مشروع تحليل وتصميم نظم المعلومات

تواجه منطقة نظم المعلومات (IS) اليوم العديد من التحديات – نمو البيانات وحالة الطوارئ

التقنيات ، وتأثير الرقمنة ، وما إلى ذلك دور مستخدمي نظم المعلومات في تفاعل النظام هو باستمرار
يزداد ويصبح العملاء والمستخدمون أكثر تطلبًا. بدءا من المتطلبات
استحضار كل فريق يعمل على تطوير نظام معلومات محدد يحاول باستمرار إرضاء المستخدمين
توقعات لمنتج برمجيات حديث وفعال وآمن.
تستدعي هذه الأسئلة المفتوحة تركيزًا أكثر منهجية على مرحلة الاستنباط للمتطلبات العميقة
التأثير على عملية التنمية الشاملة. ويجب أن تكون المعرفة والمهارات في هذا المجال
تم الحصول عليها ابتداء من البرامج الجامعية حيث يلتقي الطلاب للمرة الأولى في قضايا
تطوير نظام المعلومات.
تتناول هذه الورقة التحدي المتمثل في تلبية احتياجات العملاء الحقيقية لنظم المعلومات
التطور خلال العملية التعليمية. نصف خبرتنا في تدريس الطلاب في
مجال استخلاص متطلبات IS والتحليل والتصميم ، على أساس المعرفة النظرية القوية و
العمل على المشاريع باستخدام إطار عمل محدد وإشراك المستخدمين الحقيقيين في هذه المشاريع.
ويتم تنظيم هذه الورقة على النحو التالي. يقدم القسم 2 الدورات النظرية الأساسية لمنهج IS
التي تهم تطوير نظم المعلومات. القسم 3 يصف الخطوات الرئيسية لل
مقاربة. يقدم القسم 4 بعض النتائج ويطرحها. في القسم 5 استنتاجات واتجاه
يتم عرض العمل المستقبلي.

2 أساسيات التربية لتطوير نظم المعلومات

2.1 الدورات الأساسية في منهج IS
يحدد منهج IS (Topi، 2010) مجموعة من الدورات التعليمية لتعليم الطلاب في مجال IS. هؤلاء
تتعلق الدورات بمختلف جوانب تطوير نظم المعلومات – تقنيات IS ، IS
الإدارة ، إلخ. تركز المبادئ التوجيهية الجديدة على إدارة عمليات الأعمال ، والتقنيات الناشئة ،
العولمة. ولا تقل أهمية عن قضايا التفاعل بين الإنسان والحاسوب.
تؤسس العديد من دورات المناهج الدراسية الأساس لتطوير نظم المعلومات.
يتم عرض المفاهيم الرئيسية لنظرية قاعدة البيانات في دورة نظم قواعد البيانات – نماذج البيانات ،
العمليات على البيانات والاستفسارات (مولينا ، 2009). تركز دورة تحليل وتصميم نظم المعلومات على
تصميم وتطوير نظم المعلومات (شيلي ، 2009). يتطلب النظر في
النظام بأكمله – الأهداف والوظائف والقيود التي تلبي متطلبات العملاء. المشروع
تقدم دورة الإدارة (PM) بعض المواضيع الأساسية من مجال هندسة البرمجيات لمساعدة
الطلاب في تطوير فهم واقعي وعملي لتحقيق أنظمة البرمجيات الحديثة
(كانابار ، 2008). من الممارسات الشائعة هنا اتباع توصيات المشروع
معهد الإدارة – PMI (PMBOK، 2013) و PRINCE 2 (Cadle، 2008).
من بين هذه الدورات الثلاث ، تعد دورة تحليل وتصميم نظم IS هي الأكثر مناقشة
جوانب مختلفة للغاية من تطوير النظم ، بدءا من استنتاج متطلبات المستخدم و
عرض الأساليب والأطر والنماذج لتصميم حلول جديدة.
وهي أيضًا هذه الدورة من منهج IS حيث يلتقي الطلاب لأول مرة بمفاهيم
هندسة المتطلبات (RE) (Sommerville ، 2010) – حقل فرعي هام لكل من البرامج
مجالات الهندسة ونظم المعلومات. فهم متطلبات العملاء والمستخدمين هو
جزء مهم من كل مشروع برمجيات ، خاصة لتطوير نظم المعلومات حيث يلعب المستخدمون دورًا بالغ الأهمية
استخدام وظائف النظام

