Главная Коллекция "Otherreferats" Программирование, компьютеры и кибернетика Интеллектуальная система поддержки обучения студентов по курсу "Системный анализ и математическое моделирование"

Интеллектуальная система поддержки обучения студентов по курсу "Системный анализ и математическое моделирование"

Сущность и виды снабжения дистанционного обучения. Особенность программного обеспечения серверов. Создание фиксированных и гибких Web-страниц. Анализ разработки интерфейса пользователя. Характеристика проведения работы со сторонними посетителями сайта.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 03.10.2017
Размер файла 1,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственный комитет РФ по высшему образованию

Московский Государственный Институт Электронной Техники

Технический Университет

Пояснительная записка

на тему: «Интеллектуальная система поддержки обучения студентов по курсу «Системный анализ и математическое моделирование»

Дипломант

Гостева Е.В.

Руководитель

Лисов О.И.

Содержание

Введение

Раздел 1. Специальная часть

1.1 Требования к разрабатываемому продукту

1.2 Программное обеспечение серверов

1.3 Использование языка Perl как шлюза безопасности

1.4 Дизайн сайта

Раздел 2. Технологическая часть

2.1 Общие принципы тестирования программ

Раздел 3. Организационно-экономическая часть

3.1 Анализ конкурентоспособности разрабатываемого программного продукта

3.2 Оценка конкурентоспособности тьюторного обучения

Раздел 4. Производственная и экологическая безопасность

4.1 Организация обстановки для умственного труда

4.2 Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы

4.3 Планирование и размещение оборудования

4.4 Рациональный режим труда и отдыха при работе с персональным компьютером

4.5 Санитарно - профилактические мероприятия и расчет воздухообмена

Выводы

Список используемой литературы

Введение

Дистанционное обучение

В настоящее время во всем мире получило распространение дистанционное обучение с использованием Internet, которое дает уникальную возможность на своем рабочем месте или у себя дома получить новые знания в различных областях человеческой деятельности.

В системе образования дистанционное обучение является гуманистической формой, согласно которой никто не должен быть лишен возможности учиться по причине бедности, географической или временной изолированности, социальной незащищенности и невозможности посещать образовательные учреждения в силу физических недостатков или занятости производственными и личными делами. Являясь следствием объективного процесса информатизации общества и образования и, вбирая в себя лучшие черты других форм, дистанционное обучение вошло в ХХI век как наиболее перспективная, синтетическая, гуманистическая, интегральная форма получения образования.

Итак, дистанционное обучение - современная форма обучения - направленная на получение качественных знаний и сочетающееся с более полным развитием личности (независимость, созидательность, инициативность, интеллигентность и т.д.). В дистанционном обучении предпочтение отдается самостоятельной работе. Оно базируется на свободе: выбора места обучения; времени обучения; форм обучения. Высокое качество знаний обеспечивается академичностью курсов, учетом потребностей рынка и усилением ответственности обучаемого за качество его знаний, так как он является основным контролирующим звеном процесса обучения. Процесс обучения превращается в процесс изучения.

Дистанционное обучение - это тяжелый способ обучения, но он гибок и планируется учащимися, что в дальнейшем оказывает большое влияние на трудовую деятельность.

Выбор места обучения.

Обучающийся сам определяет место обучения. Это может быть электричка метро для чтения литературы, которая требует простого запоминания, библиотека или рабочий кабинет для выполнения письменных заданий, компьютерный класс, персональный компьютер дома или на работе - для работы с обучающими, контролирующими или тестирующими программами.

Выбор времени обучения.

При дистанционном обучении студенту выдается график работы и контрольные сроки. Время выполнения заданий, изучения нового материала он определяет сам.

Выбор форм обучения.

Дистанционное обучение дает возможность обучаемому использовать более широкий спектр форм обучения, в отличие от очного обучения, где все планируется преподавателем. Обучаемый может сам планировать объем изучаемого материала на отдельных этапах. Например, он сначала может просто прочитать учебник, определяя наиболее сложные разделы дисциплины, а затем составить свой график работы с ним, или руководствоваться рекомендациями преподавателя. Можно выполнять задания, прорабатывая необходимые разделы дисциплины и т.д.

