1 OSTRAVSKÁ UNIVERZITA V OSTRAVĚ PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA KATEDRA INFORMATIKY A POČÍTAČŮ Informační a komunikační systém školy v ASP.NET Bakalářská prác...
OSTRAVSKÁ UNIVERZITA V OSTRAVĚ PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA KATEDRA INFORMATIKY A POČÍTAČŮ
Informační a komunikační systém školy v ASP.NET Bakalářská práce
Autor práce: Vlastislav Novák Vedoucí práce: RNDr. Marek Vajgl, Ph.D. 2013
UNIVERSITY OF OSTRAVA FACULTY OF SCIENCE DEPARTMENT OF INFORMATICS AND COMPUTERS
Information and communication system for schools using ASP.NET Bachelor thesis
Author: Vlastislav Novák Supervisor: RNDr. Marek Vajgl, Ph.D. 2013
Rád bych poděkoval především vedoucímu této práce panu RNDr. Marku Vajglovi, Ph.D. za odborné vedení, cenné rady a připomínky. Také bych chtěl poděkovat své přítelkyni, jejíž byť předstíraný zájem o tuto tematiku mě povzbuzoval k další práci.
Já, níže podepsaný student, tímto čestně prohlašuji, že text mnou odevzdané závěrečné práce v písemné podobě i na CD nosiči je totožný s textem závěrečné práce vloženým v databázi DIPL2. Prohlašuji, že předložená práce je mým p˚ uvodním autorským dílem, které jsem vypracoval samostatně. Veškerou literaturu a další zdroje, z nichž jsem při zpracování čerpal, v práci řádně cituji a jsou uvedeny v seznamu použité literatury.
V Orlové dne 3. 5. 2013
...................... podpis
Abstrakt Cílem bakalářské práce je popsat a vyvinout Informační a komunikační systém školy v jazyce ASP.NET. Na začátku práce je provedena analýza současného stavu trhu s nejrozšířenějšími informačními systémy. Po této analýze jsou navrhnuty inovativní funkce, které budou hlavním přínosem aplikace, a určeny konkrétní cíle práce. Dále je rozebrána problematika informatizace školních procesů. Využitím předchozích znalostí je v další kapitole popsána IS strategie a dotvořeno ideální řešení problému, znázorněné pomocí UML diagramů. Následuje samotná realizace projektu pomocí vhodně zvolených a popsaných technologií. Datovou vrstvu zajišťuje ORM ADO.NET Entity Framework 4.5. Aplikační vrstva je tvořena třídami naprogramovanými v jazyce C#. Prezentační vrstva používá pro zobrazování dat Razor view engine. Tyto komponenty dohromady spojuje ASP.NET MVC 4 Framework, který se stará o oddělení vzhledu a funkčního kódu aplikace pro lepší udržovatelnost. Dále jsou zkoncipovány kreativní koncepce a efektivní rozložení obsahu na webu. V závěru práce je popsáná dokumentace v samotném Visual Studiu a pomocí nástroje Sandcastle. Klíčová slova:
Microsoft .NET, C Sharp, ASP.NET, MVC 4 Framework, ADO.NET, Entity Framework, Informační a komunikační systém, škola, Sandcastle
Abstract The aim of the bachelor thesis is to describe and develop Information and Communication system for schools using ASP.NET programming language. An analysis of the present market with major information systems is performed at the beginning of the thesis. After this analysis, innovative features that will be the main contribution of application are designed and there are specific aims defined also. It deals with the issue of computerization of the school processes. Using prior knowledge, there’s IS strategy and complete ideal solution described and illustrated by UML diagrams. Actual implementation of the project using appropriately selected technologies comes after. ORM ADO.NET Entity Framework 4.5 ensure data layer. The application layer cosists of classess that are programmed in C# language. Razor view engine is used for displaying data in the presentation layer. These components are combined together by ASP.NET MVC 4 Framework. This framework handles appearance and functional separation of application code for better mantainability.
There’s design and efficient content layout on the website drawed up. Documentation using Visual Studio and Sandcastle tool are described at the end of the thesis. Key Words:
Microsoft .NET, C Sharp, ASP.NET, MVC 4 Framework, ADO.NET, Entity Framework, Information and communication system, school, Sandcastle
Úvod Každodenní pracovní i osobní život čím dál více ovlivňuje používání počítačů, mobilních telefonů a hlavně internetu. Technický pokrok dosáhl takového stádia, že je nyní možné v reálném čase a na jakoukoliv vzdálenost sdílet obrovské množství dat v jakékoliv podobě (písemné, obrazové, zvukové). Informační technologie jsou už dnes ve většině oborů lidské činnosti považovány jako samozřejmost, ne-li nezbytnost. Zatímco v minulých desetiletích se informatizace prosazovala spíše do výroby, proniká dnes stále více do fungování nadnárodních útvarů, státní správy, politiky, vzdělávání, do obchodování a reklamy, do hromadných sdělovacích prostředků, zábavy atd., tedy do oborů, které se týkají komunikace společnosti a mezilidských vztahů a mají sociální povahu. Velmi výrazně se zvyšuje objem informací snadno dosažitelných pro každého, využívajícího globální sítě. Mezi odpůrci tohoto směru vývoje převládá názor, že vyvolává mj. přehnanou závislost na elektronice, duševní lenost, oslabování přímé sociální komunikace, podpoře samotářství či anonymity. Avšak obdobně bylo kdysi možné nahlížet na izolaci vášnivých čtenářů knih, stálých posluchačů rozhlasu, nebo oslabení socializace zapříčiněného masivním zaváděním televizorů do domácností. Časem se však ukázalo, že šlo vždy o oslabení dočasné. Tyto dočasné vlny nemůžou přerušit po tisíce let pěstovaný návyk přímé komunikace mezi jednotlivci, jak uvádí J. Cejpek (1, s. 105-112). Informační technologie se tak stávají vynikajícím nástrojem k dosažení osobních cílů, ne však cílem samotným, jak je toto mnohými mylně uváděno. Je však záhodno uvést, že k správnému zužitkování informací nabízených tímto nástrojem je potřeba mít motivaci a vůli poznávat, což je jeho nosnou myšlenkou a platí především ve vzdělávání. Práce se zabývá tématem z oblasti, která posledních pár let zažívá technologický rozmach, a tou je oblast vzdělávání. Je vystavěna na problematice vybavenosti škol informačním softwarem a řešení této problematiky nabídnutím alternativy v podobě osobně navržené a vytvořené aplikace. Jedná se o aplikaci webovou, v čemž do budoucna vidím sílu a přednost oproti aplikacím desktopovým. Především se bude zaměřovat na základní školy, případně střední školy. Vysoké školy mají velmi odlišný způsob výuky. Aplikace je naprogramována v moderním, univerzálním jazyce C# vyvinutém firmou Microsoft. Výhodou jazyka C# je, že je vhodný pro tvorbu aplikací pro zařízení se sofistikovaným operačním systémem, ale i pro zařízení s omezenými možnostmi jako jsou mobilní telefony.
