 |
Требования к программному обеспечению
|
|
|
|
Введение
Современный период развития цивилизованного общества характеризует процесс информатизации.
Информатизация общества - это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также на базе разнообразных средств информационного обмена. Информатизация общества обеспечивает:
активное использование постоянно расширяющегося интеллектуального потенциала общества, сконцентрированного в печатном фонде, и научной, производственной и других видах деятельности его членов;
интеграцию информационных технологий с научными, производственными, инициирующую развитие всех сфер общественного производства, интеллектуализацию трудовой деятельности;
высокий уровень информационного обслуживания, доступность любого члена общества к источникам достоверной информации, визуализацию представляемой информации, существенность используемых данных.
Одним из приоритетных направлений процесса информатизации современного общества является информатизация образования - внедрение средств новых информационных технологий в систему образования. Это сделает возможным:
совершенствование механизмов у правления системой образования на основе использования автоматизированных банков данных научно-педагогической информации, информационно-методических материалов, а также коммуникационных сетей;
совершенствование методологии и стратегии отбора содержания, методов и организационных форм обучения, соответствующих задачам развития личности обучаемого в современных условиях информатизации общества;
|
|
|
создание методических систем обучения, ориентированных на развитие интеллектуального потенциала обучаемого, на формирование умений самостоятельно приобретать знания, осуществлять информационно-учебную, экспериментально - исследовательскую деятельность, разнообразные виды самостоятельной деятельности по обработке информации;
создание и использование компьютерных тестирующих, диагностирующих, контролирующих и оценивающих систем.
В своей курсовой работе я рассмотрела одну из сторон процесса информатизации общества и образования - создание одной из форм обучения с использованием средств новых информационных технологий - электронного учебника.
Актуальность темы. Проблема.
Постоянное увеличение объема информации и ограниченность учебного времени обуславливают необходимость интенсификации обучения, разработки и внедрения технологий, базирующихся на использовании вычислительной техники с применением активных методов обучения во всем их разнообразии и комплексности.
В ходе анализа были выявлены следующие проблемы:
нехватка литературы на всех этапах изучения, и, как следствие, сложность организации самостоятельной работы;
разноуровневый подход при изучении дисциплины на разных этапах;
большие трудозатраты по разработке электронных обучающих средств зачастую не компенсируются их эффективностью по причине быстрого устаревания информации.
Вышеуказанные аспекты определили актуальность исследования и явились причиной начала курсовой работы - разработка и создание электронного учебного пособия на тему "Линейное программирование".
Цель курсовой работы - создать и администрировать электронное учебное пособие на тему "Линейное программирование".
|
|
|
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
изучить литературу по теме курсовой работы;
определить требования к электронным образовательным ресурсам;
выбрать наиболее подходящие средства реализации;
спроектировать структуру и создать дизайн электронного учебника;
систематизировать, оцифровать, и структурировать собранный материал;
наполнить содержанием структуру электронного образовательного ресурса;
разработать модуль администратора.
Итогом работы должно стать электронное учебное пособие "Практикум по экономико-математическим методам", который поможет преподавателю в организации образовательной деятельности, а также студентам в самостоятельном изучении материала на тему "Линейное программирование".
Курсовая работа состоит из введения, трех глав и заключения.
Во введении обосновывается актуальность темы, постановка цели и задачи. В 1 главе рассматривает: анализ предметной области, требования к разработке, анализ подобных систем, выбор средств реализации и требования к программному обеспечению. Во 2 главе описывается: требования к ИС, проектирование структуры сайта и базы данных. В 3 главе описывается разработанная ИС. В заключении делаются выводы по выполненной работе.
Глава 1. Анализ предметной области
Анализ предметной области
За последние десятилетия наблюдается существенное увеличение объемов и сложности учебных материалов, изучаемых во многих учебных заведениях. Большие трудности часто возникают при оперативной подготовке, изготовлении и распространении учебных пособий различных видов. Указанные факторы негативно сказываются на качестве подготовки обучаемых. В связи с этим большое внимание уделяется применению прогрессивных методик обучения, в том числе предполагающих использование вычислительной техники. Это позволяет существенно повысить качество и эффективность учебного процесса. Одной из форм повышения эффективности обучения являются электронные учебники.
В настоящее время существует множество определений электронного учебника, вот некоторые из них:
это компьютерное, педагогическое программное средство, предназначенное, в первую очередь, для предъявления новой информации, дополняющей печатные издания, служащее для индивидуального и индивидуализированного обучения и позволяющее в ограниченной мере тестировать полученные знания и умения обучаемого;
|
|
|
это электронный учебный курс, содержащий систематическое изложение учебной дисциплины или ее раздела, части, соответствующий государственному стандарту и учебной программе и официально утвержденный в качестве данного вида издания;
это комплекс информационных, методических и программных средств, который предназначен для изучения отдельного предмета.