Задачи дистанционного обучения

Дистанционное обучение должно содействовать решению таких социально значимых задач, как:

- повышение уровня образованности общества и качества образования;

- реализация потребностей населения в образовательных услугах;

- удовлетворение потребностей страны в качественно подготовленных специалистах;

- повышение социальной и профессиональной мобильности населения, его предпринимательской и социальной активности, уровня самосознания, расширение кругозора;

- сохранение и приумножение знаний, кадрового и материального потенциалов, накопленных отечественной высшей школой;

- развитие единого образовательного пространства в рамках России, СНГ, всего мирового сообщества, подразумевающее обеспечение возможности получения нострифицированного образования в любой точке образовательного пространства;

решение геополитических задач.

Цели дистанционного обучения

- Предоставление школьникам, студентам, гражданским и военным специалистам, безработным, самым широким кругам населения равных образовательных возможностей в любых районах страны и за ее рубежами;

- повышение качественного уровня образования за счет более активного использования научного и образовательного потенциала ведущих университетов, академий, институтов, лидирующих отраслевых центров подготовки и переподготовки кадров, институтов повышения квалификации, других образовательных учреждений;

- возможность получения как базового, так и дополнительного образования параллельно с основной деятельностью;

- расширение образовательной среды в России на наиболее полное удовлетворение потребностей и прав человека в области образования;

- интеграция с очной и заочной формами обучения, совершенствуя и развивая их;

- создание условий для непрерывного образования

- обеспечение принципиально нового уровня доступности образования при сохранении его качества.

Особенности дистанционного обучения

Гибкость.

Обучаемые системы дистанционного образования (СДО), в основном, не посещают регулярных занятий в виде лекций и семинаров, а работают в удобное для себя время в удобном месте и в удобном темпе, что представляет большое преимущество для тех, кто не может или не хочет прекратить свой обычный уклад жизни. Для поступления студенту формально не требуется какого-либо образовательного ценза. Каждый может учиться столько, сколько ему лично необходимо для освоения предмета и получения необходимых знаний.

Модульность.

В основу программ дистанционного обучения закладывается модульный принцип. Каждая отдельная дисциплина или ряд дисциплин, которые освоены обучающимся, создают целостное представление об определенной предметной области. Это позволяет из набора независимых учебных курсов формировать учебный план, отвечающий индивидуальным или групповым потребностям.

Параллельность.

Обучение может проводиться при совмещении основной профессиональной деятельности с учебой, т.е. "без отрыва от производства".

Дальнодействие.

Расстояние от места нахождения обучающегося до образовательного учреждения (при условии качественной работы связи) не является препятствием для эффективного образовательного процесса.

Асинхронность.

Подразумевается тот факт, что в процессе обучения обучающий и обучаемый могут реализовывать технологию обучения и учения независимо во времени, т.е. по удобному для каждого расписанию и в удобном темпе.

Охват.

Эту особенность иногда называют "массовостью". Количество обучающихся в СДО не является критичным параметром. Они имеют доступ ко многим источникам учебной информации (электронным библиотекам, базам данных), а также могут общаться друг с другом и с преподавателем через сети связи или с помощью других средств ИТ.

Рентабельность.

Под этой особенностью подразумевается экономическая эффективность дистанционного обучения. Средняя оценка зарубежных и отечественных образовательных систем дистанционного обучения показывает, что они обходятся приблизительно на 10-50% дешевле, в основном за счет более эффективного использования существующих учебных площадей и технических средств ИТ, а также представления более концентрированного и унифицированного содержания учебных материалов и ориентированности технологий ДО на большое количество обучающихся и других факторов.

Обучающийся.

Точнее, новая роль обучающегося, или, как более принято в системе дистанционного обучения, слушателя. Для того чтобы пройти дистанционное обучение, от него требуется исключительная мотивированность, самоорганизация, трудолюбие и определенный стартовый уровень образования.

НИТ (Новые информационные технологии).

В СДО используются, преимущественно, НИТ (компьютеры, аудио- видеотехника, системы и средства телекоммуникаций и др.).

Специализированный контроль качества образования.

В качестве форм контроля в дистанционном обучении используются дистанционно организованные экзамены, собеседования, практические, курсовые и проектные работы, экстернат, компьютерные интеллектуальные тестирующие системы. Следует особо подчеркнуть, что решение проблемы контроля качества дистанционного обучения, его соответствия образовательным стандартам имеет принципиальное значение для успеха всей системы дистанционного обучения. От успешности ее решения зависит академическое признание курсов дистанционного обучения, возможность зачета их прохождения традиционными учебными заведениями. Поэтому для осуществления контроля в СДО должна быть создана единая система государственного тестирования.

