Разработка программного обеспечения электронного интерактивного комплекса

Содержание

Введение

Таблица сокращений и обозначений

Глава 1. Исследовательская часть

.1 Обзор средств создания обучающих программ и формирование требований к электронному учебнику

.2 Выбор инструментов реализации

.3 Этапы разработки программного продукта

Глава 2. Разработка интерактивного обучающего ресурса

.1 Техническое задание

.2 Разработка интерфейсной части приложения

.3 Проектирование и разработка тестов

Заключение

Введение

Внедрение электронно-вычислительных машин, современных средств обработки и передачи информации послужило началом нового процесса, называемым информатизацией общества.

В настоящее время компьютеры являются неотъемлемой частью работы людей, с их помощью систематизируются и автоматизируются данные в рабочих и учебных целях.

Оценка качества создаваемых и используемых в образовательном процессе электронных мультимедийных учебников и пособий на сегодняшний день является очень актуальным, так как единого научно-методического обеспечения и стандартов в данной области не существует, что отрицательно сказывается на качестве программного обеспечения учебного назначения, существующего на современном рынке программного обеспечения.

В соответствии с требованиями к автоматизированным обучающим системам, таким как наличие обучающей части, наличие части для самопроверки, а также в соответствии с особенностями усвоения учебного материала студентами, формируется цель - разработать программное обеспечение электронного интерактивного обучающе-контролирующего комплекса.

Таким образом, существует большое количество преимуществ электронного учебника над печатным, поэтому проблема создания качественного электронного учебника является актуальной в настоящее время проблемой. На сегодняшний день создано достаточно большое количество электронных обучающих пособий, лидерами в этой области являются производители “Физикон”, КиМ, 1С, “Кирилл и Мефодий”, TeachPro. Если говорить о конкретных учебниках, то стоит отметить книгу Платонова Ю.М., Уткина Ю.Г., Иванова М.И.

Для реализации цели необходимо выполнить ряд задач:

) Разработать требования к программному обеспечению

) Разработать учебный материал

) Разработать тестовую информацию

) Разработать программное приложение

Объектом исследования являются возможности среды программирования Delphi 7 для создания обучающих систем. Предметом исследования являются компоненты среды, с помощью которых будет реализована тестирующая программа.

Вид исследования - прикладной. Уровень данного исследования теоретико-эмпирический. Методы исследования: анализ, дедукция, прогнозирование, синтез, описание, эксперимент.

Отсутствие электронных учебников по «Технологии разработки программных продуктов» и определило актуальность данной дипломной работы.

Дипломная работа состоит из введения, двух глав и заключения.

Первая глава посвящена раскрытию понятия электронного обучающего комплекса, требованиям к электронным учебникам и принципам их построения. Во 2 главе рассматривается процесс разработки электронного обучающего комплекса по теме «Технология разработки программных продуктов». В заключении делаются выводы по выполненной работе.

Предполагается, что разработанный комплекс будет использоваться для обучения и проверки знаний студентов в Брянском филиале МЭСИ в рамках изучения курса «Технология разработки программных продуктов».

Таблица сокращений и обозначений

Сокращения

Обозначения

Значение

Visual Basic

это система программирования для создания приложений, работающих под Microsoft Windows.

Delphi

является средой разработки, используемой прежде всего для поддержки и разработки приложений, предназначенных как для отдельных рабочих станций, так и для серверов.

Adobe Dreamweaver

мощный редактор для создания сайтов.

JavaScript

это язык сценариев, позволяющих сделать Вэб-страницу интерактивной, т.е. "умеющей общаться" с пользователем.

C++

компилируемый статически типизированный язык программирования общего назначения.

Microsoft Office

текстовый процессор, предназначенный для создания, просмотра и редактирования текстовых документов, с локальным применением простейших форм таблично-матричных алгоритмов

ActiveX Data Objects

интерфейс программирования приложений для доступа к данным, разработанный компанией Microsoft (MS Access, MS SQL Server) и основанный на технологии компонентов ActiveX

Pascal

язык программирования общего назначения

QPasteLib

текстовая библиотека

ZIP

популярный формат сжатия данных и архивации файлов

RAR

распространённый проприетарный формат сжатия данных и программа-архиватор

Windows

семейство проприетарных операционных систем корпорации Майкрософт (Microsoft), ориентированных на применение графического интерфейса при управлении

Internet

всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на базе протокола IP и маршрутизации IP-пакетов. Интернет образует глобальное информационное пространство, служит физической основой для Всемирной паутины (World Wide Web, WWW) и множества других систем передачи данных

#include

директива для подключения файла

Precompiled Headers

в языках Си и Си++ способ ускорить компиляцию большой программы.

Microsoft

одна из крупнейших транснациональных компаний по производству программного обеспечения для различного рода вычислительной техники - персональных компьютеров, игровых приставок, КПК, мобильных телефонов и прочего, разработчик наиболее широко распространённой на данный момент в мире программной платформы - семейства операционных систем Windows.

SGML

Standard Generalized Markup Language - стандартный обобщённый язык разметки - метаязык, на котором можно определять язык разметки для документов. SGML - наследник разработанного в 1969 году в IBM языка GML (Generalized Markup Language).

Word Pad

текстовый редактор, входящий в состав Microsoft Windows, начиная с Windows 95. Обладает бо́льшим набором инструментов, чем Блокнот, но не дотягивает до уровня полноценного текcтового процессора вроде Microsoft Word или OpenOffice.org Writer.

Angel Writer

это бесплатный текстовый редактор, позволяющий создавать впечатляющие документы, содержащие форматированный текст, графику и таблицы.

Cool Editor

продвинутый текстовый редактор. В нём сочетаются черты обычного текстового редактора и редактор HTML страниц.

NoteRepad

ростой текстовый редактор, являющийся частью операционных систем Microsoft Windows, начиная с вышедшей в 1985 году Windows 1.0, и Windows NT.

TextMaker

мощный текстовый редактор для Pocket PC КПК всех видов.

BlowFish

криптографический алгоритм, реализующий блочное симметричное шифрование.