المشاريع

بالإضافة إلى الخلفيات النظرية ، التي توفرها المحاضرات الكلاسيكية والمختبرات والمواد التعليمية ، وما إلى ذلك ،
يحتاج التعليم الجامعي الحديث إلى توفير العديد من الأنشطة التكميلية التي تساعد الطلاب
الحصول على بعض المهارات العملية. وهو ضروري لتعليم محترفي تكنولوجيا المعلومات  ويجب أن يكون كذلك
جزء لا يتجزأ من كل برنامج تعليمي IS.
العمل على المشاريع هو طريقة تعليمية راسخة للطلاب لاكتساب الخبرة العملية في
المنطقة . هذه المشاريع ذات أهمية خاصة بالنسبة للخريجين والجامعيين
البرامج ، حيث المعرفة والمهارات لتطوير نظم المعلومات المختلفة
يجب تقديمها على المستوى المناسب أثناء عملية التعليم.

3 تطوير عملية منظمة للعمل على المشاريع من أجل
دورة تحليل وتصميم نظم المعلومات

تواجه كلية الرياضيات والمعلوماتية (جامعة صوفيا) تحدي التزايد
التوقعات أمام التعليم في برنامج البكالوريوس IS. من البداية نستخدم هنا
نهج المشروع لفهم الأسس النظرية لتطوير نظم المعلومات بشكل أفضل.
تستخدم معظم البرامج التعليمية مشاريع منفصلة لدورات مختلفة (Todorova ، 2010) ، لكننا
تنفيذ مشروع واحد كجزء لا يتجزأ من الدورات الثلاث المذكورة أعلاه – أنظمة قواعد البيانات ،
تحليل وتصميم نظم المعلومات وإدارة المشاريع. نتيجة المشروع المتكامل هو تصميم
نظام معلومات.
في هذه الدراسة نركز فقط على دورة تحليل وتصميم نظم المعلومات في كلية الرياضيات و
المعلوماتية (FMI) واعتبر الدورتين الأخريين داعمين.
يتم تدريس المقرر خلال الفصل الدراسي السادس خلال ثمانية فصول دراسية برنامج البكالوريوس . إنه
يغطي أساسيات تصميم نظم المعلومات ، وكذلك بعض عناصر البيانات وعمليات الأعمال
النمذجة.
تتكون الدورة من المحاضرات والمختبرات والعمل على المشاريع – تصميم نظام معلومات صغير
تطبيق جميع المفاهيم النظرية التي تمت مناقشتها في المقرر. المواد والمعلومات التعليمية
مقدمة من خلال نظام إدارة التعلم بالجامعة العربية اونلاين . التعلم الإلكتروني الإضافي
يمكن أن تدعم الوحدات التعليمية. هذه الوحدات اختيارية بشكل عام لأنها توفر بعضًا
دعم المعلومات حول أدوات وتقنيات العمل التعاوني.
الطلاب ، الذين تم تنظيمهم في فرق من خمسة إلى عشرة أشخاص يعملون في مشاريع في عدة مراحل ، ويستعدون
القطع الأثرية المحددة وتقديم عملهم في المشاريع وفقا لجدول زمني محدد سلفا. أيضا ، كل
يقوم الطالب بإعداد مجموعة من القطع الأثرية الخاصة. وبهذه الطريقة يساهم في المشروع ، كما يقدم له
عمل فردي.
تم اختيار المنهج الكينوني  لدورة تحليل وتصميم نظم المعلومات هذه كما نأخذها بعين الاعتبار
تعد البرمجة الموجهة للكائنات ولغة النمذجة الموحدة (UML)  ضرورية
لمصممي IS  . نطبق العملية الموحدة ، لأنها ليست كذلك
فقط ترتبط ارتباطا وثيقا بتطوير  ، ولكن كنهج تكراري أنها مناسبة جدا ل
عملية التعلم أثناء تعليم الدورة.
وبالنظر إلى أهمية استخلاص المتطلبات وتحليلها   ، فإننا نأخذها أيضًا
العديد من تقنيات التصميم السياقي   – الاستعلام السياقي ونمذجة العمل
ومنذ عام 2012 نطبق على مسارنا نهجًا محددًا يدمج المبادئ الرئيسية لـ
التصميم السياقي ونمذجة حالة الاستخدام. .

