Borisov

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Инженерно-экономический факультет

Кафедра вычислительной техники и информационных технологий

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ В ГАК Зав. кафедрой, профессор, д.т.н.

Е.К. Ещин

«

»

2004 г.

Борисов Андрей Владимирович

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ БАЗА ДАННЫХ УЧЕТА И КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ СТУДЕНТОВ С ДОСТУПОМ ЧЕРЕЗ ИНТЕРНЕТ

Дипломная работа

Научный руководитель,
старший преподаватель	Д.Л. Крутский
Исполнитель,
студ. гр. ИС991	А.В. Борисов

Электронная версия дипломной работы помещена в электронную библиотеку Файл:

Администратор:

Кемерово – 2004

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

Реферат

Отчет о дипломной работе: 50 листа, 20 рисунков, 11 источников

WWW, ИНТЕРНЕТ, УНИВЕРСИТЕТ, ФАКУЛЬТЕТ, БАЗА ДАННЫХ, СТУДЕНТ

Объект исследования: web-сервер инженерно-экономического факультета Кузбасского государственного технического университета г. Кемерово.

Цель работы: спроектировать и разработать базу данных «Успеваемость студентов» (для преподавателей и аспирантов).

Методы исследования: теоретический и экспериментальный на сервере факультета.

Основные конструктивные и технико-эксплуатационные характеристики: используются современные технологии построения WWW – приложений.

Рекомендации по внедрению: рекомендовано внедрить в качестве дополнительного сервиса web- сервера инженерно-экономического факультета Кузбасского государственного технического университета г. Кемерово.

Экономическая эффективность или значимость работы: позволит своевременно реагировать на изменение в успеваемости студентов факультета.

Результат: спроектирована и разработана «Автоматизированная база данных учета и контроля успеваемости студентов с доступом через Интернет».

2

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

Оглавление:

Перечень сокращений, условных обозначений, единиц, символов и терминов…………………...5

Введение………………………………………………………………………………………………..6

Глава 1. Сеть Интернет. Общие принципы построения WEB-сайтов…………………………8

1.1.История развития сети Интернет…………………………………………………………8

1.2.Классификация web-сайтов………………………………………………………………10

1.3.Создание WEB-сайтов……………………………………………………………………10

Глава 2. Интернет – технология работы с базами данных……………………………………..12

2.1.Реализация доступа к базе данных………………………………………………………12

2.1.1.Однократное или периодическое преобразование содержимого БД в статические документы…………………………………………………………….…13

2.1.2.Динамическое создание гипертекстовых документов на основе содержимого БД……………………………………………………………………………...…….…13

2.1.3.Создание информационного хранилища на основе высокопроизводительной СУБД с языком запросов SQL. Периодическая загрузка данных в хранилище из

основных СУБД……………………………………………………………………….14

2.2.Унифицированный язык моделирования (UML)………………………………………15

2.2.1.Диаграмма вариантов использования системы………………………………15

2.2.2.Диаграмма классов……………………………………………………………..16

Глава 3. Технологии WEB – программирования..………..…………………………………….18

3.1.Обзор WWW – серверов ………………………………………………………………..18

3.1.1.WWW SQL – сервер фирмы Oracle.………………………………………......18

3.1.2.WWW - сервер NCSA HTTPD….…………………………………...………...18

3.1.3.WEB-сервер Apache…….……………………………………………………...18

3.2.Язык программирования PHP…………………………………………………………..19

3.3.Система управления базами данных MySQL………………………………………….19

Глава 4. Анализ web-сайта. Сравнение с подобными проектами в сети Интернет…..........21

Глава 5. Описание требований, предъявляемых к БД “Успеваемости студентов” и

особенности технической реализации...........................................................................................23

5.1.Учет итоговой и промежуточной успеваемости студентов…………………………..24

5.2.Учет результатов курсовых проектов и работ………………………………………...26

3

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

5.3.Учет результатов практики………………………………………..…………………….27

5.4.Учет результатов контрольных, расчетно-графических работ и рефератов………....28

5.5.Учет результатов лабораторных и практических работ, выполняемых в аудиториях….........................................................................................................................................29

Глава 6. Варианты использования системы и Интерфейс web-сайта……………..................30

6.1.Часть сайта, предназначенная для администратора……………………………………30

6.1.1.Создание БД…………………………………………………………………...…31

6.1.2.Формирование справочных таблиц……………………………………………32

6.1.3.Занесение информации по учету итоговой и промежуточной успеваемости студентов………………………………………………………………………………35

6.1.4.Занесение информации по учету курсовых проектов и работ…….………...36

6.1.5.Занесение информации по учету результатов практик………….…………...36

6.1.6.Занесение информации по учету результатов контрольных, расчетно- графических работ и рефератов……………...………………………………………38

