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F4－03 校務の情報化 表計
青森県総合学校教育センター Ｆ４－０３ 情報教育長期研究講座報告[2008.3] 校務の情報化 表計算ソフトとデータベースを連携させた成績処理システムの構築 青森県立三沢商業高等学校 要 教諭 伊 藤 博 文 旨 現在，校務処理においてコンピュータを利用する頻度は高まるばかりである。本校でも入学者 選抜処理から調査書作成まで，データベースソフトを利用した支援システムが稼動している。 しかし，コンピュータの性能やOSが進化する一方で，データベースソフトは旧来の状態のまま 運用され続け，様々なトラブルが発生するようになってきた。本研究では，次世代の校務支援情 報処理システムの開発を見据え，その一部分である成績処理システムを構築した。 キーワード：表計算ソフト Ⅰ データベースソフト 連携 成績処理 低コスト はじめに 本校ではデータベースソフトMRDB(ティーディーシーソフトウェアエンジニアリング株式会社)を利用し， 生徒の名簿や住所，保護者の氏名，成績，出欠席の記録，身体測定の結果など広範にわたる情報を管理し， それらをもとに通知票の発行や送付用封筒宛名印刷，成績会議資料の提供，調査書の作成支援など，さまざ まな情報サービスを提供している。 １９９６年に導入されたMRDBは，その後価格の高さから予算措置がかなわず，現在までバージョンアップ 等のメンテナンスは行なわれていない。その間，クライアントマシンは次々と進化し続けた。 Windows XP(Microsoft Corporation)が導入され始めた頃からデータを読み込めなかったり，処理途中で ネットワークのトラブルが発生するなどの不具合が出始めた。また，制度面でも入学定員削減によるクラス 数の変化や入試制度改革などの変革があったにもかかわらず，出力帳票類を調整しただけの無理な変更で済 ませてしまっていた。この背景には，システムを開発したときの設計書や，設定に関する資料が残っておら ず，不具合解消のためにはどこをどう調整したらよいのかを見極めることが困難であったことがある。 このような状況から脱却するためには，新たなシステムの構築が急務であると考えた。近隣の高校で業者 に委託して開発してもらったシステムを見せていただいたが，その完成度は高く，なかなか真似のできる代 物ではないことは自明であった。当然その費用も相当高額であり，事務長と相談したものの本校では同じも のを導入できる予算はないこともわかった。 低コストで，現在のシステムに劣らないサービスを提供できる，新システムの開発を行なうことにした。 Ⅱ 研究のねらい 現在本校で稼働している校務支援システムの後継となるシステムを構築する。具体的には，入学者選抜時 の受検番号付与から，調査書作成や成績証明書の交付までサポートできるシステムで，入学者選抜処理，定 期考査の成績処理，生徒および保護者に関する住所等の情報管理，保健に関するデータ管理，出欠席処理， 調査書作成支援および成績証明書のデータ管理が含まれる。予算措置はほとんどない状況で，開発時から稼 動時まで低コストで運用できることが望ましい。また，重要性の高いデータを扱うことから，システム全体 の信頼性も求められる。さらに管理者の負担軽減を図り，作業を分担して行なうことと，情報漏えいを防止 する機密性の両方をバランスよく実現する。 ただし，研究時間は限られているため，あとから容易に機能追加できるような設計を心掛けながら，シス テムの根幹をなす成績処理システムを作成することをねらいとする。 さらに，後々のことを考え，開発時の考えや設定の記録を残しておかなければならないと考え、マニュア ルもあわせて整備することにした。 Ⅲ 研究の仮説 成績データおよび教科の出欠席数入力は教科担当者が，ホームルーム出欠席数の入力はクラス担任が行な い，データの取りまとめと各種帳票類の出力はシステム管理者が行なう。このことから，入力に使用するソ フトは多くの教職員が使い慣れている表計算ソフトを，データの出力および保管は限られた管理者が行なう ことから，複数のワークシートに分かれたデータを１つのデータベースにまとめて管理できるデータベース ソフトを利用するのが望ましいと考えた。 ソフトの選定に際しては，低コストで導入可能なものを選択する。中央省庁ではすでに導入が始まってい るOpenOffice.org(OpenOffice.orgによって開発が続けられているオープンソースソフト)は無料で利用でき るフリーウェアであり，そのコストは当然ゼロである。