СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ. 2
АННОТАЦИЯ.. 3
ВВЕДЕНИЕ. 4
ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫУЧЕТА УЧЕБНИКОВ.. 6
1.1. Основные понятия по объекту и предмету проектирования. 6
1.2. Обзор подобных приложений. 12
ВЫВОДЫПО ГЛАВЕ 1. 18
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 19
АННОТАЦИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Задача автоматизации учета учебников, художественной и вспомогательной литературы возникает в библиотеках учебных заведений довольно часто. Она актуальна для тех организаций, которые осуществляют учет литературы и электронных аналогов книг «на руках» и доступной для изучения в данный момент. При организации данных работ библиотека учебного заведения обычно сталкивается с такими проблемами как учет распределения по сотрудникам, преподавателям и студентам, координация работы отдела библиотечного фонда и информационных технологий, информационное обеспечение процесса предоставления учета и т.д.
Цель проекта: разработать информационную систему учета учебной литературы для библиотеки.
Объектом проекта: процесс учета литературы в библиотеке и отслеживание процесса выдачи книг.
Предмет проекта: информационная система учета учебной литературы для использования в библиотеке учебного заведения.
Для реализации поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
1) Рассмотреть учебную и учебно-техническую литературу по теме курсовой работы «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫУЧЕТА УЧЕБНИКОВ».
2) Рассмотреть и описать основные понятия.
3) Выполнить обзор подобных приложений.
4) Разработать техническое задание по реализации системы учета учебников.
5) Описать этапы проектирования, разработки и реализации системы учета учебников.
Программные средства решения поставленной задачи:
проектирование логической и физической модели баз данных с помощью Microsoft Access 2019;
проектирование функциональных задач информационной системы с помощью ERwin Data Modeler;
разработка программного продукта с помощью среды программирования Microsoft Visual Studio 2019.
Основными практическими результатами являются проект информационной системы «Учет учебников» и расчет эффективности данного проекта.
Область применения данного проекта — это городские библиотеки и библиотеки учебных заведений.
Целевая аудитория информационной системы «Учет учебников» это преподаватели учебных заведений, учителя, студенты, школьники, заведующие библиотечным фондом и работники библиотеки.
ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫУЧЕТА УЧЕБНИКОВ
Основные понятия по объекту и предмету проектирования
Информационные системы - это комплекс средств, предназначенных для хранения, упорядочивания и анализа больших объёмов информации.
Проект представляет собой информационную систему. Рассмотрим ее виды.
Информационные системы бывают электронными и не электронными. К неэлектронным информационным системам относятся:
1. Каталог в библиотеке;
2. Регистратура в больнице;
3. Библиотека.
К электронным информационным системам относятся:
1. База данных отдела кадров предприятия;
2. Записная книжка в мобильном телефоне;
3. Сеть Интернет.
Существует три вида информационных систем:
1. База данных - система для хранения больших объёмов структурированной информации (информации, которая вводится по шаблону) определённого типа. К базам данных относятся следующие информационные системы:
каталог библиотеки;
регистратура больницы;
записная книжка мобильного телефона;
база данных отдела кадров.
2. База знаний - система для хранения большого объема неструктурированной информации различных типов. К базам знаний относятся следующие информационные системы:
библиотека;
сеть Интернет.
3. Информационно-аналитическая система - система, предназначенная как для хранения, так и для анализа хранимой информации
Exсel;
STATISTICA;
SPSS;
1С бухгалтерия;
1C предприятие.
Так как проект подразумевает под собой непосредственное использование баз, следует рассказать какие современные типы баз данных существуют.
I. Простейшие типы баз данных
1. Простые структуры данных
Первый и простейший способ хранения данных – текстовые файлы. Метод применяется и сегодня для работы с небольшими объёмами информации.
2. Иерархические базы данных
В отличие от текстовых таблиц, в следующем типе БД появляются связи между объектами. Это создаёт древовидную структуру, в которой записи классифицируются по их отношениям с цепочкой родительских записей.