13
1
Analýza současného stavu
Mezi stále nejpoužívanější informační systémy ve školách patří desktopové aplikace, které mají webovou aplikaci jen jako přídavný modul. To, že musí být systém fyzicky nainstalován na školním serveru sebou nese určité nepříjemnosti ohledně vybavení, údržby a zabezpečení. Proto jsem se rozhodl zpracovat aplikaci čistě webovou, jak jsem zmínil v úvodu, u které tyto otázky škola nemusí řešit. Pro správné naplánování tvorby aplikace bylo zapotřebí sesbírat informace o současně provozovaných informačních systémech na školách, poučit se z jejich nedostatků a případně vymyslet lepší řešení. Průzkum, který zkoumal vybavenost škol softwarem pro evidenci žáků (podle zákona č. 561/2004 Sb. nově označována jako školní matrika), již prováděla v květnu roku 2004 Divize statistických informací a analýz z Ústavu pro informace ve vzdělávání. Školní matrika je dnes standardně jednou z mnoha funkcí používaných informačních systémů. Od té doby nebylo žádné celorepublikové oficiální šetření prováděno. Jelikož z těchto 9 let starých údajů jsem si nemohl dovolit vycházet, rozhodl jsem se udělat vlastní průzkum dotazníkovým řešením. To mi pomohlo získat aktuální pohled na dané téma a zároveň se tak nabídlo zajímavé srovnání situace z roku 2004 s tou dnešní. Dotazník byl realizován pomocí služby Google Docs a rozeslán všem 6190 školám s platným zápisem v registru sítě škol. Pojmem škola jsou zde míněny následující zařízení: Gymnázium, Konzervatoř, Střední odborná škola, Střední odborné učiliště, Vyšší odborná škola, Základní škola, Základní umělecká škola. E-maily byly směřovány na vedení školy (ředitelství, sekretariát). Vedení bylo požádáno o předání dotazníku kompetentní osobě k vyplnění. Odezva zúčastněných škol byla bez výjimky kladná a někteří dokonce projevili zájem o zaslání zpracovaných výsledků.
1.1
Vyhodnocení výsledků dotazníkového šetření
Celkem se podařilo nashromáždit přesně 1400 odpovědí, což je postačujícím reprezentativním vzorkem, jelikož se jedná o cca čtvrtinu z celkového počtu oslovených. Údaje o současném počtu škol v síti byly převzaty z vývojové ročenky školství v ČR 2003/04 – 2011/12 Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy. Nejvíce informací poskytly, v poměru k jejich počtu, střední odborné školy a gymnázia (32 %), nejmenší návratnost byla ze strany vyšších odborných škol (11 % z celkového počtu SOU), jak můžeme vidět v tabulce č. 1.
14
Tabulka 1: Návratnost dotazníku podle druhu školy Druh školy Gymnázium Konzervatoř Střední odborná škola Střední odborné učiliště Vyšší odborná škola Základní škola Základní umělecká škola Celkem
Počet škol v síti 365 18 697 331 180 4111 488 6190
Počet zúčastněných 116 2 223 51 19 900 89 1400
% 32 11 32 15 11 22 18 23
V tabulce č. 2 jsou zobrazeny počty zúčastněných škol, rozděleny podle krajů a seřazeny podle poměrné účasti v jednotlivých krajích. Přestože má Karlovarský kraj nejmenší síť škol ze všech, umístil se na prvním místě tabulky s 32 %. Zlínský kraj, jež má také méně početnější síť škol se naopak umístil na posledním místě s 16 %. Tabulka 2: Návratnost dotazníku podle krajů Kraj Karlovarský Ústecký Vysočina Jihočeský Královéhradecký Moravskoslezský Středočeský Olomoucký Jihomoravský Hlavní město Praha Pardubický Liberecký Plzeňský Zlínský Celkem
Počet škol v síti 177 419 379 402 386 654 758 435 686 556 370 282 313 373 6190
Obrázek 1: Grafické znázornění návratnosti dotazníku podle krajů
Markantní rozdíl v používání IS je vidět v tabulce č. 3. Zatímco v roce 2004 ho používalo jen 52 % škol, dnes jej používá drtivá většina. Velkým impulzem pro rozšíření IS mezi školami byla pravděpodobně povinnost odevzdávání dat ze školní matriky v elektronické formě uvedená ve vyhlášce č. 364/2005 Sb. ve znění pozdějších předpisů. Díky této změně bylo v podstatě mapování tehdejších možností škol prováděno. Tabulka 3: Srovnání statistik z let 2004 a 2013 Rok
Počet zúčastněných škol
Počet škol používajících IS
%
2004 4172 2152 52 2013 1400 1336 95 Zdroj dat z roku 2004: Výsledky šetření o vybavenosti škol evidenčním SW (2, s. 3)
Podle grafu č. 2 byli nejpoužívanějším informačním systémem v roce 2004 Bakaláři s 54 % podílem. Tento systém pokrývá prakticky všechny oblasti školní administrativy. Jeho plná verze s hlavními dokoupenými moduly může vyjít školu cca na 10 000 Kč, ale také klidně na 70 000 Kč, podle počtu žáků, což mně přijde jako neopodstatněné navyšování ceny. Každopádně jeho oblíbenost naznačuje, že se jedná o program kvalitní a velice komplexní, ačkoliv právě jeho komplexnost může některým připadat složitě a působit problémy. Ve velkém množství modulů si každá škola může vybrat to, co přesně potřebuje. Díky své variabilitě systém vyhovuje všem typům škol (ZŠ, ZUŠ, gymnázia, SOU, SŠ, VOŠ) Je zde taky možnost zakoupení programu Malá evidence Bakaláři, který je výrazně levnější a je určen pro menší základní školy do 100 žáků (např. malotřídky).
