Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Используемые сокращения

Введение

1. Общие сведения

1.1 Особенности реализации систем

1.2 Функции и характеристика системы

2. Анализ предметной области

2.1 Среда программирования

3. Пользовательский интерфейс

Заключение

Список используемых источников

Используемые сокращения

ПЭВМ - персональная электронно-вычислительная машина.

АРМ - автоматизированное рабочее место.

АСУ - автоматизированные системы управления.

АОС - автоматизированная обучающая система.

Введение

Практическое использование персонального компьютера в образовании сегодня приобретает все большее значение. Решение индивидуальных задач в процессе обучения имеет большое значение.

В связи с этим стоит задача в создании программы для генерирования индивидуальных заданий по дисциплине языки программирования высокого уровня. Целью данной программы является создание программы для автоматизации рабочего места преподавателя.

Таким образом, актуальность курсовой работы определяется необходимостью разработки программного обеспечения автоматизированного рабочего места преподавателя для обеспечения качества обучения на уровне преподавателя дисциплины «языки программирования высокого уровня».

Программа разрабатывается для использования ее на кафедрах военных институтов и воинских частях для оптимизации и автоматизации учебного процесса с целью получения военнослужащими знаний.

Для создания программного продукта необходимо написание технического задания, которое является основанием для создания программы для автоматизации АРМ преподавателя и которое отражает основные вопросы в области разработки, такие как общие сведения, назначения и задачи комплекса, требования к техническим и программным средствам и реализуемые функции.

1. Общие сведения

Обучение (в педагогике) -- это вид учебной деятельности, в которой количество и качество элементов знаний и умений ученика доводятся до должного уровня (среднего, эталонного, возможного), составляющего цель обучения.

Деятельность обучения считается завершенной, а цель ее достигнутой, если количество и качество учебного материала в повторно изготовленном продукте ученика будут соответствовать цели обучения или составлять должный уровень (средний, эталонный, возможный), представленный в цели обучения.

Автоматизированное рабочее место -- рабочее место персонала АСУ или другой системы обработки информации, оснащенное персональным компьютером (который связан с местной вычислительной сетью и другими информационными сетями), а также специальным программным обеспечением, предназначенным для решения задач пользователя АРМ.

Классификационные признаки автоматизированных обучающих систем во многом определяются их областью применения. В настоящее время создано и функционирует большое количество АОС. Все они используются с одной главной целью - повысить эффективность процесса обучения с применением средств вычислительной техники.

Но не все одинаково применимы для конкретных условий учебного процесса. Это во многом определяется имеющимися в наличии средствами вычислительной техники, режимом работы, необходимостью обучения группы или для индивидуального обучения одного пользователя и многими другими факторами.

1.1 Особенности реализации систем

По особенностям реализации можно выделить:

-аппаратные системы, использующие специализированное оборудование;

-программно-аппаратные системы, использующие для реализации учебной программы ЭВМ и специализированные средства;

-программные системы, использующие ЭВМ и стандартное терминальное оборудование.

Особенностью автоматизированной системы является то, что их программное обеспечение включает кроме системных средств, средства обеспечения учебного процесса, в том числе библиотеку учебных курсов, прикладных программ и аппарат их вызова.

Программы, используемые в автоматизированных обучающих системах на базе ЭВМ классифицируются, в зависимости от их назначения, характера учебных занятий, метода анализа ответа обучаемого, способности приспосабливаться к обучаемому.

В зависимости от назначения программы могут быть:

- для индивидуального обучения, т.е. для обучения только одного ученика (например, в системах тренажерного типа);

- для группового обучения, т.е. для управления обучением группы учащихся. В зависимости от характера учебного занятия можно выделить:

- обучающие программы, в процессе работы которых обучаемые получают новый учебный материал в последовательности, определяемой структурой программы и результатами работы обучаемого;

- репетирующие, направленные на закрепление определенных знаний или навыков обучаемого;

-контролирующие, обеспечивающие проверку уровня знаний, умений или навыков и оценивающие его.

