Материал: Обучающая программа по технологии организации и хранения данных

улучшение процесса восприятия информации за счет более наглядного ее представления, что обеспечивается созданием простого и интуитивно понятного интерфейса;

обеспечение возможности индивидуального освоения материала студентом и самоконтроля полученных знаний, не прибегая к помощи преподавателя;

автоматизированный контроль над правильностью вводимой информации;

возможность демонстрации решения любого примера задачи;

-        уменьшение времени, затрачиваемого преподавателем на изложение теоретического материала;

-        уменьшение работы преподавателя по контролю знаний студентов;

возможность получения подсказки в соответствии с контекстом решения в режимах самообучения и самоконтроля.

На основании всего вышесказанного можно сделать вывод о целесообразности автоматизации процесса обучения, т.к. она затрагивает в той или иной степени все этапы обучения и на каждом из них позволяет получить экономию времени как студентов, так и преподавателя. Полностью автоматизируются процессы: выдачи преподавателем контрольных заданий студентам; контроля за выполнением студентами контрольных заданий; поиска и выдачи дополнительной информации для самообучения и самоконтроля знаний студентами.

3. Техническая часть

.1 Разработка автоматизированной технологии обработки информации

В результате анализа предметной области, приведенного в разделе 1 и с учетом операций, которые могут быть подвергнуты автоматизации, рассмотренных в пункте 2.2 разработана автоматизированная технология обучения, представленная на рисунке 4 - Автоматизированная технология

Отход от традиционного использования баз данных в этом случае несколько усложняет программный код вследствие необходимости самостоятельно обеспечивать защиту информации от несанкционированного доступа и проверку корректности вводимых данных. Однако ввиду небольшого количества исходной информации такой подход оправдывает себя тем, что значительно экономится дисковое пространство и оперативная память компьютера на рабочем месте, так как нет необходимости установки на жесткий диск процессора баз данных (BDE) и постоянного присутствия его в памяти ПЭВМ.

Где

-рабочая программа дисциплины, на основе которой выбираются темы, которые следует изучить пользователю;

Рисунок 4, лист1 - Автоматизированная технология обучения

-студент;

-отображения на экране перечня достойных тем для обучения;

-вывод на экран достойных тем для обучения;

-АОС “Самоучитель по Access 97”;

-выбор пользователем требуемой темы;

-наименование темы;

- АОС “Самоучитель по Access 97”;

-диск накопителя, на котором хранится перечень доступных тем и теоретическая информация по ним;

-выбор из дисков накопителя теоретической информации по заданной теме;

- выбор из дисков накопителя практических заданий по заданной теме;

-ОЗУ;

-предоставление на экране теоретической информации по заданной теме;

-ОЗУ;

- предоставление на экране практических заданий по заданной теме;

-результат решения пользователем практических заданий;

-представление на экране результата решения пользователем практических заданий;

- решение пользователем практических заданий;

-студент;

- АОС “Самоучитель по Access 97”;

-проверка системой правильности решения;

-результат проверки в ОЗУ;

- представление на экране результата проверки решения пользователем практических заданий;

-отображение на экране уровня знаний пользователя;

-уровень знаний студента в ОЗУ;

Рисунок 4, лист 2 - Автоматизированная технология обучения

.2 Определение формы представления входных и выходных данных

Входная и выходная информация рассмотрена ранее в подразделах 2.3 и 2.4. Теперь следует проанализировать способы обмена этой информацией с пользователем, то есть способы организации диалога.

Диалог между человеком и компьютером можно определить как обмен информацией между вычислительной системой и пользователем, проводимый с помощью интерактивного терминала и по определенным правилам.

командный язык;

вопрос-ответ;

меню;

экранные формы;

Структура диалога на основе командного языка используются в основном в операционных системах. Диалог работает в телетайпном режиме. Система не выводит никаких инструкций кроме постоянной подсказки, например имени активного устройства, которая означает готовность системы к работе. Для управления системой пользователь должен ввести с клавиатуры команду, поддерживаемую системой, и нажать клавишу “Enter”. Подобная структура обеспечивает широкую возможность выбора вариантов в каждой точке диалога, однако требует очень высокой подготовки пользователя.

Структура типа вопрос-ответ основана на обыкновенном интервью. Система задает вопрос и получает от пользователя информацию в виде ответов. Данная структура более естественна и требует от пользователя меньшей подготовки, чем структура на базе командного языка.

