PROIECT
Analiza și proiectarea unui catalog şcolar online
Baba Bogdan Alexandru
1
Cuprins Partea I – Raport de Analiză Analiză .......................................................................................................................... 3 Introducere ................................................................................................................................................... 4 1. Identificarea și Descrierea Problemei Problemei ....................................................................................................... 5 1.1 Motivație Motivație ............................................................................................................................................. 5 1.2 Context ................................................................................................................................................ 7 2. Procese și Activități Activități ................................................................................................................................... 9 3. Cerințe de sistem sistem .................................................................................................................................... 11 3.1 Surse de cerințe cerințe ................................................................................................................................ 11 3.2 Elicitația cerințelor cerințelor ............................................................................................................................ 11 3.2.1 Modelul de business business .................................................................................................................. 12 3.2.2 Cazuri de utilizare ....................................................................................................................... 13 3.2.3 Workshop de cerinţe.................................................................................................................. cerinţe.................................................................................................................. 18 3.2.4 Metoda interviului ..................................................................................................................... 19 3.3 Formularea Cerințelor Cerințelor ....................................................................................................................... 20 4. Model de Dezvoltare Dezvoltare ............................................................................................................................... 21 Glosar Glosar .......................................................................................................................................................... 23 Partea II – Proiectarea Sistemului Informatic ............................................................................................. Informatic ............................................................................................. 26 5. Proiectarea Logică Logică ................................................................................................................................... 27 5.1 Arhitectura Sistemului Sistemului ...................................................................................................................... 27 5.2 Baza Informaţională Informaţională .......................................................................................................................... 28 6. Proiectarea Tehnică Tehnică ................................................................................................................................ 29 6.1 Procese şi Algoritmi ........................................................................................................................... Algoritmi ........................................................................................................................... 29 6.2 Structura fizică a datelor datelor ................................................................................................................... 29 6.3 Tehnologii specifice specifice ........................................................................................................................... 31
2
Partea I – Raport de Analiză
3
Introducere
Încă de la inventarea sistemului de învăţământ organizat au existat elevi care au încercat să înşele sistemul sau părinţii în legătură cu performaţele lor şcolare. De la trecerea unor note false în carnet, la pierderea intenţionată a scrisorilor din partea şcolii, la evitarea comunicării datelor în care au loc şedinţele cu părinţii, elevii cu probleme au încercat mereu să scape de responsabilităţi şi de munca pe care trebuie să o depună. Catalogul electronic a fost conceput pentru a facilita gestionarea situaţiei şcolare a elevilor , a managemetului activităţilor şcolare şi a prevenirii situaţiilor de falsificare a notelor sau ruperea comunicării dintre şcoală şi părinţii ocupaţi. Aplicaţia uşurează legătura dintre şcoala şi părinţi prin posibilitatea acestora din urmă de a se conecta şi a verifica notele copiilor lor la toate materiile prezente în programa şcolară. Chiar dacă părinţii nu au timp să treacă pe la şcoală au posibilitatea de a fi informaţi în timp real de tot ceea ce se întâmplă. Profesorii se pot autentifica şi pot gestiona doar notele de la materia pe care o predau, iar această restricţie are menirea de a preveni şi evita discriminarea creată în acordarea notelor elevilor în funcţie de notele de la alte materii. Pe lângă adaugarea de note se pot adăuga automat absenţe, notificări şi în acest fel se crează o legătură mai mare între şcoală şi părinţi.
