Рисунок 3 – Схема базы данных «Школа»
4.2 Нормализация отношений
Проведем нормализацию полученных отношений. Проверим отношения на первую нормальную форму (1НФ). Отношение находится в 1НФ, если все его атрибуты простые. Рассматривая на примере таблицы «Учителя», мы видим, что атрибут «ФИО учителя» является составным, так как он состоит из трёх компонентов, то есть его можно разделить на 3 независимых атрибута, так как в данной БД эти компоненты по отдельности не используются, то мы принимаем данный атрибут за простой. Все остальные атрибуты, являются простыми.
Проверим отношения на вторую нормальную форму (2НФ). Отношение находится в 2НФ, если оно находится в 1НФ и каждый неключевой атрибут функционально полно зависит от составного первичного ключа. Например, в таблице «Расписание», неключевой атрибут «Номер урока» не зависит от части составного ключа в целом, а зависит от него в целом .
Проверим отношения на третью нормальную форму (3НФ). Отношение находится в 3НФ, если оно находится в 2НФ и каждый не ключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа, другими словами не зависит функционально от любого другого не ключевого поля. Транзитивная зависимость отсутствует, так как неключевые атрибуты не зависят друг от друга.
5 ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
5.1 Составление форм, запросов и отчетов
Доступ ко всем компонентам, а именно, формам и отчетам осуществляется через окно главной кнопочной формы, которая запускается автоматически при открытии базы данных.
Рисунок 4 – Главная кнопочная форма
В БД содержатся следующие таблицы (рис.5-11):
Рисунок 5 – Таблица «Учителя»
Рисунок 6 – Таблица «Кабинет»
Рисунок 7 – Таблица «Кружки»
Рисунок 8 – Таблица «Занятия»
Рисунок 9 – Таблица «Ученики»
Рисунок 10 – Таблица «Расписание»
Рисунок 11 – Таблица «Классы»
Рисунок 12 – форма содержащая информацию о учителях
Рисунок 13 – форма для кабинетов
Рисунок 14 – форма для кружков
Рисунок 15 – форма для классов
Рисунок 16 – форма для расписания
Рисунок 17 – запрос «Учителя с высшей категорией»
Рисунок 18 – запрос «MAX и MIN педагогическим стажем»
Рисунок 19 – запрос «общее количество часов в год»
Создадим запросы с параметром:
Рисунок 20 – запрос «Кружки проходящие в понедельник»
Рисунок 21 – Перекрестный запрос «Расписание кружков и учителей»
Рисунок 22 – Перекрестный запрос «Расписание»
Рисунок 23 – отчет «Кружки».
Рисунок 24 – отчет «Расписание уроков».
Рисунок 25 – отчет «Наличие и отсутствие классного руководства».
Рисунок 26 – отчет «Классы».
Рисунок 27 – отчет «Кабинеты».
Рисунок 28 – отчет «Ученики».
5.2 Защита данных
Как только данные структурированы и сведены в базу данных, возникает проблема организации доступа к ним множества пользователей. Очевидно, что нельзя позволить всем без исключения пользователям беспрепятственный доступ ко всем элементам базы данных. В любой базе данных существует конфиденциальная информация, доступ к которой может быть разрешен лишь ограниченному кругу лиц. Так, в данной БД информация, доступная к изменению может считаться, например, ценах на продаваемый товар. Это — один из аспектов проблемы безопасности в СУБД. Достаточно отметить, что в самом общем виде требования к безопасности реляционных СУБД формулируются так:
Во-первых, данные в любой таблице должны быть доступны не всем пользователям, а лишь некоторым из них.
Во-вторых, некоторым пользователям должно быть разрешено обновлять данные в таблицах, в то время как для других допускается лишь выбор данных из этих же таблиц.
В-третьих, для некоторых таблиц необходимо обеспечить выборочный доступ к ее столбцам.
В-четвертых, некоторым пользователям должен быть запрещен непосредственный (через запросы) доступ к таблицам, но разрешен доступ к этим же таблицам в диалоге с прикладной программой.