Cast 128

блочный алгоритм симметричного шифрования на основе сети Фейстеля, который используется в целом ряде продуктов криптографической защиты, в частности некоторых версиях PGP и GPG и кроме того одобрен для использования Канадским правительством.

Cast 256

блочный алгоритм симметричного шифрования на основе сети Фейстеля, опубликованный в июне 1998 года в качестве кандидата на участие в конкурсе AES. Алгоритм разработан специалистами канадской компании Entrust Technologies.

7-Zip

свободный файловый архиватор с высокой степенью сжатия данных.

7z

собственный формат архиватора 7-Zip c высокоэффективным алгоритмом сжатия LZMA.

Deflate

это алгоритм сжатия без потерь, который использует комбинацию алгоритма LZ77 и алгоритма Хаффмана.

BZip2

бесплатная свободная утилита командной строки с открытым исходным кодом для сжатия данных.

SFX

self-extracting archive - самораспаковывающийся или самоизвлекающийся архив - файл, компьютерная программа, объединяющая в себе архив и исполняемый код для его распаковки.

PPM-метод

Prediction by Partial Matching - предсказание по частичному совпадению - адаптивный статистический алгоритм сжатия данных без потерь, основанный на контекстном моделировании и предсказании. Модель PPM использует контекст - множество символов в несжатом потоке, предшествующих данному, чтобы предсказывать значение символа на основе статистических данных.

htm

Hypertext Markup Language - Веб-страница, написанная на языке разметки гипертекста (HTML) и содержащая код, который определяет форматирование текста и изображений в браузере.

IBM

International Business Machines - транснациональная корпорация со штаб-квартирой в Армонке, штат Нью-Йорк (США), один из крупнейших в мире производителей и поставщиков аппаратного и программного обеспечения, а также ИТ-сервисов и консалтинговых услуг.

Borland

компания по производству программного обеспечения.

Alpha Controls

BoundLabel

Свойство компонента AlphaControls в Delphi.

BitBtn

Название компонента Delphi.

Label

Название компонента Delphi.

Button

Название компонента Delphi.

Edit

Название компонента Delphi.

Memo

Название компонента Delphi.

RadioButton

Название компонента Delphi.

ProgressBar

Название компонента Delphi.

XPManifest

Название компонента Delphi.

WebBrowser

Название компонента Delphi.

Timer

Название компонента Delphi.

Microsoft Internet Explorer

серия браузеров, разрабатываемая корпорацией Microsoft с 1995 года. Входит в комплект операционных систем семейства Windows.

Gauge

Название компонента Delphi.

King

Свойство компонентов Gauge и BitBtn в Delphi.

Panel

Название компонента Delphi.

Smart Install Maker

мощное и удобное средство для создания инсталляторов.

ActiveX

фреймворк для определения программных компонентов пригодных к использованию из языков программирования. Программное обеспечение может собираться из одного или более таких компонентов чтобы использовать функционал этих компонентов.

cab

формат файлов для архивов со сжатием, применяющийся в операционных системах семейства Microsoft Windows.

.NET Framework

программная платформа, выпущенная компанией Microsoft в 2002 году. Основой платформы является исполняющая среда Common Language Runtime (CLR), способная выполнять как обычные программы, так и серверные веб-приложения. NET Framework поддерживает создание программ, написанных на разных языках программирования.

Глава 1. Исследовательская часть

.1 Обзор средств создания обучающих программ и формирование требований к электронному учебнику

В соответствии с Инструкцией Минобразования, электронное издание представляет собой совокупность текстовой, графической, речевой, музыкальной, видео, фото и другой информации, а также печатной документации пользователя. Электронное учебное пособие может быть выполнено на любом электронном носителе или размещено в локальной или глобальной компьютерной сети. В зависимости от содержания, объема и полноты представления учебного материала электронные учебные издания делятся на электронные учебники, электронные учебные пособия, электронные задачники, электронные практикумы.

Определение электронного учебника приводится в Приложении 2 к приказу № 1646 Минобразования России: “Электронный учебник - основное электронное учебное издание, созданное на высоком научном и методическом уровне, полностью соответствующее составляющей дисциплины Государственного образовательного стандарта специальностей и направлений, определяемое дидактическими единицами стандарта и программой”.

Современный электронный учебник - это целостная дидактическая система, основанная на использовании компьютерных технологий и средств Интернет, ставящая целью обеспечить обучение студентов по индивидуальным и оптимальным учебным программам с управлением процессом обучения.

Необходимо четко определить отличительные признаки электронного учебника от печатного.

) Каждый печатный учебник (на бумажном носителе) рассчитан на определенный исходный уровень подготовки учащихся и предполагает конечный уровень обучения. По многим общеобразовательным предметам имеются учебники обычные (базовые), повышенной сложности, факультативные и др. Электронный учебник по конкретному учебному предмету может содержать материал нескольких уровней сложности. При этом он будет весь размещен на одном лазерном компакт-диске, содержать иллюстрации и анимацию к тексту, многовариантные задания для проверки знаний в интерактивном режиме для каждого уровня.

) Наглядность в электронном учебнике значительно выше, чем в печатном. Так в учебнике по географии России на бумажном носителе обычно представлено около пятидесяти иллюстраций. В новом мультимедийном учебнике по этому же курсу имеется около восьмиста слайдов. Наглядность обеспечивается также использованием при создании электронных учебников мультимедийных технологий: анимации, звукового сопровождения, гиперссылок, видеосюжетов.

) Электронный учебник обеспечивает многовариантность, многоуровневость и разнообразие проверочных заданий, тестов. Электронный учебник позволяет все задания и тесты давать в интерактивном и обучающем режиме. При неверном ответе можно давать верный ответ с разъяснениями и комментариями.

) Многие электронные учебники являются по своей структуре открытыми системами. Их можно дополнять, корректировать, модифицировать в процессе эксплуатации.

Выделим следующие критерии, позволяющие оценить степень прогресса электронных учебников в сравнении с традиционными методами обучения:

-       формы представления учебной информации:

-       способы навигации и поиска;

-       методы контроля знаний;

-       организация обратной связи с преподавателем.