今回の研究で必要な，表計算ソフトとデータベース ソフトが含まれていることから，OpenOffice.orgの採用を検討する。広く使われている表計算ソフトとデー タベースソフトウェアを連携させることにより，使いやすさと管理しやすさが両立できる校務支援情報処理 システムが構築できるのではないかと考えた。 Ⅳ 研究の実際とその考察 １ 現在稼動している校務支援システムについて (1) 導入の経緯 かつて本校では，汎用コンピュータによって成績処理，保健管理，生徒情報管理を行なうことができる プログラムが稼動していたそうである。その汎用コンピュータが機種更新によってWindowsベースのクラ イアントサーバシステムに置き換わり，それまで行なわれていた情報処理サービスをWindows上のデータ ベースソフトによって作成し直す必要が生じ，導入されたのがデータベースソフトのMRDBだったそうで ある。ソフト選定の経緯について当時を知る方に話を伺うと，「世の中ではネットワークセキュリティ の技術がまだ浅く，販売実績の高いソフトを使った場合，万が一情報が漏れたとき，中のデータを見ら れてしまう可能性が高い。MRDBの拡張子はあまり見慣れないので，そのデータであれば，ファイルを開 こうとしてもMRDB以外のソフトでは中のデータを見ることは容易ではない。高額なソフトなので，個人 所有者はまずいないだろう」という理由で導入したそうである。 (2) 稼働状況 現在MRDBで作成されたデータベース上では，入学者選抜処理，生徒名簿管理，出欠席管理，成績処理， 調査書作成支援機能が稼動中である。すべての処理がMRDBの中で行なわれ，入力画面の表示や帳票出力 も内部処理されている。 (3) 運用上の不具合 MRDBは高額（10クライアントライセンスで50万円程度）なため，導入以来バージョンアップ等を行なっ ていない。クライアントマシンとしてWindows XPが導入され始めた辺りから，データを読み込めなかっ たり，参照先の情報が勝手に書き換わったり，出力帳票にデータが書き込まれなかったりするなど，動 作が不安定になった。また，入学定員の変更によるクラス数の減少により，各種帳票のデザインを変更 したが，出力すべき部分を削り取っただけで，内部の計算処理は変更していない。出力された数値を検 算して不具合が認められないためそのままにしてあるが，処理内容としては好ましい状態ではない。 ２ 新システム構築に向けた準備 (1) 新システム導入の必要性 まず１つめは，現在稼働している校務支援情報処理システムの不具合を解消したいと思いデータベース の内部を見たが，初めて見る画面構成や設定の方法が理解し難かったことがあげられる。設計されたと きの資料もなく，どの項目とどのデータが連携しているのか把握不能であった。 ２つめは，昨年度本校が文部科学省より教育課程に関する研究の指定を受け，特に学習評価に関する研 究を行なったことに関連する。これから観点別評価を軌道に乗せるにあたって，成績処理の方法も見直 しが必要となる。特に帳票類は大幅な仕様変更が必要であるが，現システムではそれが困難である。 ３つめは，今後異動等により管理者が変わった場合，現システムの管理方法に関する資料が全く残され ていないため，引き継ぎに支障が予想されることである。また，これから現システムに関する資料を整 備するにも多大な困難が予想される。 これら現システムの短所に暫定的な手直しをいくつも加えるよりも，広く使われているソフトウェアを 利用し，ゼロから新システムを構築した方がむしろ合理的であると考えた。データベースソフトウェア など，現段階では使いこなせる職員が少ないものでも，広く使われているソフトウェアであれば，わず かなスキルアップで理解可能になると思われる。新システムの構築時に，設計資料や利用マニュアルを あわせて整備することで，メンテナンスも容易になると考えた。 (2) 使用ソフトの選定 本校専用のシステム設計・作成を業者に依頼した場合，近隣の高校の例からも，費用は１００万円を超 えることが予想される。本校ではそれほどの予算を認めてもらうことはほとんど不可能である。導入コ ストは極めて低く抑えることが必須である。 ２００６年末に，中央省庁でフリーウェアの導入を検討する旨の報道がなされた。コスト削減の考えは 省庁に限らず，自治体や民間企業でも声高に叫ばれ，学校現場も例外ではない。 