Схема доступа к данным во всех реляционных СУБД выглядит примерно одинаково и базируется на трех принципах:
Пользователи СУБД рассматриваются как основные действующие лица, желающие получить доступ к данным. СУБД от имени конкретного пользователя выполняет операции над базой данных, то есть добавляет строки в таблицы (INSERT), удаляет строки (DELETE), обновляет данные в строках таблицы (UPDATE). Она делает это в зависимости от того, обладает ли конкретный пользователь правами на выполнение конкретных операций над конкретным объектом базы данных.
Объекты доступа — это элементы базы данных, доступом к которым можно управлять (разрешать доступ или защищать от доступа). Обычно объектами доступа являются таблицы, однако ими могут быть и другие объекты базы данных — формы, отчеты, прикладные программы и т.д. Конкретный пользователь обладает конкретными правами доступа к конкретному объекту.
Привилегии (priveleges) — это операции, которые разрешено выполнять пользователю над конкретными объектами. Например, пользователю может быть разрешено выполнение над таблицей операций SELECT (ВЫБРАТЬ) и INSERT (ВКЛЮЧИТЬ).
Таким образом, в СУБД авторизация доступа осуществляется с помощью привилегий. Установление и контроль привилегий — прерогатива администратора базы данных. Привилегии устанавливаются и отменяются специальными операторами языка SQL — GRANT (РАЗРЕШИТЬ) и REVOKE (ОТМЕНИТЬ). Оператор GRANT указывает конкретного пользователя, который получает конкретные привилегии доступа к указанной таблице. Например, оператор
GRANT SELECT, INSERT ОN Клиенты TO Битов
устанавливает привилегии пользователю Битов на выполнение операций выбора и включения над таблицей Клиенты. Как видно из примера, оператор GRANT устанавливает соответствие между операциями, пользователем и объектом базы данных (таблицей в данном случае).
Привилегии легко установить, но легко и отменить (что особенно характерно для нашей страны). Отмена привилегий выполняется оператором REVOKE. Пусть, например, пользователь Битов утратил доверие администратора базы данных и последний решил лишить его привилегий на включение строк в таблицу Клиенты. Он сделает это, выполнив оператор
REVOKE INSERT ON Клиенты FROM Битов
Конкретный пользователь СУБД опознается по уникальному идентификатору (user-id). Любое действие над базой данных, любой оператор языка SQL выполняется не анонимно, но от имени конкретного пользователя. Идентификатор пользователя определяет набор доступных объектов базы данных для конкретного физического лица или группы лиц. Однако он ничего не сообщает о механизме его связи с конкретным оператором SQL. Например, когда запускается интерактивный SQL, как СУБД узнает, от имени какого пользователя осуществляется доступ к данным? Для этого в большинстве СУБД используется сеанс работы с базой данных. Для запуска на компьютере-клиенте программы переднего плана (например, интерактивного SQL) пользователь должен сообщить СУБД свой идентификатор и пароль. Все операции над базой данных, которые будут выполнены после этого, СУБД свяжет с конкретным пользователем, который запустил программу.
Для современных баз данных с большим количеством пользователей актуальна проблема их объединения в группы. Традиционно применяются два способа определения групп пользователей. Согласно первому, один и тот же идентификатор используется для доступа к базе данных целой группы физических лиц (например, сотрудников одного отдела). Это упрощает задачу администратора базы данных, так как достаточно один раз установить привилегии для этого "обобщенного" пользователя. Однако такой способ в основном предполагает разрешение на просмотр, быть может, на включение, но ни в коем случае — на удаление и обновление. Как только идентификатор (и пароль) становится известен большому числу людей, возникает опасность несанкционированного доступа к данным посторонних лиц.
Другой способ заключается в том, что конкретному физическому лицу присваивается уникальный идентификатор. В этом случае администратор базы данных должен позаботиться о том, чтобы каждый пользователь получил собственные привилегии.