Виды обеспечения дистанционного обучения

Система дистанционного обучения конкретного университета включает в себя следующие виды обеспечения:

Программное - сетевые системные программы, компьютерные обучающие программы, инструментальные среды для создания обучающих программ. В настоящее время для создания компьютерных обучающих программ можно использовать программные среды, размещенные на удаленных серверах (WebCT, Lesson Pro).

Техническое - персональные ЭВМ для организации сервера, персональные и сетевые компьютеры.

Информационное - конспекты лекций, учебники, пособия и другие методические материалы на бумажных и магнитных носителях, справочники, различные базы данных по методическим материалам, оперативным данным, кадрам.

Методическое - методики, рекомендации по технологии дистанционного учения с учетом дидактических и психологических аспектов.

Организационное - нормативные документы государства и организации, определяющие структуру организации, которая ведет дистанционное обучение.

Проблемы дистанционного обучения

Развитие принципиально нового направления в образовании не может не сталкиваться с серьезными проблемами. Основными из них являются следующие:

проблема эквивалентности курсов и признания уровней дистанционного образования классическими университетами;

проблема взаимного признания дипломов, сертификатов, программ обучения;

проблема стратегического планирования, например,

Дистанционное обучение в совокупности с традиционной формой породило так называемое тьюторное образование.

Традиционное обучение представляет собой непосредственное общение преподавателя со студентом:

При тьюторном обучении взаимосвязь преподаватель-студент производится посредством компьютера, и лишь иногда при личном общении:

Тьюторное обучение

Тьюторное обучение - это новая форма получения образования, наряду с очной и заочной, при которой в образовательном процессе используются лучшие традиционные и инновационные методы, средства и формы обучения, основанные на компьютерных и телекоммуникационных технологиях, а также личный контакт преподавателя и студента.

В тьюторной форме изменяется получения образования роль преподавателя, который из лектора превращается в тьютора.

Преподаватель - организатор тьюторного обучения

Психологи, социологи, педагоги в настоящее время серьезно занимаются проблемой подбора преподавателей, которые будут обучать учащихся с помощью компьютеризированного обучения.

Исследования позволили представить структуру этого сложного и многогранного процесса психологического образования. Используя данные этих исследований, можно выделить ряд компонентов, занимающих существенное место в структуре педагогических личностных способностей.

Дидактические способности - способность тьютора передавать обучаемым учебный материал, делая его доступным для изучения, преподносить им проблему ясно и понятно, вызывать интерес к предмету, возбуждать у обучаемых активную самостоятельную мысль.

Профессиональное мастерство, как мы его понимаем сегодня, включает способность не просто доходчиво преподносить знания, популярно и понятно издавать материал, но и способность организовать самостоятельную работу обучаемых, самостоятельное получение знаний.

Академические способности - способности к соответствующей области науки. Способный преподаватель знает предмет не только в объеме, а значительно шире и глубже, постоянно следит за открытиями в своей науке, абсолютно свободно владеет материалом, проявляет к нему интерес.

Перцептивные способности - способности проникать во внутренний мир обучаемого, как личности, психологическая наблюдательность, связанная с тонким пониманием личности обучаемого и его временных психологических состояний.

Сообщающе-информационное изложение строится так, чтобы максимально активизировать мысль и внимание обучаемых. Преподаватель избегает длинных фраз, сложных словесных конструкций, трудных терминов и формулировок.

Наряду с этим он учитывает, что излишне лаконичная, кратная речь часто бывает мало понятой учащимися.

Организаторские способности - способности организовывать коллектив, а также способности правильно организовать свою собственную работу. Организация собственной работы предполагает умение правильно планировать и самому контролировать ее. У преподавателей в дистанционном обучении вырабатывается своеобразное чувство времени - умение правильно распределять работу во времени, укладываться в установленные сроки. Но эти преподаватели умеют также корригировать планы и действия, ведь бывают непредвиденные ситуации.

Коммуникативные способности - способности к общению с обучаемыми, умение найти правильный подход к обучаемым, установить с ними целесообразные, с педагогической точки зрения, отношения, наличие педагогического такта.