يساعد العمل الجماعي خلال المشاريع الطلاب أيضًا على فهم وتطبيق المبادئ والمفاهيم

من منطقة إدارة المشروع وتعزيز نتائج دورة إدارة المشاريع. وأخيرا ، بعض لينة
يتم إنجاز مهارات مثل التواصل الجيد والعمل الجماعي الفعال ، وما إلى ذلك ، أثناء عمل المشروع.
تقدم الأقسام التالية مزيدًا من التفاصيل حول النهج.
3.1 مشاركة أصحاب المصلحة
المشاريع الأولى ، التي قمنا بتنفيذها في برنامج IS IS الجامعي ، تمت مناقشتها بواسطة الطلاب فقط
والمحاضرين. اختار كل فريق موضوع مشروعه الخاص – نظم المعلومات للجامعة ،
المدرسة ، المطعم ، إلخ. وضع الطلاب متطلبات لنمذجة هذه الأنظمة بناءً على
معرفتهم وخبراتهم العملية والمعلومات التي تم الحصول عليها من الكتب والأوراق والإنترنت
الموارد ، إلخ.
ومع ذلك ، تحليل نتائج مشاريع الطلاب بعد بدء برنامج IS IS الجامعية في عام 2006 ،
لاحظنا نماذج حالة استخدام ضعيفة وقوائم قصيرة لحالات الاستخدام المقترحة وسيناريوهات غير مكتملة. ال
يعتقد الطلاب أن العمل في المشاريع هو عمل إضافي فقط بدون فائدة قابلة للقياس. أعطوا
القرارات دون ملاءمة كبيرة لمشاريع محددة. ونتيجة لذلك كانت المشاريع تخطيطي ،
مع وظائف ضعيفة. لقد أدركنا أن السبب الرئيسي لهذه العيوب هو نقص الخبرة
للطلاب الجامعيين الذين لا يستطيعون إنتاج نسخة مقنعة من أنظمتهم.
إدراكًا أيضًا للأهمية والطبيعة الاجتماعية للمتطلبات لوظيفة IS التي قررناها
البحث عن مصادر أخرى لمتطلبات البرامج والبحث عن طرق لتحسين جودتها.
في عام 2012 قدمنا ​​لأول مرة مشاركة حقيقية لأصحاب المصلحة كجزء من المتطلبات
عملية هندسية في مشاريع الطلاب. حضر الطلاب الدورة IS تحليل وتصميم
طلب اختيار منطقة لمشروعهم حيث يمكن العثور على المستخدمين المحتملين – العملاء والمستخدمين والممارسين ،
الخ ، من أجل إجراء مقابلات معهم واستخدام المعلومات من هذه المقابلات ك
الطابق السفلي لوظائف أنظمة المشروع (كالويانوفا ، 2013).
بعد هدفنا في الحصول على متطلبات عالية المستوى ، أضفنا أيضًا بعض النماذج والتقنيات الإضافية
وأنشطة التعلم لدعم التواصل مع أصحاب المصلحة. استفسار سياقي وعدة
تم دمج نماذج محددة تدعم معالجة المقابلات في بداية الدورة إلى
إعطاء الطلاب نقطة انطلاق جيدة لاستنباط المتطلبات.
3.2 الخلفية النظرية لدورة تحليل وتصميم نظم المعلومات
المفاهيم النظرية الرئيسية للدورة تتعلق بكل من نظم المعلومات وحياة قاعدة البيانات
كما يتم تغطية أساسيات قواعد البيانات من خلال دورة نظم قواعد البيانات ، المقدمة في الفصل الدراسي السابق ،
هنا ينصب التركيز على نمذجة المجال وتفاصيل أكثر مع الرسوم البيانية لفئة UML لـ

نموذج التصميم.

خلال الدورة نوقشت جوانب مختلفة من تعلم المخاطر ، وتصنيفات متطلبات البرمجيات
قدمت (Sommervile) . تم إنشاء نمذجة حالة الاستخدام كمنهجية للعرض
المتطلبات الوظيفية لنظم المعلومات للمشاريع. يتم شرح المنهجية في
التفاصيل التي تشمل جميع عناصر النموذج – الجهات الفاعلة والأدوار وحدود النظام (لارمان ، 2004). كثير
يتم توفير أمثلة ، قوالب ، وما إلى ذلك لتوضيح النظرية (Cockburn ، ).
مع الأخذ في الاعتبار أن نمذجة حالة الاستخدام كنظام UP لا يشرح بالتفصيل كيفية الحصول على
المعلومات المطلوبة من بيانات المستخدم وفهم أن هذا المجال معقد للغاية بالنسبة للطلاب الجامعيين
الطلاب الذين ليس لديهم أي خبرات في المجال نستخدم بعض عناصر التصميم السياقي