16
Graf 2: Nejpoužívanější informační systémy roku 2004
Zdroj: Výsledky šetření o vybavenosti škol evidenčním SW (2, s. 6)
Druhým nejpoužívanějším IS se stal DM Software, zaměřující se především na základní školy. Výrobci se pyšní nejjednodušším možným ovládáním, které rychle pochopí i nezkušený uživatel. Tento systém však nabízí pouze 3 moduly (Evidence, Vysvědčení, Knihovna). Cena všech tří modulů je zhruba 11 000 Kč, což je stejné jako u ekvivalentních modulů IS Bakaláři (multilicence do 300 žáků). Jakmile je počet žáků vyšší, cena Bakalářů stoupá, kdežto u DM Software zůstává cena konstantní, což považuji za jeho velkou výhodu. Třináct procent škol uvedlo, že používá Systém agend pro školy. SAS nabízí stejný počet modulů jako Bakaláři, čili jeho oblast záběru je obrovská. Daní za tuto celistvost může být opět náročnost práce se systémem. Sám výrobce MP-Soft na svých stránkách (3) uvádí, že vzhledem k rozsahu a složitosti funkcí SAS vyžaduje kvalifikovanou obsluhu, která projde kvalifikačními kurzy. Cena se opět řídí licenční politikou. Plná verze i s technickou podporou a aktualizacemi bude stát základní školu mezi 20 000 - 50 000 Kč. Posledním používaným systémem byl RELAX-KEŠ. Tento dnes už zastaralý systém je vytvořen v prostředí Microsoft Access 97 a jeho některé moduly jsou naprogramovány v Microsoft Visual Basic 6. Moduly sice obstarají většinu nejdůležitějších funkcí pro evidenci školy, ovšem ovládání je na dnešní dobu těžkopádné a spíše obtěžující, než urychlující práci. Další přítěží jsou čím dál častější problémy s kompatibilitou na nejnovějších PC sestavách. Z grafu č. 3 lze snadno vyčíst, že první tři pozice se po devíti letech nezměnily a nejpoužívanějším informačním systémem jsou stále Bakaláři, kteří svůj podíl na trhu ještě navýšili o 6 %. To si lze vysvětlit spolehlivostí systému a spokojeností zákazníků. Druhý DM Software si také překvapivě polepšil o 4 %. Školám zatím zřejmě postačuje současná funkčnost. Jeho síla tkví v jednoduchosti. Obávám se však, že pokud DM Software nezačne rozšiřovat počet modulů, jeho podíl na trhu v 17
budoucnu klesne. SAS výrazně ztratil skoro polovinu uživatelů ve prospěch novějších systémů. Graf 3: Nejpoužívanější informační systémy roku 2013
Zatímco v roce 2004 se jednalo pouze o desktopové aplikace, současný vývoj směřuje k aplikacím webovým. Na popularitě začíná nabírat webová aplikace Škola OnLine, která uživatelům zaručuje přístup kdykoliv a odkudkoliv prostřednictvím internetu. Funkcemi už se pomalu blíží systému Bakaláři a do budoucna má určitě velký potenciál. Hlavní výhodou je, že není potřeba žádné složité instalace pro školní síť, stačí zaregistrovat školu na webu a systém je v provozu. Cena je roční paušální a pohybuje se mezi 10 000 - 25 000 Kč, podle vybraných modulů a počtu žáků. Ve spodní části grafu se objevují systémy Klasifikace JPH Software, iZUŠ a systém iŠkola, který je obdobou Školy OnLine. 2 % škol používají jiný software. Jedná se především o vlastní vytvořené systémy. Z přijatých odpovědí úplně vymizel zastaralý RELAX-KEŠ, ale také moderní systémy jako jsou např. Etřídnice, IS Gaudeamus, nebo velmi pěkně udělaný a nadějný edookit. Domnívám se, že v současné době, kdy 95 % škol již nějaký IS používá, se školy obávají toho, že by pro ně byl přechod na jiný IS komplikací. V tabulce č. 4 je vidět, že systém Bakaláři je používán ve všech druzích základního a středního školství, kromě základních uměleckých škol, kde převažují méně náročné systémy Klasifikace JPH Software a iZUŠ. DM Software je naopak používán především na ZŠ. Sofistikovaný SAS využívají převážně střední školy, ve kterých není nouze o schopné ICT koordinátory. Škola OnLine i iŠkola se dokáží prosazovat ve všech typech škol, mají však zatím velmi malý podíl na trhu. 25 % VOŠ používá jiný software než výše uvedené (jedná se hlavně o ISvoš). 18
SOŠ (%)
SOU (%)
VOŠ (%)
ZŠ (%)
ZUŠ (%)
Bakaláři DM Software Systém agend pro školy (SAS) Škola OnLine Klasifikace JPH Software iŠkola iZUŠ Jiný software Celkem
Konzervatoř (%)
Informační systém
Gymnázium (%)
Tabulka 4: Nejpoužívanější IS v jednotlivých školách
79 0 13 3 0 4 0 0 100
100 0 0 0 0 0 0 0 100
77 0 16 2 0 2 0 2 100
80 0 11 4 0 2 0 2 100
56 0 0 13 0 6 0 25 100
56 31 4 4 0 2 0 2 100
0 11 0 2 51 2 25 11 100
Drtivá většina škol využívá systém pro školní matriku jak ukazuje tabulka č. 5, což by mělo být obecně jeho primární funkcí. Tento modul zajišťuje především evidenční karty žáků, tisk sestav, grafy, vyhledávání a předávání dat do ÚIV ve formátu XML. S matrikou bývá často spojená i klasifikace žáků, proto se umístila na druhém místě. Pokud je klasifikace propojená s webovou aplikací, rodič či student může vidět okamžitě získanou známku prostřednictvím internetu. Překvapivě často se v odpovědích objevoval rozvrh hodin. Tento modul patří k nejdražším, ale dokáže škole ušetřit spoustu práce, neboť většinou umí automaticky generovat rozvrh, hlídat kolize a hledat možné výměny a přesuny hodin. Evidence zaměstnanců a majetku v elektronické formě je dnes ve školách pravděpodobně samozřejmostí. Ruku v ruce s rozvrhem hodin jde suplování, které se rovněž zařadilo velmi vysoko. Hůř je na tom komunikace s rodiči, u které jsem očekával daleko vyšší procenta a považuji ji za důležitý prvek informačního systému. Stejně tak sdílení elektronických studijních materiálů je podle mého názoru velmi málo využíváno, přestože se jedná o levný a zajímavý způsob studia, nejen na středních a vyšších školách. Celkově vzato je příjemným překvapením, jak moc informační technologie vstupují do nejrůznějších oblastí fungování škol a posouvají tak kupředu celý vzdělávací proces. Otázkou však je, jestli školy opravdu efektivně těží z funkcí IS, nebo je to jen zbožným přáním ředitele.
19
Tabulka 5: Nejpoužívanější moduly informačního systému Modul Školní matrika (evidence žáků) Klasifikace žáků Rozvrh hodin Evidence zaměstnanců Evidence majetku Suplování Ekonomická agenda Komunikace s rodiči Přijímací řízení Informace o škole Knihovna Školní akce Jídelna Třídní kniha Maturitní zkoušky Tematické plány Sdílení studijních materiálů Ostatní
Počet škol 1304 963 714 699 635 542 512 405 381 355 342 326 323 312 257 186 146 31
V další otázce měli respondenti vyjádřit spolehlivost IS pomocí stupnice 1-5, kde 1 = velmi nespolehlivý a 5 = velmi spolehlivý. Jak je vidět v grafu č. 4, většina respondentů je se spolehlivostí IS nadmíru spokojená. Našli se však i takoví, kteří jejich systém označili za vysoce nespolehlivý. V grafu č. 5 je pak zobrazeno průměrné hodnocení spolehlivosti jednotlivých IS. Graf 4: Spolehlivost IS celkově
20
Graf 5: Průměrná spolehlivost jednotlivých IS
Hodnoty grafu č. 6 (1 = velmi nespokojení, 5 = velmi spokojení) se oproti předchozímu mírně posunuly ke středu, což znamená, že podle mínění respondentů jsou zaměstnanci spíše spokojení s obsluhováním IS. Tento ukazatel je velmi důležitý a ukazuje, že učitelé jsou otevřeni změnám, schopni pracovat s počítačem, dobře proškolení a dostatečně motivováni. Právě na ochotě učitelů většinou úspěch systému stojí a padá. Ve výsledcích se také odráží ovladatelnost IS. Práce s ním by neměla být starostí navíc. Bohužel školní předpisy často nutí své zaměstnance dělat duplicitní práci (papírová a elektronická forma) a to způsobuje nechuť a oslabování vlastní iniciativy.