Одним из появлений педагогического такта является чувство меры в отношении применения любого педагогического воздействия (поощрения, наказания). Отсутствие педагогического такта часто приводит к тяжелыми последствиям.

Педагогическое воображение - это специальная способность, выражающаяся в предвидении последствий своих действий, в воспитательной проективности личности обучаемых, связанной с представлением о том, что из обучаемого получится в последствии, умение прогнозировать развитие тех или иных событий.

Способности к распределению внимания одновременно между несколькими видами деятельности имеет особое значение для деятельности преподавателя.

Тьюторы в дистанционном образовании должны соединять в себе:

качества преподавателя: проводят вводное и заключительное занятия, помогают слушателям в их профессиональном самоопределении, обеспечивают правильное и эффективное использование учебно-методического сопровождения курса;

качества консультанта: координируют познавательный процесс слушателей, проводят групповые консультационные и коммуникативные занятия, индивидуально консультируют слушателей по различным вопросам изучаемого курса;

качества менеджера: осуществляют набор и формирование групп слушателей, составляют график учебного процесса, управляют проведением групповых занятий, контролируют выполнение слушателями графика учебного процесса (промежуточные тесты, итоговое тестирование, экзамен).

К тьюторам предъявляются высокие профессиональные и деловые требования.

Технологии и носители тьюторного обучения

В рамках тьюторного обучения представление информации для обучаемых может осуществляться с использованием следующих технологий:

печатных материалов (учебно-методические комплекты литературы и заданий);

рассылки материалов по компьютерным сетям (E-mail, компьютерные конференции или доски объявлений);

дискуссий в режиме on-line с использованием компьютерных сетей (обмен письменными сообщениями);

электронных материалов (компьютерные образовательные среды, базы данных, банки знаний, электронные учебники);

аудио- и видео- продукции;

телевизионных передач;

телевизионных передач кабельного телевидения;

видеоконференций путем телетрансляции с обратной связью по телефону (аналогично телепередачам в прямом эфире с возможностью для зрителей позвонить по "горячей линии" и задать свои вопросы);

двунаправленных видеоконференций с использованием компьютерных сетей;

двунаправленных видеоконференций с использованием спутниковых телемостов.

При этом носителями информации являются:

книги;

гибкие магнитные, лазерные или жесткие диски;

аудио- или видеокассеты.

В качестве средств обучения в тьюторном обучении выступают, соответственно:

учебно-методические комплекты (кейсы);

компьютеры;

телевизоры;

телефоны;

магнитофоны;

видеомагнитофоны;

специальная техника мультимедиа.

При этом необходимо отметить, что наиболее качественное обучение обеспечивается при наличии достаточно оперативной обратной связи "студент-тьютор". Это позволяет использовать высокоэффективные методы интерактивного обучения. Наиболее доступными технологиями для обеспечения контакта студента и преподавателя являются разнообразные способы использования компьютерных сетей, так как они:

относительно дешевы в эксплуатации (особенно с учетом скидок для образовательных учреждений);

уже достаточно широко распространены в России.

Internet является эффективной, доступной и недорогой базой для развертывания системы тьюторного обучения. При ее использовании открываются следующие основные возможности в области тьюторного обучения:

Рассылка материалов для обучаемых по технологии тьюторного обучения с использованием электронной почты, передача им компьютерных обучающих курсов.

Обратная связь обучаемых с преподавателем по электронной почте: передача вопросов, результатов тестирования, контрольных, курсовых и дипломных работ.

Проведение в диалоге обсуждения учебного материала, опроса обучаемых, экзаменов.

Доступ к информационным архивам и библиотечным системам учебных заведений мировой системы образования с возможностями получать практически неограниченную информацию по учебному и научному направлению.

Использование гипертекстовых обучающих курсов, доступных по сети.

Использование специальных программных средств поиска и сбора необходимой информации по конкретному научному или учебному направлению во всех мировых электронных архивах за короткое время.

Видеоконференции по сети (лекции, семинары, дискуссии).

Раздел 1. Специальная часть

Постановка задачи

Целью данного дипломного проекта является разработка и программная реализация интеллектуальной системы поддержки обучения студентов по курсу «Системный анализ и математическое моделирование». Система должна быть разработана в виде сайта, посвященного тьюторному обучению.

