Методология и этапы выполнения курсовой работы по разработке информационных систем

Зачем эта статья и как она сэкономит вам десятки часов

Курсовая работа по разработке информационной системы (ИС) — одна из тех задач, которая ставит в тупик многих студентов. Это не просто реферат, а комплексный проект, требующий навыков аналитика, проектировщика и разработчика. Типичный путь часто ведет либо к скачиванию чужой работы, что не дает никаких знаний, либо к хаотичным попыткам собрать что-то работающее, потратив недели на исправление фундаментальных ошибок. Но есть и третий путь — осознанное создание проекта с нуля.

Эта статья — не просто сборник советов, а пошаговое руководство, которое проведет вас через все этапы создания курсовой. Мы не будем лить воду. Вместо этого мы возьмем конкретный, сквозной пример — «автоматизация учета заказов в небольшом ресторане» — и на его основе пройдем весь путь: от постановки задачи до создания работающих отчетов в MS Access. Целью таких курсовых работ является автоматизация реальных бизнес-процессов, и мы покажем, как это делается на практике. Следуя этому руководству, вы не просто сдадите работу, а поймете логику проектирования ИС, что станет ценным активом в вашей будущей карьере.

Фундамент проекта, или Как выбрать тему и грамотно поставить цели

Правильный выбор темы — это 50% успеха вашего проекта. Удачная тема должна соответствовать трем ключевым критериям:

• Понятная предметная область: Выбирайте то, что вам знакомо или в чем вы можете легко разобраться (кафе, библиотека, небольшой магазин).
• Доступность информации: Убедитесь, что вы сможете описать бизнес-процессы, не имея доступа к коммерческой тайне.
• Конкретный автоматизируемый процесс: Тема «ИС для банка» — плохая. Тема «ИС для учета вкладов клиентов в банке» — хорошая.

Примерами удачных тем могут быть: разработка ИС для автоматизации ресторана, управления поставками, учета банковских операций, работы страховой фирмы или розничной торговли. Давайте остановимся на нашем сквозном примере — ИС для автоматизации учета заказов в ресторане.

После выбора темы нужно четко сформулировать цель и задачи. Они станут основой для введения вашей курсовой работы.

• Цель: Повышение эффективности обработки заказов в ресторане за счет разработки и внедрения автоматизированной информационной системы.
• Задачи:
  1. Изучить предметную область (процессы ресторана).
  2. Проанализировать существующие бизнес-процессы и выявить требования к системе.
  3. Спроектировать структуру базы данных для хранения информации о заказах, клиентах и блюдах.
  4. Реализовать спроектированную базу данных в среде СУБД MS Access.
  5. Разработать пользовательские формы для ввода данных и отчеты для вывода информации.

Тема выбрана, цели ясны. Прежде чем что-то проектировать, мы должны досконально изучить мир, в котором будет жить наша будущая система.

Погружение в реальность. Проводим исчерпывающий анализ предметной области

Анализ предметной области — самый важный этап. Любая ошибка, допущенная здесь, неизбежно проявится на поздних стадиях разработки и потребует кардинальной переделки всего проекта. Ваша задача — декомпозировать бизнес-процесс на простейшие составляющие: сущности, их атрибуты и связи между ними. Это ключ к пониманию требований к будущей системе.

Давайте проведем анализ на нашем примере с рестораном. Какие ключевые объекты (сущности) участвуют в процессе обработки заказа?

• Клиент: Человек, который делает заказ.
• Заказ: Факт обращения клиента, включающий одно или несколько блюд.
• Блюдо: Позиция из меню, которую можно заказать.
• Сотрудник: Официант, который принимает и обслуживает заказ.

Теперь определим их свойства (атрибуты). Нам нужна только та информация, которая необходима для работы системы.

