Проектирование базы данных автоматизированной информационной системы «Научная работа кафедры»

Деятельность кафедры высшего учебного заведения наряду с качественным выполнением программы обучения студентов, подготовки учебных и методических пособий по дисциплинам (модулям) кафедры, предполагает также проведение научно-исследовательских (в том числе научно-методических) и опытно-конструкторских работ с привлечением к этим работам также студентов. При этом осуществляется сотрудничество со смежными кафедрами других высших учебных заведений и с научно-исследовательскими организациями, в том числе зарубежными.

Такая деятельность предполагает большой поток информации, необходимость ее анализа и требует большой объем времени на ее обработку и систематизацию. Поэтому чрезвычайно важной проблемой является организация на кафедре собственной системы централизованного хранения этой информации, учитывающей ее специфику и обеспечение автоматизированного доступа к ней.

«Разработка программного обеспечения для решения следующих задач:

1.1. учет публикаций сотрудников кафедры;

1.2. учет диссертаций (кандидатских и докторских);

1.3. учет научных мероприятий, и представленных на них экспонатов;

1.4. учет проектов кафедры (НИР, ОКР);

1.5. учет информации об ОИС сотрудников кафедры;

1.6. учет научной деятельности сотрудников кафедры.

Создание этой системы позволит повысить эффективность работы кафедры, сократить время получения информации, сократить объем бумажного документооборот, а также автоматизировать трудоемкие операции составления отчета, и будет способствовать повышению уровня НИР. Так как целью данного проекта является разработка информационной системы для конкретной кафедры университета СПбГЭТУ, то важным условием является построение такой модели функционирования, которая отражает специфику процессов, протекающих на данной кафедре.

Для разработки модуля «Научная работа» необходимо детально рассмотреть направление деятельности кафедры и привести описание всех соответствующих подпроцессов с помощью функционального моделирования в нотации IDEF0 средствами CASE-системы функционального моделирования All Fusion Process Modeler 4.0. Контекстная диаграмма научной деятельности, представленная на рис. 1, описывает глобальную функцию модуля.

Рисунок 1. Контекстная диаграмма (уровень А-0)

Диаграмма основных процессов:

Для дальнейшего изучения научной деятельности кафедры контекстная диаграмма была декомпозирована по функциональному признаку. В процессе детализации контекстной диаграммы были выделены пять функций:

·     «Ведение учета научных кадров»

·     «Проведение научно-исследовательской работы»

·     «Ведение учета публикаций»

·     «Защита диссертаций»

·     «Формирование отчетности».

Рисунок 2. Диаграмма основных процессов (уровень А0)

Концептуальное проектирование:

Проектирование на данном этапе сводится к построению концептуальной модели БД, представляющей собой описание основных сущностей и отношений между ними, строится без учета модели БД и синтаксиса СУБД. Концептуальная модель является отражением предметной области, в рамках которых планируется построение БД.

На рисунке 3 представлена концептуальная модель (нотация Чена для моделирования БД), созданная на основе анализа, и выделившая основные фрагменты предметной области, подлежащие охвату в разрабатываемой БД.

Рисунок 3. Концептуальная модель

В концептуальной модели присутствуют связи N:M, они удаляются, путем создания промежуточной сущности и заменяются двумя связями типа 1:M.

Логическое проектирование с использованием методологии IDEF1X:

На этапе логического проектирования, созданная концептуальная модель преобразуется в логическую с учетом специфики модели данных, но не учитывается специфика СУБД. Схема данных создается на основе реляционной модели. Для реляционной модели данных логическая модель: набор схем отношений (с указанием ключей), связей между отношениями (внешние ключи). Концептуальная схема также дополняется определением атрибутов для сущностей.

Рисунок 4. Логическая модель

Физическое проектирование с использованием методологии IDEF1X:

Физическое проектирование – создание схемы БД с учетом специфики конкретной СУБД, включающей в себя следующие ограничения: названия объектов БД, поддерживаемые типы данных, особенности создания индексов. Физическая модель данных описывает реализацию объектов логической модели на уровне объектов СУБД MS Acccess.

Рисунок 5. Физическая модель