Для удобства администрирования тьютору должен быть разработан отдельный интерфейс.

1.1 Требования к разрабатываемому продукту

Система должна позволять:

- обеспечивать студентов необходимыми материалами,

- обмениваться управленческой информацией внутри системы тьюторного обучения,

- организовывать контроль прохождения работ по их направлениям с проведением контрольных мероприятий по датам, этапам и т.д.,

- учитывать финансовые поступления,

- систематизировать данные по пользователям: студентам, аспирантам, партнерам,

- организовать асинхронную взаимосвязь между тьютором и пользователями сайта.

Аппаратное обеспечение

WWW является оперативной мультимедийной средой, и при ее использовании выдвигаются более высокие требования к аппаратному обеспечению. Факторы, влияющие на скорость формирования изображения на экране, а также на качество воспроизведения WWW-документов на Вашем персональном компьютере, можно разделить на две группы:

- скорость online-связи,

- компоненты аппаратного оснащения Вашего персонального компьютера.

Скорость формирования документов изображения WWW-документов на экране Вашего компьютера в основном зависит от характеристик Internet-соединения. поэтому наличие дорогих компонентов аппаратного обеспечения современного мультимедиа-компьютера (например, высокоскоростной графической карты) не гарантирует существенного повышения его быстродействия при работе в Internet, как при работе с прикладными программами, запускаемыми с жесткого диска (или с CD-ROM).

Обычно для работы с World Wide Web необходим тот же минимальный набор аппаратных средств, что и для работы с мультимедиа-программами в оболочке Windows.

В то же время Вы можете существенно повысить качество отображения с помощью соответствующих аппаратных компонентов для персональных компьютеров. При этом на первом месте стоит разрешающая способность видеокарты и максимальное количество воспроизводимых с ее помощью цветов.

Кроме того, чтобы насладиться в WWW аудиофайлами, Вам понадобится и аудиоплата.

Минимальные системные требования для работы с Internet:

· Windows 9x/NT/2000/XP,

· Pentium 90,

· 32 Мбайт ОЗУ,

· SVGA (800600, рекомендуется 1024768, 16bit),

· звуковая карта,

· Internet Explorer 6.x,

· Windows Media Player 7.x.

Выбор и обоснование программных средств

Современные интернет-технологии

Web-серверы

Сервер - это любое управляющее компьютером программное обеспечение, которое дает ему возможность выполнять запросы на документы или другие данные. Программы, которые запрашивают и отображают документы (такие как браузер), называются клиентами. Термины "на стороне сервера" и "на стороне клиента", используемые, например, при работе с картами-изображениями, относятся к той машине, которая руководит процессом. Функции на стороне клиента выполняются на машине пользователя, функции на стороне сервера - на удаленной машине.

Web-серверы отвечают на запросы браузеров (клиентских программ), находят заданные файлы (или выполняют сценарий CGI) и возвращают документ или результаты сценария. Web-браузеры и серверы общаются по протоколу Hypertext Transfer Protocol (HTTP, протокол передачи гипертекста).

1.2 Программное обеспечение серверов

Большинство серверов работают на платформе Unix. Именно поэтому в мире Web по-прежнему используется терминология системы Unix.

Сегодня большинство серверов (приблизительно 70%) работают на Apache, не исключение и сервер, на котором будет находиться данный сайт. Конкретный тип сервера не влияет на большую часть того, что делает дизайнер, например, на создание графики или разработку базовых HTML-файлов. Конечно, он будет влиять на более совершенные методы создания Web-сайтов, такие как Server Side Includes (серверные включения), добавление типов MIME и Web-страницы, управляемые базами данных.

Корневой каталог

Когда браузер запрашивает документ, сервер определяет местонахождение документа, начиная с корневого каталога документа. Это каталог, который был сконфигурирован для хранения всех документов, совместно используемых посредством Web. Он не обязательно появляется в URL, который указывает на документ, поэтому важно знать, какой каталог является корневым при загрузке файлов.

Индексные файлы

Прямой слэш (/) в конце URL означает, что URL обращается к каталогу, а не к файлу. По умолчанию серверы отображают содержание каталога, указанного в URL. Большинство серверов, однако, сконфигурированы так, чтобы отображать особый файл вместо списка каталога, этот файл называется индексным. Индексные файлы обычно имеют имя index.html, но на некоторых серверах они могут называться welcome.html или default.html.