IS
Zřídka (%)
Tabulka 6: Četnost využívání jednotlivých IS Měsíčně (%)
Graf 8: Četnost využívání IS celkově
Týdně (%)
Graf 7: Průměrná spokojenost zaměstnanců s jednotlivými IS
Denně (%)
Graf 6: Spokojenost zaměstnanců s IS celkově
Klasifikace JPH iŠkola iZUŠ SAS Bakaláři Škola OnLine DM Software
86 73 63 66 69 59 38
8 18 31 24 15 10 34
6 3 0 5 8 12 14
0 6 6 5 8 18 14
21
62 % respondentů uvedlo, že používají IS denně. Každý takový IS by tedy měl obsahovat moduly k tomu vhodné, jako je např. klasifikace, rozvrh hodin, třídní kniha atd. Školám, které pracují s IS jednou měsíčně a méně často, stačí základní funkce jako jsou školní matrika či tisk vysvědčení. To je pěkně vidět u DM Software, který není standardně určen ke každodenní práci. Systémy v této tabulce č. 6 a dalších 3 tabulkách jsou seřazeny vždy podle celkové procentuální úspěšnosti systému. Management školy zahrnuje plánování, organizování, personální politiku, vedení lidí, kontrolu a hodnocení. Důležitým aspektem IS je to, jaká data dokáže předat vedení školy a jestli je možné je smysluplně využít. Automatický sběr dat urychluje fungování všech procesů instituce a dává prostor k řešení důležitějších problémů. Názor respondentů na zapojení IS v tomto směru je prezentován v grafu č. 9 a tabulce č. 7. Na otázku, jestli daný IS vytváří podmínky pro efektivnější rozhodování managementu školy, přicházely většinou kladné odpovědi. Nejlépe dopadla Klasifikace od JPH Software následovaná systémem iZUŠ, který je zároveň databází všech základních uměleckých škol v ČR. Jeho uživatelské rozhraní je velmi přívětivé a sám výrobce se na webových stránkách (4) chlubí, že výrazně zjednodušuje práci vedoucím zaměstnancům při kontrolách podřízených, učitelům při vyplňování dokumentů, zkvalitňuje komunikaci rodičů a žáků se školou a zlepšuje informovanost veřejnosti. Jedná se o webovou aplikaci, stejně jako Škola OnLine, která však získala poměrně negativní hodnocení.
Graf 9: Efektivita rozhodování managementu
22
IS
Ano (%)
Spíše ano (%)
Spíše ne (%)
Ne (%)
Tabulka 7: Efektivita rozhodování managementu
Klasifikace JPH iZUŠ Bakaláři SAS iŠkola DM Software Škola OnLine
47 44 49 34 21 25 23
50 50 37 49 64 54 38
3 6 12 13 15 17 36
0 0 2 3 0 3 2
Z grafu č. 10 a tabulky č. 8 musely být vyřazeny systémy iZUŠ a iŠkola, které nejsou modulárně rozšiřitelné. Většina škol uvedla, že by do budoucna spíše chtěli systém dále rozšířit.
IS
Spíše ano (%)
Spíše ne (%)
Ne (%)
Tabulka 8: Rozšíření IS o další moduly Ano (%)
Graf 10: Rozšíření IS o další moduly
Klasifikace JPH Bakaláři DM Software SAS Škola OnLine
41 43 27 24 18
50 32 45 40 43
9 21 22 28 29
0 4 7 9 10
Následující otázky byly položeny i školám, které žádný IS nemají. 76 % (Ano + Spíše ano) respondentů odpovědělo, že by uvažovali o zavedení IS, kdyby byl dostupný zcela zdarma. To dokazuje, že ceny jsou stále tak vysoké, že i kdyby školy musely nainstalovat nový systém a přeškolit zaměstnance, stále by to pro ně bylo výhodné.
Graf 11: Nabídka IS zdarma
Spíše ne (%)
Ne (%)
Nevíme (%)
Gymnázium Konzervatoř SOŠ SOU VOŠ ZŠ ZUŠ
Spíše ano (%)
Druh školy
Ano (%)
Tabulka 9: Nabídka IS zdarma
20 100 52 62 47 55 51
38 0 21 26 26 24 18
13 0 7 2 11 6 10
7 0 4 2 5 3 4
22 0 16 9 11 11 17
23
Školy, které zatím IS nepoužívají, momentálně o jeho zavedení ani příliš neuvažují. Velké procento respondentů o této variantě pravděpodobně ani neuvažovalo, jak je vidět v grafu č. 12. Ti co mají v plánu pořízení IS, byli dotázání, v jakém časovém horizontu by si to přáli uskutečnit. Jako ideální doba se více než polovině zdály následující 3 roky (tedy do roku 2016). Graf 12: Záměr zavedení IS v budoucnu
1.2
Graf 13: Časový horizont
Názory ředitelů škol
Ve vydání Učitelských novin z roku 2006 (5) byli dotazováni ředitelé různých typů škol na to, jestli a jak vedou elektronickou školní matriku. Milan Vacka, ředitel Vyšší odborné školy v Českých Budějovicích, řekl, že se učí s novým systémem ISvoš. V minulosti používali systém Západočeské univerzity STAG, který byl však pro ně příliš drahý (200 000 Kč ročně). Navíc se jejich VOŠ částečně spojila s veřejnou vysokou školou a ubylo tím výrazně studentů. Provoz STAGu by tak nebyl proveditelný. Elektronickou školní matriku už vedou od roku 2001. Zpočátku ji pro jistotu dublovali s papírovou formou, ale v roce 2006 kompletně přešli na elektronickou formu. Dalibor Sedláček, ředitel Masarykova gymnázia ve Vsetíně, uvedl, že školní matriku v elektronické formě také vedou už od roku 2001 a nyní je to pro ně naprosto rutinní záležitost. Používají systém Bakaláři, pravidelně každý rok jej aktualizují a jelikož jsou dostatečně velkou školou, není to pro ně velká finanční zátěž. Jiří Šikl, ředitel menší plně organizované Základní školy Krucemburk, sdělil, že v roce 2006 přešli z papírové formy na elektronickou. Ze začátku posílali některá
24
data elektronicky, některá papírově. Přechod na elektronickou formu prý byl trošku problematický. Jaroslava Bouchnerová je ředitelkou Základní školy ve Žďáru nad Orlicí, což je malotřídka, přesněji řečeno jednotřídka. Pro takto malou školu a tak malý počet dětí je evidenční program zbytečný. Mít speciální program by pro školu znamenaly velké finanční výdaje, i přestože by se jednalo o částku v řádu tisíců. Ředitelka řekla, že když je něco potřeba, vezme matriku pro svých 12 studentů domů a tam si ji doplní. Marie Baťová, ředitelka Mateřské školy Javorník byla oslovena pro doplnění, protože ty školní matriku vést nemusí. Ředitelka prohlásila, že školní matriku sice nesestavuje, protože jí to zákon nepřikazuje, ale jistá data o dětech samozřejmě evidují. Nechce kupovat speciální program a používá klasické kancelářské programy. Evidence je ale důležitá pro rozdělení dětí do skupin podle věku, což jsou užitečné informace o předškolácích pro některé základní školy. Všechna data, která shromažďuje jsou otevřená, bez rodných čísel.