Având la dispoziţie această aplicaţie în mod gratuit, părinţii sunt mereu informaţi despre activitatea şcolii şi a copiilor lor. În cazul copiilor problematici se p ot lua măsurile necesare corectării acestora din timp şi acest lucru este un avantaj atât pentru părinţi cât şi pentru profesori. Utilizarea aplicaţiei încurajează educaţia şi creşterea nivelului elevilor. Este mult mai simplu să urmăreşti evoluţia elevilor într -un format electronic şi urmărirea progresului sau regresului la anumite materii poate trage semnale de alarmă acolo unde este cazul de îmbunătăţiri. De exemplu, dacă anumiţi elevi iau în mod repetat note mici la anumite materii, directorii şcolilor sunt informaţi de acest lucru şi pot organiza consultaţii suplimentare pentru rezolvarea a cestor probleme. Totodată se poate observa gradul de absenteism la anumite materii sau la anumiţi profesori şi în urma acestor indici se pot investiga situaţiile de acest gen pentru ca pe viitor să fie evitate. Directorii pot accesa toate informaţiile şi vor avea la dispoziţie şi rapoarte standarde pentru urmărirea evoluţia elevilor înscrişi. Va fi mult mai uşor să verifice situaţia întregii şcoli avand o bază de date comună într -un format electronic. Rapoartele necesare se generează în timp real şi în decurs de câteva minute. Înainte, se putea verifica situaţia doar dupa ce aceasta nu este la fel de relevantă. În sistemul clasic verificarea numărului absenţelor şi al notelor dura foarte mult deoarece trebuia verificat fiecare elev în parte, la toate mater iile, acţiune ce dura câteva ore.
4
1. Identificarea și Descrierea Problemei
În momentul de faţă există câteva soluţii software care îndeplinesc funcţiile unui catalog, dar acestea au tarife ridicate şi unii părinţi aleg să nu plătească aceast serviciu. În acest fel datele copiilor lor nu sunt introduse în sistemele informatice şi realizarea unor rapoarte e xacte nu poate avea loc din cauza faptului ca datele nu sunt complete.
Părinţilor care nu îşi permit să plătească le este mai dificil să urmărească activitatea copiilor lor şi consider că punându-le la dispoziţie o astfel de aplicaţie vor fi foarte mulţumiţi. Soluţia Talgus va fi pusă la dispoziţie gratuit şi se poate instala pe acelaşi server pe care şcoala are siteul de prezentare. Unde nu există se poate folosi un subdomeniu al domeniului pe care va fi instalată varianta demonstrativă. Pentru a acoperi costurile de întreţinere se vor vinde spaţii publicitare. Consider că această soluţie va reuşi să acopere costurile de întreţinere deoarece există posibilitatea de a realiza publicitate cu rata de conversie ridicată datorită segmentării publicului ţintă. Sunt diverse firme care comercializează produse de papetarie, jucării sau firme care prestează servicii precum meditaţii, orientare în carieră, organizare de evenimente şi şcoli de şoferi care prezintă un interes pentru acest gen de publicitate.
1.1 Motivație
Soluţia oferă uşurinţă în gestionarea situaţiei şcolare a elevilor şi salvează timp preţios părinţilor şi profesorilor. Având o astfel de unealtă în sistemul educaţional şedinţele cu părinţii pot să fie reduse cu 80% şi problema comunicării dintre persoanele implicate în acest proces educaţional dispare. Totodată o astfel de aplicaţie reduce timpul de lucru al cadrelor didactice şi a conducerii unei unităţi de învăţământ deoarece mediile generale şi rapoartele legate de absenţe şi promovabilitate se calculează automat. Acestea pot fi imprimate sau se pot trimite pe email inspectoratului.
În figura 1 voi reprezenta motivaţiile care stau la baza proiectului de dezvoltare cu ajutorul diagramei Fishbone.
5
Nu toate persoanele implicate în proces au echipamente sau cunoştinţele necesare pentru a folosi sistemul
Modul de notare şi urmărire a progresului unui elev se schimbă constant şi pentru a păstra o aplicaţie de gestiune relevantă trebuie introduse noi functionalităţi mereu .
Costurile pentru echipamentele necesareutilizării unei astfel de aplicaţii sunt mari
Imposibilitatea gestionării situaţiei şcolare a elevilor într un timp cât mai scurt şi la un nivel maxim de eficienţă -
.
