Разработка обучающей программы по дисциплине "Системное программное обеспечение АСУ ВВ МВД России"

Размещено на http://www.allbest.ru/

22

Содержание

Введение

1. Общие сведения

2. Анализ предметной области и определение недостатков существующей системы

2.1 Анализ предметной области

2.2 Определение недостатков существующей интерактивной обучающей программы

2.3 Определение цели и задач проектирования автоматизированной системы

2.4 Обоснование выбора технологии проектирования

3. Разработка пользовательского интерфейса

Заключение

Список использованных источников

Введение

На сложном этапе развития нашего общества, когда появляются, казалось бы, неразрешимые проблемы, особенно ощущается недостаток квалифицированных специалистов в различных областях нашей жизнедеятельности.

Подготовка квалифицированных специалистов для нашей страны - это проблема, которую в самое ближайшее время необходимо решать с помощью системы образования. Современный мир, современная жизнь требуют использования новых прогрессивных форм обучения. К тому же при всем разнообразии форм обучения нельзя с полной категоричностью утверждать, что все они используются максимально эффективно и являются доступными для каждого потенциального субъекта.

Возможность получить образование и реализовать свой интеллект должна быть предоставлена любому желающему. Этим требованиям в системе высшего профессионального образования соответствует система дистанционного обучения.

Под дистанционным обучением следует понимать такую организацию обучения, при которой военнослужащие получает доступ к учебно-методическим материалам и консультациям преподавателя в любое время суток, семь дней в неделю и в том месте, где он находится. Актуальность использования дистанционного обучения в настоящее время уже не вызывает сомнений.

Применение дистанционного обучения дает целый ряд преимуществ, к которым обычно относят следующее:

- возможность комбинирования различных форм представления информации (текстовой, графической, анимации, видео, аудио);

- применение упражнений «обучения на собственном опыте»;

- возможность адаптации курса к индивидуальным особенностям военнослужащим;

- предоставление военнослужащим права управлять размером и очередностью выдачи порций учебного материала;

- обеспечение технологической основы для гибкого взаимодействия между военнослужащими и преподавателями;

- эффективное обучение выполнению «механических» операции.

Дистанционное обучение работает там, где трудно организовать любое другое. Традиционно с его помощью на предприятиях решают вопросы массового обучения сотен сотрудников навыкам работы с различными офисными приложениями, например с программой. Крупной корпорации дистанционное обучение позволяет организовать одновременную подготовку и переподготовку кадров во всех своих филиалах независимо от их удаленности от главного офиса.

Дистанционное обучение, как никакое другое, легко адаптируется к специфике деятельности конкретной организации и даже к уровню индивидуальной подготовленности каждого сотрудника. Если обновляется технология или версия курса, то систему можно быстро адаптировать к таким изменениям.

Таким образом, дистанционное обучение позволяет избежать устаревания знаний и потери квалификации специалистов компании, что важно в условиях динамично меняющихся технологий. Итак, основными достоинствами дистанционного обучения являются: снижение стоимости обучения, существенное увеличение эффективности учебного процесса, массовость, постоянная актуальность, гибкое расписание.

1. Общие сведения

Программное обеспечение

Совокупность программ, предназначенная для решения задач на ПК, называется программным обеспечением. Состав программного обеспечения ПК называют программной конфигурацией.

Программное обеспечение, можно условно разделить на три категории:

- системное ПО (программы общего пользования), выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.

- прикладное ПО, обеспечивающее выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, обработка информационных массивов и т.д.

- инструментальное ПО (системы программирования), обеспечивающее разработку новых программ для компьютера на языке программирования.

Системное ПО.

Это программы общего пользования не связаны с конкретным применением ПК и выполняют традиционные функции: планирование и управление задачами, управления вводом-выводом и т.д. Другими словами, системные программы выполняют различные вспомогательные функции, например, создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.п.

К системному ПО относятся:

- операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера)

- программы - оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, например, Norton Commander)

- операционные оболочки - интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов, мультипрограммирования и.т.

- драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера)

- утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг)

К утилитам относятся:

- диспетчеры файлов или файловые менеджеры

- средства динамического сжатия данных (позволяют увеличить количество информации на диске за счет ее динамического сжатия)

- средства просмотра и воспроизведения

- средства диагностики; средства контроля позволяют проверить конфигурацию компьютера и проверить работоспособность устройств компьютера, прежде всего жестких дисков

- средства коммуникаций (коммуникационные программы) предназначены для организации обмена информацией между компьютерами

- средства обеспечения компьютерной безопасности (резервное копирование, антивирусное ПО).

Необходимо отметить, что часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует автономно. Большая часть общего (системного) ПО входит в состав ОС. Часть общего ПО входит в состав самого компьютера (часть программ ОС и контролирующих тестов записана в ПЗУ или ППЗУ, установленных на системной плате). Часть общего ПО относится к автономными программам и поставляется отдельно.

Прикладное ПО

Прикладные программы могут использоваться автономно или в составе программных комплексов или пакетов. Прикладное ПО - программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, создание электронных таблиц и т.д.

Пакеты прикладных программ - это система программ, которые по сфере применения делятся на проблемно - ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты. Современные интегрированные пакеты содержат до пяти функциональных компонентов: тестовый и табличный процессор, СУБД, графический редактор, телекоммуникационные средства.

К прикладному ПО, например, относятся:

- Комплект офисных приложений MS OFFICE

- Бухгалтерские системы

- Финансовые аналитические системы

- Интегрированные пакеты делопроизводства

- CAD - системы (системы автоматизированного проектирования)

- Редакторы HTML или Web - редакторы

- Браузеры - средства просмотра Web - страниц

- Графические редакторы

- Экспертные системы

И так далее.

Инструментальное ПО

Инструментальное ПО или системы программирования - это системы для автоматизации разработки новых программ на языке программирования.

В самом общем случае для создания программы на выбранном языке программирования (языке системного программирования) нужно иметь следующие компоненты:

1. Текстовый редактор для создания файла с исходным текстом программы.

2. Компилятор или интерпретатор. Исходный текст с помощью программы-компилятора переводится в промежуточный объектный код. Исходный текст большой программы состоит из нескольких модулей(файлов с исходными текстами). Каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом, которые затем надо объединить в одно целое.

3. Редактор связей или сборщик, который выполняет связывание объектных модулей и формирует на выходе работоспособное приложение - исполнимый код.

Исполнимый код - это законченная программа, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась. Как правило, итоговый файл имеет расширение .ЕХЕ или .СОМ.

4. В последнее время получили распространение визуальный методы программирования (с помощью языков описания сценариев), ориентированные на создание Windows-приложений. Этот процесс автоматизирован в средах быстрого проектирования. При этом используются готовые визуальные компоненты, которые настраиваются с помощью специальных редакторов.

Наиболее популярные редакторы (системы программирования программ с использованием визуальных средств) визуального проектирования:

- Borland Delphi - предназначен для решения практически любых задачи прикладного программирования

- Borland C++ Builder - это отличное средство для разработки DOS и Windows приложений

- Microsoft Visual Basic - это популярный инструмент для создания Windows-программ

- Microsoft Visual C++ - это средство позволяет разрабатывать любые приложения, выполняющиеся в среде ОС типа Microsoft Windows

Интерактивность

Интерактивность (от лат. inter - "между, внутри" и activus - "деятельный") - модернистский термин, характеризующий новые виды эстетической деятельности - виртуальной реальности, компьютерной графики. В более широком, радикальном смысле - усиление роли зрителя и даже замена авторского видения зрительской активностью, творческим воображением дилетанта. Подобное явление в конечном итоге ведет к замене художественного творчества иными, вне художественными формами "сотворчества" (поскольку художественная деятельность не может быть имперсональной, без личностной). Первый шаг в этом направлении был сделан в формах инсталляции, арт-дизайна, хепенинга. Интерактивными можно назвать также различные способы произвольной интерпретации сложных по смыслу, акроаматических либо абстрактных произведений, создаваемых художником по причине отстраненности, отчуждения от окружающей действительности.

В интерактивной системе в определенные моменты времени программа выводит пользователю необходимую ему информацию и запрашивает информацию у пользователя путем выдачи соответствующей подсказки. Затем программа должна находиться в состоянии ожидания, пока пользователь не введет всю необходимую информацию.