1.3
Cíle bakalářské práce
Provedený výzkum měl přinést odpovědi na otázky, jak přesně bude výsledná aplikace vypadat a jaké funkce bude mít. Cílem práce tedy je vytvořit systém, který by byl nejlépe konkurenceschopný, použitelný v praxi, jednoduchý, spolehlivý, bezpečný a především volně dostupný. Hlavním aspektem je také to, aby náklady na administraci, údržbu, školení, podporu uživatelů a aktualizace byly co nejmenší. Samotná cena softwaru totiž není hlavním kritériem při výběru systému. Rozhodl jsem se pro aplikaci webovou, protože jak také tvrdí J. Basl (6, s. 61) vzhledem k finanční náročnosti související s provozováním IS se zdá být nejlepší variantou, nabídnout školám používání IS prostřednictvím internetu. Tím pádem škola nemusí investovat finance do pořizování speciálního hardwaru, ale stačí jí počítač a připojení k internetu. Orientace na poskytování služeb IS přes webové rozhraní je také dobře viditelná v zahraničí. Jednou z největších výhod je fakt, že aplikace je přístupná jak zaměstnancům školy, tak rodičům a to prakticky nepřetržitě kterýkoliv den v roce. I přesto, že většina škol již nějaký IS používá, jsem přesvědčený, že by uvažovali o zavedení jiného, který by byl úplně bezplatný. Samozřejmě, že takový produkt od neznámého výrobce budí jisté pochybnosti, ale vždy je tu možnost, vyzkoušet si program ještě před jeho nasazením. Nejpoužívanějšími funkcemi současných IS jsou školní matrika, klasifikace, rozvrh hodin a evidence zaměstnanců. Aplikace se tedy bude zaměřovat hlavně na tyto moduly. Navíc se bude snažit zaujmout přidaným 25
velkým sociálním prvkem. V bakalářské práci se vyskytují, kromě postupu vývoje aplikace a řešení konkrétních algoritmů, také související podrobnosti z oblastí teorie softwarového inženýrství, databází a SW dokumentace.
26
2
Informační systém školy
2.1
Vysvětlení pojmu
Jak uvádí ve své práci J. Procházka (7, s. 9), pojem informační systém je mezi lidmi běžně používán, jakožto především softwarové vybavení, které má podnik k dispozici. IS je kromě toho ale také souborem informačních technologií, dat a lidí. Cílem takového systému je podpora informačních a rozhodovacích procesů ve všech stupních administrace organizace. Skládá se z těchto aspektů: • Technické prostředky (hardware) - fyzické počítačové vybavení, doplněné o případné periferie (tiskárny, skenery), které je propojeno pomocí počítačové sítě. • Programové prostředky (software) - sada počítačových programů řídících chod počítače, práci s daty a aplikačními programy, s kterými pracuje uživatel a pomáhají mu řešit určité úlohy. Tato práce se zabývá hlavně aplikačním softwarem. • Sítě - zajišťují propojení komponent dohromady. • Data a datové zdroje - množina informací uložená na paměťovém médiu. • Lidská složka (peopleware) - role člověka ve vývoji nebo používání softwaru (uživatelé, správci, programátoři, konzultanti). • Organizační pravidla (orgware) - organizační struktura firmy. Soubor pravidel definujících provozování a využívání IS. • Okolí - informační zdroje, zákazníci, legislativa, normy, konkurence, státní instituce. IS by měl pomáhat plnit cíle a automatizovat podnikové procesy dané organizace. Požadavky na speciální informační systém pro školy jsou v zásadě tytéž, je však dále potřeba určit principy ISŠ. Následují v odrážkách vybrané principy z Vickeryho knihy (8, s. 260) relevantní pro problematiku ISŠ. • Informace mají být užívány - uchovávané informace by měly mít souvislost s předpokládaným využitím.
27
• Informace jsou pro všechny (oprávněné pracovat s IS) - IS by měl zajišťovat, aby měli všichni uživatelé přístup k vyžádaným informacím. • Každému uživateli jeho informace - v IS by měly být uchovávány informace potřebné pro členy komunity. • Každému zdroji jeho uživatele - Každý zdroj by měl mít odběratele. Nevyužité informace není třeba uchovávat. • Šetřit čas uživatelů - IS by měl snížit na minimum čas pro autentizaci a přístup k datům.
2.2
Historie
Informační systémy škol (dále jen ISŠ) jsou používány už od 80. let dvacátého století. A už tehdy významně pomáhaly ke zjednodušení některých administrativních prací. Jejich prvními funkcemi byly zapisování výsledků studentů a řízení financí. Administrativní programy používané ve školách tak přispívaly k zefektivnění práce řídících zaměstnanců, ale nebyly propojeny v žádné síti s jinými aplikacemi. To znamenalo, že údaje o studentech musely být zaznamenávány na dvou a více místech, jelikož ta spolu nedokázala komunikovat. Nejdelší zkušenosti s ISŠ mají velmi vyspělé země jako např. Anglie, Holandsko, Austrálie, Hong Kong a Nový Zéland.(9, s. 15) V Anglii docházelo k prosazování počítačů ve školství už od 70. let, jak uvádí Wild a Walker (10, s. 19 - 22). Na jejich počítačích však byly používány nestandardní operační systémy a tak si museli vytvářet vlastní softwarové řešení. Z tohoto pohledu měly softwarové společnosti ztížené podmínky při pronikání na trh se svými vlastními produkty a bylo obtížné motivovat školy k přechodu. Jediným řešením bylo, snížit cenu produktu na minimum, nebo jej uvolnit zcela zdarma. Díky tomu ani na začátku nového tisíciletí školy nebyly zvyklé platit za jakýkoliv software. Na začátku 90. let byla vládou vytvořena značná podpora pro implementaci počítačových systému do školní administrativy. Vládní dotace tvořily zhruba 70 % pořizovací ceny softwaru. To vytvořilo příležitosti pro soukromé společnosti, které mohly konečně ve větším měřítku vytvářet a prosazovat vlastní IS. Stejně tak na Novém Zélandu docházelo k prvním pokusům s ISŠ v průběhu 70. let. Hlavním požadavkem na systém bylo zefektivnění využití času. V roce 1989 vznikl software označovaný zkratkou MUSAC. Byl to plně integrovaný systém s modulovou 28
architekturou. Byl vytvořen s ohledem na skutečnost, že školy nebyly ochotny utratit mnoho finančních prostředků, a na předpoklad, že jeho úspěch závisel na zapojení škol do vývoje. Klíčový faktor, který ovlivňoval efektivitu využívání ISŠ se týkal toho, jak moc jsou si zaměstnanci vědomi toho, že je třeba věnovat čas na vyškolení. Tady tkvěla slabá stránka systému. Význam implementace byl podceněn a motivace zaměstnanců k práci se systémem nebyla dostatečná. I přesto je MUSAC rozšířen v relativně velké míře a Nolan a kol. (11, s. 55 - 59) jej celkově hodnotí kladně. Autoři také poukazují na to, že problematika ISŠ by měla být zahrnuta již ve studijních plánech pedagogických fakult VŠ. Další zajímavé poznatky přináší situace z Hong Kongu, kterou popisují Fung a Ledesma (12, s. 39 - 44). Tam začaly být používány počítače v administrativě škol v roce 1993. Investice vlády byly směřovány do propojení škol počítačovou sítí. Každá škola získala v rámci speciálního vládního projektu 4-5 počítačů propojených do sítě, aby mohla pracovat s novým softwarovým produktem označovaného jako SAMS. Cílem projektu bylo snadné přenášení elektronických dat mezi školami a ministerstvem školství. V průběhu 5 let byl projekt SAMS realizován v 1200 školách. Stěžejním úkolem implementace však bylo dostatečné školení zaměstnanců. Za tímto účelem ministerstvo školství zajistilo kurzy, sbíralo průběžně od zástupců škol zpětnou vazbu, zbudovalo centrální výukovou laboratoř a taky školící středisko specializované na poskytování školení. Z časových důvodů však školy posílaly na školení skupiny zaměstnanců jen na seminář o určitých modulech systému. Nastávaly tak situace, že jen minimum z nich bylo schopno ovládat kompletně všechny moduly.