6.1.7.Занесение информации по учету результатов лабораторных и практических работ, выполняемых в аудиториях……………………………...…………………...40

6.2. Часть сайта, предназначенная для пользователей системы……………………………41

Заключение……………………………………………..…………………………………………….45

Список литературы……………….………………………………………………………………...46

Приложение A. Структура данных (общая)………………………………………………..…….47

Приложение B. Структура данных (практик) …………………………..………….………...…48

Приложение C. Структура данных (лабораторных работ) …………………...……………….49

Приложение D. Компакт-диск……………………………….………..…………...………………50

4

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, ЕДИНИЦ, СИМВОЛОВ И ТЕРМИНОВ

o ИТ – информационные технологии;

o АСУ – автоматизированная система управления; o БД – база данных;

o ПО – программное обеспечение; o ИС – информационная система;

o СУБД – система управления базами данных; o ВУЗ – высшее учебное заведение;

5

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

Введение

В настоящее время осуществляется очередной этап развития человечества - формирование информационного общества. Современные информационные и

телекоммуникационные технологии существенно меняют не только способ производства продуктов и услуг, но и организацию, формы проведения досуга, методы и формы воспитания и образования. Они оказывают решающее воздействие на социальную структуру общества, экономику, политику, развитие общественных институтов. Современный человек просто не может представить свое существование без компьютера. Возникают все новые и новые потребности в обработке, хранении и передаче информации. Благодаря техническому прогрессу

иамериканским военным и ученым, человечество получило сеть Интернет. Сейчас российский Интернет подтягивается за мировым. Проходит повальное увлечение создавать контентные сайты и представительские странички о себе. Утверждается понимание, что Интернет — это еще одна среда для ведения бизнеса, имеющая свою специфику, и весьма многоплановая, но подчиняющаяся общим бизнес - законам. В Интернете ищут партнеров или клиентов, создают решения для поддержки собственного бизнеса, автоматизируют операции с партнерами и дилерами, создают и развивают розничные Интернет - магазины, публикуют свои произведения

ит.д.

Без какой-либо доли преувеличения Интернет можно рассматривать как некое глобальное средство массовой информации. Это как если бы в “досетевую” эпоху вдруг оказалось возможным выписать домой все газеты, журналы, книги и одновременно включить все каналы телевидения и радио. Возможность иметь практически мгновенный доступ ко всем источникам информации одновременно и при этом делать индивидуальный выбор — это уже чудо! Стоит войти в какую-нибудь информационно-поисковую систему — и вы получаете доступ ко всем, как кажется, областям знания.

И могут ли при таком положении дел современные университеты не заявить о себе в рамках “всемирной паутины”? На мой взгляд, это просто недопустимо. Структуры данных web-узлов университетов схожи. Но мне бы хотелось рассмотреть более подробно структуры сайтов факультетов. Таким образом, мы сможем получить представление о

среднестатистическом уровне предоставления информации о факультетах российских университетов. На сегодняшний день такой сайт, к сожалению, выглядит примерно так: “кафедры”, “о факультете”, “новости факультета”, “специальности”, “научная и методическая работа”, реже присутствует “студенческая жизнь”, “версии для печати” той или иной рубрики, “статистика посещений сайта”, почти не встречается “поиск по сайту”, “рассылки новостей и т.п.”, “форумы”. Таким образом, получить полную информацию о факультете практически невозможно. В таком случае возникает вопрос о целесообразности ведения такого проекта.

Учитывая все вышеизложенное, возникла идея о создании web-сервера инженерно- экономического факультета Кузбасского Государственного Технического Университета г. Кемерово. Главным преимуществом сервера является то, что учтена практически вся жизнь факультета, тем самым, давая возможность любому человеку, имеющему компьютер, подключенный к сети Интернет, следить за жизнью факультета, получая самую свежую информацию. Наиболее полезными и редко встречающимися в Сети функциями web-узла являются: рассылка новостей факультета с открытой и закрытой подписками, расписание занятий, студенческий совет (возможностью ведения собственной рассылки), поиск по сайту (различные критерии поиска), возможность создания и ведения базы данных «Успеваемость студентов» (для преподавателей и аспирантов), преподаваемые предметы, доска объявлений. Особое внимание хотелось бы уделить созданию и ведению базы данных «Успеваемость студентов», т.к. такого сервиса на сайтах российских факультетов нет. Возможность

6

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

предоставляется аспирантам и преподавателям создать и вести свою собственную базу данных. Таким образом, становится возможным оперативно контролировать через Сеть успеваемость студентов: учет итоговой и промежуточной успеваемости студентов (зачеты и экзамены); учет результатов курсовых проектов и работ; учет результатов практических занятий; учет результатов контрольных, расчетно-графических работ и рефератов; учет результатов лабораторных и практических работ, выполняемых в аудиториях.