このことから，オープンソースのフリーウェアであるOpenOffice.orgの導入を検討することとした。 (3) サーバのセットアップ 本校では現在，ユーザ認証とMRDB用のサーバとして，Windows NT 4.0(Microsoft Corporation)が稼動 しているが，すでにMicrosoftのサポートは終了しており，早急に更新しなければならない。次期サーバ OSは，以前実習用として稼動していたWindows 2000 Server(Microsoft Corporation)の流用を予定して いる。このため，本研究に使用したサーバにもWindows 2000 Serverをセットアップした。 本来であれば，最新のWindows Server 2003(Microsoft Corporation)を利用すべきだが，上記のとおり 本校では2000 Serverを使う予定であること，またActive Directoryを利用したアクセス制限等の研究を するのであれば，どちらのOSでも差がないことから，2000 Serverを使って研究を行うことにした。 ３ ソフトを利用した成績処理システムの構築Ⅰ (1) 表計算ソフトを利用した成績入力画面の設計 成績データを入力する作業者は各科目の担当者で ある。ワープロ，表計算，ファイルサーバ上の共有 ファイルの利用はできるものの，全員がデータベー スソフトを利用することは難しく，敬遠する担当者 が出ることが予想されたため，成績入力には表計算 ソフトを利用することとした。 OpenOffice.orgの中の表計算ソフトはCalcである が，利用されるすべてのコンピュータにCalcをセッ トアップする必要が生じ，手間がかかる。データ入 力が，Calcでなければならない特別な理由はない。 図１ 中間考査用成績入力表 であれば，教職員が利用するすべてのコンピュータ 「名前を付けて保存＆上書き保存」に にインストール済みであるExcel(Microsoft Corpora 設定されているマクロのコード解説 tion)を利用する方が良いと判断した。 Cndir ディレクトリの変更 全校生徒名簿は，事前に別のブックファイルとし （ファイルを保存すべき場所の指定） て作成しておく。図１の入力表ではB5セルの「学年 ActiveWorkbook.SaveAs Filename:= 」とD5セルの「組」に入力された値から，全校生徒 指定ファイル名での保存 名簿のブックファイルを参照して，該当するクラス の生徒名を表示している。さらに科目名を選択した後，右上の「名前を付けて保存＆上書き保存」ボタ ンをクリックすると，自動的にファイル名が付されて指定場所に保存される。自動でファイル名を付け るのは，このあとデータを集約する際にファイル名を参照する関数を使ったことによる。ファイル名が １文字でも違った場合，参照が不可能になるためである。 (2) 成績一覧表シートでの関数設定 期末考査を模したサンプルでは，１学年のみで科目ごとの入力ファイルが６４個作成された。当初はそ れらのデータを１つずつデータベースソフトに取り込んで処理しようとしていたが，これだけ多数のフ ァイルを操作する作業はミスを誘発しやすい。そこで，各科目のデータを取りまとめ，データベースソ フトへ渡す寸前の形まで加工したほうが良いと判断し，「ＤＢ取込用成績一覧表」シートを作成した。 また，成績会議資料の中で，早く出力したほうが良 いと思われる，クラスごとの「成績一覧表」と「出 欠一覧表」「生徒配布用個人票」についても，Excel 上で集計し，帳票の出力まで行なうこととした。 科目ファイルからデータを読み込んで一覧表シー トに出力するために設定した関数は「INDIRECT関数」 である。本来の目的は「文字列として指定された参 照の指し示す内容を返す」ためのものである。これ を上手く加工することにより，指定ブックファイル 図２ INDIRECT関数の設定 中の指定シート上にある，指定セルのデータを読んで表示させることができる。 ４ ソフトを利用した成績処理システムの構築Ⅱ (1) OpenOffice.org Baseでのデータ取り込みと帳票類の作成 図３ Excel上の集計 図４ Baseへの取り込み 図５ Base上のテーブル Excel上で，データベースソフトへ取り込む寸前の形にまで加工しておけば，図３～図５のように簡単 な操作でデータベースソフトOpenOffice.org Baseに取り込むことがで きる。