• Клиент: ID_Клиента, Имя, Фамилия, Телефон.
• Заказ: Номер_Заказа, Дата_Заказа, ID_Клиента (кто сделал), ID_Сотрудника (кто принял).
• Блюдо: ID_Блюда, Название_Блюда, Цена, Описание.
• Сотрудник: ID_Сотрудника, Имя, Фамилия, Должность.

И наконец, установим связи между этими сущностями, описывающие реальные процессы:

• Один Клиент может сделать много Заказов.
• Один Сотрудник может принять много Заказов.
• Один Заказ может содержать много Блюд, и одно и то же Блюдо может входить во множество разных Заказов.

Мы собрали всю информацию о реальном мире. Теперь наша задача — перевести эти знания на формальный язык моделей, понятный для дальнейшей разработки.

От хаоса к порядку. Строим информационно-логическую модель

Информационно-логическая (или инфологическая) модель — это визуальная карта вашей будущей базы данных. Она позволяет наглядно представить сущности и связи между ними еще до того, как вы напишете хоть одну строчку кода или создадите одну таблицу. Самым распространенным инструментом для этого является ER-диаграмма (Entity-Relationship Diagram).

В ER-диаграммах используются простые обозначения:

• Прямоугольники: обозначают сущности (Клиент, Заказ).
• Ромбы: обозначают связи между сущностями (делает, содержит).
• Овалы (или просто подписи): обозначают атрибуты сущностей.

На основе нашего анализа предметной области ресторана, мы можем построить простую ER-диаграмму. Ключевым моментом здесь является определение типа связей:

• «Один-ко-многим» (1:М): Один Клиент может иметь много Заказов, но каждый Заказ принадлежит только одному Клиенту. Точно так же и со Сотрудником.
• «Многие-ко-многим» (М:М): Один Заказ может включать много Блюд, и одно Блюдо может присутствовать во многих Заказах.

Эта диаграмма — не просто картинка. Это четкий план, который показывает, что связь «один-ко-многим» будет реализована через внешний ключ, а связь «многие-ко-многим» потребует создания отдельной, промежуточной таблицы.

У нас есть визуальная карта нашей будущей базы данных. Следующий шаг — превратить эту красивую схему в строгий и эффективный технический чертеж.

Цифровой скелет системы. Проектируем логическую структуру базы данных

Теперь мы переходим от концептуальной модели к логической — набору будущих таблиц нашей базы данных. Этот процесс основан на правилах нормализации. Главная цель нормализации — устранить избыточность и дублирование данных, чтобы обеспечить их целостность и непротиворечивость. Для большинства курсовых работ достаточно привести базу данных к третьей нормальной форме (3НФ).

Давайте простыми словами разберем этот процесс на примере нашего ресторана:

1. Первая нормальная форма (1НФ): Все атрибуты должны быть атомарными. Это значит, что в одной ячейке таблицы не может быть списка значений. Например, в таблице «Заказы» нельзя иметь поле «Список блюд». Каждое значение должно быть в своей строке.
2. Вторая нормальная форма (2НФ): Таблица должна быть в 1НФ, и все неключевые поля должны полностью зависеть от первичного ключа. Это правило в основном касается таблиц с составными ключами.
3. Третья нормальная форма (3НФ): Таблица должна быть во 2НФ, и все неключевые поля должны зависеть только от первичного ключа, а не от других неключевых полей. Например, если бы мы в таблице «Заказы» хранили не только ID_Блюда, но и его цену, это было бы нарушением 3НФ, так как цена зависит от блюда, а не от заказа.

Особое внимание уделим связи «многие-ко-многим» между Заказами и Блюдами. Чтобы реализовать ее в реляционной модели, мы создаем промежуточную (ассоциативную) таблицу, например, «Состав_Заказа». Она будет содержать внешние ключи из обеих таблиц (Номер_Заказа и ID_Блюда) и, возможно, дополнительную информацию, например, «Количество».