2. Анализ предметной области и определение недостатков существующей системы

2.1 Анализ предметной области

В данной системе объектами являются интерактивное обучение обучающихся. Целью любой автоматизированной системы является обработка данных об объектах с учётом связей между объектами.

2.2 Определение недостатков существующей интерактивной обучающей программы

Устойчивая тенденция значительного интерактивного обучения роста системного программного обучения, необходимых для дистанционного обучения предметной области, приводит к тому, что приходится изучать, обрабатывать и тестироваться в тестовой оболочке. Актуальность использования дистанционного обучения в настоящее время уже не вызывает сомнений.

В процессе исследования существующей следующие недостатки:

Отсутствует прямого очного общения между обучающимися и преподавателем. А когда рядом нет человека, который мог бы эмоционально окрасить знания, это значительный минус для процесса обучения. Сложно создать творческую атмосферу в группе обучающихся;

Высокие требования к поставке задачи на обучение, администрированию процесса, сложность мотивации слушателей;

Необходимость наличие целевого ряда индивидуально-психологические условия. Для интерактивного обучения необходима жесткая самодисциплина, а его результат напрямую зависит от самостоятельности и сознательности учащегося;

Высокая трудоемкость разработки курсов интерактивного обучения. Создание 1 часа действительно интерактивного мультимедийного взаимодействия занимает более 1000 часов профессионалов.

Временные трудности недостаточная компьютерная грамотность обучающих и обучаемых, отсутствие опыта дистанционного обучения, многие преподаватели и обучающиеся еще не готовы к такому методу преподавания, отдавая предпочтение классическому образованию.

2.3 Определение цели и задач проектирования автоматизированной системы

Главной целью курсового проекта является создание автоматизированной системы интерактивного обучения, позволяющая обучаться и прохождения теста после изучения темы.

Можно выделить следующие цели автоматизированного варианта решения задачи:

- возможность комбинирования различных форм представления информации (текстовой, графической, анимации, видео, аудио);

- применение упражнений «обучения на собственном опыте»;

- возможность адаптации курса к индивидуальным особенностям военнослужащим;

- предоставление военнослужащим права управлять размером и очередностью выдачи порций учебного материала;

- обеспечение технологической основы для гибкого взаимодействия между военнослужащими и преподавателями;

- эффективное обучение выполнению «механических» операции.

2.4 Обоснование выбора технологии проектирования

Технология создания обучающих программ предъявляет особые требования к методикам реализации и программным инструментальным средствам.

Сущность структурного подхода к разработке автоматизированных систем заключается в ее декомпозиции (разбиении) на автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. Процесс разбиения продолжается вплоть до конкретных процедур. При этом обучающая программа сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны.

Моделируемая программа рассматривается как произвольное подмножество. Произвольное потому, что, во-первых, мы сами умозрительно определяем, будет ли некий объект компонентом программы или мы будем его рассматривать как внешнее воздействие, и, во-вторых, оно зависит от точки зрения на программу.

Программа имеет границу, которая отделяет ее от остального мира. Взаимодействие программы с окружающим миром описывается как вход (нечто, что перерабатывается программой), выход (результат деятельности программы), управление (стратегии и процедуры, под управлением которых производится работа) и механизм (ресурсы, необходимые для проведения работы).

Основными конструктивными элементами моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты). Сущность - любой различимый объект (объект, который мы можем отличить от другого), информацию о котором необходимо хранить в базе данных. Логическая структура базы данных - это описание состава, типа и длины информационных единиц базы данных и связей между ними.

Сущности и связи модели данных представляются в виде реляционной таблицы (отношения). Отношение, соответствующее сущности, содержит атрибуты (столбцы), являющиеся атрибутами сущности и описывающие сущность (объект). Атрибут или множество атрибутов, которые однозначно определяют объект называются ключом.

Удобно представлять отношение как таблицу, где каждая строка есть кортеж, и каждый столбец соответствует одному компоненту. Столбцы при этом называются атрибутами и им присваивают имена. Список имён атрибутов называется схемой отношения. Совокупность схем отношений, используемых для представления информации, называются схемой базы данных, а текущие значения соответствующих отношений - базой данных.