-       Сформулируем принципы разработки современных электронных учебников:

-       представление информации с использованием всего спектра мультимедиа-данных: текста, графики, аудио, видео, анимации;

-       развитые возможности поиска и навигации в сочетании с обширной информационно-справочной информацией;

-       объективная и всесторонняя система контроля знаний;

-       возможности интерактивной связи ученика и преподавателя с использованием сетевых технологий.

К недостаткам электронного учебника можно отнести не совсем хорошую физиологичность дисплея как средства восприятия информации (восприятие с экрана текстовой информации гораздо менее удобно и эффективно, чем чтение книги) и более высокую стоимость по сравнению с книгой. Отличия электронного учебника от традиционных курсов обучения:

.        специфическая система управления процессом обучения, включающая средства нелинейного структурирования и оптимизации учебного материала, средства диагностики и коррекции знаний, разветвленную сеть обратной связи;

.        словесные методы, позволяющие значительно ускорить познавательные процессы;

.        графические средства, обеспечивающие процессу обучения высокий уровень наглядности;

.        средства мультимедиа, позволяющие организовать лабораторный практикум.

Электронный учебник позволяет решать следующие основные задачи:

-       получать сведения об учебной программе и тематическом плане учебной дисциплины, последовательности занятий и логике изучения тем;

-       индивидуально просматривать, изучать или повторять учебный, методический и информационно-справочный материал;

-       наглядно представлять на дисплее компьютера дидактический материл и наглядные пособия (схемы, рисунки, таблицы, графики, текст);

-       осуществлять самоконтроль (с автоматизированным выставлением оценок) усвоения содержания учебных тем;

-       получать информацию о рекомендованной учебной, научной и методической литературе;

-       распечатывать образцы планов проведения и методические разработки по всем темам и видам занятий;

-       размножать раздаточные материалы (планы, таблицы, задания) необходимые для проведения занятий со слушателями;

-       получать методические рекомендации по проведению тех или иных форм учебных занятий (частные методики);

Достоинства и недостатки электронного учебника

При работе с ЭУ, у пользователей и разработчиков могут возникнуть следующие трудности:

-       Организация работы по локальной сети с учебником, возможность размещения его в сети Интернет.

-       Защита системно-обучающей функции, чтобы случайные ошибки пользователей не меняли содержание учебника.

-       Необходимость ужесточить требования к психолого-педагогическим аспектам, обратить внимание на коммуникативные режимы.

Главным недостатком электронным учебников является - трудность чтения больших текстов с экрана компьютера, в результате чего ухудшается восприятие информации. Для решения данной проблемы во многих учебниках реализованы два режима обучения: текстовый и звуковой. Текстовый режим можно назвать усовершенствованным аналогом книги, а звуковой - аналогом хорошо проиллюстрированной лекции или учебного видеофильма. Оба режима являются различными способами представления одного и того же материала.

Выделяют еще целый ряд недостатков, при работе с электронными ресурсами:

-       необходимость владения определенной информационной культурой как студентами, так и преподавателями;

-       при использовании сетевых образовательных технологий необходимо наличие локальной сети или доступа в сеть Интернет;

-       наличие компьютерной техники или возможность доступа к современному персональному компьютеру.

Несмотря на такое обилие недостатков, электронный учебник имеет большое количество преимуществ.

Достоинства электронного учебника:

-       повышается производительность труда преподавателя;

-       работа с электронными учебниками активизирует самостоятельное мышление студентов;

-       индивидуальный темп обучения. Под этим подразумевается не только «индивидуализация» по времени, так как обучение при классно-урочной системе подчинено жестким временным рамкам, но и учет типа памяти, темперамента и мышления учащегося;

-       существенное повышение эффективности обучения за счет использования информационных технологий;

-       приобщение к использованию современных информационных технологий как обучающихся, так и преподавателей;

-       использование мультимедийных возможностей, позволяющее сделать содержание более наглядным, понятным;

-       возможность внедрить в учебный материал динамические рисунки, использование которых позволяет студенту экспериментировать, рассматривать изучаемое явление с разных сторон;

-       возможность быстро и эффективно тестировать или как-нибудь иначе проверять знания студентов;

-       возможность организовывать самостоятельную работу студентов, посредством подсказок, справки и многого другого;

-       использование гипертекстовых ссылок, позволяющих мгновенно отыскать нужное понятие, в считанные доли секунды «перелистать» многие страницы изучаемого текста.

Электронный учебник аккумулирует в себе основные дидактические, методические, научные и информационно-справочные материалы, необходимые преподавателю для подготовки и проведения занятий, а так же слушателям для самостоятельного изучения учебных тем или подготовки к занятиям, получения дополнительных информационно-справочных сведений по учебной дисциплине. Кроме того предоставляет возможность студентам качественно решать задачи самоконтроля усвоения материалов по учебной дисциплине, то есть пройти тестирование для диагностики уровня усвоения знаний, умений по всем разделам учебной дисциплины.

Выделяются два вида тестов: скорости и мощности. По тестам скорости у испытуемого обычно не хватает времени ответить на все вопросы по тестам мощности у каждого такая возможность есть.

Современное состояние системы образования характеризуется достаточно высокой насыщенностью в учебных заведениях средств вычислительной техники, что заставляет задуматься над эффективностью ее применения в учебном процессе. Создается большое количество автоматизированных обучающих систем и средств их создания. По виду представления учебного материала их можно разделить на три основных вида: в виде простого, мультимедийного или гипертекстового документов.

Представление материала в виде обычных документов подразумевает наличие некоторого текстового материала, разбитого на темы и страницы, содержащего некоторые рисунки. Ознакомление обучаемого с данным текстом идет в определенной последовательности, которую пользователь не может изменить. В лучшем случае такая система предлагает вернуться на шаг назад или начать обучение с самого начала. Системы с подобной организацией данных обычно не предполагают тестовых программ, а если таковые имеются, то все на что они способны, это вернуть обучаемого к предыдущей пройденной теме или выставить ему оценку за прочитанный материал. Именно прочитанный, а не изученный.

