Модуль фиксации и визуализации событий учебного онлайн-тренажера

В работе рассматривается проектирование и реализация универсальной базы данных с веб-интерфейсом для межплатформенной среды разработки компьютерных игр Unity. Разрабатываемая база данных позволит хранить сессию выполнения онлайн-тренажера, хранить историю выполнения заданий и оценки эффективности их прохождения. Веб-интерфейса предназначен для вывода оценок заданий для каждого студента по каждому онлайн-тренажеру, и реализации возможностей администрирования базы данных.

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………….. 16

Информационная система учета событий онлайн-тренажеров ……………………. 18

1.1 Предметная область……………………………………………………………………………… 18

1.2 Технологии разработки системы учета событий онлайн-тренажеров …….. 19

1.2.1 Анализ и выбор системы управления базами данных …………………… 19

1.2.1.1 Microsoft SQL Server ……………………………………………………………………. 20

1.2.1.2 SQLite…………………………………………………………………………………………….. 21

1.2.1.3 MySQL …………………………………………………………………………………………… 21

1.2.1.4 Сравнительный анализ СУБД …………………………………………………………. 22

1.2.2 Выбор языка программирования ………………………………………………….. 24

1.2.3 Web API Service …………………………………………………………………………… 24

1.3 Вывод по главе 1 ………………………………………………………………………………….. 26

Проектирование системы учета событий онлайн-тренажеров …………………….. 27

2.1 Методологии разработки программного обеспечения …………………………… 27

2.1.1 Водопадная методология разработки ПО (Waterfall) …………………….. 27

2.1.2 Гибкая методология разработки ПО Agile ……………………………………. 28

2.1.3 Гибкая методологий разработки ПО Scrum ………………………………….. 30

2.1.4 Выбор методологии разработки ПО……………………………………………… 31

2.2 Архитектура программного обеспечения ……………………………………………… 31

2.2.1 Компоненты архитектуры программного обеспечения …………………. 32

2.3 Диаграмма вариантов использования ……………………………………………………. 33

2.4 Диаграмма развертывания ……………………………………………………………………. 35
2.5 Проектирование базы данных ………………………………………………………………. 37

2.6 Описание сущностей разработанной базы данных ………………………………… 40

2.7 Вывод по 2 главе ………………………………………………………………………………….. 42

Реализация системы учета событий онлайн тренажера ……………………………….. 43

3.1 Пользовательский интерфейс веб-клиента ……………………………………………. 43

3.1.1 Главная страница…………………………………………………………………………. 43

3.1.2 Просмотр списка пользователей…………………………………………………… 44

3.1.3 Страница результатов заданий …………………………………………………….. 45

3.1.4 Страница результатов подзаданий ……………………………………………….. 46

3.1.5 Страница детального просмотра подзадания ………………………………… 49

3.2 Диаграмма деятельности………………………………………………………………………. 51

3.3 Вывод по 3 главе ………………………………………………………………………………….. 53

Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ……. 54

4.1 Предпроектный анализ…………………………………………………………………………. 55

4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования ………………. 55

4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения……………………………………………….. 56

4.1.3 Технология QuaD ………………………………………………………………………… 58

4.1.4 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………. 59

4.1.5 Оценка готовности проекта к коммерциализации …………………………. 61

4.2 Инициация проекта………………………………………………………………………………. 62

4.2.1 Ограничения и допущения проекта………………………………………………. 64

4.3 Планирование управления научно-техническим проектом ……………………. 64

4.3.1 Структура работ в рамках научного исследования ……………………….. 64

4.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ …………………………….. 65
4.3.3 Разработка графика проведения научного исследования ………………. 67

4.3.4 Бюджет научно-технического исследования ………………………………… 67

4.3.4.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования …. 68

4.3.4.2 Основная заработная плата исполнителей темы …………………………… 68

4.3.4.3 Дополнительная заработная плата ……………………………………………….. 69

4.3.4.4 Отчисления во внебюджетные фонды ………………………………………….. 70

4.3.4.5 Накладные расходы……………………………………………………………………… 70

4.3.4.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта ..
……………………………………………………………………………………………………. 71

