Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Тюменской области «ИШИМСКИЙ МНОГОПРОФИЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ» К защите допущен(а) Зам. директора по УПР _________Н.В. Осипенко «__»___________2023 г. КУРСОВОЙ ПРОЕКТ Тема: Проектирование информационной системы тестирования студентов Специальность 09.02.07 Информационные системы и программирование МДК.02.01 Технология разработки программного обеспечения Выполнил(а): студент 2 курса гр. ИСП-09.21.2 Зятьков Д.В. Проверил преподаватель: Барашин И.С. 2023 г. СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………….….. 3 1. Разработка технического задания……………………..……....... 5 2. Анализ и проектирование структуры данных.…………...…..... 7 3. Проектирование интерфейса информационной системы.….… 13 4. Проектирование документации для пользователя……….….… 17 5. Выбор программного обеспечения для реализации ……...…... 23 ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………….... 25 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………….… 26 2 ВВЕДЕНИЕ Образование является одной из ключевых областей в современном обществе, и его роль в формировании будущего нашей страны и мира трудно переоценить. Вместе с тем, образовательный процесс требует постоянного совершенствования и оптимизации, что было бы невозможно без применения современных информационных технологий. Тестирование является неотъемлемой частью образовательного процесса и позволяет оценить знания студентов и определить их уровень подготовки. Однако, ручное тестирование является трудоемким процессом, требующим больших затрат времени и усилий со стороны преподавателя. В связи с этим, автоматизация процесса тестирования может значительно повысить его эффективность и качество. В рамках работы будет спроектирована архитектура системы с базой данных, а также разработан пользовательский интерфейс. В качестве языка программирования, для реализации системы, будет использоваться Python, а для хранения данных – MySQL. Ожидаемым результатом проекта является проектирование функциональной и удобной в использовании информационной системы для тестирования студентов. Внедрение такой системы в образовательный процесс позволит улучшить его качество и сделать процесс тестирования более эффективным и удобным для преподавателей и студентов. Цель моего курсового проекта: спроектировать информационную систему тестирования студентов «Myshonok». Достижение поставленной цели осуществляется через постановку и решение следующих задач: Изучение сферы, где будет использоваться информационная система; 3 Анализ и проектирование структуры данных; Проектирование интерфейса информационной системы; Тестирование информационной системы на работоспособность и отсутствие ошибок; Проектирование документации для пользователя. Объектом исследования является информационная система тестирования знаний студентов. Предметом исследования является проектирование информационной системы. Структура моего курсового проекта: содержание, введение, основная часть, заключение, библиографический список. 4 1. Разработка технического задания Этот проект посвящен проектированию информационной системы тестирования студентов и включает разработку информационно-структурной модели и интерфейса для данной структуры, а также обеспечение надежной защиты системы от несанкционированного доступа со стороны студентов или других лиц, не имеющих прав доступа к информации. Информационная система будет иметь широкий функционал и обеспечивать хранение, поиск и обработку информации, а также предоставлять доступ к этой информации пользователям-администраторам и пользователямпреподавателям. В частности, система будет обладать возможностью создания тестов и вопросов к ним, автоматической оценки результатов тестирования студентов и формирования отчетов о результатах тестирования, которые могут быть использованы преподавателями для дальнейшей работы со студентами. Также система будет позволять администрирование тестов и пользователей системы, помимо этого будет возможна настройка доступности тестов для конкретных групп студентов. Особое внимание будет уделено безопасности информации, включая в себя аутентификацию пользователей, контроль доступа к данным и защиту от взлома. Интерфейс системы будет разработан таким образом, чтобы он был интуитивно понятным и удобным для использования, обеспечивая пользователям максимально комфортные условия работы с системой. Будет реализовано три типа аккаунтов: Администраторы. Преподаватели. Студенты. 