Как видно из вышеизложенного, системы подобного типа мало подходят для реализации сколько-нибудь серьезных задач обучения.

Мультимедийные обучающие системы позволяют гармонично объединить лекцию с демонстрацией учебного материала, практикум в виде компьютерного имитатора, тестирующую систему и все дополнительные материалы в едином интерактивном компьютерном учебнике. Мультимедийный учебник не просто разгружает преподавателя от каждодневных рутинных функций, но значительно повышает интерес обучаемых к предмету, ускоряет обучение и обеспечивает лучшее усвоение знаний. Однако мультимедийные системы обучения требуют соответствующей аппаратной поддержки, занимают большие объемы памяти, что несколько ограничивает область их применения.

Анализ использования компьютерных учебных курсов и тренажерных систем показал, что наиболее полной и результативной формой обучения являются комплексные обучающие системы - учебно-справочная плюс тренажерная.

Работа обучающей системы организована на основе мультимедийных технологий. Данные технологии обеспечивают:

-       заданную полноту представления материала;

-       свободный выбор направления изучения за счет гибкого гипертекста;

-       представление текстового и иллюстративного материала;

-       представление видеофильмов, поясняющих устройство сложных технологических объектов и их работу;

-       анимационное представление иллюстративного материала, обеспечивающее возможность интерактивного взаимодействия обучаемого с изучаемым курсом;

-       звуковое сопровождение изучаемого материала;

-       тестирование знаний в режимах самообучения и экзамена.

Третьей разновидностью обучающих систем являются гипертекстовые системы обучения.

Гипертекст как подход к управлению информацией отличается от других подходов тем, что основной вид деятельности пользователя при работе с ним состоит в ознакомлении с определенным предметом посредством просмотра ряда информационных фрагментов, связанных между собой по смыслу. Обучение осуществляется в определенной последовательности, обусловленной целями пользователя. Возможность изменения последовательности изучения контента, в отличие от линейного текста, осуществляется за счет разбиения информации на фрагменты и установлении между ними связей, позволяющих пользователю переходить от изучаемой в настоящий момент темы к одной из нескольких связанных с ней тем. Очевидно, что большей гибкостью в смысле удовлетворения различных целей пользователей обладает гипертекст с большим количеством связей между темами.

Рассмотрим некоторые средства создания гипертекстовых систем. Один из подходов состоит в создании структуры данных на основе справочной системы Windows. Этот подход имеет несколько очевидных плюсов, главный из которых - уже реализованная навигационная система, включающая в себя систему поиска по ключевым словам, автоматическое создание глоссария, возможность вывода документов на печать. Файлы справочной системы могут содержать форматированный текст, графику, и анимацию. Однако, создание таких файлов требует специального программного обеспечения, с помощью которого производится процесс компиляции. Файлы справки не могут содержать программных элементов, так как справочная система не содержит какого-либо внутреннего языка для их создания. Взамен этого, существует средство, с помощью которого можно запускать исполняемые файлы, находящиеся на жестком диске локального компьютера.

Главным минусом использования данной технологии является невозможность модификации созданного ресурса, невозможность изменения интерфейса. Окно просмотра учебника является встроенным в операционную систему, поэтому внести изменения в навигационный механизм невозможно.

Система разработки Пакет ГиперМетод - инструмент для создания электронных каталогов, учебников и рекламных изданий на CD-дисках, систем помощи и публикаций в Internet, а также других мультимедиа приложений и электронных изданий. Позволяет создавать красивые и сложные мультимедиа приложения, отвечающие самым современным стандартам, объединяя в одно целое звук, видео, рисунки, анимацию, текст и гипертекст.

С помощью данного пакета разработаны профессиональные мультимедиа продукты: образовательная энциклопедия "Русский музей. Живопись", справочник "Российский софт", диск "Ваша собака", мультимедиа учебник "Социальная компетентность", а также множество других электронных изданий, каталогов продукции, информационных систем. Стандартный вариант пакета содержит всего два модуля - Монтажный Стол, предназначенный для дизайна и просмотра приложения и программу просмотра, представляющую собой монтажный стол без элементов редактирования. Профессиональный вариант пакета дополнен следующими модулями:

-       ассистент по связям - создает гипертекстовые связи автоматически по заданным разработчиком правилам;

-       ассистент по текстам - автоматически генерирует гипертексты из больших текстов;

-       ассистент по структуре - помогает проверять структуру разрабатываемого приложения;

-       ассистент по установке - автоматически создает дистрибутив мультимедиа CD ROM приложения.

Как видно из вышеизложенного, данный пакет более ориентирован на разработку мультимедиа-приложений, и не является специализированным средство для создания обучающих систем.

1.2 Выбор инструментов реализации

Для создания простого электронного учебника на основе линейного текста нет необходимости прибегать к сложным языкам программирования. Для создания такого учебника, который содержать материал обычного печатного учебника, переведенный в электронный вид с наличием некоторых ссылок достаточно простого HTML-языка. Для создания полноценного электронного интерактивного учебника с обучающей, экзаменационной частью, с базой результатов тестирования обучающихся следует использовать нечто более удобное, чем язык разметки гипертекста. Наиболее удобным инструментом для написания самого программного обеспечения электронного учебника является визуальный язык программирования. В настоящее время существует достаточно большое количество языков высокого уровня таких, как C++, Visual Basic 6.0, Delphi 7.0, C#.

Язык С++ в настоящее время считается одним из господствующих языков, используемых для разработки коммерческих программных продуктов. С# - это язык, разработанный Мiсгоsоft для сетевой платформы. По существу С# является разновидностью С++, и несмотря на ряд принципиальных отличий, языки С# и С++ совпадают примерно на 90%.

С++ является языком программирования общего назначения. Естественная для него область применения - системное программирование, понимаемое в широком смысле этого слова.

