4.3. Проектирование баз данных

Проектирование базы данных является одним из этапов жизненного цикла ИС. Ввиду сложности этот этап выполняется, как правило, коллективом разработчиков и включает следующие работы:

• анализ предметной области;

• проектирование и непосредственно кодирование (создание запросов и приложений);

• тестирование и сопровождение.

Анализ предметной области

Проектирование баз данных начинается с анализа предметной области, в которой будет работать ИС. Как правило, этот этап выполняется разработчиками ИС совместно с заказчиком. Обычным языком описываются информационные объекты, их свойства, их взаимосвязи, описываются пожелания будущих пользователей. Результатом такой работы является техническое задание на разработку ИС. В техническом задании более строго указывается список исходных данных, список запросов к ИС, список выходных данных, оговаривается интерфейс, определяющий переход от представления данных в БД к представлению, принятому среди пользователей, и обратно. В общем случае пользователи представляют данные в виде документов различных видов, от произвольных текстов до справок и таблиц фиксированного формата. Затем собственно и начинается проектирование базы данных.

Проектирование баз данных осуществляется на двух уровнях — физическом и логическом. На физическом уровне решаются вопросы размещения данных на внешних носителях. Во многом эта работа выполняется СУБД автоматически без участия разработчика.

На логическом уровне составляется общий список полей, который может насчитывать от единиц до тысяч. Описывают каждое поле по типу данных. Общий список полей разбивается на основные таблицы. Дальнейшее рассмотрение информационной структуры приводит к разбиению — нормализации — основных таблиц на более мелкие с целью избежания многократно повторяющихся данных в записях, что уменьшает объем памяти, занимаемый базой данных на диске, и обеспечивает непротиворечивость данных в БД.

Процесс нормализации имеет итерационный (пошаговый) характер, осуществляется методом нормальных форм. Суть метода состоит в последовательном переводе таблицы из одной нормальной формы в другую, причем каждая последующая устраняет определенный вид функциональной зависимости между полями таблицы. Всего в теории описаны шесть нормальных форм, на практике чаще всего применяются первые три.

Первая нормальная форма. Отношение называется приведенным к первой нормальной форме, если все его атрибуты атомарны (неделимы). Например, отношение, содержащее поле ФИО, не приведено к первой нормальной форме, если в запросах БД требуется выделить отдельно фамилию или имя. Разработчики БД изначально строят так исходное отношение, чтобы оно было в первой нормальной форме.

Вторая нормальная форма. Для приведения отношений ко второй нормальной форме введем понятие функциональной зависимости. Функциональная зависимость полей — это зависимость, при которой в строке определенному значению ключевого поля соответствует только одно значение не ключевого поля. Функционально не ключевое поле зависит от составного ключа, но не зависит от любого поля, входящего в составной ключ. Например, в отношении СТУДЕНТ (ФАМИЛИЯ, ИМЯ, ОТЧЕСТВО, ФАКУЛЬТЕТ, КУРС, ГРУППА) первичным ключом является совокупность полей ФАМИЛИЯ + ИМЯ + ОТЧЕСТВО. Поля ФАКУЛЬТЕТ, КУРС, ГРУППА функционально полно зависят от составного ключа. Отношение находится во второй нормальной форме, если оно находится в первой нормальной форме, и каждое не ключевое поле функционально полно зависит от составного ключа. Например, в отношении УСПЕВАЕМОСТЬ (НОМЕР ЗАЧЕТКИ, ФАМИЛИЯ, ДИСЦИПЛИНА, ОЦЕНКА) составным ключом является совокупность НОМЕР ЗАЧЕТКИ + ДИСЦИПЛИНА. Это отношение находится в первой нормальной форме, но оно не находится во второй нормальной форме, так как поле ФАМИЛИЯ не имеет полной функциональной зависимости от составного ключа. Для перевода этого отношения во вторую нормальную форму необходимо исключить из него поле ФАМИЛИЯ, так как оно функционально зависит от НОМЕРА ЗАЧЕТКИ. Т.е. исходное отношение необходимо разбить на два связанных отношения УСПЕВАЕМОСТЬ (НОМЕР ЗАЧЕТКИ, ДИСЦИПЛИНА, ОЦЕНКА) и СПИСОК (НОМЕР ЗАЧЕТКИ, ФАМИЛИЯ). Связь здесь осуществляется по полю НОМЕР ЗАЧЕТКИ.