取り込まれた成績データと，事前に準備しておいた生徒名簿テー ブルおよび評価観点テーブルをリレーションで結び，クエリによって通 知票に出力する部分を選択する。最後に，選択されたクエリのデータを レポート機能により通知票の様式に合うような帳票をデザインして貼り 付け，用紙に出力する。 (2) 問題の発生 レポート機能を利用した通知票のデザイン作業の途中でテスト出力を しようと思い，通知票の帳票形式にデータを取り込んでみた。取り込み 操作は，レポートメニューから作成した帳票形式をダブルクリックする 図６ Baseの選択クエリ だけである。ところが，実行後すぐにコンピュータが停止した。フリーズ状態なので，おそらくメモリ オーバーフローが発生したのではないかと推測した。設定項目数を増減させながら何度かテストをした ところ，３科目分１００レコードを超えたあたりで停止することがわかった。レポート機能強化のため に，追加エクステンションプログラムReport Builder(Sun Microsystems)をインストールしてみたが， 結果は同じであった。このことから，校務の中でも大事な成績処理作業を，動作不安のあるBaseで開発 し続けるのは断念することにした。 ５ ソフトを利用した成績処理システムの構築Ⅲ (1) データベースソフトの再選定 データ入力にExcelを使う場合，連携がスムーズで信頼度の高いデー タベースソフトは何かと考えたとき，やはりAccess(Microsoft Corpo ration)が頭に浮かんだ。研究の最初の段階で懸念されたコストの問題 は，Excelで入力作業を行い，Accessは集計作業を行なう担当者が使う コンピュータ，もしくはサーバにのみインストールすることで回避でき る。加えてAccessはデータベースソフトとして広く利用されており，参 考書籍なども多いことから，これを採用することにした。 図７ Accessの選択クエリ (2) Accessでの各種設定作業 私自身データベースソフトを本格的に扱うのは今回が初めてであったが、Baseを使ったことにより，す でにデータベースの概念や構成について理解できていた。そのため，急遽Accessに変更しても，その後 の設定作業は思いのほかスムーズに行なうことができた。構成画面が似ているということは，その分操 作も似ており，Excelからのデータ取り込みやクエリによる項目の選択，レポートでの帳票デザイン等， 操作に困るような場面はほとんどなかった。 しかし，観点別評価に対応した通知票の形式をデザインしたところ，記載する項目が非常に多く，成 績の表記のみでA4用紙がいっぱいになってしまった。出欠席数や担任のコメント記入欄などをどうすべ きかは，校内で話し合いが必要である。 ６ マニュアルの整備と入力のサポート (1) マニュアルの整備 教科担当者には，コンピュータを利用する上でのスキル差がある。操作に迷い，周囲の教職員に質問し ながら，ようやく校務をこなしている方も若干見受けられる。また，勤務してきた学校によってファイ ルサーバやネットワークの利用形態に，若干の違いがある。特に成績処理などは，学校によって処理方 法が全く違うことも珍しくない。 そこで本研究においては，システムの開発と平行して，運用や操作に関するマニュアルの整備にも力を 入れた。 図８ 各種マニュアル（左：出欠入力準備 中：出欠入力 右：成績入力） (2) 入力のサポート 階層が浅ければ，ファイルサーバ内のフォル ダにアクセスし，目的のマニュアルや入力ファ イルを見つけて作業を行なうことはさほど難し いことではない。しかし，階層が深かったり， 似たような名前のファイルが並んでいたりする と，思うようにマニュアルや入力ファイルを開 くことが難しくなる。教科担当者に迷うことな く利用してもらうには，入力のサポートが不可 欠だと考えた。 本校では校内LAN上でイントラネットページが 閲覧可能なので，ここから直接マニュアルや入 図９ イントラネットホームページ 力ファイルにリンクできればよいと思い，テスト用のWebページを作り，動作検証を行なった。 Excelファイルを開いた場合は，Sheet1しか表示されないことがわかった。成績入力に関しては，１つ のSheetしか利用していないので良いものの、出欠入力については，１つのブックの中に複数のSheetを 置き，クラスごとに違うシートに入力を行なうようにしてある。インターネット等で調査したが，有効 な対処法を見つけることができなかった。したがって，出欠処理を行なう場合の準備マニュアルを作成 し，これだけはショートカットアイコンを作成して，作業をしてもらうこととした。 