Электронные учебники позволяют решать такие основные педагогические задачи, как:
начальное ознакомление с предметом, освоение его базовых понятий и конструкций;
базовая подготовка на разных уровнях глубины и детальности;
развитие способностей к определенным видам деятельности;
восстановление знаний и умений.
Электронные учебники могут быть использованы на всех уровнях образования: в школах и колледжах, институтах и университетах, для повышения квалификации.
В ходе анализа были выявлены следующие проблемы:
нехватка литературы на всех этапах изучения, и, как следствие, сложность организации самостоятельной работы;
разноуровневый подход при изучении дисциплины на разных этапах;
большие трудозатраты по разработке электронных обучающих средств зачастую не компенсируются их эффективностью по причине быстрого устаревания информации.
Вышеуказанные аспекты явились причиной начала курсовой работы.
Требования к разработке
Основные требования к разработке электронного учебника:
Простота использования;
Удобный интерфейс;
Осуществления поиска по книге;
Принятие участия в голосованиях и опросах;
Добавление новой информации;
Удаление устаревших данных.
Анализ подобных систем
Существует множество различных электронных учебников, посвященных множеству различных тем. Наглядно был рассмотрен пример электронного учебника на тему "Основы творческо-конструкторской деятельности". На примере необходимо выявить недостатки и достоинства будущей системы.
|
|
|
Данный учебник по курсу "Основы творческо-конструкторской деятельности" призван обеспечить информационную поддержку научно-методической деятельности студентов, улучшить качество их подготовки к занятиям по данному курсу; интенсифицировать обучения, в том числе и за счет оперативного подбора материала по интересующей пользователей тематике; увеличить полноценность и качество самостоятельной работы студентов, осуществляя их саморазвитие, самообразование.
Главная навигационная панель представлена в виде отдельной HTML-страницы (Рис.1).
Рис.1. Главная навигационная панель
В ней расположены название дисциплины и ниже слева направо ссылки: раздел 1, раздел 2, раздел 3, раздел 4, об авторах. При нажатии на раздел появляется содержание данного раздела, при нажатии на параграф раздела появляется название параграфа и лекционный материал по нему.
При реализации навигации по электронному учебнику, для удобства работы горизонтальное меню для ссылок "программа", "электронный учебник" и др., написано на JavaScript, а сами ссылки размещены в таблице. При написании горизонтального меню использована функция "openIt (x)", которая позволяет при наведении курсора мыши на ссылку показать подсылки.
Каждая ссылка включает в себя подссылки (например, для ссылки "раздел 1" - подсылки: "§1", "§2", "§3", "§4"), ссылающиеся на подразделы одной или нескольких различных HTML-страниц. При загрузке любой из подссылок, рабочая область будет загружаться одним окном с двумя панелями навигации.
На каждой странице учебника присутствуют две навигационные панели: справа и слева страницы (Рис.2).
Рис.2. Страница учебника
Панель справа страницы можно передвигать по всей страницы и оставлять там, где удобно пользователю. Эти панели призваны обеспечивать навигацию внутри текущего раздела учебника и содержат следующие кнопки для перехода:
первая панель (слева страницы) содержит:
первый раздел;
второй раздел;
третий раздел;
четвертый раздел;
страницу об авторах;
глоссарий;
рабочую тетрадь.
вторая панель (справа страницы) содержит:
термины;
тест;
практическую работу;
презентацию.
Данный электронный учебник построен в формате языка разметки гипертекстов HTML и представляет собой массив из HTML-файлов. Все ссылки представляют собой обыкновенные ссылки на HTML-страницы с соответствующей информацией.
В итоге было получено электронное издание по теме "Основы творческо-конструкторской деятельности", содержащее в себе 60 html документа, в которых содержится теоретический, практический, дополнительный материал; 159 рисунков, 120 таблиц и схем, 44 презентации обеспечивающих наглядность и понятность теоретического материала.
|
|
|
Итак, на примере электронного учебника на тему "Основы творческо-конструкторской деятельности" были выявлены следующие недостатки:
расположение навигационных панелей не совсем удобно для пользователя;
цветовая гамма учебника многим пользователям может быть неприятна;
отсутствие страницы голосований. Это может сказаться на количестве заинтересованных книгой постоянных пользователей;
отсутствие поиска по книге;
отсутствие функций добавление нового, редактирование имеющегося и удаление устаревшего теоретического материала;
отсутствие функций добавление новых, редактирование имеющихся и удаление устаревших практических задач.
Также было выявлены достоинства системы:
обеспечена оптимальная последовательность действий в процессе самостоятельного обучения, включая произвольную последовательность изучения по усмотрению обучаемого;
вывод информации организован таким образом, чтобы в каждый момент времени концентрировать внимание пользователя на необходимой информации.