Достоинства языка C++:

-       масштабируемость <#"656643.files/image001.gif">

Рисунок 1 - Вид свойств компонента sSkinManager

Рассмотрим компоненты главной формы программного продукта. Из всех разновидностей кнопок был выбран компонент sBitBtn.- это пиктографическая кнопка, представляющая собой один из вариантов стандартной кнопки Button, но sBitBtn умеет отображать на своей поверхности не только надпись, но и изображение, которое задаётся свойством Glyph. Из свойств менялось свойство Caption, служащее за содержимое текста на кнопке. Delphi предлагает для кнопки sBitBtn несколько предопределенных видов, выбираемых с помощью свойства Kind. При выборе какого-либо вида для кнопки на ней отображается соответствующий глиф. Для задания вида кнопки могут использоваться следующие константы:

-       bkCustom- на кнопке имеется выбранное изображение; первоначально изображение отсутствует, и его нужно загружать дополнительно;

-       bkOK - на кнопке имеются глиф «зеленая галочка» и текст ОК; свойство Default кнопки установлено в значение True, а свойство ModalResult - в значение mrOK;

-       bkCancel - на кнопке имеются глиф «красный знак х» и текст Cancel; свойство Cancel кнопки установлено в значение True, а свойство ModalResult- в значение

-       mrCancel;

-       bkYes- на кнопке имеются глиф «зеленая галочка» и текст Yes; свойство Default кнопки установлено в значение True, а свойство ModalResult - в значение mrYes;

-       bkNo - на кнопке имеются глиф «красная перечеркнутая окружность» и текст No; свойства Cancel кнопки установлено в значение True, а свойство ModalResult - в значение mrNO;

-       bkHelp- на кнопке имеются глиф «сине-зеленый вопросительный знак» и текст Help;

-       bkClose - на кнопке имеются глиф «дверь с обозначением выхода» и текст Close; при нажатии кнопки форма автоматически закрывается;

-       bkAbort - на кнопке имеются глиф «красный знак х» и текст Abort;

-       bkRetry- на кнопке имеются глиф «зеленая стрелка повтора операции» и текст Retry;

-       bkIgnore - на кнопке имеются глиф «игнорирование» и текст Ignore;

-       bkAll - на кнопке имеются глиф «двойная зеленая галочка» и текст Yes to All.

Для кнопки «Начать тест» была выбрана константа bkRetry и текст содержимого в Caption изменен на произвольный. Для кнопки «Ответить» был выбран стиль bkOK и текст так же изменен на произвольный.

Общий вид кнопок представлен на рисунке (Рисунок 2). Вид кнопок в программе показан на рисунке (Рисунок 3).

Рисунок 3 - Вид кнопок в программе

Для вывода надписей был использован компонент sLabel. Данный компонент предназначен для отображения статического текста, то есть надписей и меток на Форме, которые не меняются в течение всего времени работы программы, но при запросе в коде программы содержимое можно изменить в любой момент. Данный компонент был выбран ввиду его удобства для вывода заголовка раздела тестирования и вывода вопросов теста. Для изменения содержимого компонента меняется свойство Caption. Вид компонента показан на рисунке (Рисунок 4).

Рисунок 4 - Вид компонента sLabel.

Для отображения содержимого теории по предмету «Технология разработки программных продуктов» был выбран компонент WebBrowser. Во многих современных программах необходимо работать с данными в формате HTML. В качестве средства для просмотра таких данных в Delphi применяется данный компонент, который использует элемент управления ActiveX WebBrowser, входящий в состав Microsoft Internet Explorer. Таким образом, работа возможна на любом компьютере, на котором установлен Internet Explorer. Все последние версии Windows содержат WebBrowser в своем составе и без него практически неработоспособны. Файлы для загрузки в браузер заранее подготовлены путем создания .htm файлов через Microsoft Office Word 2007. Пример оформленной теории первого раздела можно увидеть на рисунке (Рисунок 5).

Рисунок 5 - Пример созданного .htm файла в Microsoft Office Word 2007

Файлы подгружаются в браузер через процедуру Navigate компонента WebBrowser при создании формы, где указывается путь к файлу.

Для вывода информации о программе и о разработчике оптимальным вариантом стал компонент sMemo. Это простой текстовый редактор. Delphi Memo позволяет вводить многострочный текст с клавиатуры, загружать его из файла, редактировать и сохранять в файл текстового формата. Для изменения содержимого было изменено свойство Lines, отвечающее за содержимое компонента. При изменении значения свойства WordWrap на True мы добились красоты фона, который гармонирует с общим фоном программы. Пример использования компонента можно наблюдать на рисунке (Рисунок 6).

Рисунок 6 - Пример использования компонента sMemo

При разработке теста для вывода вариантов ответа было решено использовать компонент sRadioButton. Это "радиокнопка", и как следует из названия, служит для "переключения каналов", как и в настоящем радиоприёмнике. Это значит, если выбран один из компонентов Delphi sRadioButton, то с остальных компонентов выбор автоматически снимается. Данный компонент оптимально подходит под тестирование с одним правильным ответом. В данном программном продукте предусмотрена защита, в результате которой если пользователь не выбрал ни один вариант ответа, он не сможет ответить на вопрос. При каждом новом вопросе с помощью запроса в коде меняется содержимое каждого ответа. Добиться этого удалось путем запроса в коде на изменение свойства компонента Caption. Вид данного компонента представлен на рисунке (Рисунок 7).

Рисунок 7 - Вид компонента sRadioButton.

Для удобства размещения кнопок управления текущим разделом был выбран компонент sPanel, представляющий собой контейнер, в котором можно размещать другие элементы управления. Панели применяются в качестве визуальных средств группирования, а также для создания панелей инструментов и строк состояния. Вид компонента с размещенными на нем кнопками можно наблюдать на рисунке (Рисунок 8).

Рисунок 8 - Вид компонента sPanel

Для отображения процесса прохождения тестирования служит компонент sProgressBar. Для изменения прогресса через запрос в коде с каждым шагом свойство Position увеличивается на один до тех пор, пока не достигнет значения, заданного в свойстве Max. Посмотреть работу компонента можно на рисунке (Рисунок 9).

Рисунок 9 - Действие компонента sProgressBar

Перейдем к рассмотрению компонентов на второй форме, которая является загрузочной формой программы.

На данной форме так же присутствует компонент sLabel, который служит для отображения надписи, которая задана в свойстве Caption.