В данной работе была поставлена задача изучить уровень развития web-узлов факультетов российских университетов, проанализировать функциональные требования к web- серверам, и, на основе анализа, разработать, реализовать и провести тестирование, с точки зрения удобства использования базы данных “Успеваемости студентов”.

7

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

Глава 1. Сеть Интернет. Общие принципы построения WEB-сайтов

1.1. История развития сети Интернет

Сегодня, говоря об Интернет, обычно имеют в виду лишь часть этой всемирной компьютерной сети, а именно Всемирную паутину - World Wide Web, сокращенно просто Web или WWW. Поэтому многие ошибочно думают, будто Всемирная паутина - это и есть Интернет. На самом же деле это лишь часть сети, правда, самая привлекательная для пользователей, так как она имеет мультимедийные возможности. Всемирная паутина возникла в 1992 году. С ее появлением и началось триумфальное шествие Интернет как средства информации и коммуникации для каждого. С этого времени в Интернет начали активно выходить также обычные, рядовые пользователи.

Зародился же Интернет довольно давно. В Министерстве обороны США стали заду- мываться о том, как создать надежную систему связи, которая продолжала бы нормально функционировать даже в том случае, если бы отдельные ее части были выведены из строя. Ми- нистерство обороны СШA поручило создать такую неуничтожимую сеть коллективу ученых, за которым было закреплено наименование АRРА. Поэтому первая версия Интернет называлась ARPAnet. Начало Интернет было положено 5 декабря 1969 г., когда три компьютера в Калифорнии (Лос-Анджелес, Санта-Барбара, Менлоу-Парк) и один компьютер в штате Юта были соединены друг с другом. Этот момент можно считать официальным началом ARPAnet - сети, которая в итоге мутировала в Интернет. ARPAnet была экспериментальной сетью, – она создавалась для поддержки научных исследований в военно-промышленной сфере, – в частности, для исследования методов построения сетей, устойчивых к частичным повреждениям, получаемым, например, при бомбардировке авиацией и способных в таких условиях продолжать нормальное функционирование. Это требование дает ключ к пониманию принципов построения и структуры Интернет. В модели ARPAnet всегда была связь между компьютером-источником и компьютером-приемником (станцией назначения). Сеть предполагалась ненадежной: любая часть сети может исчезнуть в любой момент. На связывающиеся компьютеры – не только на саму сеть – также возложена ответственность обеспечивать налаживание и поддержание связи. Основной принцип состоял в том, что любой компьютер мог связаться как равный с равным с любым другим компьютером.

Передача данных в сети была организована на основе протокола Интернет – IP. Протокол IP – это правила и описание работы сети. Этот свод включает правила налаживания и поддержания связи в сети, правила обращения с IP-пакетами и их обработки, описания сетевых пакетов семейства IP (их структура и т.п.). Сеть задумывалась и проектировалась так, чтобы от пользователей не требовалось никакой информации о конкретной структуре сети. Для того, чтобы послать сообщение по сети, компьютер должен поместить данные в некий "конверт'', называемый, например, IP, указать на этом "конверте'' конкретный адрес в сети и передать получившиеся в результате этих процедур пакеты в сеть.

Эти решения могут показаться странными, как и предположение о "ненадежной'' сети, но уже имеющийся опыт показал, что большинство этих решений вполне разумно и верно. Пока Международная Организация по Стандартизации (Organization for International Standardization – ISO) тратила годы, создавая окончательный стандарт для компьютерных сетей, пользователи ждать не желали. Активисты Интернет начали устанавливать IP-программное обеспечение на все возможные типы компьютеров. Вскоре это стало единственным приемлемым способом для связи разнородных компьютеров. Такая схема понравилась правительству и университетам,

8

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

которые проводят политику покупки компьютеров у различных производителей. Каждый покупал тот компьютер, который ему нравился и вправе был ожидать, что сможет работать по сети совместно с другими компьютерами.