5 Администраторы будут способны на добавление новых пользователейпреподавателей и пользователей-студентов; редактирование пользователейпреподавателей и пользователей-студентов; редактирование тестов; редактирование и добавление просмотр новых и результатов, существующих тестов. Преподаватели смогут добавлять новых пользователей-студентов; редактировать пользователей-студентов (только тех, что создали сами); создавать тесты; редактировать и просматривать результаты тестов (только тех, что создали сами). У студентов будет реализована возможность прохождения тестов, предназначенных для них и просмотр собственных результатов. 6 2. Анализ и проектирование структуры данных Данная информационная система будет внедряться, для примера, в несуществующее учебное заведение, под названием Институт информационных технологий и управления ресурсами (далее ИИТУР). ИИТУР – это уникальное высшее учебное заведение, которое предлагает своим студентам уникальные возможности для развития и успешной карьеры в современном мире информационных технологий и управления ресурсами. Одной из главных целей ИИТУР является подготовка высококвалифицированных профессионалов, способных эффективно решать сложные задачи в области информационных технологий и управления ресурсами. Учебные программы ИИТУР разработаны с учетом актуальных требований рынка труда, и включают в себя современные дисциплины, такие как программирование, анализ данных, управление проектами, цифровой маркетинг и другие. ИИТУР ставит своей задачей внедрение современных методов обучения, включая дистанционное и онлайн-обучение, создание гибких образовательных программ, а также развитие системы непрерывного образования для профессионального роста и развития студентов и сотрудников. Информационная система тестирования студентов будет важным инструментом, который может значительно облегчить процесс обучения высококвалифицированных специалистов в учебном заведении. Вот несколько примеров, как такая система может содействовать этому процессу: Оценка знаний и навыков: ИС позволит точно оценить знания и навыки студентов в определенных областях. Это поможет преподавателям определить уровень подготовки студентов и адаптировать учебный процесс, чтобы соответствовать их индивидуальным потребностям. 7 Система тестирования также может помочь выявить слабые места студентов, что позволит им уделить дополнительное внимание наиболее трудным темам и улучшить их академическую успеваемость. Эффективное использование ресурсов: Информационная система позволит эффективно использовать ресурсы учебного заведения, такие как время преподавателей и аудитории. Онлайн-тестирование может быть проведено вне аудиторных занятий, что позволяет преподавателям более эффективно использовать учебное время на более глубокое освоение материала и проведение практических занятий. Это также снижает необходимость использования бумажных тестов и ручной проверки, что экономит ресурсы и сокращает временные затраты на оценку работ. Мониторинг успеваемости: Информационная система тестирования позволяет мониторировать успеваемость студентов на протяжении учебного года. Преподаватели и администрация могут легко отслеживать прогресс принимать студентов, меры по идентифицировать их решению. проблемные Это помогает моменты и своевременно предоставлять академическую поддержку студентам и предотвращать возможные неудачи. Структурно информационная система представлена на диаграмме 1. 8 Диаграмма 1. Структура информационной системы В системе предусмотрена администрирования данной роль администратора, информационной обладающего системы широким спектром полномочий. Администратор, как ключевой участник системы, имеет возможность добавлять и редактировать информацию о пользователях, включая преподавателей и студентов. Кроме того, администратор имеет возможность создавать и редактировать тесты, а также просматривать результаты, полученные при их прохождении. Преподаватели, в отличие от администраторов, могут редактировать только тех пользователей, которых они сами создали и которые являются студентами. Они также имеют возможность создавать и редактировать тесты, но только те, что они сами создали. Преподаватели могут просматривать результаты тестов, полученные их студентами, что позволяет им оценивать академическую производительность своих студентов и адекватно анализировать их успехи и слабые стороны. 