2.3
Popis problematiky informatizace školních procesů
Průběh implementace ISŠ tedy provází spoustu překážek a problémů, které je třeba vyřešit, než vůbec k nasazení systému dojde. Ty jsou popsány v této kapitole.
2.3.1
Řízení změn a rozhodovací proces
Pro zavádění jakýchkoliv reforem ve škole je nejdůležitější role ředitele. To platí i v případě zavádění ICT prostředků. Strategie zavádění ICT do výuky a následný úspěch či neúspěch velmi záleží na vizi ředitele školy a to, jak si uvědomuje vliv technologií na běh školy. Ředitel má zásadní roli při implementaci ISŠ. Je potřeba, aby ředitel převzal hlavní odpovědnost za realizaci změn a další vzdělávání učitelů v oblasti ICT. 29
Během provádění změn je potřeba upozornit a motivovat zaměstnance na důležitost a přínos momentálních změn. To se samozřejmě netýká jen oblasti školství, v každém oboru by měl být správný manažer schopný motivovat své podřízené, pokud očekává kvalitní výsledky práce. Ve školství však technologie ve stále větší míře vstupují do rozhodování ředitele (příp. širšího okruhu vedení školy) ohledně přidělování zdrojů, které jsou k dispozici. Vzhledem k tomu by měla být ředitelem zajišťována školení zaměstnanců, umožňující průběžné zdokonalování znalostí ICT. Stále totiž existuje jistý nesoulad mezi rychlým pronikáním technologií do vzdělávání a určitými pochybnostmi učitelů o moderních technikách.
Participace rodičů Nenahraditelný význam pro školu má podpora ze strany rodičů. Je prospěšné, pokud rodiče se školou co nejvíce komunikují. I přesto, že od roku 2004 mají podle zákona [MŠMT 2004] školy povinnost sestavovat školskou radu, ve které jsou zastoupeni zástupci zletilých studentů, rodičů nezletilých studentů, učitelů a dalších, nemusí být komunikace dostatečná. Rodiče jsou zároveň partnery a zákazníky školy, proto je potřeba aby měli přístup k informacím o prospěchu dítěte a dění ve škole. Právě ISŠ má skvělé předpoklady pro zvýšení informovanosti rodičů zejména prostřednictvím internetové aplikace.
2.3.2
Legislativní požadavky
Při tvorbě ISŠ je třeba brát v potaz zákon, který se týká vedení a předávání údajů ze školní matriky a vedení pedagogické dokumentace. Zákon č. 561/2004 Sb. (14, §28) ukládá školám vést školní matriku s následujícími údaji: a) jméno a příjmení, rodné číslo, státní občanství a místo trvalého pobytu, b) údaje o předchozím vzdělávání, včetně dosaženého stupně vzdělání, c) obor, formu a délku vzdělávání, jde- li o střední a vyšší odbornou školu, d) datum zahájení vzdělávání ve škole, e) údaje o průběhu a výsledcích vzdělávání ve škole, vyučovací jazyk, f) údaje o tom, zda je dítě, žák nebo student zdravotně postižen, včetně údaje o druhu postižení, nebo zdravotně znevýhodněn; popřípadě údaj o tom, zda je
30
dítě, žák nebo student sociálně znevýhodněn, pokud je škole tento údaj zákonným zástupcem dítěte nebo nezletilého žáka nebo zletilým žákem či studentem poskytnut, g) údaje o zdravotní způsobilosti ke vzdělávání a o zdravotních obtížích, které by mohly mít vliv na průběh vzdělávání, h) datum ukončení vzdělávání ve škole; údaje o zkoušce, jíž bylo vzdělávání ve střední nebo vyšší odborné škole ukončeno, i) jméno a příjmení zákonného zástupce, místo trvalého pobytu a adresa pro doručování písemností, telefonické spojení. Údaje předávané elektronicky příslušnému orgánu státní správy ve školství a jeho prostřednictvím ministerstvu, popřípadě jim zřízené organizaci upřesňuje vyhláška č. 364/2005 Sb. (14) o předávání údajů z dokumentace škol a školských zařízení a ze školní matriky. Údaje jsou sbírány za účelem hodnocení vývoje vzdělávací soustavy, získání podkladů pro zajištění prostředků ze státního rozpočtu na činnost škol a školských zařízení a pro zpracování rozpisů rozpočtů právnických osob vykonávajících činnost škol a školských zařízení krajskými úřady a návrhů těchto rozpisů úřady obcí s rozšířenou působností, získání podkladů pro výroční zprávy o stavu a rozvoji vzdělávací soustavy a pro informace poskytované mezinárodním organizacím, zejména EUROSTAT, UNESCO a OECD.
31
3
Požadavky na systém
V této kapitole jsou vypsány základní požadavky na ISŠ.
3.1
Layout
Layout (česky rozložení webové stránky) je schéma rozložení prvků na stránce. Základními prvky většinou bývá logo, nabídka, patička a samozřejmě obsahová část. Vytvoření správného schématu hraje při tvorbě webových stránek velmi důležitou roli. Je potřeba se rozhodnout zda zvolit klasický layout, na který jsou uživatelé zvyklí a snadno se v něm orientují, nebo netradiční rozvržení, které může ovšem velmi snížit přehlednost a často tak dokonce odradit uživatele od používání stránek. U funkčně orientovaných webů nemá cenu vymýšlet novátorský layout a je dobré vsadit na osvědčené postupy. U velkých informačních systémů se převážně používá tzv. portálové řešení, kde uprostřed je umístěn obsah zabírající 60% stránky a po stranách je obklopen moduly, které uživatel potřebuje k práci. V horní části bývá tradičně umístěna nabídka. Ta musí být velmi důkladně strukturována, aby její jednotlivé položky odkazovaly na správný druh informací, který popisují a hlavně aby se neopakovaly. Stejně tak musí být sladěna barevně, aby uživatele neotravovala křiklavými nebo naopak velmi nevýraznými barvami. Obrázek 14: Příklad portálového řešení. Stránky České národní banky, www.cnb.cz
32
Při tvorbě layoutu hrály nejdůležitější roli tyto aspekty: • Přehlednost - stránky by měly být navrženy podle tradičních schémat, která jsou odzkoušená a v praxi běžně používána. • Snadná orientace - uživatel by se měl na stránce snadno orientovat, dostat se k důležitým informacím při minimální potřebě klikání. Nejlepší je pro uživatele, pokud se mu hned na základní stránce zobrazí nejdůležitější výtažek ze všech informací na webu. Je však třeba dát pozor, aby stránka nebyla přeplácaná. • Dobré grafické zpracování - mělo by být vybráno takové barevné provedení, které koresponduje s tématem webu (konkrétně k základním nebo středním školám) a zároveň si zachová znak formálního webu. • Přímý vstup na stránky - podle studií uživatelé opouští stránky, které mají například úvodní stránku, vyskakovací okna, velké statické obrázky nebo jiné zbytečné prvky. Těch je třeba se vyvarovat, jelikož uživatele okrádají o čas, který by na stránkách mohli využít lépe.