Присутствует невизуальный компонент Timer. Данный компонент очень простой, он не виден на экране, но, тем не менее выполняет очень важные функции в программе. Timer позволяет вводить необходимые задержки между выполнением тех или иных действий. В нашем случае он служит для задержки моментальной загрузки программы.

Компонент, отображающий процесс загрузки программы называется sGauge. Предназначение данного компонента - показ процессов, занимающих заметное время, например, обработка каких либо данных, установка приложения на компьютер, копирование больших файлов. На рисунке (Рисунок 10) показаны различные возможные варианты отображения хода процесса компонентом sGauge в зависимости от свойства King, определяющее внешний вид диаграммы.

Рисунок 10 - Вид компонента sGauge

Продвижение статуса загрузки происходит при помощи таймера, который меняет свойство Progress компонента sGauge. Когда данное свойство равно сто, данная форма закрывается и выгружается из формы, после чего моментально открывается главная форма. Вид компонента в данном программном продукте можно наблюдать на рисунке (Рисунок 11).

Рисунок 11 - Вид компонента sGauge

Для удобство пользования был создан инсталляционный пакет, который автоматизирует установку данного программного продукта в ОС и облегчит доступ к нему. Для его создания было решено использовать программу под названием Smart Install Maker 5.04.

При запуске программы необходимо заполнить основную информацию о программном продукте. Данное окно вы можете наблюдать на рисунке (Рисунок 12).

Рисунок 12 - Главное окно программы Smart Install Maker 5.04

Далее во вкладке файлы выбираем необходимые файлы и папки, которые будут распаковываться при установке программы. Вид выбранных файлов можно увидеть на рисунке (Рисунок 13).

Рисунок 13 - Вид выбранных файлов

Далее во вкладке Требования мы должны выбрать требования для работы нашего программного продукта. Здесь мы выбираем поддерживаемые ОС. Так как у нас для работы не требуются права администратора и .NET Framework галочки напротив соответствующих пунктов не ставим. Вид вкладки показан на рисунке (Рисунок 14).

Рисунок 14 - Вид вкладки с требованиями к ПП

Во вкладке диалоги, показанной на рисунке (Рисунок 15), можно настроить диалоговое окно установки программного продукта.

Рисунок 15 - Вкладка Диалоги

Вкладка Интерфейс содержит продолжение настроек диалогового окна установки программы. Можно изменить фон окна установки, заголовок, логотип, выбрать поддерживаемые языки и выбрать значки инсталлятора и деинсталлятора программы.

Рисунок 16 - Вкладка Интерфейс

Следующая вкладка - Ярлыки. В данной вкладке есть возможность создания ярлыков в меню, на рабочем столе и в любой другой папке ОС. Мы создаем ярлык только на рабочем столе пользователя. Вид вкладки показан на рисунке (Рисунок 17).

Рисунок 17 - Вид вкладки Ярлыки

Остальные вкладки из раздела Инсталлятор за ненадобностью остались нетронутыми. В разделе Деинсталлятор были затронуты вкладки Настройки и Удаление. В первой из которых мы включили создание деинсталлятора и настроили его. Данную процедуру можно увидеть на рисунке (Рисунок 18).

Рисунок 18 - Вид вкладки Настройки Деинсталлятора

На следующей вкладке мы указали что при запуске Деинсталлятора стоит удалять папку со всем содержимым программного продукта. Данная настройка показана на рисунке (Рисунок 19).

Рисунок 19 - Вид вкладки с настройками удаления

После завершения компиляции инсталлятора мы получаем файл Setup.exe. Процесс завершения инсталляции можно наблюдать на рисунке (Рисунок 20).

Рисунок 20 - Завершение компиляции инсталлятора

Далее пробуем установить программный продукт. Для этого запускаем файл Setup.exe и следуем действиям указанным в окне установки. Порядок установки вы можете наблюдать на рисунках (Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23).

Рисунок 21 - Начало установки

Рисунок 22 - Выбор каталога установки

Рисунок 23 - Создание ярлыка

Рисунок 24 - Установка программного продукта

По завершению установки можно увидеть окно, показанное на рисунке (Рисунок 25).

Рисунок 25 - Завершение установки

Рисунок 26 - Вид ярлыка запуска программы

В ходе проведения исследования и выполнения практической работы была достигнута поставленная цель - создан программный продукт, позволяющий автоматизировать процесс обучения студентов Брянского филиала МЭСИ по предмету «Технология разработки программных продуктов.

Руководство оператора

При разработке дизайна электронного учебника следует учитывать эргономические аспекты взаимодействия программы с пользователем. Графический интерфейс пользователя - это система средств для взаимодействия пользователя с устройством, основанная на представлении всех доступных пользователю системных объектов и функций в виде графических компонентов экрана (окон, кнопок, полос прокрутки).

. Назначение программы:

Данный программный продукт создан в целях автоматизации обучения студентов в предметной области «Технологии разработки программных продуктов». Программный продукт представляет собой информационную систему, состоящую из трех разделов теории и тестов для самоконтроля студента, заключенных в удобный для пользователя интерфейс.

В данном программном продукте предусмотрена возможность чтения материала, который содержит программа. Предусмотрена возможность осуществления поиска по текущему разделу. Присутствует возможность вывода на быструю печать данного раздела, а так же присутствует возможность предпросмотра перед печатью. Для удобства пользователя предусмотрены настройки отображения теории. После изучения пользователем материала по одному из трех разделов, в каждом из них предусмотрено прохождение тестирования для самоконтроля студента.

Для работы с программным продуктом используется простой, интуитивно понятный интерфейс, использующий цветовую схему специально созданного скина программы, которая не отвлекает внимания и не напрягает зрение пользователя при работе. Последовательность работы с объектами формы определяется доступностью командных кнопок.

. Условия для выполнения программы:

В состав аппаратных средств должен входить персональный компьютер включающий в себя:

·        Процессор с тактовой частотой 800 ГГц и выше;

·        Оперативную память объемом 256 мб и выше;

·        Клавиатуру, мышь, монитор.