1.2 Функции и характеристика системы

Функции, которые должна реализовывать автоматизированная система:

- управление учебной деятельностью;

- хранение и выдача учебной информации;

- моделирование лабораторных экспериментов, явлений, ситуаций, закономерностей и т.д.;

- анализ сообщений и ответов обучаемых;

-регистрация, хранение и обработка результатов учебной деятельности обучаемых;

При создании автоматизированной системы на ПЭВМ большая часть программных модулей составляется на языках высокого уровня, имеется несколько вариантов организации их взаимодействия, основанных как на свойствах языка программирования, так и на особенностях операционных систем. При проектировании большой прикладной системы с самого начала необходимо решить несколько принципиальных вопросов, касающихся общей структуры системы и способа взаимодействия отдельных компонентов. Должны быть определены следующие характеристики:

1. Состав текста программ, который может представлять собой:

- единый текст на языке программирования;

- отдельные текстовые модули на языке программирования, которые составляются независимо и, возможно, разными людьми.

2. Структура исполняемой программы представляет собой:

- единый модуль, полностью загружаемый в оперативную память при запуске системы;

- несколько сегментов загружаемых в оперативную память при запуске системы;

- резидентную часть, загружаемую в оперативную память в начале сеанса, и одну или несколько нерезидентных частей, загружаемых в оперативную память по мере необходимости.

3. Способ хранения данных, с которым работает система.

- все данные расположены в одном файле;

- данные распределены по нескольким файлам.

Различные сочетания указанных характеристик приводят к построению прикладных систем, которые могут отличаться очень сильно. Состав текста программ влияет на способ и качество разработки. Структура исполняемой программы оказывает критическое взаимодействие на оперативные характеристики системы - объем требуемой памяти и быстродействие. Способ хранения данных, с одной стороны, влияет на быстродействие при доступе к данным, с другой стороны - на характер использования и экономию внешней памяти .

2. Анализ предметной области

Каждому преподавателю (начиная от ассистента кафедры) необходима строгая система в подготовке, которая может обеспечить высокий организационно-методический уровень как отдельных лабораторно-практических занятий, лекций, так и всего учебного процесса. Первоначальная подготовка преподавателя к занятиям всех видов должна базироваться на изучении учебного плана и «Примерной программы» дисциплины, которая утверждена соответствующей инстанцией. Затем необходимо составить тематические планы по видам занятий в соответствии с выделенными часами, и переходить к подготовке к занятиям, при этом необходимо постоянное совершенствование профессиональных и педагогических знаний. Знания преподавателя вуза не должны ограничиваться рамками учебников. Ему необходимо знакомиться со смежными дисциплинами, систематически пополнять объем специальных знаний, просматривать вновь выпускаемые учебники, учебные пособия и специальную литературу (журналы), обмениваться опытом работы с другими преподавателями (кафедры, факультета, вуза), посещать семинары и лекции, то есть постоянно повышать свои профессиональные, научные и деловые качества.

Тематический план должен раскрывать дидактическую последовательность изучения тем и включать определенное количество часов на их изучение. Преподавателю следует дидактически осмыслить содержание каждой темы, используя теоретические положения, исследования, исторические факты, производственные примеры. Цель такой дидактической перестройки - активизировать интерес студентов к предмету и воспитать чувство ответственности к будущей профессии. Четкое и детальное представление о содержании курса позволяет преподавателю приступить к разработке перспективного тематического плана.

Продуманный тематический план помогает преподавателю рационально распределить учебный материал по занятиям, осуществить тематические связи, заблаговременно подобрать и подготовить необходимые учебно-наглядные пособия и технические средства обучения.

Тематический план может быть составлен на один или два семестра соответствующего учебного года.

Форму плана определяет сам преподаватель в зависимости от специфики предмета, содержания и своеобразия учебного материала, темы занятия, Учебно-материальной базы. Структура тематического плана должна содержать следующие пункты: номер занятия, тему занятия и основные вопросы, количество часов, цель занятия, тип занятия, основные методы учебной работы (способ изучения нового материала, работа студентов на занятиях - в частности на лабораторно-практических, контроль усвоения занятий), учебно-наглядные пособия и технические средства обучения, межпредметные связи, содержания для самостоятельной работы студентов, основную и дополнительную литературу.