9 Студенты, в свою очередь, имеют ограниченные права, ограничивающиеся прохождением тестов, предназначенных для их группы, и просмотром собственных результатов. Они не могут создавать новых пользователей или редактировать тесты, а их возможности ограничены только выполнением тестовых заданий и просмотром собственных достижений и результатов. ИИТУР уделяет особое внимание развитию студенческой общественной жизни. Функционируют различные клубы, организации и студенческие проекты, которые коммуникативных способствуют навыков развитию студентов, а творческих, также лидерских и создают атмосферу возможность проходить взаимопонимания и дружественного сотрудничества. ИИТУР предоставляет своим студентам практику и стажировку в ведущих компаниях и организациях, связанных с информационными технологиями и управлением ресурсами. Это позволяет студентам получить практический опыт работы, применить свои знания на практике и наладить профессиональные контакты, что способствует успешному трудоустройству после окончания обучения. Студенты имеют доступ к современным компьютерным классам, лабораториям, высокоскоростному интернету, электронным библиотекам и другим ресурсам, что создает комфортные условия для получения знаний и развития навыков в области информационных технологий. Основная структура сотрудников ИИТУР включает опытных и высококвалифицированных преподавателей, которые являются ведущими экспертами в своих областях знаний. Они оказывают всестороннюю поддержку студентам в процессе обучения, создавая благоприятные условия для получения знаний и развития профессиональных навыков. Структура представлена на диаграмме 2. 10 Диаграмма 2. Схема организационной структуры ИИТУР Подробная структура сотрудников: Административный персонал: директор, заместители директора по учебной и научно-исследовательской работе, административные работники. Преподавательский состав: профессора, доценты, преподаватели, научные сотрудники. Научно-исследовательский отдел: ведущие научные сотрудники, научные сотрудники, аспиранты, студенты, занимающиеся научной деятельностью. Образовательные подразделения: факультеты, кафедры, лаборатории, учебно-методические отделы, библиотека. Технический персонал: инженеры, лаборанты, технические специалисты, администраторы информационных систем. Службы поддержки: отдел развития и маркетинга, отдел кадров, финансово-экономический отдел, отдел по связям с общественностью. Одной из особенностей ИИТУР является активная научно- исследовательская деятельность. Ученые и исследователи ИИТУР проводят 11 междисциплинарные научные исследования в области информационных технологий и управления ресурсами, вносят вклад в развитие научного сообщества и решение актуальных проблем современного общества. Основные ценности ИИТУР включают качество образования, инновационность, устойчивое развитие, профессионализм, творческий подход и социальную ответственность. Он стремится быть лидером в своих областях деятельности, создавать благоприятные условия для академического и профессионального роста студентов и сотрудников, и вносить значимый вклад в научно-технический и социально-экономический прогресс. 12 3. Проектирования интерфейса информационной системы Следующей этап проектирования информационной системы – проектирование интерфейса. Важно чтобы интерфейс был прост и интуитивен в использовании. Для выполнения данного этапа были предприняты следующие действия: 1. Создание эскиза для будущего интерфейса. 