Сущность структуры типа меню в том что у пользователя есть список возможных вариантов данных для ввода, из которых нужно выбрать то, что требуется. Меню можно с равным успехом применять как для ввода управляющего сообщения, так и данных. Меню- удобная структура для неподготовленных пользователей, однако не всегда обеспечивает их всестороннюю поддержку.

Структура типа экранные формы используется там, где требуется ввод/вывод достаточно стандартного набора данных. Данная структура объединяет в себе все выше перечисленные структуры, но привносит еще и кое-что свое. Она позволяет одновременно отображать несколько вопросов и не ограничивает очередность ответов. Обычно экранные формы имеют в своем составе развитые меню и поддерживают использование в качестве команд сочетание клавиш клавиатуры.

Таким образом самой эффективной структурой диалога для разработанной АОС “Самоучитель по Access 97” будет являться структура типа экранные формы, так как она достаточна естественна и обеспечивает высокий уровень поддержки пользователя. Для того, чтобы интерфейс АОС “Самоучитель по Access 97” удовлетворял требования логической последовательности, система должна содержать минимальное количество различных экранных форм. Это в АОС “Самоучитель по Access 97” достигается за счет того, что экранные формы в различных уроках строятся на основе одного шаблона и не требует от пользователя при работе с ними какой-либо переподготовки.

При прохождении каждого урока на экране одновременно отображается две экранные формы. Одна предназначена для предоставления текстовой информации (рисунок 5 - Форма предоставления текстовой информации), а так же содержит командные кнопки и меню. Вторая же служит только для отображения графической или видео информации (рисунок 6-- Форма предоставления графической или видео информации) и не на какие управляющие воздействия со стороны пользователя не реагирует. Третий вид экранных форм, используемых в системе, представлен лишь одной формой выбора темы урока, изображен на рисунке 7 - Главная форма. Кроме того система может выдавать различные сообщения, пример которого приведен на рисунке 8 - Окно информационного сообщения.

Сценарий диалога изображен на рисунке 9 - Сценарий диалога пользователя с системой.

где

-выход из окна “О программе ”;

- окно “О программе ”;

-выбор пункта меню “О программе ”;

-основное окно программы, позволяющее выбрать режим дальнейшего функционирования;

-выход из программы;

,7,8-выбор первого, второго и последнего урока соответственно;

,11,13-окна предоставления графического или видео материала;

Рисунок 9 лист1 - Сценарий диалога пользователя с системой

,12,14- окна предоставления текстового материала;

,16,17-завершение урока.

Рисунок 9 лист2 - Сценарий диалога пользователя с системой

Рисунок 5, лист 1 - Форма предоставления текстовой информации

Рисунок 6, лист 1-- Форма предоставления графической или видео информации

Рисунок 7, лист 1 - Главная форма

.3 Разработка алгоритма программы

На основании автоматизированной технологии обучения (подраздел 3.1) был разработан алгоритм программы представленный на рисунке 10-алгоритм программы.

Из рисунка 10- Алгоритм программы видно, что фактически весь алгоритм сводится к циклическому выбору обучаемым требуемой темы урока из ряда предложенных и последующим прохождением выборного урока. На первый взгляд может показаться, что алгоритм необоснованно упрощен и представляет в распоряжение пользователя слишком мало возможностей. Однако не следует забывать, что АОС “Самоучитель по Access 97” ориентирована в первую на неподготовленных пользователей, на которых избыток функциональных возможностей может оказать угнетающее воздействие.

Типовой алгоритм прохождения i-го урока представлена на рисунке 11- Алгоритм прохождения урока. Переменная FLAG используется в качестве индикатора, является ли данная попытка выполнения задания первой (FLAG=False) или нет (FLAG=True). Перед выдачей каждого нового задания ей присваивается значение False (блок 5). Затем АОС “Самоучитель по Access 97” выдает пользователю очередное задание. Пользователь пытается его выполнить, вводит результат решения, и инициирует проверку их правильности (блок 6,7,9). Если задание выполнено неверно, то индикатор FLAG принимает значение True и попытка решения повторяется.

Если задание выполнено верно (блок 11) и это была первая попытка (блок 13), то счетчик M увеличивается на единицу (блок 14) и осуществляется переход к следующему заданию.