Объем знаний, которое должен получить курсант в результате изучения предмета, определен «примерной программой». Преподаватель, знакомясь с программой по дисциплине, должен обратить внимание на то, что в ней приводится примерное распределение учебного времени по темам. С учетом непрерывного научно-технического прогресса распределение учебного времени по отдельным темам может быть изменено по решению методической комиссии факультета, но в пределах общего количества часов, отведенных на изучение дисциплины. Однако не следует значительно сокращать время на изучение тем, которые, по мнению преподавателя, не очень важны, так как это может нарушить стройность и целостность изучаемого предмета.

В дальнейшем преподаватель изучает содержание программы и основного учебника (учебного пособия) по каждой теме предмета. В связи с развитием научно-технического прогресса и другими переменами, происходящими в обществе и некоторым отставанием содержания программы и учебника в особенности, связанных с их подготовкой и изданием, в них могут отсутствовать сведения о новых технологиях, формах и т.д. Поэтому преподавателю необходимо ознакомиться с последними специальными журналами, новыми книга и справочными пособиями.

Полный комплект тематических планов по изучению предмета позволяет преподавателю проанализировать свою работу за прошедший учебный год. При подготовке к новому учебному году в разработанные планы вносятся необходимые корректировки.

Составление тематического плана следует начинать с распределения материала в нутрии каждой темы, на отдельные занятия. На изучения сложных и больших по объему вопросов требуется три-четыре учебных часа, и, наоборот, в течение одного учебного занятия можно рассмотреть несколько вопросов.

При подготовке к занятию преподаватель продумывает его структуру, то есть обучающую, развивающую и воспитывающую цель занятия; форму опроса (индивидуальный, фронтальный, комбинированный, программный); метод изучения и закрепления нового материала; использование наглядных пособий и технических средств обучения; содержание и объем самостоятельной работы.

Цель занятия должна формулироваться четко и кратко. Тип занятия, формы и методы обучения зависят от особенностей содержания учебного материала, материально-технической базы, уровня подготовки студентов к данной теме занятия.

Важным фактором являются также особенности педагогического мастерства преподавателя, глубокое знание им учебного материала, умение организовать учебный процесс с применением эффективных методов обучения.

При разработке плана занятия преподаватель должен главное внимание уделить изучению специальной и педагогической литературы, анализу учебного материала и педагогических особенностей самих студентов.

Занятие в большинстве случаев не имеет ярко выраженных структурных элементов: объяснение материала в меру необходимости сопровождается одновременным закреплением и проверкой знаний; проверяя знания студентов, преподаватель одновременно закрепляет их; элементы нового для студентов преподаватель может вводить и в процессе проведения занятия и закрепления материала, и при проверке знаний.

В плане занятия, преподаватель вычленяет структурные единицы - этапы, логически завершенные отрезки учебного времени, каждый из которых характеризуется определенными задачами, содержанием, видами деятельности преподавателя и студентов. План не должен быть громоздким и сложным. В плане рекомендуется осветить: тему, цель и тип занятия; учебно-наглядные пособия и технические средства обучения; основные вопросы изучаемой темы; сообщение нового материала преподавателем или самостоятельная работа студентов; контроль за деятельностью студентов и проверка приобретенных знаний; задание для самостоятельной работы.

Молодые преподаватели вуза обычно остро нуждаются в приобретении навыков работы над словом при подготовке к уроку. К характерным недостаткам начинающих преподавателей относятся многословие, непоследовательность изложения материала изучаемой темы, нарушение запланированного времени (регламент), отсутствие аргументации, неумение четко сформулировать выдвигаемые положения и др.

Поэтому, кроме плана урока начинающим преподавателям необходимо иметь конспект - занятия, освещающий весь ход занятия с формулировкой вопросов, содержанием изучаемого материала, методикой использования наглядных пособий и т.д. В то же время преподаватель никогда не должен читать конспект на уроке. Преподаватель должен так усвоить материл, чтобы свободно рассказывать, зачитывать можно только цитаты, выдержки.