Информационные процессы влияют на все составляющие образовательной системы: содержание образования и воспитания, деятельность педагогических и вспомогательных кадров, решение финансово-хозяйственных вопросов определяют систему ориентиров и точек роста образовательной системы в целом. Связано это, в первую очередь, с тем, что образовательный процесс, представляющий собой педагогически организованное взаимодействие его участников, является также информационным процессом, связанным с производством, хранением, обменом и потреблением различной информации. В каждой школе есть масса разрозненной информации на бумажных носителях (классные журналы, учебно-методические материалы, приказы и т.д.), и поиск информации сложен для всех – администрации, учителей, учеников. Поэтому так важно организовать в школе единое информационное пространство, которое позволит:
- создать единую для всей школы базу данных (сведения о сотрудниках, учащихся и родителях, учебный план, электронный классный журнал, расписание, разнообразные отчеты);
- предоставить пользователям возможность телекоммуникационного общения между собой и доступа к общим ресурсам;
- обеспечить использование в учебном процессе цифровых образовательных ресурсов (как готовых, так и собственной разработки), а также их интегрирование в единую среду.
Главная цель создания единого образовательного пространства учебного заведения – радикальное повышение эффективности собственно образовательного процесса, включая и процесс управления образовательными учреждениями.
Информационное образовательное пространство реализуется на базе школьной локальной вычислительной сети. «Вписаться» в эту сеть, овладеть компьютерами не так уж трудно и, как показывает практика, это в дальнейшем экономит очень много времени, тем более, что современные операционные системы и программы дружелюбны к пользователю, и сложных психологических барьеров при работе на компьютере, как это было лет 5-8 назад, уже практически не возникает.
В данной работе предпринята попытка создания информационной системы – автоматизированной базы данных «Школа 2» для работы с данными учащихся и учителей.
Целью данной работы является разработка и реализация электронной базы данных, обеспечивающей хранение, накопление и предоставление всей необходимой информации об учащихся и конкретном классе в целом. Разработка автоматизированной базы данных очень важна для учебного заведения, так как разработанный программный продукт значительно упростит работу секретарю и классным руководителям, а также избавит их от излишнего объёма документации и сделает менее трудоёмкой.
Разработанный программный продукт содержит в себе базу данных, которая объединяет в себе все сведения необходимые для систематизации и упорядочения процесса работы.
В рамках экспериментальной работы в МОУ ТСОШ №2 создана локальная электронная сеть, образующая информационно — аналитическую систему, которая позволяет решить ряд задач:
- обеспечить единое информационное пространство школы с достаточно целесообразными информационными потоками;
- иметь возможность сосредоточить информацию о всех сторонах образовательного процесса в едином банке данных;
- создать условия для обработки поступающей информации, ее отслеживания и дальнейшего анализа с помощью ЭВМ;
- дать возможность оперативного руководства образовательным процессом по результатам деятельности;
- организовать ведение внутришкольного контроля и инспектирования на базе объективных данных анализа.
Созданная и развернутая информационно — аналитическая система школы позволяет:
Администрации
- Вести управление по результатам деятельности.
- Принимать эффективные управленческие решения.
- Четко видеть динамику происходящих в школе изменений.
- Объективно оценивать деятельность педагогических работников.
- Повысить уровень организации управленческого труда.
Педагогическим работникам
- Управлять познавательной деятельностью обучаемых.
- Отслеживать результаты обучения и воспитания учащихся.
- Принимать обоснованные и целесообразные меры по повышению уровня обученности и эффективности системы качеств знаний учащихся.
- Целенаправленно совершенствовать методическое мастерство.
- Получить доступ к педагогической информации школы.
Представителям учредителя, методическим службам
- Иметь информацию о деятельности школы и ее развитии.
- Корректировать и консультировать администрацию и педагогических работников по конкретным объективным данным итогов образовательного процесса и принимать оперативные управленческие решения.
Учащимся и их родителям, представителям общественности
- Иметь доступ к информации о деятельности школы и результатах образовательного процесса.
- Оказывать влияние на формирование образовательного спроса, развитие школы и качество обучения и воспитания.