В итоге мы получаем следующий набор таблиц:

• Клиенты (ID_Клиента, Имя, Фамилия, Телефон)
• Сотрудники (ID_Сотрудника, Имя, Фамилия, Должность)
• Блюда (ID_Блюда, Название_Блюда, Цена)
• Заказы (Номер_Заказа, Дата_Заказа, ID_Клиента, ID_Сотрудника)
• Состав_Заказа (Номер_Заказа, ID_Блюда, Количество)

(Подчеркнуты первичные ключи, курсивом выделены внешние).

Чертеж готов. Пришло время взять в руки цифровые инструменты и построить по нему реальное хранилище данных.

Воплощение в коде. Создаем таблицы и связи в MS Access

На этом этапе мы переходим от теории к практике и создаем физическую структуру нашей базы данных в СУБД MS Access. Этот инструмент идеально подходит для курсовых работ благодаря своей наглядности и интеграции всех необходимых компонентов.

Процесс создания таблиц довольно прост и выполняется пошагово:

1. Создание базы данных: Запустите MS Access и выберите «Пустая база данных». Дайте ей осмысленное имя, например, «Restaurant_DB.accdb».
2. Создание таблиц в режиме конструктора: На вкладке «Создание» выберите «Конструктор таблиц». Этот режим позволяет точно определить структуру каждой таблицы.
3. Определение полей и типов данных: Для каждой таблицы из нашего списка («Клиенты», «Сотрудники» и т.д.) создайте соответствующие поля. Правильно выберите тип данных:
   • Счетчик: для уникальных идентификаторов (ID_Клиента, ID_Сотрудника, ID_Блюда, Номер_Заказа). Он автоматически присваивает новое значение для каждой записи.
   • Короткий текст: для имен, фамилий, названий.
   • Числовой: для цен, количества.
   • Дата/время: для даты заказа.
4. Назначение первичных ключей: Выделите поле, которое будет первичным ключом (например, ID_Клиента), и на вкладке «Конструктор» нажмите кнопку «Ключевое поле».

После того как все таблицы созданы, необходимо установить между ними связи. Это делается в специальном окне «Схема данных» (вкладка «Работа с базами данных»). Перетащите на поле все наши таблицы. Чтобы создать связь, зажмите левой кнопкой мыши первичное поле одной таблицы (например, ID_Клиента в таблице «Клиенты») и перетащите его на соответствующее внешнее поле в другой таблице (ID_Клиента в таблице «Заказы»). В появившемся окне обязательно поставьте галочку «Обеспечение целостности данных». Это не позволит создать заказ для несуществующего клиента. Повторите эту операцию для всех связей.

Наша база данных создана и готова к наполнению. Но как сделать этот процесс удобным для будущего пользователя?

Удобный интерфейс. Разрабатываем формы для ввода данных и запросы

База данных без удобного интерфейса — это просто склад информации. Чтобы превратить ее в полноценную информационную систему, нужны инструменты для взаимодействия с пользователем. В MS Access эту роль выполняют формы и запросы.

Формы — это «лицо» вашей системы. Они предназначены для удобного ввода, просмотра и редактирования данных в таблицах. Вместо того чтобы заставлять пользователя работать с таблицами напрямую, вы предоставляете ему интуитивно понятные экранные формы. Создать их проще всего с помощью «Мастера форм»:

1. На вкладке «Создание» выберите «Мастер форм».
2. Выберите таблицу или запрос, на основе которых будет создана форма (например, «Клиенты»).
3. Добавьте нужные поля в форму.
4. Выберите внешний вид и задайте имя формы.

Для нашего проекта стоит создать как минимум две ключевые формы: простую форму для добавления новых клиентов и более сложную — для создания заказа. Форма заказа может содержать выпадающие списки для выбора клиента и блюд, что значительно упрощает работу.