Третья нормальная форма. Третья нормальная форма позволяет устранить транзитивную зависимость. Транзитивная зависимость существует в отношении, если существуют два описательных поля, в которых первое зависит от ключа, а второе зависит от первого. Отношение находится в третьей нормальной форме, если оно находится во второй нормальной форме, и каждое не ключевое поле не транзитивно зависит от ключа. Например, в отношении СТУДЕНТ (ФАМИЛИЯ, ФАКУЛЬТЕТ, НАЗВАНИЕ вуза, АДРЕС) поле АДРЕС транзитивно (через поле НАЗВАНИЕ вуза) зависит от ключа ФАМИЛИЯ. При заполнении экземплярами такого отношения поле Адрес будет многократно повторяться. Для устранения транзитивной зависимости в классе используется расщепление отношения на несколько. Например, отношение СТУДЕНТ расщепляется на два: СТУДЕНТ (ФАМИЛИЯ, ФАКУЛЬТЕТ, НАЗВАНИЕ вуза), ВУЗ (НАЗВАНИЕ вуза, АДРЕС) связь по полю НАЗВАНИЕ вуза. Процесс нормализации заканчивается созданием схемы данных, в которой указываются все нормализованные таблицы с их полями и взаимосвязями между ними. Указываются типы взаимосвязей.

Нормализация схемы базы данных способствует более эффективному выполнению системой управления базами данных операций обновления базы данных, поскольку сокращается число проверок и вспомогательных действий, поддерживающих целостность базы данных. При проектировании реляционной базы данных почти всегда добиваются второй нормальной формы всех входящих в базу данных отношений. В часто обновляемых базах данных обычно стараются обеспечить третью нормальную форму отношений.

5. Компьютерные технологии в работе психолога

5.1. Возможности on-line консультирования

Интернет психологическая диспетчерская служба

Идея любой диспетчерской службы — аккумулировать информацию из разных источников и предоставлять ее по необходимости другим субъектам, которые в ней заинтересованы. В нашей ситуации родители, психологи, педагоги выступают носителями различной ценной информации о ребенке, которой они могут обмениваться в online режиме, создавая единую карту знаний о ребенке. Это позволяет и родителям, и психологу, и педагогу находиться в едином семантическом поле, говорить на одном языке. Постоянный обмен информацией дает возможность отслеживать ход сопровождения ребенка, вносить необходимые изменения. Вместе с тем, нарушения в прохождении информации, наоборот, тормозят коммуникацию и могут приводить к снижению результативности. Технология диспетчерской достаточно проста. Родитель и психолог договариваются об определенном времени, когда они встречаются в сети (ICQ или других подобных сервисах) и обмениваются информацией: родитель со своей стороны, а психолог или педагог — со своей. Когда можно использовать такую форму взаимодействия?

— Когда родители не могут часто (ежедневно) приходить в школу для взаимодействия;

— когда необходим самый тесный контакт семьи и школы в решении проблем ребенка.

Вариантом диспетчерской является «Служба связи со школой», когда ежедневно родителю с помощью одного из сетевых сервисов отправляются оценки ребенка, предметные области, которые стоит «подтянуть» или за которые стоит похвалить, расписание уроков, домашнее задание. Для родителей особых детей это также необходимо, потому что, только работая в ежедневном режиме получения информации можно не «запускать» обучение ребенка и оперативно им управлять.

Служба Интернет-доверия

Идея службы доверия в том, чтобы в online режиме оказывать психологическую поддержку родителям по любым вопросам, которые имеют отношение к обучению, развитию, воспитанию детей. В частности, речь идет о консультировании в сети в режиме реального времени. В отличии от линии «вопрос — ответ», где ответ следует за вопросом через достаточно длительный интервал времени, online консультирование предполагает выстраивание полноценной психологической консультации в режиме реального времени или в режиме, предельно приближенном к нему. Это позволяет родителям особого ребенка вместе с психологом оперативно искать ответ на сложившуюся трудную ситуацию или нестандартный случай. Для организации online консультации психолог и родитель встречаются в сети (в той же ICQ) и начинается процесс взаимодействия, когда родитель описывает свою ситуацию, а психолог через систему специальных вопросов помогает ему прояснить случившееся и найти выход. Важно отметить, что процесс сетевого консультирования очень непрост. Мы не можем видеть невербальные проявления человека, его реакции, что затрудняет считывание информации и прояснение ситуации. Кроме того, сетевое консультирование требует от специалиста умения четко формулировать вопросы, подбирать слова, чтобы все трактовки были безопасны, однозначны, конкретны и доступны. Уместным здесь является использование «смай ликов», которые помогают обозначить эмоциональное состояние в режиме «здесь и теперь». Также очень важным является умение реализовывать деятельностное консультирование, когда мы не даем сразу готовых решений, а подводим клиента к открытию способа действий. Для этого требуется владение техниками постановки вопросов, интерпретации, самораскрытия специалиста, возможностей свободного рассказа, технологиями использования сказок, метафор, историй, кейсов в рамках online консультирования. Полезным будет использование техник работы с фразами, которые предъявляет клиент. «Цепляясь за слова», можно многого достичь в прояснении ситуаций. И, конечно, необходимо всегда помнить о главном правиле «не навреди» в выстраивании общений в диаде «Психолог — клиент» и о принципе «надо работать так, чтобы захотелось прийти еще».