2. Открытие среды разработки PyCharm Community Edition. Рисунок 1. Среда разработки PyCharm 3. Подключение графической библиотеки «tkinter» и создание пустого окна. 13 Рисунок 2. Создание пустого окна 4. Расположение на окне таких элементов как Canvas, Label, и Button и их настройка. Рисунок 3. Заполненное окно 14 5. Затем, подобным образом, были созданы окно авторизации, окно авторизованного пользователя, окно поиска теста и окно прохождения теста (при создании последнего окна были использованы RadioButton). Рисунок 4. Созданное окно авторизации Рисунок 5. Созданное окно авторизованного пользователя 15 Рисунок 6. Созданное окно поиска теста Рисунок 7. Созданное окно прохождения теста 16 4. Проектирование документации для пользователя Для запуска данной программы, потребуется компьютер, соответствующий следующим минимальным системным требованиям: Процессор: Pentium 4 и выше; Видеокарта: Совместимая с DirectX 9; Оперативная память: 128 Мб; Свободное место на диске: 20 Мб; Операционная система: Windows 7 32-bit и выше. Для того чтобы начать работу, пользователь должен запустить программу с использованием доступных способов на операционной системе Windows. Когда программа запустится, на экране появится стартовое окно с двумя кнопками (рис. 8). Рисунок 8. Стартовое окно 17 При нажатии на кнопку «Справка», открывается окно, содержащее информацию о создателе и год создания программы (рис. 9). Рисунок 9. Справка Нажав на кнопку «Авторизоваться», откроется окно авторизации, где в поле «Логин» необходимо ввести свой логин, а в поле «Пароль» ввести свой пароль (рис. 10). Если при нажатии на кнопку «Авторизоваться» появляется ошибка «Ошибка соединения!», то пользователю необходимо проверить своё интернет-соединение. В случае если ошибка не исчезла, необходимо подождать, ведь это означает, что на сервере ведутся технические работы. Рисунок 10. Окно авторизации 18 Если необходимо закрыть окно авторизации и вернуться к стартовому окну можно нажать кнопку «Отмена». Если во время ввода пароля пользователь сомневается в правильности написания пароля, он может нажать на кнопку со значком глаза и увидеть свой пароль. Если при нажатии на кнопку «Вход» появляется ошибка «Необходимо ввести логин!» или «Необходимо ввести пароль!», то при вводе логина и пароля пользователь пропустил одно из полей, необходимые для авторизации. Если при нажатии на кнопку «Вход» появляется ошибка «Неверный логин или пароль!», необходимо проверить правильность написания введённых логина и пароля. Когда пользователь ввёл необходимые для входа данные, они оказались верными и была нажата кнопка «Вход» закрываются стартовое окно и окно авторизации, после чего появляется окно авторизированного пользователя (рис. 11). Рисунок 11. Окно авторизированного пользователя 19 Теперь при каждом запуске программы будет открываться данное окно, чтобы вернуться к стартовому экрану необходимо нажать кнопку «Выйти». Кликнув на кнопку «Результаты» откроется окно поиска теста, где в поле «ID теста» необходимо ввести идентификатор теста (узнать идентификатор теста можно у преподавателя). Данное окно представлено на рисунке 12. Если при нажатии на кнопку «Ввод» появляется ошибка «ID теста не введён!», то необходимо заполнить поле «ID теста». Если появляется ошибка «Ошибка соединения!», то пользователю необходимо проверить своё интернетсоединение. В случае если ошибка не исчезла, необходимо подождать, ведь это означает, что на сервере ведутся технические работы. Если при нажатии на кнопку возникает ошибка «Данного теста не существует!», то необходимо проверить правильность написания идентификатора теста. Если возникает ошибка «Данный тест предназначен не для Вас!», то пользователю необходимо уточнить правильность идентификатора у преподавателя. Если появляется ошибка «Вы ещё не прошли данный тест!», то пользователю необходимо сначала пройти данное тестирование, прежде чем смотреть результат тестирования. Если не возникает никаких ошибок, то будет открыто окно, содержащие результаты прохождения данного пользователя введённого тестирования. Рисунок 12. Окно поиска теста 20 По нажатию на кнопку «Найти тест» будет отрыто окно поиска теста, где необходимо ввести идентификатор теста (узнать идентификатор теста можно у преподавателя). Данное окно представлено на рисунке 12. Если при нажатии на кнопку «Ввод» появляется ошибка «ID теста не введён!», то необходимо заполнить поле «ID теста». Если появляется ошибка «Ошибка соединения!», то пользователю необходимо проверить своё интернет-соединение. В случае если ошибка не исчезла, необходимо подождать, ведь это означает, что на сервере ведутся технические работы. Если при нажатии на кнопку возникает ошибка «Данного теста не существует!», то необходимо проверить правильность написания идентификатора теста. Если возникает ошибка «Данный тест предназначен не для Вас!», то пользователю необходимо уточнить правильность идентификатора у преподавателя. Если появляется ошибка «Вы уже прошли данный тест!», то пользователю уже не представляется возможным прохождение данного тестирования. Если не возникает никаких ошибок, то будет открыто окно, содержащие информацию о тестировании и последующее тестирование (рис. 13). 