3.2
Obsahová část webu
O něco důležitější je u ISŠ obsah. Grafická podoba je sice první věc kterou uživatel uvidí a která ho má zaujmout, ale obsah je tím, co ho přesvědčí, aby se v budoucnu vrátil. U ISŠ je tento fakt umocněn tím, že se v něm nevyskytují prakticky žádné velké statické části textu, ale velmi aktuální informace, což je nejlepším předpokladem návštěvnosti webu. Kamenem úrazu jsou ale uživatelé v pozici administrátorů, kteří nevkládají dostatečně často nová data. Toto je výborně řešeno v sociálních sítích, kde tvůrci obsahu dostávají velkou zpětnou vazbu od ostatních a motivuje je to k další aktualizaci. Proto jsem se také rozhodl sociálními sítěmi inspirovat a postavit na této myšlence celý ISŠ. Kromě zprostředkovatele užitečných dat ze školní databáze tak bude rovněž fungovat jakožto virtuální komunikační kanál. Hlavním cílem je obsah a jeho inteligentní rozdělování mezi uživateli před formou obsahu. Například ve zprávách posílaných uživateli není možnost jakéhokoliv zvýrazňování textu, natož přidávání emotikon, stejně jak je tomu v nejrozšířenějších sociálních sítích (Facebook, Twitter).
33
3.3
Komunikace uživatelů
Na obsahovou část navazují Zprávy - jeden z nosných prvků systému. Uživatelé budou mít možnost posílat (vkládat na Zeď“) zprávy předem určeným třídám nebo ” uživatelům a tímto způsobem s nimi komunikovat. Každému uživateli se zobrazí jeho nejnovější přijaté zprávy a neruší ho přitom komunikace, do které není zapojen. Tato skutečnost sice snižuje socializaci, na které si sociální sítě zakládají, její výhodou však je selektivní výběr zpráv. Uživatel se tak nemusí probírat obsahem, který jej nezajímá. Dochází ke prolnutí Zpráv a Statusů, které známe ze sociální sítě Facebook.
3.4
Bezpečnost ISŠ
Informace je třeba chránit, především pak soukromá data, která shromažďují školy. Jednak jde o ztrátu dat a za druhé o krádež dat. ISŠ by měl být chráněn proti neoprávněnému vniknutí a proti vymazání dat, ať už úmyslnému nebo neúmyslnému. Největšími hrozbami jsou lidský faktor a havárie systému. Systém musí být schopný se vypořádat s jakýmkoliv nekorektním vstupem od uživatele. Ať je systém jakkoliv dobře naprogramován, vždy se najde člověk, kterému se podaří vytvořit neočekávanou chybu v systému. Proto se před nasazením systému do provozu provádí testování, kde se vždy objeví nějaké chyby a je třeba je následně opravit.
3.5
Snadné ovládání
Ovládání systému by mělo být intuitivní a okamžitě pochopitelné pro nové uživatele, aby ani zaměstnanci, kteří budou muset zadávat údaje do systému, nepotřebovali školení. Na škole bývá zpravidla IT pracovník (administrátor) starající se o chod IT. Ten bude mít za úkol vytváření nových entit (uživatelé, třídy). Bez větších problémů by však zde toto měli zvládnout i samotní učitelé.
34
4
Příprava vývoje informačního systému
Pro práci na projektu jsem se rozhodl uplatnit iterativní vývoj systému. Což v podstatě znamená mít pravidelně (v určitých iteracích) hotový produkt s postupně přidávanými novými funkcemi. U iterativního vývoje lze po každé iteraci doručit funkční produkt, byť s omezenou funkčností. Každá iterace má jasně definovaný cíl (např. naprogramování určitého modulu). V pozdějších fázích vývoje se testuje a na konci vytváří dokumentace. Iterace se dělí na čtyři fáze (Inception, Elaboration, Construction, Transition). Výsledkem první fáze je vize projektu a identifikovaná rizika.(7, s. 36)
4.1
Vize Tabulka 10: Vize projektu Na trhu zatím není žádný čistě webový ISŠ, který by se dokázal výrazně prosadit, přestože jsou tyto systémy hodnoceny uživateli velmi kladně (viz iŠkola).
Problém
Řešení
Základní požadavky
Modul pro komunikaci s rodiči v systémech není dostatečně implementován, nebo není uživatelsky přívětivý. Používá jej pouze třetina všech škol. Pořizovací i provozní cena systémů je velmi vysoká, což je pro menší školy přítěž. Vytvoření ISŠ, který bude splňovat současné požadavky a bude uvolněn volně ke stažení, nainstalování a používání na serveru nebo koupeném webhostingu školy. a) snadná instalace b) respektování české legislativy c) nízké provozní náklady d) jednoduché ovládání e) bezpečnost vkládaných dat f) usnadnění komunikace školy s rodiči
35
Vize projektu je definována z pohledu uživatele a říká nám, jakým směrem by se měl vývoj systému ubírat. Definuje rysy aplikace řečí uživatele a poskytuje základ pro upřesnění technických požadavků.
4.2
Use case diagram
Use case (česky případ užití) umožňuje popsat aplikaci z pohledu uživatele, tzn. jak bude uživatel (Actor) aplikaci používat v provozu, aniž by odhaloval jeho vnitřní strukturu. Následující Use case diagram popisuje velice obecně fungování systému. Obrázek 15: Obecný Use case diagram systému
36
V Use case diagramu jsou popsány tři základní role, které se v systému vyskytují (Zaměstnanec, Rodič, Student) a neregistrovaný uživatel, který nemá právo vstoupit do systému a dostane se pouze na stránku s kontakty a informacemi o škole. Rodiče a studenti mají stejná práva, proto jsou znázorněni jako jeden Actor. Administrátor dědí“ práva od všech uživatelů pod ním, což je označeno generalizací. ”
4.3
Use case scénář
Scénář by se měl sestavovat pro každý use case. Scénář přesně popisuje slovy postup při provádění určitého úkonu a zároveň zahrnuje alternativní tok událostí v případě, že nastane popsaná výjimka. Pro příklad uvedu scénář konkrétně pro modul Zprávy, čili UC1. Tabulka 11: Use case 1: Zprávy Stručný popis Actor Počáteční podmínka
Základní tok
Alternativní tok
Koncový požadavek
UC popisuje postup posílání zpráv v systému. Jakýkoliv registrovaný uživatel Připojení k databázi je funkční. a) Uživatel napíše zprávu b) Uživatel vybere příjemce c) Systém ověří správnost zadaných údajů d) Systém vloží zprávu do databáze a) Systém zjistí, že nebyl zadán text zprávy nebo vybrán žádný příjemce b) Systém vyzve uživatele k zadání chybějících údajů c) Návrat k Basic Flow a) Zpráva je uložena do databáze a zobrazena určeným příjemcům
Když máme sepsaný kompletní Use case scénář, zbývá vytvořit sekvenční UML diagram pro tentýž Use case diagram. Sekvenční diagram je přepisem slovního vyjádření do diagramu, které pomáhá identifikovat byznys objekty a následně transformovat návrhový model do kódu.