Близка к консультированию и такая форма, как «Сетевое проектирование в режиме реального времени. Марафон идей». На самом деле, косультирование может включать в себя сетевое проектирование как этап. Такая форма предполагает, что родитель, психолог, возможно, учитель собираются в сети и придумывают пути решения нестандартной проблемы. Здесь уже нет подведения к открытию знаний родителями. Ведь перед собравшимися стоит конкретная задача нахождения оптимальных действий в той или иной ситуации. Здесь все технологично. Конечно, та кая форма работы не исключает прояснения причин, но в большей мере — это своеобразный мозговой штурм, где идет генерация идей с последующей их оценкой и выбором нескольких наиболее адекватных. Процесс организации «Марафона идей» в сети практически не отличается от мозгового штурма в реальной жизни:

1. ставится проблема;

2. «набрасываются» любые идеи в течение определенного времени, причем безоценочно;

3. происходит оценка идей и выбор тех, которые можно наиболее оптимально использовать в данной ситуации.

Такая форма может быть использована: — когда родитель и психолог четко осознают причину проблемы и необходимость найти эффективные пути ее решения; — когда необходимы нестандартные решения знакомой, часто повторяющейся проблемной ситуации. Например, ребенок изо дня в день не моет руки и никакие воспитательные меры не помогают. Наряду с работой с родителями часто возникает потребность «свести» вместе в сети родителя (ей) и ребенка, организовав процесс совместной коммуникации. Это особенно необходимо, когда родители и дети имеют разные точки зрения на возникшую проблемную ситуацию. Например, мама ругает ребенка с особыми потребностями за тройки, хотя для ребенка отметка 3 — это предел его возможностей. Здесь необходимо, чтобы мама и ребенок высказали взаимные претензии, договорились об определенных моментах, или убедились через слова взрослого или ребенка, что с сегодняшнего дня родитель (ребенок) будут подругому относиться друг к другу. Также подобные мероприятия бывают нужны, чтобы показать родителю «детский взгляд» на проблему. Процесс может быть организован в виде двустороннего общения, когда «на одной стороне» находится психолог, а на другой ребенок с мамой в рамках ICQ/Skype. Также возможен вариант трехстороннего общения, когда мама общается с рабочего компьютера (или ребенок со школьного) или в ситуации, когда дома несколько компьютеров, подключенных к сети Интернет. Процесс выстраивания детско-взрослого консультирования напоминает по форме консультирование взрослых. Техники его организации могут быть различны в зависимости от цели, проблемы. В качестве одного из вариантов его организации в сети может выступать следующая технология.

1. Обозначаются цели общего сбора у компьютера мамы и ребенка.

2. Ребенок и мама «рисуют» в сети воображаемый портрет друг друга и затем говорят, что им особенно нравится друг в друге.

3. Родитель и ребенок или только ребенок обозначают 1—3 характеристики, которые бы они хотели изменить друг в друге.

4. Идет обсуждение обозначенных характеристик по одной или пакетом.

5. Происходит выработка договоренностей.

6. Фиксация договоренностей в виде сетевого дого вора. Обычно я предлагаю по завершении консультирования сделать реальный договор, под писать его и повесить на стенку.

7. Подведение итогов.