4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования ………. 71

4.4.1 Оценка абсолютной эффективности исследования ……………………….. 71

4.4.1.1 Чистая текущая стоимость (NPV) ………………………………………………… 72

4.4.1.2 Дисконтированный срок окупаемости ………………………………………….. 74

4.4.1.3 Внутренняя ставка доходности (IRR) …………………………………………… 74

4.4.1.4 Индекс доходности (рентабельности) инвестиций (PI) …………………. 76

4.4.2 Оценка сравнительной эффективности исследования …………………… 77

4.5 Вывод по разделу …………………………………………………………………………………. 80

Социальная ответственность ……………………………………………………………………… 81

5.1 Производственная безопасность …………………………………………………………… 81

5.1.1 Микроклимат рабочего помещения ……………………………………………… 83

5.1.2 Производственное освещение………………………………………………………. 84

5.1.3 Производственные шумы …………………………………………………………….. 86

5.1.4 Монотонность труда ……………………………………………………………………. 87

5.1.5 Электрический ток ………………………………………………………………………. 88
5.2 Экологическая безопасность ………………………………………………………………… 89

5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………………… 90

5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……….. 92

5.4.1 Правовые нормы трудового законодательства ……………………………… 92

5.4.2 Требования к организации и оборудованию рабочих мест ……………. 93

5.5 Вывод по разделу …………………………………………………………………………………. 95

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………. 96

CONCLUSION ………………………………………………………………………………………………… 97

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ………………………………………………… 98

ПРИЛОЖЕНИЕ А …………………………………………………………………………………………. 101

ПРИЛОЖЕНИЕ Б ………………………………………………………………………………………….. 102

ПРИЛОЖЕНИЕ В …………………………………………………………………………………………. 103

ПРИЛОЖЕНИЕ Г ………………………………………………………………………………………….. 104

ПРИЛОЖЕНИЕ Д …………………………………………………………………………………………. 114

ПРИЛОЖЕНИЕ Е ………………………………………………………………………………………….. 116

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж…………………………………………………………………………………………. 118

ПРИЛОЖЕНИЕ З ………………………………………………………………………………………….. 119

В результате выполнения магистерской диссертации была подробно
изучена предметная область разработки, исходя из которой была спроектирована
концептуальная, логическая и физическая модели данных. Кроме того, была
разработана информационная система учета событий онлайн-тренажеров, а также
была спроектирована архитектура программного обеспечения.
В ходе выполнения данной работы, было проведено проектирование
информационной системы учета событий онлайн-тренажеров. В качестве
архитектуры программного обеспечения была выбрана трехуровневая архитектура,
язык программирования – C#. Также, была предложена и использована водопадная
методология разработки ПО (Waterfall). Для реализации базы данных, было
принято решение использовать СУБД Microsoft SQL Server. При проектировании
базы данных, были составлены концептуальная и физическая модели базы данных.
Проектирование БД осуществлялось с помощью инструмента проектирования баз
данных Toad Data Modeler.
При завершении тестовой эксплуатации, система будет переведена в режим
опытной эксплуатации, путем очистки базы данных, наполнения ее первичными
данными. На следующем этапе развития системы возможно расширение ее
функционала:
 реализация модуля управления курсами (электронное обучение) для
разработанной системы;
 оптимизация администрирования базы данных;
 организация репликации пользовательских учетных записей с баз
данных образовательных учреждений.
CONCLUSION
In the result of the master’s thesis was studying in detail the subject area of
development, which was designing conceptual, logical and physical data model. In
addition, an information system for recording events of online simulators was developing,
as well as a software architecture was designing.
During execution of this operation, design of an information system of accounting
of events of online trainers was caring out. As architecture of the software the three-tier
architecture, a programming language – C# was selecting. In addition, the waterfall
methodology of software development (Waterfall) was offering and using. To implement
the database, it was deciding to use Microsoft SQL Server database. When designing the
database, conceptual and physical database models were compiling. Database design was
caring out using the database design tool Toad Data Modeler.
At the end of the test operation, the system will be transferring to trial operation
mode, by cleaning the database, filling it with primary data. At the next stage of
development of the system, it is possible to expand its functionality:
 implementation of the course management module (e-learning) for the
developed system;
 database administration optimization;
 organization replication user accounts to a database of educational
institutions.

