ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия

имени академика Д.Н. Прянишникова»














ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

направление 230700 «Прикладная информатика»




Лабораторное занятие № 1


Тема: ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ В ПРЕДМЕТНУЮ ОБЛАСТЬ. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ В МЕТОДОЛОГИИ IDEF0



Учебные вопросы:

  1. Описание процесса «Подготовка специалистов ВУЗом»

  2. Описание системы.

  3. Теоретические основы методологии IDEF0.

  4. Построение функциональной модели предметной области.





Литература, техническое и программное обеспечение:

  1. Методическая разработка по теме занятия.

  2. Класс ПЭВМ.

  3. AllFusion Process Modeler 7.






Вопрос 1. Описание «Подготовка специалистов ВУЗом»

Существует такое выражение: «кадры решают все». Да, именно высококвалифицированные специалисты играют большую роль в развитии науки, технологий, экономики и других областей жизни человека. В настоящее время на рынке труда очень большой спрос на таких специалистов. Поэтому, основная задача любого ВУЗа заключается в повышении качества образования и выпуске высококвалифицированных кадров.

Все ВУЗы схожи друг с другом по структуре управления. С учетом уровней управления типовая организационная структура ВУЗа изображена на рис. 1.1.

Рисунок 1.2 – Организационная структура учебного процесса по подготовке специалистов

В этой структуре необходимо особо выделить управляющую связь ректората с деканатом и учебным отелом.


Основные документы, участвующие в учебном процессе обозначены в пунктирных прямоугольниках согласно их порядковых номерам в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Документы, участвующие в подготовке специалистов

п/п

Наименование

документа

Место

возникновения

Место

назначения

Назначение

документа

1.

Учебный план

деканат

учебный отдел

Определяет содержание учебного процесса по конкретному направлению подготовки выпускников или по определенной специальности. Содержит перечень изучаемых дисциплин по курсам и семестрам; объемы часов, отводимых на изучение предусмотренных планом дисциплин; установленные формы контроля.

2.

Расписание

занятий

диспетчерская

деканат

Регламентирует работу студентов, преподавателей, всего учебного заведения; распределяет содержание учебного плана и рабочих программ по календарным дням учебного года и аудиторному фонду

3.

Аттестационные ведомости

деканат

учебный отдел

Содержат сведения о промежуточном межсессионном контроле знаний студентов.

4.

Зачетно-экзаменационная ведомость

кафедра

деканат

Содержит результаты сдачи сессий, практик группами.

5.

Рейтинг

студентов

деканат

учебный отдел

Содержит сведения об успеваемости, среднем балле студентов, курсов, занимаемое ими место среди других студентов, курсов.

6.

Приказы

деканат

учебный отдел

Оформляются при зачислении, переводе, отчислении студентов на протяжении учебного процесса

7.

Личное дело

приемная комиссия


деканат

Содержит все документы, составленные и собранные по каждому студенту на протяжении всей учебы.


Таким образом, основными участниками бизнес-процесса «Подготовка специалистов ВУЗом» являются:

  • абитуриенты, они же впоследствии студенты и выпускники-специалисты,

  • приемная комиссия,

  • деканаты факультетов,

  • кафедры (в составе преподавателей и заведующих кафедрами),

  • государственная аттестационная комиссия,

  • сотрудники ВУЗа (в составе ректора, бухгалтеров и работников учебного отдела)

Примечание!!!

В дальнейшем при построении диаграмм в различных нотациях предполагается типовая схема подготовки специалистов без рассмотрения различных альтернативных ситуаций, а реализация учебного процесса осуществляется с помощью ИС.



Вопрос 2. Описание системы

Основным назначением системы является автоматизация ввода и хра­нения данных по студентам, формирования различных учебных документов. Система позволяет изменять, дополнять, вести поиск и просмотр информации о студентах, хранить списки студентов, закончивших обуче­ние в виде архива. Также данная система может быть использована для подсчета рейтинга студентов, печати документов, для печати пол­ной базы данных и для статистики.