Выбор средств реализации
Для создания электронного учебника был выбран язык PHP. PHP (англ. PHP: Hypertext Preprocessor - "PHP: процессор гипертекста", англ. Personal Home Page Tools (устар) - "Инструменты для создания персональных Web-страниц") - скриптовый язык программирования общего назначения, интенсивно применяющийся для разработки Web-приложений. В области программирования для сети, PHP - один из популярнейших скриптовых языков (наряду с JSP, Perl и языками, используемыми в ASP.net) благодаря:
традиционности - код РНР очень похож на тот, который встречается в типичных программах на С или Pascal. Это заметно снижает начальные усилия при изучении РНР;
простоте - сценарий РНР может состоять из 10 000 строк или из одной строки - все зависит от специфики задачи. Не нужно подгружать библиотеки, указывать специальные параметры компиляции или что-нибудь в этом роде. Механизм РНР просто начинает выполнять код после первой экранирующей последовательности (<?) и продолжает выполнение до того момента, когда он встретит парную экранирующую последовательность (? >);
эффективности - очень важное преимущество PHP заключается в его "движке" http://www.php.su/php/?phpengine. "Движок" PHP не является ни компилятором, ни интерпретатором. Он является транслирующим интерпретатором. Такое устройство "движка" PHP позволяет обрабатывать сценарии с достаточно высокой скоростью;
безопасности - РНР предоставляет в распоряжение разработчиков и администраторов гибкие и эффективные средства безопасности, которые условно делятся на две категории: средства системного уровня и средства уровня приложения;
гибкости -Apache, Microsoft IIS, Netscape Enterprise Server, Stronghold и Zeus - РНР работает на всех перечисленных серверах. Поскольку эти серверы работают на разных платформах, РНР в целом является платформенно-независимым языком и существует на таких платформах, как UNIX, Solaris, FreeBSD и Windows 95/98/NT/2000/XP/2003. Средства РНР позволяют программисту работать с внешними компонентами, такими как Enterprise Java Beans или СОМ-объекты Win32.
В качестве наиболее подходящей СУБД была выбрана MySQL. MySQL (официально произносится "май-эс-кью-эль", сленг. "мускул", "мускуль") - свободная система управления базами данных (СУБД). Это одна из самых популярных и распространенных СУБД в Интернете. Она не предназначена для работы с большими объемами информации, но ее применение идеально для Интернет сайтов, как небольших, так и достаточно крупных. MySQL отличатся хорошей скоростью работы, надежностью, гибкостью. Работа с ней, как правило, не вызывает больших трудностей. Задача длительного хранения информации очень часто встречается в программировании Web-приложений: хранение числа голосов в различных опросах, подсчёт посетителей в счётчике, хранение сообщений в гостевой книге и т.д. Базы обеспечивают безопасность информации, сортируют ее и позволяют извлекать и размещать информацию при помощи одной строчки.
Код с использованием базы данных получается более компактным, и отлаживать его гораздо легче. Кроме того, не нужно забывать и о скорости - выборка информации из базы данных происходит быстро. Основные преимущества MySQL:
многопоточность, поддержка нескольких одновременных запросов;
оптимизация связей с присоединением многих данных за один проход;
записи фиксированной и переменной длины;
ODBC драйвер;
гибкая система привилегий и паролей;
гибкая поддержка форматов чисел, строк переменной длины и меток времени;
интерфейс с языками C и Perl, PHP;
быстрая работа, масштабируемость;
совместимость с ANSI SQL;
бесплатна в большинстве случаев;
хорошая поддержка со стороны провайдеров услуг хостинга;
быстрая поддержка транзакций через механизм InnoDB.
Для редактирования и создания кодов был выбран PHP-редактор DreamWeaver CS4. Пакет Adobe DreamWeaver CS4 от компании Adobe, считается лидером по производству программ для создания веб-сайтов, а также законодателем моды в этой области.
Для сжатия используемых изображений была выбрана программа Easy Image Compressor, предназначенная для уменьшения размера рисунков в байтах перед пересылкой через e-mail, публикации на WWW, а также записи на переносной носитель информации. После сжатия изображений, страницы электронного издания значительно быстрее загружаются, и само издание занимает меньше места.
Для построения схем базы данных была выбрана программа MicroOLAP Database Designer for MySQL - визуальная система, предназначенная для разработки, моделирования, создания, модификации и генерации баз данных. Продукт специально разработан для популярной базы данных MySQL и учитывает ее особенности. MicroOLAP Database Designer for MySQL позволяет разрабатывать базы данных, работая с графическим представлением таблиц, колонок и взаимосвязей между ними.
Требования к программному обеспечению
Для работы ИС требуется:
Web-сервер Apache версии не ниже 1.3.33;
интерпретатор PHP версии не ниже 4.4;
СУБД MySQL;
Операционная система Windows/Linux.
Дополнительные требования
Для работы с ИС особых знаний языка программирования PHP и знаний о работе с СУБД MySQL от пользователя не требуются. Единственные необходимые навыки - умение работы с программой просмотра для WWW и начальные знания о языке гипертекстовой разметки HTML.
|
|
|