يوفر التصميم السياقي (Beyer، 1993) تقنيات ونماذج محددة تساعد المحللين على إيجادها
المعلومات من المجال. نماذج عملها مفهومة من كلا الجانبين – العملاء و
المطورون / المحللون وهم أيضًا مناسبون جدًا لعملية التعلم. نستخدم ثلاثة أعمال
النماذج – نموذج التدفق ونموذج التسلسل ونموذج القطع الأثرية الأكثر ملاءمة لنهجنا:
• نماذج التدفق – تمثل المعلومات حول الأدوار والأفراد وأنشطتهم و
كيف ترتبط ببعضها البعض ؛
• نماذج التسلسل – وصف كيفية تحقيق مقاصد محددة للمستخدمين في عدة خطوات ؛
الأعطال المحتملة ، خطوات بديلة ؛
• نماذج المصنوعات اليدوية – شرح مهم لوثائق النظام وغيرها من المصنوعات اليدوية.
يتم استخدام النماذج لالتقاط المعلومات من المقابلات بطريقة أكثر طبيعية. هم كذلك
مفيد جدًا في الخطوة التالية – استخدم نمذجة الحالة ومناسبًا جدًا للطلاب غير العمليين
تجربة.
علاوة على ذلك ، لكل مشروع مجموعة من المتطلبات التفصيلية للرسوم البيانية لـ UML وتوضح التصميم
نموذج النظام. هنا في الغالب التسلسل ، يتم استخدام المخططات التخطيطية ، النشاط. بالإضافة إلى ذلك ، الطبقة
تعتبر المخططات دقيقة لنموذج المجال.

العملية

بالنسبة للدورة ومشاريعها لتطوير نظم المعلومات يتم اتباع العملية الموحدة.
يتم شرح الإطار النظري لـ UP بالتفاصيل ، خاصة المرحلتين الأوليين – التأسيس
وقد تم تناول التفصيل بقوة أثناء الدورة ، لأنهما مرتبطان ارتباطًا وثيقًا بالتحليل
وتصميم التخصصات.
نظرًا لأن UP لا تنطبق فقط على استخدام نمذجة حالة الاستخدام ونموذج OO ، ولكنها أيضًا عملية تكرارية للغاية
مناسبة للعملية التعليمية. ونستخدم هذا النهج التكراري لتقديم النظرية والعملية
المهمة بشكل متزايد ، مع إضافة المزيد من المعلومات في كل خطوة جديدة.
3.4 الخطوات
في هذا القسم يتم عرض الخطوات الرئيسية لعمل المشروع باتباع جميع عناصر العمل على
المشاريع والنواتج المقابلة.
المقابلات والنماذج السياقية
يبدأ عمل المشروع بمقابلات مع المستخدمين أو العملاء المحتملين. مقابلتان على الأقل
يجب أن يقدمه كل فريق ويجب على كل طالب المشاركة في مقابلة واحدة على الأقل. نحن
نوصي الطلاب بتقديم المقابلات في بيئة العمل الحقيقية لأصحاب المصلحة.
تقوم الفرق بإعداد أسئلة للمقابلة مقدمًا. بعض الاستبيانات يمكن إرسالها قبل
مقابلة أيضا. أثناء المقابلة ، يقوم الطلاب بتدوين الملاحظات وبعد كل مقابلة يقومون بإعداد:
• نموذج التدفق مع الأدوار الرئيسية والأفراد وأنشطتهم.
• العديد من نماذج التسلسل للوصول إلى مقاصد محددة ، وذكر من خلال المقابلات.
• عدة نماذج من القطع الأثرية التي نوقشت خلال المقابلة.
يقدم النوعان الأولان من النماذج قبوًا لالتقاط سلوك المستخدم ، وهو الثالث
تهم الجانب المعلومات من الأنظمة.
بعد ذلك ، يتم دمج النماذج الخاصة من المقابلات المختلفة ، مما يدل على العمل المشترك
الأنماط والاستراتيجيات عبر جميع المستخدمين – عمليات العمل الحقيقية. يتم دمج جميع نماذج التدفق في