37
Obrázek 16: Sekvenční UML diagram pro UC1
38
5 5.1
Technologie určené k tvorbě systému Microsoft .NET Framework
Microsoft .NET (vyslovuje se dot net“) je soubor technologií vyvinutý společností ” Microsoft, které jsou provozovány primárně na systému Windows. Obsahuje rozsáhlou knihovnu a poskytuje kooperaci mezi několika programovacími jazyky (program napsaný v jednom jazyce může spolupracovat s programem v jiném jazyce). Programy napsané v .NET Frameworku se spouští v prostředí známém jako CLR, což je virtuální stroj, který poskytuje služby jako je správa paměti, zabezpečení a zpracování výjimek. Knihovna tříd a CLR společně tvoří .NET Framework. Základní knihovna tříd ASP.NET Frameworku poskytuje uživatelské rozhraní, přístup k datům, připojení k databázi, kryptografii, vývoj webových aplikací, numerické algoritmy a síťové komunikace. Programátoři tak vytváří aplikaci kombinací jejich kódu s .NET Frameworkem a dalšími knihovnami. .NET Framework je určen pro použití ve většině nových aplikací tvořených pro platformu Windows.
5.2
ASP.NET
ASP.NET je framework určený pro tvorbu dynamických webových aplikací a služeb běžících na straně serveru. Byl poprvé vydán v roce 2002 ve verzi 1.0 a je nástupcem ASP (Active Server Pages) technologie. Je založen na CLR, což umožňuje programátorům psát v jakémkoliv podporovaném jazyce (Visual Basic.NET, JScript.NET, C#, Managed C++ a další). Webové aplikace vytvořené v .NET jsou na rozdíl od klasických skriptovacích jazyků rychlejší, protože jsou předkompilovány do DLL souborů a nemusí se při každém přístupu parsovat. ASP.NET Web Pages, známé oficiálně jako Web Forms, jsou základním stavebním blokem pro vývoj aplikací a usnadňují programátorům přechod od programování aplikací v prostředí Windows k webovým aplikacím. Stránky jsou poskládány z ovládacích prvků (Controls) stejných jako klasické objekty ve Windows. Je tedy možné používat prvky jako Button, Label, DropDownList, Checkbox a další. Těmto prvkům lze také nastavovat vlastnosti a zachytávat na nich události. Webové prvky pak automaticky vyprodukují validní kusy HTML kódu z celkové stránky. (16, s. 3)
39
5.3
ASP.NET MVC 4
ASP.NET MVC je nejnovější oficiální open-source framework, který se soustředí na vývoj aplikací podle architektury MVC s ohledem na návrhové vzory, testovatelnost a agilní způsoby vývoje. Rozděluje aplikaci do tří částí: Model (datový model), View (uživatelské rozhraní), Controller (řídící logika), tak aby modifikace jednotlivých částí měla co nejmenší vliv na ostatní. Představuje alternativu k Web Forms. Na rozdíl od Web Forms je nezávislý na JS. Umožňuje přehlednější oddělení vzhledu a kódu aplikace. Jeho standardní syntaxí je Razor view engine. (17, s. 2)
5.3.1
Razor view engine
Byl poprvé vydán v roce 2011 jako součást ASP.NET MVC 3. Syntaxe Razoru využívá šablon (Helpers) pro převádění prvků do HTML kódu. Zároveň umožňuje programátorovi použít klasickou HTML konstrukci. Soubory mají příponu .cshtml pro C# nebo .vbhtml pro VB.NET. Výsledný kód je lépe čitelný než u dosavadních aspx stránek. Výborně také podporuje IntelliSense nejen u přísně typových proměnných, což je pomocník Visual Studia, který inteligentně napovídá a doplňuje názvy metod, parametrů a zobrazuje krátkou dokumentaci k metodám. (15) Zdrojový kód č. 1.: Ukázka syntaxe Web Forms 1 2 3
Zdrojový kód č. 2.: Ukázka syntaxe Razor engine 1 2 3
@foreach ( var item in items ) { $<$span > Item @item.Name.$<$ / span > }
40
Obrázek 17: Ukázka pomocného nástroje Intellisense
5.4
Microsoft Visual Studio 2012
Visual Studio je vývojové prostředí (IDE) od Microsoftu. Může být použito pro vývoj jak desktopových tak webových aplikací na platformách Windows, Windows Mobile, Silverlight atd. Jsou do něj zabudovány šablony pro jazyky C/C++, Visual Basic .NET a C#. Dále jsou podporovány i další jazyky (Oxygene, F#, Python, Ruby, XML/XSLT, HTML/XHTML, JS, CSS atd.). Visual Studio obsahuje editor kódu, integrovaný debugger, designer formulářů, webu, tříd a databázových schémat. Je možné přidávat další rozšíření pomocí balíčkového manažeru NuGet. Díky němu si mohou uživatelé stahovat nástroje výrobců třetí strany.
5.5
HTML
HTML je značkovací jazyk pro hypertext. Je hlavním jazykem pro tvorbu webových stránek. HTML je psáno ve formě elementů skládajících se z tagů uzavřených v lomených závorkách (např. ). Tagy často bývají párové (otevírací a zavírací tag), ale existují i tzv. prázdné elementy jako je např. . Účelem webového prohlížeče je přečíst dokument v HTML a zobrazit jej správně uživateli. Prohlížeč nezobrazuje HTML tagy, ale používá tagy k interpretaci obsahu stránky. (18)
41
5.5.1
HTML5
HTML5 je nový standard pro HTML. Poslední verze HTML 4.01, přišla už v roce 1999. HTML5 vzniká spoluprací World Wide Web Consortium (W3C) a Web Hypertext Application Technology Working Group (WHATWG). WHATWG pracovalo na webových formulářích a W3C na XHTML 2.0. V roce 2006 se rozhodli, že budou spolupracovat a vytvoří novou verzi HTML. HTML5 se od verze 4 liší zkrácenými a rychlejšími zápisy značek. Tvůrci kladou důraz na jednoduchost a účinnost. Byla sestavena tato pravidla: • Nové prvky by měly být založeny na HTML, CSS, DOM a JS. • Zredukovat závislost na externích pluginech, jako např. Flash. • Lepší řízení výjimek. • Více tagů, které by nahradily skriptování. • HTML5 by mělo být nezávislé na platformách. • Proces vývoje by měl být přístupný veřejnosti. Novinky: • Deklarace je daleko jednodušší. Používá se pouze . • Nový element