По завершении выполнения всех заданий расчитывается коэффициент усвоения материала S (блок 10) и его значение выводится на экран. Таким образом, результатом функционирования системы является показатель степени усвоения материала, алгоритм получения которого строится на основании математической модели представленной в разделе 2.5

3.4 Разработка различного вида обеспечения

Разработка информационного обеспечения. Разработка информационного обеспечения заключается в выделении внешней и внутренней информации, используемой разрабатываемой системе. К внешней информации относятся входные и выходные данные системы. Внутренняя информации включает в себя данные используемые системой в процессе работы. На рисунке 12- Структура информационного обеспечения представлена структура информационного обеспечения.

Разработка программного обеспечения (ПО). Структура ПО состоит из двух частей:

системное ПО и среда разработки;

прикладное ПО.

В качестве системного ПО, в котором будет разрабатываться, а затем функционировать программная система, выбрана операционная система (ОС) WindowskNTk4. Выбор этой операционной системы основан на том, что она является самой распространенной ОС на территории Республики Беларусь на данный момент, обеспечивает высокий уровень пользовательского интерфейса, имеет высокую степень отказоустойчивости и совместима с другими ОС семейства Windows (Windows 95/98/2000).

Интегрированной средой для реализации разрабатываемой системы целесообразно выбрать Delphi 3.0. Эта среда разработки приложений позволяет производить визуальное программирование и использовать все возможности объектно-ориентированной технологии. Кроме того, Delphi 3.0 совместима с более поздними версиями Delphi, сто позволяет, при необходимости, переносить исходные коды программы на них без какого-либо существенного изменения, но в отличие от более поздних версий предъявляет меньшие требования к аппаратной части ПЭВМ.

На основании выбранного системного ПО можно сформулировать требования к аппаратной части ПЭВМ:

микропроцессор класса Intel Pentium/100;

ГБ свободного пространства на жестком диске;

МБ оперативной памяти;

монитор SVGA с разрешением 800х600, 65536 цветов;

мышь;

Структура прикладного ПО представлена на рисунке 6- структура программного обеспечения.

Программный код основного блока программы, разработанный на языке Object Pascal:Unit1;

Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,

Menus, StdCtrls;

TForm1 = class(TForm): TButton;: TButton;: TButton;: TButton;: TMainMenu;: TMenuItem;: TMenuItem;: TButton;Button1Click(Sender: TObject);Button2Click(Sender: TObject);Button3Click(Sender: TObject);Button4Click(Sender: TObject);Button5Click(Sender: TObject);

{ Private declarations }

{ Public declarations }

end;: TForm1;

{$R *.DFM}TForm1.Button1Click(Sender: TObject);.Show;;TForm1.Button2Click(Sender: TObject);.Show;;TForm1.Button3Click(Sender: TObject);.Show;;TForm1.Button4Click(Sender: TObject);.Show;;TForm1.Button5Click(Sender: TObject);.Show;;.

.5 Обеспечение безопасности в системе

Для защиты информации в файлах, содержащих исходные и справочную информацию о предметной области, а также информацию по работе с программной системой, от повреждения и несанкционированного доступа используются следующие средства защиты информации:

шифрование данных;

контроль на корректность информации при чтении ее с диска;

создание резервных копий файлов программы, данных контрольных примеров и файлов с внутренней информацией программы.

Для защиты программного обеспечения от повреждения вирусами необходимо проводить периодическое тестирование на наличие вирусов антивирусными программами, такими как AVP, drWEB или другими.

Кроме того, при использовании в качестве системного программного обеспечения операционной системы Windows NT 4.0, защита данных происходит на уровне разграничения доступа к ресурсам посредством предварительной процедуры регистрации в операционной системе.

Заключение

В результате выполнения курсового проекта были закреплены знания по системотехническому проектированию систем обработки данных, на основе которых был проведен анализ предметной области, сделана постановка задачи, выполнена техническая часть и разработана обучающая программа по технологии организации и хранения данных. Также была разработана программная документация.

Грешилов А.А. Как принять наилучшее решение в реальных условиях - М.: Радио и связь,1991. - 320 с.: ил.

Реклейтис Г., Рейвиндран А., Регсдел К. Оптимизация в технике:В 2-х кн. Кн.н1.Пер. с англ. - М.:Мир,1986.-350 с.,ил.

Вагнер Г. Основы исследования операций: Том 1. Пер.с англ.-М.:Мир,1972.-336пс., ил.

Фаронов В.В., Delphi 3.0. Учебный курс.-М.: Издатель Молгачева С.В.,1998 г.

Новиков Ф. , Ященко А. Microsoft Office в целом -СПб.: Санкт-Петербург, 1998-624с,.ил.

Стоцкий Ю. Самоучитель Office -СПб.: Питер.2000.608с.:ил.