أكملت واحدة. يتم استكمال نماذج Sequence وموحدة وتصبح نماذج Artefact
كاملة ومتماسكة.
بعد الحصول على الصورة الكاملة من المقابلات ، تقوم جميع الفرق بتحليل المتطلبات الكاملة للاستكشاف
فواصل ، تناقضات ، عناصر مفقودة. بناء على هذا التحليل والطموح لتطوير أفضل
منتج برمجي يعيد كل فريق تصميم الرؤية الأولية ويضع رؤيته الخاصة للجديد
النظام الذي سيتم تصميمه.
استخدم نموذج الحالة والمتطلبات الوظيفية وغير الوظيفية
العنصر الأساسي لمشروع تحليل وتصميم IS هو نمذجة حالة الاستخدام. نموذج حالة الاستخدام
يقدم وظائف النظام من حيث حالات الاستخدام والجهات الفاعلة التي تتفاعل مع النظام. إنه
يرسم أيضا حدود النظام.
وصف حالات الاستخدام مباشرة من مقابلات المستخدمين ووثائق المتطلبات الأخرى أمر شاق
المهمة ، خاصة عندما يتعلق الأمر بطلاب المرحلة الجامعية دون خبرة عملية. بما في ذلك
ثلاثة نماذج مذكورة أعلاه كخطوة أولى في نهجنا نعطي الطالب نقطة بداية جيدة
لاستخدام نمذجة الحالة.
بما أن نماذج تدفق الأقراص المضغوطة تصف الأدوار وأنشطتها فهي مصدر جيد لتحديد مختلف
الجهات الفاعلة / الأدوار التي تعمل مع النظام. لذا يمكن للفرق تحديد المجموعة الأولى من الممثلين
النظام. تُظهر نماذج التدفق أيضًا أنشطة المستخدمين وأهدافهم وبعض الأعمال الفنية المهمة. ك
ينتج عن نموذج حالة الاستخدام مع معظم الممثلين والأهداف وقائمة أولية لحالات الاستخدام التي يمكن تسميتها على
هذه اللحظة.
الأنشطة الموضحة في نماذج التسلسل وكذلك الأنشطة من نماذج تدفق الأقراص المضغوطة الموجودة
الطرق التي يمكن للمستخدمين استخدامها للعمل مع النظام على مستويات مختلفة. نماذج التسلسل جيدة
مصدر لخطوات حالات الاستخدام ؛ يمكن استخدام الأعطال لفصل الأنشطة أو البديل
يمكن دمج السيناريوهات والأهداف والمحفزات بنجاح في حالات الاستخدام الكامل
الأوصاف.
هنا يتم أيضًا إنشاء نموذج لوصف حالة الاستخدام الكامل لكل مشروع و
أوصاف العديد من حالات الاستخدام الأكثر أهمية أو محفوفة بالمخاطر.
في هذه الخطوة ، يتم أيضًا عرض المتطلبات غير الوظيفية لأول مرة. بعد
توصية UP نعتمد على نموذج (F) URPS + ، حيث سهولة الاستخدام والموثوقية والأداء و
يتم تقديم الدعم في التفاصيل ، مشيرا إلى قيود محددة للنظام النامية.
تصميم IS – نمذجة المجال ، مخططات UML
علاوة على ذلك ، يركز العمل على المشاريع على نماذج المعلومات للأنظمة. يعمل كل فريق
على نموذج المجال ، الذي يقدم القطع الأثرية والمفاهيم في العالم الحقيقي كأجزاء من منطقة المشكلة التي
خاص بالمشروع. هنا يحظى الطلاب أيضًا بدعم من النماذج المتقدمة السابقة.
يمكن العثور على الكثير من العناصر والمفاهيم المهمة في نماذج التدفق. نماذج Artefact أيضا
توفير مصدر جيد للعديد من عناصر المجال. والأوصاف النصية لحالات الاستخدام للغاية
مفيد لاكتشاف عناصر المجال أيضًا. ونتيجة لذلك ، ليس فقط الجانب الديناميكي للنظام
على غرار ، ولكن أيضا ثابت.
علاوة على ذلك ، تم إعداد مجموعة من الرسوم البيانية لـ UML لتفصيل سلوك النظام ، على سبيل المثال ،
التسلسل والنشاط والرسوم البيانية للدولة. يتم رسم الرسوم البيانية للصف لتفصيل جزء المعلومات من
النظام.
يقوم كل فريق أيضًا بإعداد القصص المصورة لتقديم ليس فقط أنشطة المستخدم على النظام ولكن أيضًا بعض
الممارسات اليدوية ، المفاهيم الأولية لواجهة المستخدم ، قواعد العمل ، إلخ.
باتباع الخطوات المقترحة ، يحصل فريق الطلاب أخيرًا على كامل وصحيح ومفصل
وصف النظام المراد تطويره