится к числу важнных проблем эргономического проектирования в области вычислительной техники.а - зона максимальной досягаемости; б - зона досягаемости пальцев при вытянутой руке; в - зона легкой досягаемости ладони;г - оптимальное пространство для грубой ручной работы;д - оптимальное пространство для тонкой ручной работы. Рис. 5.2 – Зона досягаемости рукРабочее место и взаимное расположение всех его элементов должно соответствовать антропометрическим, физическим и психологическим требованиям. Большое значение имеет также характер работы. В частности, при организации рабочего места программиста должны быть соблюдены следующие основные условия: оптимальное размещение оборудования, входящего в состав рабочего места и достаточное рабочее пространство, позволяющее осуществлять все необходимые движения и перемещения.Эргономическими аспектами проектирования видеотерминальных рабочих мест, в частности, являются: высота рабочей поверхности, размеры пространства для ног, требования к расположению документов на рабочем месте (наличие и размеры подставки для документов, возможность различного размещения документов, расстояние от глаз пользователя до экрана, документа, клавиатуры и т.д.), характеристики рабочего кресла, требования к поверхности рабочего стола, регулируемость элементов рабочего места.Оптимальное размещение предметов труда и документации в зонах досягаемости:ДИСПЛЕЙ размещается в зоне а (в центре);СИСТЕМНЫЙ БЛОК размещается в предусмотренной нише стола; КЛАВИАТУРА - в зоне г/д; «МЫШЬ» - в зоне в справа;СКАНЕР в зоне а/б (слева);ПРИНТЕР находится в зоне а (справа).123564Рис. 5.3 – Схема размещения периферийных устройствДОКУМЕНТАЦИЯ: необходимая при работе - в зоне легкой досягаемости ладони – в, а в выдвижных ящиках стола - литература, неиспользуемая постоянно.На рисунке показан пример размещения основных и периферийных составляющих ПК на рабочем столе программиста.1 – сканер, 2 – монитор, 3 – принтер, 4 – поверхность рабочего стола,5 – клавиатура, 6 – манипулятор типа «мышь».5.5 Режим трудаПри работе с персональным компьютером очень важную роль играет соблюдение правильного режима труда и отдыха. В противном случае у персонала отмечаются значительное напряжение зрительного аппарата с появлением жалоб на неудовлетворенность работой, головные боли, раздражительность, нарушение сна, усталость и болезненные ощущения в глазах, в пояснице, в области шеи и руках.В таблице 5.1 представлены сведения о регламентированных перерывах, которые необходимо делать при работе на компьютере, в зависимости от продолжительности рабочей смены, видов и категорий трудовой деятельности с ВДТ (видеодисплейный терминал) и ПЭВМ (в соответствии с СанПиН 2.2.2 542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работ»).Таблица 5.1 Время регламентированных перерывов при работе на компьютереКатегория работы с ВДТ или ПЭВМУровень нагрузки за рабочую смену при видах работы с ВДТСуммарное время регламентированных перерывов, минГруппа А, количество знаковГруппа Б, количество знаковГруппа В, часовПри 8-часовой сменеПри 12-часовой сменеIдо 20000до 15000до 2,03070IIдо 40000до 30000до 4,05090IIIдо 60000до 40000до 6,070120В соответствии со СанПиН 2.2.2 546-96 в нашем случае, работа программиста относится к творческой деятельности, рабочий день программиста 8 часов, следовательно суммарное время перерыво составляет 70 минут.Эффективность перерывов повышается при сочетании с производственной гимнастикой или организации специального помещения для отдыха персонала с удобной мягкой мебелью, аквариумом, зеленой зоной и т.п.5.6 Расчетная частьРасчет освещения производится для комнаты площадью 18м2, ширина которой 6м, высота - 3 м. Воспользуемся методом светового потока.