21 Рисунок 13. Окно начала тестирования Нажатие кнопки «Назад» вернёт пользователя на окно авторизованного пользователя. После авторизованного нажатия пользователя кнопки «Начать» можно будет вернуться только после на окно полного прохождения теста. Во время прохождения тестирования, начиная со второго вопроса, появится кнопка «Назад», возвращающая на предыдущий вопрос. Закончив прохождения теста необходимо нажать на кнопку «Завершить», после чего будут отображены результаты прохождения данного теста. Нажатие по кнопке «Понятно» возвращает пользователя на окно авторизированного пользователя. 22 5. Выбор программного обеспечения для реализации Для создания данной информационной системы я использовал следующее программное обеспечение: PyCharm 2023.1 (Community Edition) – это кроссплатформенная интегрированная среда разработки для языка программирования Python, разработанная компанией JetBrains. Предоставляет пользователю комплекс средств для написания кода и визуальный отладчик (рис. 13). Рисунок 13. Среда разработки PyCharm Open Server Panel — это портативная программная среда. Широко используется с целью разработки, отладки и тестирования проектов, а также для предоставления веб-сервисов в локальных сетях. Для создания данного проекта в OSPanel было установлено ядро базы данных MySQL, а для визуального администрирования базы данных было установлено расширение PHPMyAdmin. 23 Рисунок 14. Open Server Panel 24 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В процессе работы над данным проектом была спроектирована информационная система тестирования студентов «Myshonok». Для этого была использована программа PyCharm Community Edition, а также была создана база данных, для хранения информации о пользователях, тестах и результатов прохождения тестов. Система обладает высокой функциональностью и простотой использования. Благодаря доступности и простоте использования, информационная система «Myshonok» может стать важным элементом для облегчения процесса проверки знаний. Целью моего курсового проекта являлось проектирование информационной системы тестирования студентов «Myshonok». Достижение поставленной цели осуществлялось через постановку и решение следующих задач: Изучение сферы, где будет использоваться информационная система. Анализ и проектирование структуры данных. Проектирование интерфейса информационной системы. Тестирование информационной системы на работоспособность и отсутствие ошибок. Проектирование документации для пользователя. В результате проведенной работы была достигнута поставленная цель: проектирование информационной системы тестирования студентов «Myshonok». Результат данного проекта может быть доработан, путём добавления окна для работы администраторов и преподавателей, и внедрён в учебный процесс. 25 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Дэви Силен, Арно Мейсман, Мохамед Али. Основы Data Science и Big Data. Python и наука о данных/ Дэви Силен, Арно Мейсман – СПб. Питер, 2020 – 336 с. 2. К. Дж. Дэйт. Введение в системы баз данных / К. Дж. Дэйт – М.Вильямс., 2018 – 1328 с. 3. Скотт Амблер, Прамодкумар Дж. Садаладж. Рефакторинг баз данных. Эволюционное проектирование/ Константин Птицын –М. Вильямс, 2019 – 368 с. 4. Максим Бабенко, Михаил Левин. Введение в теорию алгоритмов и структур данных/ Максим Бабенко, Михаил Левин – М. МЦНМО., 2021 – 144 с. 5. Джоэл Грас. Data Science. Наука о данных с нуля. / Андрей Логунов.СПб., БХВ-Петербург, 2019 – 336 с. 6. Перлова О.Н. Проектирование и разработка информационных систем: Учебник / О.Н. Перлова – М.: Академия, 2018 – 272 с. 7. Гвоздева Т.В. Проектирование информационных систем. Стандартизация: Учебное пособие / Т.В. Гвоздева, Б.А. Баллод. - СПб.: Лань, 2019 – 252 c. 8. А. Фримен ASP. NET Core MVC 2 с примерами на C# для профессионалов, 2019. – 1008 с. 9. Бессмертный И.А. Системы искусственного интеллекта: учеб. Пособие для СПО / И.А. Бессмертный – 2-е изд., испр. И доп. – М: Издательство Юрайт, 2018 – 130 с. 10.Бен Форта, Освой самостоятельно SQL за 10 минут / В. Гинзбург – М.Вильямс, 2020 – 288 с. 26