3.Сетевые базы данных расширяют функциональность иерархических: записи могут иметь более одного родителя. А значит, можно моделировать сложные отношения.
II. Реляционные БД
4. SQL базы данных
Реляционные базы данных – старейший тип до сих пор широко используемых БД общего назначения. Данные и связи между данными организованы с помощью таблиц. Каждый столбец в таблице имеет имя и тип. Каждая строка представляет отдельную запись или элемент данных в таблице, который содержит значения для каждого из столбцов.
III. NoSQL базы данных
NoSQL – группа типов БД, предлагающих подходы, отличные от стандартного реляционного шаблона. Говоря NoSQL, подразумевают либо «не-SQL», либо «не только SQL», чтобы уточнить, что иногда допускается SQL-подобный запрос.
5. В базах данных «ключ-значение» для хранения информации вы предоставляте ключ и объект данных, который нужно сохранить. Например, JSON-объект, изображение или текст. Чтобы запросить данные, отправляете ключ и получаете blob-объект.
6. Документная база данных (также документоориентированные БД или хранилища документов), совместно используют базовую семантику доступа и поиска хранилищ ключей и значений. Такие БД также используют ключ для уникальной идентификации данных. Разница между хранилищами «ключ-значение» и документными БД заключается в том, что вместо хранения blob-объектов, документоориентированные базы хранят данные в структурированных форматах – JSON, BSON или XML.
7. Вместо сопоставления связей с таблицами и внешними ключами, графовые базы данных устанавливают связи, используя узлы, рёбра и свойства.
Графовые базы представляют данные в виде отдельных узлов, которые могут иметь любое количество связанных с ними свойств.
8. Колоночные базы данных (также нереляционные колоночные хранилища или базы данных с широкими столбцами) принадлежат к семейству NoSQL БД, но внешне похож на реляционные БД. Как и реляционные, колоночные БД хранят данные, используя строки и столбцы, но с иной связью между элементами.
В реляционных БД все строки должны соответствовать фиксированной схеме. Схема определяет, какие столбцы будут в таблице, типы данных и другие критерии. В колоночных базах вместо таблиц имеются структуры – «колоночные семейства». Семейства содержат строки, каждая из которых определяет собственный формат. Строка состоит из уникального идентификатора, используемого для поиска, за которым следуют наборы имён и значений столбцов.
9. Базы данных временных рядов созданы для сбора и управления элементами, меняющимися с течением времени. Большинство таких БД организованы в структуры, которые записывают значения для одного элемента. Например, можно создать таблицу для отслеживания температуры процессора. Внутри каждое значение будет состоять из временной метки и показателя температуры. В таблице может быть несколько метрик.
IV. Комбинированные типы
NewSQL и многомодельные БД являются разными типами баз данных, но решают одну группу проблем, вызванных полярными подходами SQL или NoSQL-стратегии.
10. NewSQL базы данных наследуют реляционную структуру и семантику, но построены с использованием более современных, масштабируемых конструкций. Цель – обеспечить большую масштабируемость, нежели реляционные БД, и более высокие гарантии согласованности, чем в NoSQL. Компромисс между согласованностью и доступностью является фундаментальной проблемой распределённых баз данных, описываемой теоремой CAP.
11. Многомодельные базы данных – базы, объединяющие функциональные возможности нескольких видов БД. Преимущества такого подхода очевидны – одна и та же система может использовать различные представления для разных типов данных.
Системы управления базами данных – это программа, с помощью которой реализуется централизованное управление данными, хранимыми в базе, доступ к ним, поддержка их в актуальном состоянии. Их можно классифицировать по способу установления связей между данными, характеру выполняемых ими функций, сфере применения, числу поддерживаемых моделей данных, характеру используемого языка общения с базой данных и другим параметрам.