În momentul de faţă nu există o aplicaţie care să ce ntralizeze
În orice moment Ministerul Educaţiei poate introduce o aplicaţie unică pentru gestionarea situaţiei şcolare şi atunci scopul aplicaţiei nu mai poate fi îndeplinit
toate datele elevilor pentru ca
datele sa poata fi folosite la realizarea unor statistici exacte la un nivel superior . Se folosesc fişiere Excell sau tabele în Word.
Figura 1 - Diagrama Fishbone
Cu ajutorul schemei de descompunere a obiectivelor voi prezenta proprietăţile şi modul de utilizare al sistemului.
Gestiunea eficientă a activităţilor specifice unei institutii de învăţământ Imbunătăţirea comunicării dintre şcoală şi pătinţi
Adăugare a de note şi absenţe
Restricţionarea accesului la notele elevilor cu care nu au contact direct
Configurare a de drepturi şi restricţii pe paginile aplicaţiei
Trimiterea notificărilor legate de note, absenţe şi întâlniri
Trimitere notificări pe email
Păstrarea datelor de contact a tuturor utilizatorilor
Posibilitatea de a vedea istoricul şcolar al fiecărui elev
Simplificarea cantităţii de muncă pentru cadrele didactice şi conducerea şcolii
Realizarea de rapoarte automate
Calculare a mediilor automată
Gestiunea absenţelor realizată întrun timp scurt Afişare notificări despre absenţe în timp real
Trimitere notificări prin sms
Figura 2 -
Diagrama obiectivelor
6
1.2 Context
Faţeta subiect: Catalog online cu opţiuni de: • • • •
•
adăugare directori, profesori, clase, materii, note şi absenţe. Realizarea de rapoarte trimitere automată de notificări calculare automată de medii cu avertismentele aferente unde este cazul, restrictii legale, scăderi notă purtare, generare de mustrare scris ă pe email. chat între toţi actorii implicaţi în procesul de învăţare
Faţeta utilizare: Scopul aplicaţiei este de a face mai u şoara comunicarea dintre părinţi si cadrele didactice în contextul procesului educaţional al elevilor. Se vor crea mai multe grupuri de utilizatori şi în funcţie de apartenenţa la un anumit grup se vor aloca drepturi de citire/scriere la anumite resurse. Vor exista 6 tipuri de conturi: Administrator aplica ţie, Director Unitate de înv ăţământ, Cadru didactic, Diriginte, Părinte şi Elev. Faţeta IT: Sistemul se instalează pe un server Linux şi este accesat de către utilizatorii aplica ţiei de pe orice sistem de calcul sau sistem mobil şi funcţionează pe toate sistemele de operare ce au instalat un browser web. Pentru server s-a ales sistemul de operare Linux din cauza costurilor reduse de administrare. Faţeta dezvoltare: Pentru dezvoltare se foloseşte limbajul html, php, javascript, css şi mysql pentru a păstra costurile de lansare şi administrare cât mai reduse şi pentru că realizarea securităţii datelor se face mult mai uşor . Pentru a asigura securitatea datelor se vor folosi diverse tehnici printre care implementarea unor politici de acces la fişiere doar pentru utilizatorii autentificaţi iar parolele se vor pastra in baăa de date criptate cu un algoritm Salt, nu md5. Partea de verificare a codului scris se va face utilizând un server php şi mysql local şi anume Xampp. Pentru partea de editare a fişierelor se va folosi Notepad++ şi pentru partea de design Gimp versiunea 2.8. Pentru anumite funcţionalităţi se vor folosi diverse libr ării de cod open source.
7
Se va folosi un model de dezvoltare incremental care combină modelul secvenţial cu cel bazat pe prototipuri. La sfâr şitul primei etape de dezvoltare va exista un produs funcţional de bază, pe baza căruia se vor construi următoarele versiuni.
Pentru a realiza o soluţie care să poată fi utilizată este nevoie de consultanţă din partea unor directori de şcoală, inspectori şi profesori. Pentru partea legală se va consulta un jurist .