Для определения количества светильников определим световой поток, падающий на поверхность по формуле: , где F - рассчитываемый световой поток, Лм; Е - нормированная минимальная освещенность, Лк (определяется по таблице). Работу программиста, в соответствии с этой таблицей, можно отнести к разряду точных работ, следовательно, минимальная освещенность будет Е = 300Лк; S - площадь освещаемого помещения (в нашем случае S = 15м2);Z - отношение средней освещенности к минимальной (обычно принимается равным 1,1…1,2 , пусть Z = 1,1); К - коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока лампы в результате загрязнения светильников в процессе эксплуатации (его значение зависит от типа помещения и характера проводимых в нем работ и в нашем случае К = 1,5); n - коэффициент использования, (выражается отношением светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп и исчисляется в долях единицы; зависит от характеристик светильника, размеров помещения, окраски стен и потолка, характеризуемых коэффициентами отражения от стен (РС) и потолка (РП)), значение коэффициентов РС и РП были указаны выше: РС=40%, РП=60%. Значение n определим по таблице коэффициентов использования различных светильников. Для этого вычислим индекс помещения по формуле: , гдеS - площадь помещения, S = 18 м2;h - расчетная высота подвеса, h = 2.92 м;A - ширина помещения, А = 3 м;В - длина помещения, В = 6 м. Подставив значения получим:Зная индекс помещения I находим n = 0,22 Подставим все значения в формулу для определения светового потока F: Для освещения выбираем люминесцентные лампы типа ЛБ40-1, световой поток которых F = 4320 Лк. Рассчитаем необходимое количество ламп по формуле: N - определяемое число ламп;F - световой поток, F = 33750 Лм;Fл- световой поток лампы, Fл = 4320 Лм. При выборе осветительных приборов используем светильники типа ОД. Каждый светильник комплектуется двумя лампами.Шум ухудшает условия труда, оказывая вредное действие на организм человека. Работающие в условиях длительного шумового воздействия испытывают раздражительность, головные боли, головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, понижение аппетита, боли в ушах и т. д. Такие нарушения в работе ряда органов и систем организма человека могут вызвать негативные изменения в эмоциональном состоянии человека вплоть до стрессовых. Под воздействием шума снижается концентрация внимания, нарушаются физиологические функции, появляется усталость в связи с повышенными энергетическими затратами и нервно-психическим напряжением, ухудшается речевая коммутация. Все это снижает работоспособность человека и его производительность, качество и безопасность труда. Длительное воздействие интенсивного шума [выше 80 дБ(А)] на слух человека приводит к его частичной или полной потере.В табл. 5.2 указаны предельные уровни звука в зависимости от категории тяжести и напряженности труда, являющиеся безопасными в отношении сохранения здоровья и работоспособности.Таблица 5.2Предельные уровни звука, дБ, на рабочих местах.Категориянапряженности трудаКатегория тяжести трудаI. ЛегкаяII. СредняяIII. ТяжелаяIV. Очень тяжелаяI. Мало напряженный80807575II. Умеренно напряженный70706565III. Напряженный6060--IV. Очень напряженный5050--Уровень шума на рабочем месте программистов и операторов ПК не должен превышать 50дБА, а в залах обработки информации на вычислительных машинах - 65дБА. Для снижения уровня шума стены и потолок помещений, где установлены компьютеры, могут быть облицованы звукопоглощающими материалами. Уровень вибрации в помещениях вычислительных центров может быть снижен путем установки оборудования на специальные виброизоляторы.ЗаключениеЦелью данной работы является повышение эффективности организации учебного процесса кафедры естественнонаучных дисциплин Бугульминского филиала ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н.Туполева-КАИ» путем разработки программного модуля АРМ инженера кафедры.В первой главе пояснительной записки дается описание предметной области и обоснование необходимости автоматизации процесса:общее описание ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н.Туполева-КАИ»;описание процесса обеспечения учебной работы на кафедре естественнонаучных дисциплин.Во второй главе дается анализ технического задания сформулированного исходя из недостатков описанного процесса и требований конечного пользователя.Третья глава посвящена созданию проекта АРМ инженера кафедры, в ней даются:проектные решения по организационному, информационному видам обеспечения ИС;описывается инфологическая модель ИС;описываются используемые в ИС классификаторы и системы кодирования;описывается входная, выходная и нормативно-справочная информация ИС;строится сетевая модель разработки и внедрения АРМ на кафедре;осуществляется расчет показателей экономической эффективности от внедрения АРМ на кафедре;делаются выводы о целесообразности внедрения АРМ.