Ⅴ 研究のまとめ 表計算ソフトとデータベースソフトを低コストで導入し，信頼性の高いシステムを構築しようと試みた が，現時点ではもっとも低コストなOpenOffice.orgのBaseに信頼性を欠く部分があり，導入を見送った。全 ての工程にAccessを使用するには導入コストがかかること，コストを減らそうと実行専用ランタイムを導入 してもライセンス問題が発生することから，入力作業はExcelを使用し，データをAccessで吸い上げて処理 し，帳票出力する方法を採用した。コストの問題は，現在本校で稼動中のすべてのコンピュータにインスト ールされているExcelを入力作業用ソフトとして採用し，Accessについては処理を行うクライアントコンピ ュータまたはサーバにのみ導入することで解決可能である。また，入力担当者も普段から使い慣れている Excelであれば違和感なく利用できると考えた。 問題点は教科ごとに作成された多数のExcelファイルから，間違いなくデータを読み取って一覧表にする 作業をどうするかであったが，Excel上で１つのシートにまとめることで解決できた。これによりファイル サイズが大きくなり処理速度の低下が見られたものの，操作ミスの防止と処理全体の効率を高めることがで きた。Accessへのデータの取り込みもスムーズに行なうことができ，様式が決まっている出力帳票類の設計 も細かな調整が可能である。 Ⅵ 本研究における課題 本研究では成績処理に限ってシステム構築を行なったが，最終目標は入学者選抜から調査書保管までサポ ートできるトータルシステムを構築することである。実現のためには必要となるデータにはどのようなもの があり，そのデータを収めるテーブルをどのように設計するか考慮しなければならない。目安となるデータ の種類は調査書に記載される内容であり，成績，出欠席数，身体に関する記録が含まれる。これらのデータ を効率よく収集・蓄積し，活用するための設計をしなければならない。 また，今回採用を見送ったOpenOffice.orgの今後の動向にも注目したい。 ＜参考文献＞ 早乙女和宏(ほか4名) 2002 「30時間でマスター Excel VBA」 実教出版 アスキー書籍編集部 2007 「Ｚ式マスター エクセル2007 マクロ＆ＶＢＡ編 ウィンドウズ版」 株式会社アスキー 葛西秋雄 2005 「Ｚ式マスター Access VBA Windows版」 株式会社アスキー 国本温子・きたみあきこ＆できるシリーズ編集部 2006 「できるAccessクエリ活用編2003&2002対応」 株式会社インプレスジャパン ＜参考ＵＲＬ＞ @IT 「管理者のためのActiveDirectory入門」 http://www.atmarkit.co.jp/fwin2k/operation/adprimer001_01.html ITpro 「オープンソースのオフィス・ソフトを使いこなそう」 http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20060511/237678/ OpenOffice.org 「日本語ホーム」 http://ja.openoffice.org/ OpenOffice.org 「日本ユーザー会」 http://oooug.jp/ OpenOffice.org wiki 「ja.openoffice.org」 http://wiki.services.openoffice.org/wiki/Ja.openoffice.org Sun Microsystems 「OpenOffice.org Extensions Sun Report Builder」 http://extensions.services.openoffice.org/project/reportdesign OpenOffice.org Support Site 「オープンガイドブックOpenOffice.org 2.0 公開版」 http://ooosupport.good-day.net/ja/documents/manual/#openguidebook-OOo2.0 R ,Windows XP○ R ,Office,Internet Explorer は米国 Microsoft Corporation の米国およびその ・Microsoft○ 他の国における登録商標です。 ・その他，本書に掲載した各製品名はそれぞれのメーカーの商標または登録商標です。