Основные этапы, на которые разбивается процесс проектирования базы данных обучающей программы, следующие:

1. Проектирование инфологической концептуальной модели баз данных:

- исследование предметной области применения и выявление требований конечных пользователей и решаемых задач;

- анализ данных: сбор основных данных (объекты, связи между объектами);

- построение диаграммы «сущность-связь» базы данных.

2. Проектирование дата логической модели базы данных (учитывать требования СУБД). Потенциально возможные прикладные программы: сбор информации о потенциальных возможностях использования данных.

3. Проектирование физической модели базы данных (оценка эксплуатационных характеристик прикладных программ).

4. Реализация базы данных (оценка при неудовлетворительных эксплуатационных характеристиках).

Инфологическая модель данных - это описание предметной области, выполненное с использованием естественного языка, математических формул, таблиц, графиков и других средств, понятных всем людям, работающих над проектированием базы данных.

Цель инфологического моделирования - обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить по аналогии с естественным языком. Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

Процесс построения инфологической модели состоит из следующих шагов:

- определение сущностей;

- определение зависимостей между сущностями;

- задание первичных и альтернативных ключей;

- определение атрибутов сущностей;

- приведение модели к требуемому уровню нормальной формы.

Инфологическая модель отображает реальный мир в некоторые понятные человеку концепции, полностью независимые от параметров среды хранения данных. Существует множество подходов к построению таких моделей: графовые модели, семантические сети, модель "сущность-связь" и т.д. Наиболее популярной из них оказалась модель "сущность-связь" или называемая ещё ER-моделью (от англ. Entity-Relationship, т.е. сущность-связь).

Описание, создаваемое по инфологической модели данных, называют дата логической моделью данных. Даталогическая модель отражает логические связи между элементами данных вне зависимости от их содержания и среды хранения.

Дата логическая модель отображается в физическую память, такую, как диск, лента или какой-либо другой носитель информации. Эта модель в основном используется прикладными программистами для реализации требований, которые выдвинули конечные пользователи, отражённых в инфологической концептуальной модели.

Типы дата логических моделей уже обсуждались нами ранее. Это есть не что иное, как Модели представления данных, т.о. даталогическая модель данных может быть реляционной, иерархической или сетевой.

При разработке дата логической модели, кроме требований предъявляемых для построения инфологической модели, предъявляются дополнительные требования:

- загруженные в базу данных корректные данные должны оставаться корректными;

- данные до включения в базу данных должны проверяться на достоверность;

- доступ к данным, размещаемым в базе данных, должны иметь только лица с соответствующими полномочиями;

- разрешение проблем, возникающих при одновременном запросе одних и тех же данных многими пользователями (прикладными программами);

- способы обеспечения защиты данных от некорректных обновлений и (или) несанкционированного доступа.

Если инфологическая модель данных предназначена для наглядного отражения представления пользователей, т.е. является человеко-ориентированной, то дата логическая модель уже является компьютероориентированной. С её помощью СУБД дает возможность программам и пользователям осуществлять доступ к хранимым данным лишь по их именам, не заботясь о физическом расположении этих данных.

Физическая модель данных - модель, определяющая размещение данных на внешних носителях, методы доступа и технику индексирования. Она так же называется внутренней моделью системы.

Внешние модели (дата логические модели) никак не связаны с типом физической памяти, в которой будут храниться данные, и с методами доступа к этим данным. Внутренние модели (физические модели) наоборот определяют и оперируют размещением данных и их взаимосвязях на запоминающих устройствах.

Физическая модель данных является полностью компьютерно-ориентированной и конечные пользователи, а порой и прикладные программисты, не имеют никакого представления о том, каким образом данные запоминаются и извлекаются или каким способом организуются индексы в таблицах для быстрого поиска или ссылочная целостность. Эти и множество других функций по методам доступа и поддержании баз данных на внешних носителях, а также способов поиска и доступа к данным в современных СУБД обеспечивается в основном средствами взаимодействия приложения с БД, что значительно облегчает задачу создания БД и их ведение.