В состав программных средств должна входить: операционная система Windows.

. Выполнение программы:

После запуска программы на экране появляется окно, на котором показан процесс загрузки программы. Данная форма содержит текстовую надпись «Идёт загрузка программы…», компонент, отображающий процесс загрузки и таймер. Чтобы пользоваться приложением, необходимо подождать завершение процесса загрузки. После успешной загрузки программного пакета данная форма закрывается и выгружается из памяти. Окно загрузки показано на рисунке (Рисунок 27).

Рисунок 27 - Форма загрузки программы

После загрузки программы открывается «Главная форма», которая продемонстрирована на рисунке (Рисунок 28).

Рисунок 28 - Вид главного окна программы

Данная форма содержит компонент, служащий для навигации по разделам программы и браузер, служащий для отображения содержимого. Ширина и высота браузера настроены оптимально под каждого студента и тем самым содержимое страниц удобно для восприятия. При нажатии в области содержимого страницы правой кнопкой мыши можно наблюдать выпадающее меню стандартного браузера Windows - Explorer’а. Данное меню можно увидеть на рисунке (Рисунок 29).

Рисунок 29 - Выпадающее меню браузера

При нажатии на один из трех разделов теории пользователь попадает на теоретическую часть раздела и может ознакомиться с материалом. Действие программы при нажатии на «Организация программного обеспечения» показано на рисунке (Рисунок 30).

Рисунок 30 - Действие программы при нажатии на первый раздел

В данной вкладке располагаются подвкладки, которые разделяют теоретическую часть раздела и раздел для проверки знаний студента. Основное место занимает веб-браузер, отображающий содержимое .htm документа с содержимым теории раздела.

В верхней части расположена панель, содержащая четыре кнопки, служащие для работы с теорией раздела. Кнопка «Печать» служит для быстрой печати текущего раздела. Действие кнопки показано на рисунке (Рисунок 31).

Рисунок 31 - Действие кнопки «Печать»

В выпадающем окне есть возможность выбора принтера и настройки печати. При нажатии на кнопку «Настройка» выпадает еще одно окно с подробной настройкой печати документа. Данное действие вы можете наблюдать на рисунке (Рисунок 32).

Рисунок 32 - Выпадающее окно настроен печати

Кнопка «Пред. просмотр» служит для предварительного просмотра вида документа перед печатью. В данном окне так же можно настроить поля страниц, просмотреть каждую из страниц текущего документа и настроить параметры перед печатью. На данной форме присутствует так же кнопка печати. Окно предварительного просмотра показано на рисунке (Рисунок 33).

Рисунок 33 - Действие кнопки «Пред. просмотр»

В каждом из разделов организован поиск по теории. При нажатии на кнопку «Поиск» выше содержимого теории раздела открывается всплывающее окно, которое служит для поиска по текущему разделу. Присутствует строка для запроса поиска и включение различных опций. «Только слова целиком» - осуществляется поиск только целого слова, введенного в строку запроса. «С учетом регистра» - осуществляется поиск с учетом регистра введенного запроса. При включении опции «Выделить все соответствия» будут подсвечиваться желтым цветом сразу все найденные результаты по текущему запросу поиска. Действие данной функции можно наблюдать на рисунке (Рисунок 34).

Рисунок 34 - Окно поиска по теории раздела

Последняя функциональная кнопка в разделах с теорией - «Настройки». При нажатии на данную кнопку перед нами появляется всплывающее окно, содержащее быстрые настройки отображения документа перед печатью. Действие показано на рисунке (Рисунок 35).

Рисунок 35 - Действие кнопки «Настройки»

Каждый из разделов в конце теории содержит контрольные вопросы, на которые пользователь может ответить, тем самым проверив качество усвоенных знаний. Например, список контрольных вопросов к первому разделу можно увидеть на рисунке (Рисунок 36).

Рисунок 36 - Пример контрольных вопросов по разделу

При нажатии на вкладку «Проверка знаний» в любом из трех разделов пользователь попадает в тестирование по текущему разделу. Вид программы при открытии данной вкладки показан на рисунке (Рисунок 37).

Рисунок 37 - Вид при открытии вкладки проверки знаний

Данная вкладка содержит надпись с названием текущего раздела и кнопку, служащую для начала тестирования. Тест предназначен для самоконтроля студентом полученных знаний без объявления результата преподавателю.

При переходе на вкладку «Помощь» перед пользователем открывается три подвкладки, содержащие «Использованной литературы», «О программе» и «О разработчике». Первая вкладка содержит список литературы, использованной при создании теоретической части приложения. Вывод содержимого реализован так же, как и в теоретических разделах учебника. Данная вкладка показана на рисунке (Рисунок 38).

Рисунок 38 - Вкладка используемой литературы

Вкладка «О программе» содержит краткую информацию о программе и ее назначении. Вид вкладки показан на рисунке (Рисунок 39).

Рисунок 39 - Вид вкладки «О программе»

Вкладка «О разработчике» содержит краткую информацию и контакты разработчика программного пакета. Ее можно увидеть на рисунке (Рисунок 40).

Рисунок 40 - Вид вкладки «О разработчике»

Таким образом в результате работы над программой был создан простой, красивый и понятный пользователю интерфейс, позволяющий без труда пользоваться данным программным комплексом.

2.3 Проектирование и разработка тестов

При разработке тестов была изучена литература, по которой составлялся электронный учебник и, исходя из полученных выводов, составлены вопросы по каждому из трех разделов. Тестирование было выполнено оператором Case в Delphi. Ключевое слово Case обеспечивает структурированный эквивалент последовательности условных операторов той же самой переменной. Оператор case более изящен, более эффективен, и его проще обслуживать чем множество вложений if, поэтому выбор пал именно на него.

Рассмотрим тестирование на основе первого раздела под названием «Организация программного обеспечения». После запуска теста путем нажатия на кнопку «Начать тест» перед нами появляется первый вопрос и список ответов, правильным из которых может быть только один. Текущий прогресс прохождения теста можно наблюдать на полосе прогресса, либо в шапке форме, где отображается номер текущего вопроса и общее количество вопросов по данному разделу. Процесс начала теста вы можете наблюдать на рисунке (Рисунок 41).