Система состоит из 5 подсистем:

  • приема абитуриентов – предназначена для ведения БД абитуриентов, формирования документов для приема, формирования рейтинга абитуриентов и проходного балла;

  • ведения БД студентов – предназначена для ведения БД студентов. Первоначальная информация в нее поступает из БД абитуриентов, остальная – на протяжении всего срока обучения;

  • контроля успеваемости студентов – применяется в подсчете рейтинга успеваемости от­дельного студента, группы или целого факультета. Входные данные: оценки, даты сдачи экза­менов, имена студентов, номера групп, факультет. Выходные данные: средний балл по студенту, группе или фа­культету, процентное соотношение оценок у студента в группе или на фа­культете, имена и количество стипендиатов в группе или на факультете;

  • формирования документов учебного процесса – используется для формирования различных приказов, ведомостей, необходимых на этапах обучения и выпуска студентов;

  • выполнения запросов – предназначена для выполнения запросов пользователей по имеющейся в БД информации и сформированным ранее документам. Это может быть запрос на информацию о конкретном студенте либо список приказов отчисленных студентов за какой-нибудь промежуток времени.

Необходимо отметить, что работать с вышеперечисленными подсистемами будут различные участники данного бизнес-процесса.

Информационные объекты системы

Информационный объект хранения (информационный элемент) – это логически однородная единица информации, для хранения которой достаточно одной записи таблицы.

Информационные объекты хранения для БД системы:

  1. факультет,

  2. специальности,

  3. курсы,

  4. группы,

  5. списки групп,

  6. студенты,

  7. преподаватели,

  8. дисциплины,

  9. формы контроля (курсовой проект (работа), зачет, экзамен),

  10. рейтинг студентов,

  11. приказы на зачисление,

  12. приказы о переводе на следующий курс,

  13. приказы об отчислении,

  14. приказы на допуск к государственным экзаменам,

  15. приказы на допуск к государственной аттестации,

  16. аттестационные ведомости,

  17. ведомости сдачи государственных экзаменов,

  18. ведомости защиты дипломных проектов,

  19. зачетно-экзаменационные ведомости,

  20. дипломы о высшем образовании (с приложением),

  21. дипломы о неполном высшем образовании (с приложением).

Функциональные характеристики системы

1. Первоначальный ввод информации в БД.

2. Изменение содержания БД:

• ввод новых данных,

• изменение существующих данных,

• архивация данных.

3. Осуществление поиска в БД по запросу пользователя.

4. Удаленный доступ к системе по протоколу TCP/IP.

5. Обеспечение защиты и безопасности данных, в частности:

• разграничение прав доступа к ресурсам сервера (владелец, груп­па и т. д.),

• контроль вводимой информации,

• обеспечение целостности БД.


6. Вывод найденной информации.


Вопрос 3. Теоретические основы методологии IDEF0

IDEF0 – методология функционального моделирования. Она основана на методе SADT (Structured Analysis and Design Technique – метод структурного анализа и проектирования), разработанном Дугласом Россом в 1973 г.

Методология IDEF0 (Integrated DEFinition) – это совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели предметной области. Функциональная модель IDEF0 отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями.

Данная методология применяется при создании новых систем для определения требований и функций и затем для разработки системы, удовлетворяющей требованиям и реализующей функции. Для действующих систем эта методология может использоваться для анализа функций, выполняемых системой, а также для наглядного представления «механизмов», посредством которых эти функции осуществляются. Основной сферой применения методологии IDEF0 является предпроектное обследование и анализ системы.

Результатом методологии IDEF0 является модель.

Модель – это описание системы (текстовое и графическое), которое должно дать ответ на некоторые заранее определенные вопросы.

Модель состоит из диаграмм, фрагментов текстов и глоссария, имеющих ссылки друг на друга.

Диаграммы – главные компоненты модели, состоящие из блоков и дуг. Блоки (работы) изображают функции моделируемой системы. Дуги (стрелки) связывают блоки вместе и отобра­жают взаимодействия и взаимосвязи между ними.

Функциональные блоки (работы) означают поименованные процессы, функции или зада­чи, которые происходят в течение определенного времени и имеют распо­знаваемые результаты. Имя работы должно быть выражено глаголом в неопределенной форме и не должно повторяться во всей модели.