Освоение информационно-аналитической системы позволяет на порядок поднять качество и культуру управленческой деятельности, создает резервы для работы в режиме развития.
Методические рекомендации по работе с БД «Школа 2»
1. Технические требования
Персональный компьютер с процессором не ниже P-II
Оперативная память (рекомендуемая) объемом от 128 Мб.
Свободное место на жестком диске не менее 30 Мб.
Операционная система Windows 98; Windows 2000, XP, Millenium, NT.
Минимальное разрешение экрана 800×600.
Программа устанавливается на сервер, пользователи имеют доступ к БД по локальной сети с любого компьютера образовательного учреждения, подключенного к локальной вычислительной сети.
2. Порядок работы с программой
При открытии базы данных «Школа 2» на экране появляется форма-заставка:
В данной форме предлагается сделать выбор: либо работа с данными учащихся или педагогов, либо выбор своей пользовательской формы.
Работа с данными учителей
При выборе данного пункта открывается соответствующая форма, в которой можно работать с личными делами учителей или со списками различного назначения.
Для занесения личных дел сотрудников необходимо выбрать меню «Личные дела учителей».
1. Нажмите на кнопку 
(Переход к новой записи).
2. Заполните вкладки формы: Личные данные, Образование, Адрес, Регистрационные данные, Состав семьи, Нагрузка, Трудовая деятельность, Награды, Воинский учет.
Для создания списков педагогов используй соответствующие кнопки. При этом, если на кнопке изображен принтер, список будет распечатан.
Работа с данными учащихся
При нажатии на главной форме кнопки «Работа с данными учащихся» открывается форма:
Данная форма предоставляет возможность ведения личных дел учащихся, создания и печати списка класса, а также создание и печати справки учащегося.
Для занесения личных дел учащихся необходимо выбрать меню «Личные дела учащихся».
1. Нажмите на кнопку (Переход к новой записи).
2. Заполните вкладки формы: Личные данные, Сведения о родителях, Социальные данные, Внеурочная занятость, Достижения, Успеваемость, Пропуски.
Для создания справки учащегося нажмите кнопку 
При этом система запросит необходимые сведения об учащемся (фамилию, имя и класс). После ввода данных об учащемся в диалоговое окно появится справка, которую можно сохранить в документ (Файл –Сохранить …), распечатать (Файл – Печать), закрыть.
Для создания списка класса нажмите кнопку 
, после чего надо будет ввести в диалоговом окне нужный класс 
и соответствующий список будет создан.
Данный список также можно сохранить как текстовый документ, распечатать или закрыть.
Для закрытия формы используется кнопка 
.
Кнопка «Работа со справочниками» 
главной формы открывает список справочников, использующихся в программе в качестве списков подстановки: Национальность, Предмет, Образование.
В качестве пользователей в данной программе выделены: заместитель директора по УВР, Классный руководитель, Социальный педагог, Медицинский работник, Родители.
Заместитель директора по УВР имеет возможность работать с документами (тарификация, ОШ-1, сетка часов и т.д.), выполнять запросы, в результате которых получать сведения о количестве учащихся в классе,
Социальный педагог
Социальный педагог работает с информацией о дополнительном образовании учащихся, имеет возможность просматривать и распечатывать списки учащихся из группы риска, многодетных семей, неполных семей и т.п. для этого необходимо нажать на соответствующую кнопку на форме «Социальный педагог».
Кроме того, социальный педагог может выполнять запросы, результатом которых будет подсчет количества детей из неполных семей, многодетных семей и т.д. Данные сведения необходимы для заполнения социального паспорта класса.
Классный руководитель
Классный руководитель работает с данными учащихся своего класса: вносит новые сведения или изменения в личное дело учащегося, вносит сведения о внеурочной занятости школьников, сведения о пропусках и успеваемости по предметам. (кнопка «Личные дела учащихся», соответствующие вкладки). Кроме того, сведения о пропусках учащихся классный руководитель может внести, непосредственно открыв таблицу, выбрав из предложенного списка:
Все таблицы и списки можно также распечатать.