Запросы — это ваш инструмент для извлечения нужной информации из базы данных. Они позволяют отбирать, фильтровать, сортировать и объединять данные из одной или нескольких таблиц по заданным критериям. Запросы создаются в режиме конструктора:

1. На вкладке «Создание» выберите «Конструктор запросов».
2. Добавьте таблицы, из которых нужно получить данные (например, «Заказы» и «Клиенты»).
3. Перетащите нужные поля из таблиц в нижнюю сетку.
4. В строке «Условия отбора» задайте нужный фильтр. Например, чтобы показать все заказы конкретного клиента за последний месяц, в поле «ID_Клиента» нужно указать код клиента, а в поле «Дата_Заказа» — соответствующий временной интервал.

Мы научились вводить данные и извлекать их по запросу. Финальный аккорд практической части — представить эту информацию в наглядном и готовом к печати виде.

От данных к документам. Проектируем и настраиваем отчеты

Конечным продуктом работы большинства информационных систем являются документы: счета, накладные, ведомости, аналитические справки. В MS Access для их создания предназначен мощный инструмент — отчеты. Отчеты позволяют сгруппировать и представить данные из таблиц или запросов в профессионально оформленном виде, готовом для просмотра на экране или печати.

Как и в случае с формами, самый быстрый способ создать отчет — использовать «Мастер отчетов»:

1. На вкладке «Создание» нажмите «Мастер отчетов».
2. Выберите в качестве источника данных таблицу или, что гораздо эффективнее, заранее подготовленный запрос. Например, можно создать запрос, который собирает всю информацию по конкретному заказу: данные клиента, перечень блюд, их количество и стоимость.
3. Добавьте в отчет все необходимые поля.
4. Настройте уровни группировки (например, сгруппировать все по номеру заказа).
5. Выберите макет и стиль отчета.

Для нашего проекта идеальным примером будет отчет «Счет для клиента». На основе запроса по конкретному заказу он выведет ФИО клиента, дату, перечень заказанных блюд с ценами и автоматически рассчитанную итоговую сумму.

После создания отчета с помощью мастера его всегда можно доработать в режиме конструктора. Этот режим дает полный контроль над макетом: можно изменить шрифты, добавить заголовок компании, вставить логотип, переместить поля и добавить вычисляемые элементы, чтобы довести внешний вид документа до совершенства.

Практическая часть — разработка ИС — завершена. Теперь необходимо грамотно упаковать все наши наработки в единый документ, соответствующий академическим требованиям.

Сборка курсовой. Как правильно структурировать и оформить пояснительную записку

Готовая база данных в Access — это лишь половина дела. Вторая половина — это пояснительная записка, или сама курсовая работа, которая описывает весь процесс разработки. Типичный объем такой работы составляет 20-30 страниц печатного текста. Ее структура стандартна и должна быть выдержана.

Вот классическая структура пояснительной записки:

• Титульный лист: Оформляется по требованиям вашего учебного заведения.
• Содержание: Автоматически собираемое оглавление с номерами страниц.
• Введение: Здесь вы обосновываете актуальность темы, формулируете цель и задачи, которые мы определили на первом этапе.
• Теоретическая часть: Краткий обзор предметной области. Можно описать общие принципы работы ИС в ресторанном бизнесе, провести анализ существующих программных аналогов, обосновать выбор СУБД MS Access для реализации проекта.
• Практическая часть: Это «сердце» вашей работы. Здесь вы последовательно и детально описываете все шаги, которые мы проделали:
  1. Анализ предметной области: Описание бизнес-процессов, выделение сущностей и атрибутов.
  2. Проектирование ИС: Построение инфологической модели (ER-диаграммы) и разработка логической структуры БД (описание таблиц, их полей и ключей после нормализации).
  3. Реализация ИС: Описание процесса создания таблиц и схемы данных в Access, разработка пользовательских форм, запросов и отчетов.
• Заключение: Краткие выводы по проделанной работе, где вы подтверждаете, что поставленная во введении цель была достигнута, а задачи — решены.
• Список литературы: Перечень использованных источников.
• Приложения: Сюда выносится весь громоздкий графический материал: скриншоты таблиц в режиме конструктора, схема данных, внешний вид разработанных форм и итоговые отчеты.