преподаватель обучение язык автоматизированный

2.1 Среда программирования

Borland Delphi 7 - объектно-ориентированная среда визуального программирования (RAD - Rapid Application Development). Она предназначена для ускоренной разработки высокопроизводительных 32-битных приложений, которые могут работать в среде Windows или Linux. При этом Delphi позволяет свести к минимуму объем вводимого вручную программного кода. В состав Delphi входят средства, необходимые для разработки, тестирования и установки приложений, включая обширную библиотеку компонентов (VCL - Visual Components Library), средства визуального проектирования, шаблоны приложений и форм.

При первом запуске Delphi открывается пять окон, расположенных отдельно на рабочем столе Windows в верхней части экрана будет расположено окно, содержащее меню и панели инструментов Delphi. Оно называется главным окном интегрированной среды проектирования. Строка заголовка главного окна содержит имя приложения Delphi 7 и имя текущего проекта. Дополнительно во время выполнения проекта в строку заголовка добавляется признак (Running). Под строкой меню располагается область, в которую помещаются встроенные панели инструментов. Любая панель инструментов, однако, может находиться как во встроенном режиме, так и отображаться в виде отдельного окна. Переход в режим окна выполняется при двойном щелчке мыши на двойной вертикальной линии в левой части панели инструментов. Обратно, для встраивания панели в главное окно достаточно, расположив курсор мыши над заголовком окна, отбуксировать его в место сброса над областью панелей инструментов главного окна.

Первоначально в главном окне отображаются шесть панелей инструментов: Standard View, Debug, Custom, Component Palette, Desktops. По щелчку правой кнопкой мыши в области расположения панели инструментов можно дополнительно отобразить панель Internet или выполнить настройку отображаемых панелей инструментов, добавить или удалить отдельные кнопки панелей инструментов. Панель Component Palette называется палитрой компонентов. Компоненты используются для создания графического интерфейса пользователя разрабатываемого приложения. Они образуют так называемую библиотеку визуальных компонентов Delphi (VCL-библиотеку).

Одновременно с главным окном Delphi открываются окно проводника кода Code Explorer совместно с окном редактора кода окно инспектора объектов Object Inspector, окно формы Form1 и окно дерева объектов Object TreeView.

Окно редактора кода первоначально открывается состоящим из двух частей: Окна проводника кода Code Explorer и самого окна редактора кода, содержащего две страницы Code и Diagram. Сам редактор кода расположен па странице Code. Страница Diagram окна редактора кода предоставляет визуальный инструментарий для определения логических взаимоотношений между визуальными и невизуальными компонентами, отображаемыми в окне Object TreeView. Страница Diagram может быть использована как инструментарий для документирования проекта, так как позволяет выводить на печать схематически представленные взаимоотношения между компонентами.

Для переключения между модулями достаточно только щелкнуть на вкладке с именем этого модуля.

При необходимости можно создать окно редактора кода с копией текущего модуля. Для этого следует выполнить команду меню View|New Edit Window. Такое окно содержит только одну страницу.

С помощью пункта контекстного меню Properties можно выполнять настройку параметров окна редактора кода.

При вводе кода в окне редактора можно пользоваться шаблонами кода, значительно упрощающими и облегчающими ввод стандартных конструкций. Для того чтобы создать собственный шаблон или просмотреть существующие шаблоны кода, следует выбрать вкладку Source; Option диалога Editor Properties и щелкнуть по кнопке Edit Code Templates.

Для того чтобы показать список переменных, свойств, методов и обработчиков событий, следует нажать клавиши Ctrt+Space. При двойном щелчке мышью на выбранном в списке элементе он автоматически добавляется в указанное место кода модуля.

При вводе имени процедуры и открывающей круглой скобки редактор кода автоматически отображает всплывающую строку подсказки (Hint) со списком параметров этой процедуры

Окно редактора кода позволяет выполнять перемещение выделенного фрагмента текста с помощью мыши. При одновременном нажатии клавиши Ctrl и левой кнопки мыши выполняется копирование выделенного фрагмента текста.