1. Википедия:[Электронныйресурс]:ИС–URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Информационная_система
Дата обращения: 03.03.2018
2. Википедия:[Электронныйресурс]:Предметнаяобласть–URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Предметная_область
Дата обращения: 03.03.2018
3. Википедия:[Электронныйресурс]:Базаданных–URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/База_данных
Дата обращения: 29.03.2018
4. Википедия:[Электронныйресурс]:СУБД–URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Система_управления_базами_данных
Дата обращения: 29.03.2018
5. Википедия:[Электронныйресурс]:MSSQL–URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/История_создания_Microsoft_SQL_Server
Дата обращения: 15.04.2018
6. Википедия:[Электронныйресурс]:SQLite–URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/SQLite
Дата обращения: 15.04.2018
7. Википедия:[Электронныйресурс]:MySQL–URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/MySQL
Дата обращения: 16.04.2018
8. Википедия:[Электронныйресурс]:C#–URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/C_Sharp
Дата обращения: 27.04.2018
9. MicrosoftDocs:[Электронныйресурс]:ASP.NET–URL:
https://docs.microsoft.com/ru-ru/aspnet/core/tutorials/first-web-
api?view=aspnetcore-2.1
Дата обращения: 27.04.2018
10.Википедия:[Электронныйресурс]:Водопаднаяметодология –URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Каскадная_модель
Дата обращения: 30.04.2018
11.Википедия:[Электронныйресурс]:Agile–URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Гибкая_методология_разработки
Дата обращения: 30.04.2018
12.Википедия:[Электронныйресурс]:Scrum–URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Scrum
Дата обращения: 30.04.2018
13.Википедия:[Электронныйресурс]:АрхитектураПО–URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Архитектура_программного_обеспечения
Дата обращения: 15.05.2018
14.Википедия: [Электронный ресурс]: Трехуровневая архитектура – URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Трёхуровневая_архитектура
Дата обращения: 15.05.2018
15.Википедия:[Электронныйресурс]:Диаграммапрецедентов–URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Диаграмма_прецедентов
Дата обращения: 15.05.2018
16.Википедия: [Электронный ресурс]: Диаграмма развертывания – URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Диаграмма_развёртывания
Дата обращения: 15.05.2018
17.Википедия:[Электронныйресурс]:ПроектированиеБД–URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Проектирование_баз_данных
Дата обращения: 20.05.2018
18.Википедия:[Электронныйресурс]:Интерфейспользователя–URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Интерфейс_пользователя
Дата обращения: 20.05.2018
19.Википедия:[Электронныйресурс]:Диаграммадеятельности–URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Диаграмма_деятельности
Дата обращения: 20.05.2018
20.ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ «Опасные и вредные производственные факторы.
Классификация».
21.СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным
электронно-вычислительным машинам и организации работы».
22.СаНиП 12.2.032-78 ССБТ «Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие
эргономические требования».
23.СанПиН2.2.4.548-96«Гигиеническиетребованиякмикроклимату
производственных помещений».
24.СаНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».
25.СаНиП 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых,
общественных зданий и на территории жилой застройки»
26.СанПиН2.2.4.548-96«Гигиеническиетребованиякмикроклимату
производственных помещений»
27.СанПиН 2.2.2. 542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным
терминалам,персональнымэлектронно-вычислительныммашинами
организации работы»
28.ОНТП 24–86 «Определение категории помещений и зданий по взрывопожарной
и пожарной опасности».