Работа написана, оформлена и готова к защите. Подведем итоги нашего пути.

Заключение. Выводы и взгляд в будущее вашей системы

Подходя к финалу, важно грамотно сформулировать выводы по всей проделанной работе. Заключение в курсовом проекте — это не формальность, а демонстрация того, что вы полностью осознаете полученные результаты. Начните с того, что кратко вернитесь к цели, поставленной во введении, и уверенно заявите о ее достижении.

Перечислите конкретные результаты вашего проекта:

• Проведен анализ предметной области и спроектирована информационно-логическая модель данных.
• Разработана и нормализована реляционная структура базы данных.
• Создана физическая база данных в среде MS Access, включающая таблицы и схему данных с обеспечением целостности.
• Разработан пользовательский интерфейс в виде форм для ввода и редактирования информации.
• Реализована возможность генерации итоговых отчетов для печати (например, счета для клиента).

Чтобы добавить вашей работе дополнительной ценности, опишите возможные пути развития созданной системы. Это покажет ваш стратегический взгляд на проект. Например, для нашей ИС ресторана можно предложить:

• Добавить модуль складского учета для контроля остатков продуктов.
• Интегрировать систему лояльности с накоплением бонусов для постоянных клиентов.
• Разработать модуль аналитических отчетов для менеджера (например, по самым популярным блюдам).

Завершите работу на мотивирующей ноте. Вы не просто выполнили учебное задание, а прошли полный цикл разработки программного продукта в миниатюре, получив бесценный практический опыт, который станет вашим преимуществом.

Список использованной литературы

1. Балдин К. В. Информационные технологии в менеджменте: учеб. для студ. Учреждений высш. проф образования / К. В. Балдин. – М.: Издательский центр «Академия», 2012. — 288 с.
2. Гарсиа-Молина Г., Ульман Дж., Уидом Дж. Системы баз данных. Полный курс. Пер. с англ.: — М.: Изд. дом «Вильямс», 2004. — 1088 с.
3. Дейт, К. Введение в системы баз данных: пер. с англ. /К.Дж. Дейт. 8-е издание. — М.: Вильямс , 2006. — 1326 с.
4. Дунаев В. В. Базы данных. Язык SQL / В. В. Дунаев. – СПб. : BHV, 2006. – 288 с.
5. Коннолли, Т. Базы данных: Проектирование, реализация и сопровождение: Теория и практика / Т. Коннолли, К. Бегг, А. Страчан ; под ред. Т. Коннолли, К. Бегг. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Вильямс, 2003. — 1111 с.
6. Кошелев В.Е. Access 2007. Эффективное использование – М.: Бином-Пресс, 2009. – 590 с.
7. Кузнецов С. Д. Основы баз данных. — 2-е изд. — М.: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 484 с.
8. Малыхина М.П. Базы данных: основы, проектирование, использование, 2-е изд. перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2007. – 528 с.
9. Мартин Грабер. Введение в SQL, БХВ-Петербург, 2010. – 228 с.
10. Мэтью Мак-Дональд. Access 2007 Недостающее руководство – СПб.: БХВ-Петербург, 2007. – 784с.
11. Проектирование баз данных. СУБД Microsoft Access: Учебное пособие для вузов / Н. Н. Гринченко, Е. В. Гусев, Н. П. Макаров.,А. Н. Пылькин, Н. И. Цуканова. — М.: Горячая линия-Телеком, 2004. — 240с.
12. Сеннов А. Access 2010. – СПб.: «Питер», 2010. – с.288.
13. Сергеев А.В.: Access 2007. Новые возможности. СПб.: Питер, 2008. –176 с.
14. Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. Базы данных: Учебник для высших учебных заведений / Под ред. Проф. А.Д. Хомоненко. – 6-е изд., СПб.: КОРОНА принт, 2009. – 736 с.