1.2.1 Delimitarea Sistemului de Contextul Său
Procesele de gestiune a situaţiei şcolare a elevilor sunt neeficiente şi se lucrează greu cu datele. După trecerea datelor din rapoarte şi cataloage în format electronic, administrarea acestora este dificilă deoarece se utilizează documente Word sau Excel şi centralizarea acestor date se realizează într -un timp lung şi într-un mod nestandardizat. Fiecare diriginte este responsabil de a trece datele clasei de care răspunde în mod electronic şi fiecare îşi face singur şabloanele după care lucrează. Lucrând în acest fel este greu să prelucrezi toate informaţiile deoarece intervine subiectivismul şi greşeala umană, lucruri care influenţează modul de realizare a acestor documente. Unii diriginţi uită să treacă anumite date în documente, realizează tabele clasice iar mediile le calculează sau cu funţii din programele care le utilizează sau cu calculatorul clasic. Absenţele pe care elevii le adună pe parcursul semestrului trebuie numărate una câte una, iar la materiile cu multe absenţe se poate scăpa din vedere dacă acestea sunt motivate sau nu. La trecerea datelor din format scris în format electronic şi la calcularea mediilor finale sau a absenţelor eroarea umană care poate provoca consecinţe nefavorabile pentru oricare dintre părţile implicate.
8
2. Procese și Activități
Principalele activităţi ale unei astfel de aplicaţii sunt: adăugarea/editarea de directori, materii, profesori, diriginţi, elevi/părinţi-tutore legal, note, absenţe ,diverse notificări şi anunţuri, generarea rapoartelor automate şi chatul între utilizatori. Start
Autentificare
Afişare mesaj de
eroare
nu
Autentificare cu succes ?
da
Apăsare buton adaugă profesori
Completare date formular
Afişare mesaj de
eroare
nu
Datele sunt
valide?
da
Afişare mesaj de succes
Stop
Figura 3- Diagrama de flux a procesului de adăugare profesor(presupunem utilizatorul neautentificat iniţial)
Activitatea de adăugare director îi revine administratorului aplicaţiei. După ce un director sau un secretar este adăugat acesta are responsabilitatea de a adăuga profesorii, diriginţii, materiile, clasele şi în cele din urmă elevii şi părinţii/ tutorele legal. Procesele de adăugare se realizează aproape identic pentru toate cazurile de utilizare, singurul lucru care diferă este informaţia ce trebuie adăugată în formularele de adăugare.
9
În continuare o să prezint procesul de motivare a unei absenţe. Start
Autentificare
Afişare mesaj de eroare
nu
Autentificare cu succes?
da
Selectare elev
Selectare absenţă nemotivată
Apăsare buton motivare
Completare detalii document
Afişare mesaj de eroare
nu
Datele sunt valide?
da
Afişare mesaj de succes
Stop
Figura 4 - Diagrama de flux a procesului de motivare a unei absenţe(presupunem utilizatorul neautentificat iniţial)
10
3. Cerințe de sistem 3.1 Surse de cerințe
Pe baza surselor de cerinţe provenite de la profesori, directori de şcoală, părinţi şi elevi s-au realizat specificaţiile aplicaţiei. Am folosit aceste surse de cerinţe deoarece acesta este publicul ţintă şi în acest fel aplicaţia va fi cât mai relevantă pentru aceştia.