IDEFO требует, чтобы в диаграмме было от 3 до 6 блоков. Эти ограничения поддерживают сложность диаграмм и модели на уровне, доступном для чтения, понимания и использования.

Дуги представляют собой некую информацию и именуются существительными. Место соединения дуги с функциональным блоком определяет тип интерфейса. Функциональный блок и интерфейсные дуги представлены на рисунке 3.1

Рисунок 3.1 – Функциональный блок и интерфейсные дуги

В IDEF0 различают 5 типов стрелок:

  1. Вход (Input) – материал или информация, которые используются или преобразуется функцией для получения результата (выхода). Допускается, что функция может не иметь ни одной стрелки входа. Зачастую сложно определить, являются ли данные входом или управлением. В этом случае подсказкой может служить то, перерабатываются/изменяются ли данные в функции или нет. Если изменяются, то, скорее всего это вход, если нет – управление.

  2. Управление (Control) – правила, стратегии, процедуры или стандарты, которыми руководствуется функция. Управление влияет на функцию, но не преобразуется функцией.

  3. Выход (Output) – материал или информация, в которые преобразуются входы после выполнения функции. Функция без результата не имеет смысла и не должна моделироваться.

  4. Механизм (Mechanism) – ресурсы, которые выполняют функцию, например, сотрудники предприятия, устройства и т.д.

  5. Вызов (Call) – специальная стрелка, указывающая на другую модель функция. Стрелка вызова используется для указания того, что некоторая функция выполняется за пределами моделируемой системы. В BPwin стрелки вызова используются в механизме слияния и разделения моделей.


Декомпозиция функций

Принцип декомпозиции применяется при разбиении сложного процесса на составляющие его функции. При этом уровень детализации процесса определяется непосредственно разработчиком модели. Декомпозиция позволяет представлять модель системы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм, что делает ее менее перегруженной и легко усваиваемой.

Сначала система моделируется как единое целое – один функциональный блок с интерфейсными дугами, простирающимися за пределы рассматриваемой области. Такая диаграмма называется контекстной.

В процессе декомпозиции функциональный блок подвергается детализации на другой диаграмме. Функциональные блоки диаграммы второго уровня (диаграммы декомпозиции или дочерние диаграммы) отображают главные подфункции функционального блока контекстной диаграммы и называются дочерними блоками. В свою очередь, функциональный блок-предок называется родительским блоком, а диаграмма, к которой он принадлежит – родительской диаграммой.

Каждая из подфункций дочерней диаграммы может быть далее детализирована путем аналогичной декомпозиции соответствующего ей функционального блока. При этом все интерфейсные дуги, входящие в функциональный блок или исходящие из него, фиксируются на дочерней диаграмме. Таким образом, достигается структурная целостность IDEF0-модели.

Следует обратить внимание на взаимосвязь нумерации функциональных блоков и диаграмм: каждый блок имеет свой уникальный порядковый номер на диаграмме (цифра в правом нижнем углу прямоугольника), а обозначение под правым углом указывает на номер дочерней для этого блока диаграммы. Отсутствие такого обозначения говорит о том, что декомпозиции для данного блока не существует.

Внутренние стрелки

Для связи работ между собой используются внутренние дуги, т.е. стрелки, которые не касаются границы диаграммы, начинаются у одной и заканчиваются у другой работы. В методологии IDEFO требуется только пять типов взаимодействий между работами для описания их отношений: управление, вход, обратная связь по управлению, обратная связь по входу, выход-механизм.

Связь по входу стрелка выхода вышестоящей работы (далее - просто выход) направляется на вход нижестоящей.

Рисунок 3.3 – Связь по управлению

Обратная связь по входу выход нижестоящей работы направляется на вход вышестоящей. Такая связь, как правило, используется для описания циклов.

Рисунок 3.4 – Обратная связь по входу

Обратная связь по управлению выход нижестоящей работы направляется на управление вышестоящей. Обратная связь по управлению часто свидетельствует об эффективности бизнес-процесса.