Совместный процесс детско-родительского консультирования более труден и непредсказуем в организации по сравнению с индивидуальным консультированием ребенка или родителя и требует от консультанта еще более тщательного отношения к словам, наличия хороших навыков поиска решений решения, модерирования и арбитража конфликтных ситуаций в режиме «здесь-и-теперь». Хорошо, если при подобном консультировании мы подключаем сетевые графические сервисы, документы Google, где можно в режиме реального времени рисовать, создавать тексты, презентации. Выход на совместную деятельность в сети всегда помогает вывести решение конфликтов в новую, конструктивную плоскость, а после подписания договоренностей есть шанс попробовать эту договоренности в деятельности, шанс почувствовать дополнительную взаимную поддержку и принятие. Получать поддержку, позитивное подкрепление — это всегда приятно, а родителям особого ребенка — вдвойне. Это необходимо, чтобы родители поверил в свои силы, поверили в ребенка, получили заряд бодрости и начали действовать с утроенной энергией. Для этого в рамках online консультирования родителей, детско-родительского консультирования, мозгового штурма можно использовать «Позитив-сервис», а также непрямые формы просвещения. «Позитив-сервис» — простой прием организации сетевого взаимодействия с родителями, идея которого заключается в том, что мы периодически по ходу общения посылаем им позитивные сигналы и даем возможность поделиться своими позитивными открытиями. Это могут быть целые большие фрагменты в общении, когда мы хвалим родителя, а родитель делится своим позитивом. На самом деле включение таких моментов имеет еще один глубокий смысл — мы приучаем родителей позитивно смотреть на мир и на ребенка, уметь на ходить и подмечать его минимальные продвижения . Как это можно организовать?

— Это может быть «вплетение» смайликов, значков, позитивных слов, фраз в тексты;

— это может быть внезапно возникший фрагмент текста, где мы отмечаем позитивные моменты;

— похвала может предшествовать, а затем подкреплять разбор трудной ситуации; — это может быть специально организованная ситуация, когда мы подводим родителей к тому, что они должны описать чтото позитивное.

Например — маленькое достижение ребенка. Это должно восприниматься родителями как нечто естественное. Можно придумать много различных форм. Главное, чтобы позитивное подкрепление было искренним — только тогда оно становится источником развития и мощной поддержки. Наряду с позитивными моментами не менее важной технологией формирования нужных установок у родителей являются непрямые техники просвещения — еще один подход в дистанционных коммуникациях. Суть его в том, чтобы в ненавязчивой форме пре поднести собеседнику новые технологии, определенный подход, стиль жизни. Порой это бывает важным в работе с родителями, которым, наряду с простой поддержкой, необходимо ненавязчиво вселить уверенность, показать оптимальный способ действия, культурный образец, изменить родительскую установку, не вызвав у человека и тени сомнения, что его хотят чемуто научить или дать совет. Ведь не все любят прямые советы. Для этого в дистанционном общении есть ряд способов: — невольно брошенная ссылка на интересный материал для ознакомления; — включение цитаты, притчи — из серии «сама только увидела, понравилось и вам рекомендую»; — вплетение в разговор личностных историй успеха, историй успеха других родителей и т. д. Таковы базовые приемы, которые мы использовали в организации поддержки семьи особого ребенка и которые привели нас к успеху. Но успешность, связанная с использованием тех или иных технологий, определяется не только используемыми технологиями и их сочетанием, но и личностью самого специалиста, который осуществляет процесс сопровождения. Именно от профессиональных умений, личностных особенностей, харизмы специалиста зависит то, станет ли технология в его руках уникальным инструментом в сопровождении семьи особого ребенка или потеряется во всем многообразии приемов, форм, методов. И главное, всегда надо помнить о том, что нет трудных или легких родителей — есть мы как профессионалы, наши возможности и наши технологии. Именно они определяют успех взаимодействия с любой семьей.

5.2 Электронные тесты

Существуют различные виды тестов, так для тестирования можно применить так называемую закрытую форму тестов. Пользователю представлен вопрос или утверждение, а также варианты ответов. Причем количество самих ответов и правильных из них может быть неограниченно. Тест может быть, охарактеризован как эффективный при условии, что он удовлетворяет определенным требованиям.

Основные требования следующие: надёжность, валидность и дискриминативность.

Надёжность теста – это характеристика методики, отражающая точность психодиагностических измерений, а также устойчивость результатов теста к действию посторонних случайных факторов. При этом надёжность бывает нескольких видов:

1) ре-тестовая надёжность – когда рассматриваются показатели при повторном исследовании испытуемых с помощью одного и того же теста по прошествии времени;

2) надежность частей теста – получается путём анализа устойчивости результатов отдельных совокупностей тестовых задач или отдельных частей теста.