3.2 Elicitația cerințelor
Părţile implicate în această aplicaţie sunt beneficiarii şi dezvoltatorul aplicaţiei. Beneficiarii aplicaţiei sunt grupaţi în mai multe categorii de utilizatori. În funcţie de rolul pe care îl joacă, fiecare va avea beneficii şi dezavantaje. Cele mai multe avantaje le vor avea persoanele din conducerea şcolilor, profesorii şi părinţii deoarece vor fi tot timpul informaţi despre situaţia elevilor. Dezavantajele profesorilor şi a directorilor sunt legate de faptul că deocamdată vor fi nevoiţi să lucreze în paralel atât pe hârtie cât şi în format electronic. Cu timpul aceste dezavantaje pot să dispară şi timpul de lucru se va reduce considerabil. Adăugând notele doar în format electronic se pot ulterior genera cataloage imprimabile pe hârtie cu spaţiu pentru semnătură şi ştampilă care să le înlocuiască pe cele clasice. Un alt avantaj adus de această aplicaţie va fi scurtarea timpului petrecut la şedinţele cu părinţii, deoarece aceştia vor primi în timp real notificăr ile de care au nevoie. Pentru elevii poate fi considerat un dezavantaj faprul că părinţii vor fi la curent cu tot ce se întâmplă deoarece, în acest fel nu vor mai putea ascunde situaţia lor şcolară faţă de părinţi. Riscurile dezvoltării unei astfel de aplicaţii sunt legate de aspectele juridico -legale deoarece Ministerul Educaţiei poate în orice moment să introducă o aplicaţie similară şi să interzică folosirea altor aplicaţii de acest fel. În continuare voi prezenta metodele de elicitaţie şi particularităţile aplicării lor în cadrul organizaţiei. Metodele folosite sunt modelul de business, cazuri de utilizare, worksop de cerinţe şi metoda interviului.
11
3.2.1 Modelul de business
Modelul de business a fost folosit pentru a înţelege procesele unei şcoli şi a rolurilor ocupate de fiecare persoană.
Organigramă liceu CONSILIUL DE ADMINISTRAŢIE
CONSILIUL PROFESORAL
CONSILIUL ELEVILOR
DIRECTOR
CEAC
DIRECTOR ADJUNCT
COMITETUL DE PĂRINŢI
SECRETARIATBIBLIOTECĂCONTABILITATE
CATEDRE ŞI COMISII
CABINET DE ASISTENŢĂ PSIHOPEDAGOGICĂ
CABINETE MEDICALE
ADMINISTRATOR
ÎNGRIJITORI
PERSONAL DE PAZĂ
MUNCITOR DE ÎNTREŢINERE
Figura 5 - Organigrama unui liceu
Structura organizatorică după cum se observă in f igura de mai sus este destul de complexă, dar aceasta poate să difere de la o unitate de învăţământ la alta şi atunci se vor lua în considerare doar persoanele care intră în contact cu aplicaţia de gestionare a notelor şi absenţelor. În viitor pot fi dezvoltate module care să implice celelalte roluri regăsite în organigramă, marcate momentan cu roşu. Procesele de business au fost descrise în detaliu în capitolul Activităţi şi procese.
12
3.2.2 Cazuri de utilizare
În urma aplicării acestei metode s-au înţeles cel mai bine procesele care au loc la gestionarea situaţiei şcolare a elevilor. Actorii principali care interacţionează cu aplicaţia sunt administratorii aplicaţiei, directorii de şcoală, profesorii, diriginţii, elevii, părinţii şi vizitatorii neautentificaţi.
În continuare voi prezenta diagrama cayutilor de utilizare pentru toţi utilizatorii acesteia, iar apoi voi prezenta diagrama cazurilor de utilizare pentru fiecare utilizator în parte pentru ca acestea să fie cât mai clare.
Adaugă clase, materii, elevi
Crează cont nou
Administrează cont <>
Administrator
<>
Vizualizează rapoarte de performanţă
Director/Secretariat
<> <>
Discută cu utilizatorii
<>
Se autentifică
<>
Adaugă/editează note, absenţe, notificări
<> <> <>
Elev
Vizualizează note , absenţe, notificări <>
Motivează absenţe Profesor Primesc detalii despre sedinţele planificate Părinte
Programează sedinţe cu părinţii Vizualizează site de prezentare
Vizitator
<>
Diriginte
Trimite mesaj administratorului
Figura 6 - Diagrama cazurilor de utilizare
13