Классификация СУБД:
· по выполняемым функциям СУБД подразделяются на операционные и информационные;
· по сфере применения СУБД подразделяются на универсальные и проблемно-ориентированные;
· по используемому языку общения СУБД подразделяются на замкнутые, имеющие собственные самостоятельные языки общения пользователей с базами данных, и открытые, в которых для общения с базой данных используется язык программирования, расширенный операторами языка манипулирования данными;
· по числу поддерживаемых уровней моделей данных СУБД подразделяются на одно-, двух-, трехуровневые системы;
· по способу установления связей между данными различают реляционные, иерархические и сетевые базы данных;
· по способу организации хранения данных и выполнения функций обработки базы данных подразделяются на централизованные и распределенные.
Изучим компоненты базы данных. Основными компонентами (объектами) базы данных являются таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули.
Таблица – фундаментальная структура системы управления реляционными базами данных. В Microsoft Access таблица – это объект, предназначенный для хранения данных в виде записей (строк) и полей (столбцов). При этом каждое поле содержит отдельную часть записи (например, фамилию, должность или инвентарный номер). Обычно каждая таблица используется для хранения сведений по одному конкретному вопросу (например, о сотрудниках или заказах).
Запрос – вопрос о данных, хранящихся в таблицах, или инструкция на отбор записей, подлежащих изменению.
Перечислим типы запросов, которые могут быть созданы с помощью Microsoft Access:
• запрос-выборка, задающий вопрос о данных, хранящихся в таблицах, и представляющий полученный динамический набор в режиме формы или таблицы без изменения данных. Изменения, внесенные в динамический набор, отражаются в базовых таблицах;
• запрос-изменение, изменяющий или перемещающий данные. К этому типу относятся запрос на добавление записей, запрос на удаление записей, запрос на создание таблицы или запрос на ее обновление;
• перекрестные запросы, предназначенные для группирования данных и представления их в компактном виде;
• запрос с параметрами, позволяющий определить одно или несколько условий отбора во время выполнения запроса;
• запросы SQL, которые могут быть созданы только с помощью инструкций SQL в режиме SQL: запрос-объединение, запрос к серверу и управляющий запрос. Язык SQL (Structured Query Language) – это язык запросов, который часто используется при анализе, обновлении и обработке реляционных баз данных (например, Microsoft Access).
Форма – это объект Microsoft Access, в котором можно разместить элементы управления, предназначенные для ввода, изображения и изменения данных в полях таблиц.
Отчет – это объект Microsoft Access, который позволяет представлять определенную пользователем информацию в определенном виде, просматривать и распечатывать ее.
Макрос – одна или несколько макрокоманд, которые можно использовать для автоматизации конкретной задачи.
Макрокоманда – основной строительный блок макроса; самостоятельная инструкция, которая может быть объединена с другими макрокомандами для автоматизации выполнения задачи.
Модуль – набор описаний, инструкций и процедур, сохраненных под одним именем. В Microsoft Access имеется три типа модулей: формы, отчета и общий. Модули форм и отчетов содержат локальную программу для форм или отчетов. Если процедуры общего модуля явным образом не объявлены личными для модуля, в котором они появляются, значит, они распознаются и могут вызываться процедурами из других модулей этой базы данных.
Вернемся к информационным системам и подробнее рассмотрим ее элементы. Составляющие элементы ИС:
· люди,
· компьютеры,
· компьютерные сети,
· программные продукты,
· базы данных.
Обзор подобных приложений
«Школьная БИБЛИОТЕКА (учебники)»
Программа «Школьная БИБЛИОТЕКА» в редакторской версии «Учебники», предназначена для выполнения операций учета движения учебной литературы.
Учет ведется, как в пределах образовательного учреждения: поступление, выдача, возврат, устаревание, списание, так и в пределах Вашего населенного пункта в целом - в рамках обменного фонда.
Программу разработал Северинов Александр, г. Братск. «Школьная БИБЛИОТЕКА» была создана на базе Xinuos OpenServer.
Рисунок 1. Отображение базы данных учебников в виде таблицы
Рисунок 2. Редактор списка преподавателей
Достоинства данного приложения в широком списке функций и дополнительных возможностей: выдача абонемента, оповещения о возврате, встроенная система сообщений, отсутствие рекламы и самостоятельное обновление.
К недостаткам можно отнести платность приложения.
Программа "Учет книг".