Сведения о расписании класса и учителях, преподающих в классе, можно распечатать, нажав кнопку «расписание уроков класса».
Адреса и телефоны учащихся можно просмотреть при нажатии кнопки «Адресная книга».
Медицинская сестра имеет доступ к данным об учащихся: фамилия, имя, адрес, номер медицинского полиса, группа здоровья и т.д. автоматически создается список класса, также список девочек и мальчиков (общие по школе, а также по году рождения), список детей-инвалидов, детей с хроническим заболеваниями и т.д.
Родители учащихся имеют возможность просмотреть сведения об успеваемости и пропусках детей.
- Защита информации
В представленной базе данных используется гибкий и распространенный способ защиты информации, который называется защитой на уровне пользователей. Этот способ защиты подобен способам, используемым в большинстве сетевых систем. От пользователей требуется идентифицировать себя и ввести пароль, когда они запускаю базу данных.
Устанавливаются следующие учетные записи:
- Администратор
- Директор
- Заместитель
- Социальный педагог
- Классный руководитель
- Медицинская сестра
- Родители.
Администратор БД предоставляет пользователям права доступа к различным объектам базы данных.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
- Информационные технологии управления: учеб. пособие. /Под ред. Ю.М. Черкасова. – М.: ИНФРА-М, 2001.
- Карпенко М.П. Концепция национальной программы развития всеобщего и непрерывного образования на основе информационно-коммуникационных технологий// Инновации в образовании, 2005, №1, с. 6.
- Касимов И. Информационные технологии в управлении образованием// Педагогическая техника, 2005, №1.
- Концепция информатизации образования // Информатика и образование, 1990, № 1.
- Сайков Б.П. Организация информационного пространства образовательного учреждения: практическое руководство/Б.П. Сайков. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2005. – 406 с.: илл.
Спроектировать базу данных, построить программу, обеспечивающую взаимодействие с ней в режиме диалога, для завуча школы.
Для каждого учителя в БД должны храниться сведения о предметах, которые он преподает, номере кабинета, который за ним закреплен, номерах классов, в которых он ведет занятия, номере урока и дне, когда он ведет уроки. Существуют учителя, которые не имеют собственного кабинета. Об учениках должны храниться следующие сведения: фамилия и имя, в каком классе учится, какая оценка по каждому предмету получена. Ученик может исправить полученную оценку. Завуч может добавить информацию о новом учителе или ученике, а также удалить о выбывших. Завучу могут потребоваться следующие сведения:
• какой предмет будет в заданном классе, например, во вторник на заданном уроке;
• кто из учителей преподает в заданном классе;
• в каком кабинете будет 5-й урок в среду у некоторого класса;
• в каких классах преподает определенный учитель заданный предмет;
• расписание на заданный день недели для класса.
Завуч может вносить следующие изменения:
• ввести информацию о новом учителе;
• удалить запись об ученике;
• изменить оценку ученику.
Необходимо предусмотреть возможность выдачи справки о количестве учеников, в данном классе и отчета о работе школы (количество учителей по предметам, количество кабинетов, исло учеников в каждом классе, число учащихся на 2, 4-5, 5 по классам и по школе).
Цель практических заданий – приобретение навыков анализа предметной области, проектирования базы данных, ее физической реализации в СУБД Access.
Результат выполнения работы представляется в виде файла БД Access, который должен содержать:
• спроектированные таблицы,
• схему данных со связями между таблицами,
• формы, обеспечивающих интерфейс пользователя,
• запросы,
• отчеты,
• главную кнопочную форму.
Таблица «Ученики» — База данных Access Школа
Таблица «Предметы» — База данных Access Школа
Запрос «Расписание на определенный день» — База данных Access Школа
Запрос «Учителя в классе» — База данных Access Школа
Отчет «Кол-во учеников в школе»
Отчет «Кол-во учеников по оценкам»
Главная кнопочная форма
Готовая база данных Access Школа доступна для скачивания по ссылке ниже.
