Розробка програмного забезпечення для ведення та обліку розкладу занять в школі

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена дослідженню методів та інструментів автоматизації процесу організації, ведення та оперативного обліку навчального розкладу в загальноосвітніх закладах. В першому розділі кваліфікаційної роботи описано специфіку бізнес-процесів складання шкільного розкладу з урахуванням жорстких та м'яких нормативних обмежень. Висвітлено проблематику традиційного паперового підходу до управління кадровим і аудиторним фондом та санітарно-гігієнічні вимоги до освітнього процесу. Розглянуто існуючі напрямки автоматизації та проведено порівняльний аналіз глобальних хмарних і локальних спеціалізованих систем. Проаналізовано системні та функціональні вимоги до майбутнього програмного забезпечення й обґрунтовано вибір технологічного стеку. В другому розділі кваліфікаційної роботи розроблено логічну та фізичну структуру реляційної бази даних у середовищі СУБД Microsoft Access. Досліджено принципи нормалізації таблиць та необхідність застосування комбінованого підходу з частковою денормалізацією для забезпечення високої швидкодії клієнтського додатка. Подано детальну інфологічну модель «Сутність-Зв’язок» та даталогічні специфікації семи розроблених таблиць (базових довідників та щоденних реєстрів). В третьому розділі кваліфікаційної роботи описано практичну реалізацію повноцінного клієнтського додатка з ергономічним графічним інтерфейсом у середовищі Delphi 12. Проаналізовано архітектуру взаємодії візуальних компонентів із локальним сховищем даних за допомогою технології Microsoft ADO та розроблено алгоритми бізнес-логіки (динамічна ініціалізація підключення, превентивна валідація полів). Проведено комплексне функціональне тестування інформаційної системи на реальних масивах даних, перевірено крос-версійну сумісність у Windows та сформовано інструкцію для користувача. Об’єкт дослідження: процес організації, ведення та оперативного обліку навчального розкладу занять у закладах загальної середньої освіти. Предмет дослідження: архітектурні принципи, алгоритмічні методи та програмні інструменти RAD Studio для автоматизації обліку та корекції шкільного розкладу.

The qualification work is dedicated to the research of methods and tools for automating the process of organization, management, and operational accounting of the educational schedule in general secondary education institutions. The goal of the work is to design and develop a specialized software application for automated formation, maintenance, and accounting of school class schedules to minimize resource conflicts and improve the efficiency of educational process administration. The first section of the qualification paper considered the specifics of the business processes of compiling a school schedule, taking into account strict and soft regulatory constraints. The problems of the traditional paper-based approach to the management of human and classroom resources, as well as sanitary and hygienic requirements for the educational process, are highlighted. Existing automation trends are considered, and a comparative analysis of global cloud and local specialized systems is conducted. In the second section of the qualification work, it is considered the development of the logical and physical structure of a relational database in the Microsoft Access DBMS environment. The principles of table normalization and the necessity of applying a combined approach with partial denormalization to ensure high performance of the client application are investigated. A detailed Entity-Relationship infological model and datalogical specifications of the seven developed tables (basic directories and daily registers) are presented. The third section of the qualification work describes the practical implementation of a fully-fledged client application with an ergonomic graphical user interface in the Delphi 12 environment. The architecture of the interaction between visual components and the local data repository using Microsoft ADO technology is analyzed. Business logic algorithms (dynamic connection initialization, preventive field validation) are developed. Comprehensive functional testing of the information system on real data sets was conducted, cross-version compatibility in Windows was verified, and a user manual was formed. Object of research: the process of organization, management, and operational accounting of the educational class schedule in institutions of general secondary education. Subject of research: architectural principles, algorithmic methods, and RAD Studio software tools for automating the accounting and correction of the school schedule.