Примерно 10 лет спустя после появления ARPAnet появились локальные вычислительные Сети (LAN), например, такие как Ethernet и др. Одновременно появились компьютеры, которые стали называть рабочими станциями. На большинстве рабочих станций была установлена операционная система UNIX. Эта ОС имела возможность работы в сети с протоколом Интернет (IP). В связи с возникновением принципиально новых задач и методов их решения появилась новая потребность: организации желали подключиться к ARPAnet своей локальной сетью. Примерно в то же время появились другие организации, которые начали создавать свои собственные сети, использующие близкие к IP коммуникационные протоколы. Стало ясно, что все только выиграли бы, если бы эти сети могли общаться все вместе, ведь тогда пользователи из одной сети смогли бы связываться с пользователями другой сети. Одной из важнейших среди этих новых сетей была NSFNET, разработанная по инициативе Национального Научного Фонда (National Science Foundation – NSF). В конце 80-х NSF создал пять суперкомпьютерных центров, сделав их доступными для использования в любых научных учреждениях. Было создано всего лишь пять центров потому, что они очень дороги даже для богатой Америки. Именно поэтому их и следовало использовать кооперативно. Возникла проблема связи: требовался способ соединить эти центры и предоставить доступ к ним различным пользователям. Сначала была сделана попытка использовать коммуникации ARPAnet, но это решение потерпело крах, столкнувшись с бюрократией оборонной отрасли и проблемой обеспечения персоналом. Тогда NSF решил построить свою собственную сеть, основанную на IP технологии ARPAnet. Центры были соединены специальными телефонными линиями с пропускной способностью 56 KBPS (7 KB/s). Однако, было очевидно, что не стоит

даже и пытаться соединить все университеты и исследовательские организации непосредственно с центрами, т.к. проложить такое количество кабеля – не только очень дорого, но практически невозможно. Поэтому решено было создавать сети по региональному принципу.

В каждой части страны заинтересованные учреждения должны были соединиться со своими ближайшими соседями. Получившиеся цепочки подсоединялись к суперкомпьютеру в одной из своих точек, таким образом суперкомпьютерные центры были соединены вместе. В такой топологии любой компьютер мог связаться с любым другим, передавая сообщения через соседей. Это решение было успешным, но настала пора, когда сеть уже более не справлялась с возросшими потребностями.

Совместное использование суперкомпьютеров позволяло подключенным общинам использовать и множество других вещей, не относящихся к суперкомпьютерам. Неожиданно университеты, школы и другие организации осознали, что заимели под рукой море данных и мир пользователей. Поток сообщений в сети (трафик) нарастал все быстрее и быстрее пока, в конце концов, не перегрузил управляющие сетью компьютеры и связывающие их телефонные линии.

В 1987 г. контракт на управление и развитие сети был передан компании Merit Network Inc., которая занималась образовательной сетью Мичигана совместно с IBM и MCI. Старая физически сеть была заменена более быстрыми (примерно в 20 раз) телефонными линиями. Сетевые управляющие машины были также заменены на более быстрые. Процесс совершенствования сети идет непрерывно. Однако, большинство этих перестроек происходит незаметно для пользователей. Включив компьютер, вы не увидите объявления о том, что ближайшие полгода Интернет не будет доступна из-за модернизации. Возможно, даже более

9

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

важно то, что перегрузка сети и ее усовершенствование создали зрелую и практичную технологию. Проблемы были решены, а идеи развития проверены в деле.

1.2. Классификация web-сайтов

Конечно же, и представление web-ресурсов претерпели значительные изменения, и пользователи получили несравнимо более возможностей. Главным же свойством web-сайтов на сегодняшний день, на мой взгляд, является интерактивность. С точки зрения интерактивности с пользователем технологии концепции построения web-сайтов прошли три уровня:

1.информационные сайты первого уровня - пользователю предоставляется возможность просмотра статических информационных страниц, причем все взаимодействия пользователя с web-ресурсом сводится к переходу по гиперссылкам;

2.информационные сайты второго уровня (формы) – к информационному сайту

первого уровня добавляется еще возможность динамического вывода информации, введенной пользователем в поля;

3.сайты третьего уровня (персонализация) – динамическое создание страниц с информацией, отвечающей потребностям отдельного пользователя. Информация формируется исходя из информации, собранной о пользователе (с его и без его ведома) Сайты такого вида сложны с точки зрения реализации, разработки и поддержки и, следовательно, дорогостоящи. В настоящее время обширную

поддержку персонализации имеет достаточно небольшое количество русскоязычных web-ресурсов.

1.3. Создание WEB-сайтов

Обычно полная разработка web-сайта зависит от общего объема работы и колеблется от 30-90 дней. Весь процесс разработки можно разделить на несколько главных этапов:

1.Предварительное обсуждение проекта (1-2 дня)

2.Формирование концепции (2-3 дня)

3.Подписание договора (1-5 дней)

4.Составление технического задания (1-10 дней)

5.предоставление материалов (1-5 дней)

6.Разработка структуры сайта (1-15 дней)

7.Разработка графического макета (10-20 дней)

8.Разработка HTML – версии (10-50)

9.Написание программных модулей (скриптов) (10-50 дней)

10.Тестирование (2-3 дня)

11.Подписание акта приемки/сдачи (1день)

12.Окончательный расчет (1-5 дней)

13.Публикация готового сайта в Интернет (1 день)

10

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com