Для перехода в окно редактора кода можно выполнить двойной щелчок мышью на форме или расположенном в ней компоненте. При этом в код модуля будет добавлен обработчик события и курсор будет расположен внутри блока begin end;. При щелчке мышью на форме это будет процедура procedure TForml.FormCreate[Sender: TObject);. а при щелчке на компоненте типа TEdit - процедура procedure TForml.Edit2Change (Sender: TObject);.

Код модуля записывается на языке программирования Object Pascal. Условно можно считать, что каждый модуль состоит из пяти секций: заголовка модуля, секции интерфейсов (interface-секции), секции реализации (implementation-секции) и двух необязательных секций -- инициализации и завершения.

Инспектор объектов позволяет редактировать свойства компонентов и определять для них обработчики событий. Он представляет собой окно, содержащее две вкладки: свойства и обработчики событий.

В верхней части инспектора объектов расположен список всех компонентов, размещенных в форме. Иногда этот список называется селектором объектов. Вкладка Properties содержит в левой части список всех доступных во время проектирования свойств для текущего объекта, а в правой части -- их значения. Символ + перед именем свойства указывает, что это свойство является составным и содержит другие вложенные свойства. Для распахивания или сворачивания составного свойства следует щелкнуть мышью на расположенном слева от него символе + или - соответственно.

Для изменения значения свойства необходимо ввести это значение или выбрать его из предлагаемого списка.

Если свойство отображено красным цветом, то оно может содержать ссылку на другой компонент (назовем его связываемым компонентом). Если такая ссылка установлена, то для данного свойства будут доступны вложенные свойства -- свойства компонента, на который установлена ссылка. Вложенные свойства и обработчики событий для связываемого компонента отображаются зеленым цветом.

При добавлении в форму компонента информация о нем автоматически помешается в инспектор объектов. Для того чтобы изменить в инспекторе объектов значения свойств или определить обработчики событий какого-либо компонента, достаточно выбрать имя объекта в селекторе объектов инспектора объектов или щелкнуть на компоненте в окне формы.

3. Пользовательский интерфейс

Программа имеет простой интерфейс, состоящий из главного окна и окон общих настроек. В главном окне (рисунок 1) , состоящем из трех информационных блоков, расположено поле для редактирования индивидуальных заданий, поле параметров проекта и поле для загрузки файлов с вопросами заданий.

Редактор файлов - поле полнофункционального редактора RTF - файлов, включает контекстное меню с опциями для правки текста и панель инструментов с дополнительными возможностями.

Параметры проекта - поле для вывода подробной информации о параметрах текущего проекта. Двойной клик в этом поле вызывает окно настроек параметров.

Файлы вопросов - поле для вывода списка файлов, включенных в текущий проект. Содержит информацию о количестве вопросов в каждом файле. Выделенный файл открывается в редакторе для просмотра и редактирования. Возможно перемещение по списку при помощи клавиш перемещения курсора. Имеет панель инструментов для добавления, удаления, переименования и перемещения файлов в списке.

Меню программы - обычное верхнее меню. Содержит группы кнопок: Проект, Опции, Правка, Помощь.

Статус панель - поле для вывода информации:

* о положении курсора (номер строки и номер позиции в строке);

* о количестве заданий созданных при компиляции;

* количестве вопросов в задании;

* количестве файлов в проекте;

* общем количестве вопросов в проекте.



Рисунок 1 - Главное окно системы

Чтобы вызвать окно настройки параметров проекта (рисунок 2) необходимо нажать кнопку параметров проекта на панели настройки параметров проекта. Окно настройки параметров содержит следующие вкладки:

* Главные настройки - без указания настроек этой страницы компилятор не сможет правильно работать.

* Форматирование и шаблон - как правило параметры на этой странице устанавливаются по умолчанию.

* Шрифт и страница - установка атрибутов шрифта и разделение текста на страницы для последующей печати.