Когда тест не может дать тот же самый результат для некоторого испытуемого (при условии, что этот испытуемый не изменился) в различных условиях, – значит, не все в порядке. Способ измерения ре-тестовой надёжности очень прост. Вычисляется корреляция показателей для выборки испытуемых, протестированных в двух случаях. Удовлетворительным наименьшим значением для ре-тестовой надежности является 0,7. Указанный предельный коэффициент надежности в известной мере условен. Для проективных и некоторых других тестов личности показатель ре-тестовой надежности может быть ниже, при этом диагностическая ценность методики не снижается.

Средняя величина корреляции одного теста или задания со всем тестами или заданиями из генеральной совокупности называется коэффициентом надежности. Квадратный корень из коэффициента надёжности является корреляцией данного теста или задания с истинным показателем. Однако на практике невозможно точно вычислить это теоретическое значение надежности , потому что количество разработанных нами заданий и тестов не является бесконечным. Это означает, что надежность некоторого теста можно оценить лишь приблизительно.

Таким образом, на практике коэффициенты надежности основаны на корреляции одного теста с другими, и эта оценка может быть не очень точной. Это, означает, что имеющая более существенное значение корреляция теста или задания с истинным показателем тоже может быть оценена неточно.

Тесноту связи между качественными признаками X и Y измеряют с помощью коэффициента ассоциации. Где Х – вид теста, а Y – результаты тестирования. В простейшем виде формула, по которой рассчитывается этот показатель, выглядит следующим образом:

, (8.1)

где a, b, c, d – численности коррелируемых групп.

Коэффициент ассоциации, как и пирсоновский коэффициент корреляции, изменяется от -1 до +1. Значимость можно проверить с помощью t-критерия Стьюдента. Нулевую гипотезу, которая сводится к предложению, что в генеральной совокупности этот показатель равен нулю, отвергают, если

, (8.2)

где n – количество тестируемых, к_a – коэффициент ассоциации, t_st – t-критерий Стьюдента, для принятого уровня значимости  и числа степеней свободы k = n – 2.

Так как коэффициент ассоциации имеет прямое отношение к пирсоновскому критерию ², на котором он основан, то распределение вероятных значений критерия ² является непрерывным. Качественные же признаки дискретны, их числовое значение не распределяются непрерывно. Учитывая эту особенность, в формулу (8.1) принято вносить поправку Йейтса на непрерывность вариации, равную половине объёма выборки. И формула (8.1) принимает следующий вид:

. (8.3)

Тест называется валидным, если он измеряет то, для измерения чего он предназначен. Однако такое определение не разъясняет удовлетворительно значения валидности. В этом случае возникает новый вопрос: как мы узнаем, что тест измеряет то, для чего он предназначен? В действительности, существует много различных способов доказательства валидности тестов, и каждый из них соответствует разным аспектам этого значения.

Говорят, что тест является, очевидно, валидным, если о нем складывается впечатление, что он измеряет именно то, что подразумевается, особенно, с точки зрения испытуемых

Конкурентная валидность – эта валидность оценивается по корреляции результатов данного теста с результатами других тестов. Так, если мы пытаемся установить конкурентную валидность некоторого теста интеллекта, мы будем изучать его корреляцию с другими тестами, валидность которых установлена.

Содержательная валидность. Этот термин применяется, в основном, по отношению к тестам достижений и может быть просто объяснён следующим образом. Если можно показать, что задания теста отражают все аспекты исследуемой области поведения, то тест является, по существу, валидным, при условии, что инструкции изложены ясно. Содержательная валидность не сводится к простой очевидной валидности, которая связан с внешним видом заданий теста. Если в тесте математических навыков тестируется умение перемножать выражения скобках и имеем задания вида (y + 2k)(2y – 3x) = ?, то трудно оспаривать валидность этого задания. Очевидно, содержательная валидность полезна только для тех тестов, для которых, как в данном случае, смысл, измеряемого параметра полностью ясен.

Дискриминативность – это способность отдельных заданий теста и теста в целом дифференцировать обследуемых относительно “максимального” и “минимального” результата теста. При помощи тщательного конструирования теста можно обеспечить соответствующий уровень дискриминативности, а это именно то, в чем тесты значительно выигрывают по сравнению с другими формами испытаний. В общем, было обнаружено, что в оценке может быть использовано около девяти градаций [1], а в опросах, вероятно, наиболее эффективно использовать три градации: ниже среднего, средний уровень и выше среднего. Дискриминативность измеряется показателем дельта Фергюсона и принимает максимальное значение при равномерном распределении показателей (δ = 1).