Учет книг - программа для учета и каталогизации книг, журналов, документов, учет читателей, отслеживание должников, учет издательств, авторов, произведений и других объектов.
"Учет книг" - удобное решение для автоматизации как небольших, домашних так и больших, промышленных библиотек. Программа поможет Вам быстро осуществлять поиск книги, отслеживать историю выдачи книги, своевременно узнавать о должниках, хранить необходимую информацию о читателях, вести читательский счет, контролировать даты выдачи и возврата книги. Ряд стандартных отчетов предоставит всю необходимую статистическую информацию.
Разработана Абрамовым Иваном Валерьевичем, программистом и руководителем компании "Простой софт", Россия, Санкт-Петербург.
Рисунок 3. Список книг в реестре
Рисунок 4. Предоставление отчета
К преимуществам можно отнести удобные способы сортировки и фильтрации данных, возможность изменения структуры данных – добавления таблиц, полей, связей и многопользовательский режим.
Из недостатков – высокая цена и большое количество требуемой памяти с пустой базой данных.
Программа учета книг «All My Books».
Была разработана Bolide Software, работающей от лица Смирнова Максима Юрьевича, г.Москва.
Данная программа является упрощенной версией подобных библиотечных систем учета для домашнего использования. 
Рисунок 5. Главное окно
Рисунок 6. Окно для поиска в каталоге.
К преимуществам можно отнести интуитивно понятный интерфейс и минимальность требуемых ресурсов.
Недостатки данной программы в урезанном функционале демонстрационной версии и высокая цена.
ВЫВОДЫПО ГЛАВЕ 1
Подводя итоги первой главы, мы можем сказать, что основные требования к разрабатываемой программе состоят в:
Простота интерфейса;
Возможность к загрузке и работе с большими размерами данных;
Минимальность визуальной составляющей в пользу высокой производительности.
Проектирование логической и физической модели баз данных будет произведено с помощью Microsoft Access 2019. Таким образом, будет разработан первоначальный макет проекта с возможностью выгрузки для дальнейшей разработки.
Проектирование функциональных задач информационной системы будет разработано с использованием ERwin Data Modeler. С помощью данной программы можно будет произвести прототип информационной системы с большим функционалом для дальнейшей работы и легкости катологизирования.
Разработка полноценного программного продукта будет продолжена с помощью среды программирования Microsoft Visual Studio 2019. С помощью Microsoft Visual Studio 2019 будет произведена финальная верстка проекта.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Агальцов, В. П. Базы данных: в 2 кн. Книга 2. Распределенные и удаленные базы данных: учебник / В.П. Агальцов. — Москва: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2020. — 271 с.
Быкова, В. В. Искусство создания базы данных в Microsoft Office Access 2007 [Электронный ресурс]: Учеб. пособие / В. В. Быкова. - Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2011. - 260 с.
Гагарина, Л. Г. Разработка и эксплуатация автоматизированных информационных систем: учеб. пособие / Л.Г. Гагарина. — Москва: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2019. — 384 с.
Емельянова, Н. З. Устройство и функционирование информационных систем: учебное пособие / Н.З. Емельянова, Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - 2-e изд., перераб. и доп. - Москва: ФОРУМ, 2020. - 448 с.
Заботина, Н. Н. Методы и средства проектирования информационных систем: учебное пособие / Н.Н. Заботина. — Москва: ИНФРА-М, 2020. — 331 с.
Кравченко, Л. В. Практикум по Microsoft Office 2007 (Word, Excel, Access), PhotoShop: учебно-методическое пособие / Л.В. Кравченко. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2020. — 168 с.
Понамарев, В. А. Программирование на С++/С# в Visual Studio.NET 2003: Пособие / Понамарев В.А. - СПб:БХВ-Петербург, 2015. - 340 с.
Шакин, В. Н. Объектно-ориентированное программирование на Visual Basic в среде Visual Studio.NET: учебное пособие / В.Н. Шакин, А.В. Загвоздкина, Г.К. Сосновиков. — Москва: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2020. — 398 с.