Рисунок 41 - Процесс начала тестирования

Кнопка «Ответить» служит для ответа на вопрос после выбора ответа. В случае правильного ответа перед пользователем программного продукта появляется следующий вопрос и список ответов на него. Данный шаг можно увидеть на рисунке (Рисунок 42).

Рисунок 42 - Вид после правильного ответа на первый вопрос

В случае если пользователь дал неверный ответ на вопрос перед ним появляется всплывающее оповещение о том, что ответ неверный и далее написан правильный ответ, чтобы пользователь мог понять, где допустил ошибку и запомнить на будущее. Действие программы при неправильном ответе пользователя показано на рисунке (Рисунок 43).

По завершению тестирования пользователю отображается всплывающее сообщение о том, что тестирование завершено. После этого пользователь может приступить к изучению следующей главы. После завершения теста программа переходит в исходное состояния до начала тестирования. Завершение теста показано на рисунке (Рисунок 44).

Рисунок 44 - Завершение теста

Заключение

В результате работы было создано программное обеспечение, позволяющее автоматизировать обучение и выявление полученных знаний посредством прохождения электронного теста для самоконтроля. Также разработанная автоматизированная система обеспечивает простой и удобный доступ к теории и последующему тестированию.

В программном продукте успешно реализована основная задача работа - создания интерактивной обучающе-контролирующей программы. Интерактивное обучение - это специальная форма организации познавательной деятельности. Она имеет в виду вполне конкретные и прогнозируемые цели. Одна из таких целей состоит в создании комфортных условий обучения, таких, при которых обучаемый чувствует свою успешность, свою интеллектуальную состоятельность, что делает продуктивным сам процесс обучения.

Прежде всего, интерактивные методы:

-       пробуждают у обучающихся интерес;

-       поощряют активное участие каждого в учебном процессе;

-       обращаются к чувствам каждого обучающегося;

-       способствуют эффективному усвоению учебного материала;

-       оказывают многоплановое воздействие на обучающихся;

-       осуществляют обратную связь;

-       формируют жизненные навыки; способствуют изменению поведения.

В ходе выполнения дипломной работы были приобретены навыки работы в программировании, изучены основные приёмы работы с новыми компонентами и классами Borland Delphi.

Для удобства использования программы вопросы и ответы в разделах тестирования «вшиты» в код программы, что обеспечивает быстрое и эффективное их использование. Электронный учебник реализован так же отдельными .htm файлами, которые подгружаются в программу.

Таким образом, были выполнены все требования, предъявляемые в начальной задаче.

Список используемых источников

1. Власов Д.А., Кузина Л.С., Монахов В.М. и др. Технологические процедуры создания электронного учебника. 2-я всероссийская конференция "Электронные учебники и электронные библиотеки в открытом образовании". М: "МЭСИ", 2001, с.118.

. Глушаков С.В. Программирование Web-страниц. - М.: ООО «Издательство АСТ», 2003. - 345 с.

. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. - М.: Информационно-издательский дом«Филинъ»,2003. - 616с.

4. Иванов В.Л. Структура электронного учебника. Информатика и образование. 2001 - № 6.с.37.

. Шерпаев Н.В. Электронный учебник как основа учебно-методического комплекса. - Материалы конференции "ИТО-2002", М, 2002.

. Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании: учебное пособие для студентов высших учебных заведений. - 3-е изд., - М. «Академия», 2007. с.192.

. Красильников И.В. Информационные аспекты разработки и применения в вузе электронных учебных пособий. Монография. 2007. - 114 с.

8. Аленичева Е.В., Монастырев В.П. Электронный учебник (проблемы создания и оценки качества ) Высшее образования в России. 2001.с. 125.

. Зимина О.В. Печатные и электронные учебные издания в современном высшем образовании: Теория, методика, практика.- М. Изд-во МЭИ, 2003. - 87 с.

. Христочевский С.А. Электронные мультимедийные учебники и энциклопедии. Информатика и образование. 2000.

11. Нил Дж. Рубенкинг. Язык программирования Delphi для «чайников». Введение в Borland Delphi 2006 - Delphi for Dummies. - М.: Диалектика, 2007. - 336 с. - ISBN 0-7645-0179- 8 - 336 с.

12. А. Н. Вальвачев, К. А. Сурков, Д. А. Сурков, Ю. М. Четырько. Программирование на языке Delphi. Учебное пособие. - 2005. 95 c.

. ГОСТ 19.701-90. ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем, условные обозначения и правила выполнения.

. ГОСТ 34.602-89. Техничесокое задание на создание автоматизированной системы.

. ГОСТ 19.502-78. Общее описание, требование к содержанию и оформлению.

18. ГОСТ 19.402-78. Описание программы

. ГОСТ 19.102-77 Стадии разработки

. Культин Н.Б. «Основы программирования в Delphi 7»-СПб.: БХВ - Петербург, 2004. - 608 с.

21. <http://www.realcoding.net/teach/Delphi_7/> - иллюстрированный самоучитель по Delphi 7.

. Архангельский А.Я. «Delphi 6. Справочное пособие»-М.: ООО «Бином-Пресс», 2003 г. - 1120 с

23. Архангельский А.Я. Delphi 7 Справочное пособие. - М., Бином-Пресс. -2004. -1024 с.

. Вигерс Карл. Разработка требований к программному обеспечению. /Пер, с англ. - М.: Издательско-торговый дом "Русская Редакция", 2004. -576с

. Иванова Г.С. Технология программирования. - М.: Издательство МГТУ им.Н.Э. Баумана, 2000

. Липаев В.В. Качество ПО. - М.: Финансы и статистика, 1999

. Липаев В.В. Надежность ПО. - М.: Финансы и статистика, 2000

. Петров А.А. Компьютерная безопасность. Криптографические способы защиты. - М.: ОМК, 2000

. Вендеров А.М. Проектирование программного обеспечения. - М.: Финансы и статистика, 2002

. Орлов С.А. Технология программного обеспечения. - Питер, 2003