Рисунок 2 - Окно параметров проекта

Вкладка форматирования индивидуальных заданий (рисунок 3) позволяет настроить:

*Отступы и интервалы абзаца в заданиях. (вносимые изменения показываются в шаблоне);

*Позицию Шапки, Заголовка и Подписи в заданиях (вносимые изменения показываются в шаблоне);

*Открыть, отредактировать и сохранить пользовательский шаблон;

*Внести изменения в шаблон DEMO и сохранить его как пользовательский шаблон под другим именем. При этом новый шаблон одновременно вносится в раскрывающийся список шаблонов.



Рисунок 3 - Форматирование индивидуальных заданий

Во вкладке шрифт (рисунок 4) указываем:

* Наименование - выберите наименование шрифта для заданий;

* Размер - выберите размер шрифта ;

* Цвет - включите, чтобы установить цвет шрифта и выберите желаемый цвет;

* Курсив, Жирный, Обычный - установите стиль шрифта;

Примечание: Если нажать кнопку "По умолчанию", то установятся настройки шрифта по умолчанию. Количество заданий на одной странице - установите количество заданий на одной логической странице (положение метки разделителя страниц). Если количество вопросов больше 5-ти, то оптимальным является одно задание на страницу.



Рисунок 4 - Окно атрибутов шрифта и печати

Чтобы произвести просмотр готовых билетов перед печатью (рисунок 5) нажмите кнопку предварительного просмотра на верхней панели редактора и перед вами появится окно со своей панелью инструментов. Если подвести мышь к кнопке, то появится окно, в котором поясняется назначение кнопки.



Рисунок 5 - Окно просмотра готовых билетов перед печатью

Для дополнительной настройки нажмите кнопку настройки печати, в котором вы можете выполнить дополнительные настройки и нажав кнопку «Просмотр» увидеть как изменится вид страницы. Для печати готового документа необходимо нажать кнопку «Печать»



Рисунок 5 - Окно просмотра готовых билетов перед печатью

Заключение

Подготовка преподавателя к занятиям - это нелегкий повседневный творческий труд, в котором находят отражение особенности его личности, его знания, убеждения, эрудиция, культура и трудолюбие.

Знания преподавателя высшего профессионального учебного заведения не должны ограничиваться рамками учебников. Ему следует осмыслить содержание каждой темы, используя необходимый материал для подготовки к занятию. Каждое учебное занятие, даже самое маленькое выступление преподавателя перед курсантами требует серьезной подготовки. Но для реализации всех поставленных задач в обучении необходимо достаточно времени, которого как правило постоянно не хватает. Целью такой подготовки является активизировать интерес курсантов к предмету и воспитать чувство ответственности к будущей профессии.

Перед созданием программы прежде всего требуется проанализировать предметную область, актуальность ее создания, а также возможность учебного заведения предоставить все условия пользования данной программой.

Автоматизированная система является актуальным решением проблем в области подготовки преподавателя к занятию на сегодняшний день, что существенно сократит время в подготовке к занятиям. Данная программа может быть успешно внедрена в учебный процесс, что соответственно повысит качество подготовки преподавателя к занятиям.

Список использованных источников

1. Гагарина, Л.Г. и др. Технология разработки ПО: Учебное пособие -М.: ИД»Форум»: ИНФА - М, 2008. - 400 с.: ил. Доп. УМО. - ISBN 3-73547-606 5.

2. Иванова, Г.С. Технология программирования. Учебник для вузов. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006 г. - 344 с.: ил. - 3000 экз. - ISBN 5-49854-657-7.

3. Культин, Н.Б. С++ Builder. - СпБ.: БХВ-Петербург, 2008. - 456 с.: ил. - 2000 экз. - ISBN 5-895647-785-9.

4. Фленов, М.Е. Библия Delphi. -- СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 880 с.: ил. ISBN 5-94157-456-8

5. Фленов, М.Е. Delphi 2005. Секреты программирования (+CD). -- СПб.: Питер, 2006. -- 266 с: ил. ISBN 5-469-01164-Х

6. Хореев, П.Б. Технологии ООП: Учебное пособие - М.: Академия, 2008. - 448 с. Рекомендовано УМО. - ISBN 5-87855-544-8.

Размещено на Allbest.ru