3. Разработка пользовательского интерфейса

программный интерактивный обучающий автоматизированный

В данной курсовой работе я спроектировал и осуществил реализацию программного продукта, предназначенного для применения в повседневной деятельности службы артиллерийского вооружения. В ходе проделанной работы я провел анализ всех этапов жизненного цикла программного продукта. Продукт спроектирован и разработан в соответствии с поставленными задачами по реализации и эксплуатированию программы. Исходные коды программы, структура расположения объектов и связанных между собой форм разработаны в Delphi 7.0.

Реализация функционирования программного продукта осуществляется с помощью программной среды Delphi 7.0., путем визуализации, корректных в обращении, форм и расположенных на них объектов, по средствам которых пользователь осуществляет непосредственное управление программным продуктом.

Разработанная программа представляет собой отдельный независимый программный продукт, который может функционировать в операционных системах корпорации Microsoft Windows: 98/ NT/ 2000/ XP.

Запуск программы осуществляется путем нажатия, на ярлык. После нажатия на ярлык открывается главное окно программы (рисунок 1), с которого будет осуществляться дальнейшее управление работой программы.

При запуске выводится стартовое окно программы. После загрузки стартового окна появляется главное окно (рисунок 2) на котором отображены, такие элементы как:

-«Теоретический материал»;

-«Практический материал»;

-«Тест»;

-«Информация о программе»;

-«Выход»;



Рисунок 1. - Стартовое окно

Рисунок 2. - Главное окно программы

При выборе элемента «Теоретический материал» появляется окно выдача теоретического материала (рисунок 3):



Рисунок 3. - Теоретическая часть

При нажатии на тему будет осуществлена выдача теоретического материала, а при нажатии на «Главное меню» будет осуществлен переход на главное меню.

При выборе элемента «Практический материал» появляется окно с практическим материалом (рисунок 4):

Рисунок 4 - «Практический материал»

При выборе раздела «Тест» появляется тестовая оболочка (рисунок 5).

Рисунок 5. - Тест

При открытие теста, будет выдан вопрос и 4 варианта ответа.

При выборе раздела «Информация о программе» появится окно с информаций о программе (рисунок 6).

Рисунок 6 - «Информация о программе»

Выход из программы осуществляется при нажатии на кнопку «Выход» главного окна программы, либо при нажатии на соответствующую кнопку в правом верхнем углу окна.

Заключение

При выполнении курсовой работы была поставлена задача: разработать обучающую программу по дисциплине «Системное программное обеспечение АСУ ВВ МВД России».

В ходе выполнения работы были спроектированы две основные подсистемы:

- подсистема обучения, предназначенная для выдачи учебного материала;

- подсистема диагностики, обеспечивающая проверку эффективности работы обучаемого.

В итоге подсистема обучения состоит из шестнадцати информационных кадров, которые содержат лекции по дисциплине, а подсистема обучения состоит из четырнадцати кадров - первый из которых содержит вводную информацию и располагается перед началом теста, последующие двенадцать содержат кадры с вопросами теста, а последний выводит результат тестирования на экран монитора.

В дальнейшем можно предусмотреть регистрацию пользователей и сохранение результатов тестирования в отдельном файле, а также возможно опубликовать данный курс в интернете.

Список использованных источников

1. Орлов С.А. Технологии разработки программного обеспечения. Учебник для вузов(3-е издание)./С.А.Орлов. - СПб.: Питер, 2004. - 528 с.

2. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на C++. - Часть III. Учебник для вузов(4-е издание)./Г.Буч. ? «Москва», 2007 - 359 с.

3. Гагарина Л.Г. и др., Технология разработки ПО: Учебное пособие. -М.: ИД «Форум»: ИНФА - М, 2008.?400с.: ил. Доп. УМО. ISBN 978-5-8199-0342-1(ИД «ФОРУМ»). Тираж: 2000 экз.

4. Иванова Г.С. Технология программирования. Учебник для вузов. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006.?336с. ISBN 5-7038-2891-0. Тираж: 2000 экз.

5. Хорев П.Б. Технологии ООП: Учеб. пособие.? М.: Академия, 2008. ISBN 5-7695-1522-8. Тираж: 5100 экз.

Размещено на Allbest.ru