Если сервер сконфигурирован на нахождение индексного файла и не обнаруживает его, вместо него может быть отображено содержание каталога, но это делает файлы уязвимыми для посторонних. По этой причине неплохо всегда называть одну из страниц (обычно главную) в каждом каталоге index.html (или другим условленным именем).

Заголовки отклика HTTP

Как только сервер определяет месторасположение файла, он посылает содержимое этого файла обратно браузеру вместе с некоторыми заголовками отклика HTTP (response headers). Эти заголовки обеспечивают браузер информацией о прибывающем файле, включая его тип данных (также известный как "тип содержимого" или "тип MIME"). Обычно сервер определяет формат по расширению файла; например, файл с расширением .gif распознается как файл изображения.

Браузер читает информацию в заголовке и определяет, что делать с файлом. Он может отобразить файл в окне либо запустить соответствующее вспомогательное или встраиваемое приложение (plug-ins).

Сценарии CGI

Вместо того чтобы обращаться к файлам HTML, URL может потребовать запустить программу CGI. CGI расшифровывается как Common Gateway Interface (общий шлюзовой интерфейс). Он позволяет Web-серверу общаться с другими программами (сценариями CGI), которые работают на сервере. Сценарии CGI обычно пишут на языках Perl, С или C++.

Наиболее типичное использование сценариев - обработка форм.

Большинство администраторов серверов придерживаются правила хранить сценарии CGI в специальном каталоге, озаглавленном cgi-bin (сокращенно от CGI-binaries). Когда они хранятся в одном каталоге, администраторам проще управлять сервером и обеспечивать его безопасность. Если сценарий CGI запрашивается браузером, сервер исполняет функцию и возвращает браузеру динамическое содержимое.

Использование SSI

SSI - Server Side Includes или, по-русски, - включения на стороне сервера. SSI - это директивы, вставляемые прямо в HTML-код и служащие для передачи указаний Wев-серверу. Встречая такие директивы, которые называются SSI-вставками, Web-сервер интерпретирует их и выполняет соответствующие действия. Например: вставка HTML-фрагмента из другого файла, динамическое формирование страничек в зависимости от некоторых переменных (например, типа браузера) и другие не менее приятные вещи.

Преимущества SSI проявляются, когда нам нужно поддерживать достаточно большой по объему сайт, имеющий определенную структуру и повторяющиеся элементы кода на всех страничках. При применении серверных включений сайт удобно рассматривать как состоящий из отдельных блоков, каждый из которых отвечает за свою часть странички. Эти блоки практически неизменны и повторяются от страницы к странице. В эти блоки можно вынести такие элементы странички как: главное меню, рекламные вставки, повторяющиеся элементы оформления страничек и т.д. Физически эти блоки представляют собой просто HTML-файлы, содержащие часть кода, нужную для выполнения их задачи.

Для того чтобы сервер знал, что страничка не обычная, а содержит SSI-директивы, она имеет специальное расширение: *.shtml или *.shtm, наличие которого и заставляет Web-сервер предварительно обрабатывать странички. Вообще-то, расширение может быть любое - в зависимости от конфигурации Web-сервера, но в основном применяется именно *.shtml.

Полная страничка формируется Web-сервером на лету, собирая код странички из таких вот блоков. Для того чтобы указать серверу, какой блок нужно вставить и в каком месте странички, используется специальная форма записи в виде комментария. Например, вот такая:

<!--#command param="value" -->,

где # - признак начала SSI-вставки; command - SSI-команда; param - параметры SSI-команды.

Первое преимущество SSI с точки зрения дизайнера заключается в том, что при таком подходе Web-мастеру, занимающемуся поддержкой сайта, можно не бояться случайно испортить дизайн. Элементы сложной верстки скрыты за счет использования SSI, и поддержка содержимого страничек становится гораздо более легким и приятным делом.

Второе, не менее важное преимущество, - это возможность мгновенной замены дизайна сайта, не требующая переделывания страничек с информационным содержанием сайта. Для смены дизайна достаточно переписать SSI-вставки, формирующие внешний вид сайта.

Perl

Для написания скриптов, с помощью которых решаются разнообразные задачи программирования для Internet и Web, в данной работе использовался широко применяемый язык Perl. Perl (Practical Extraction and Report Language) является интерпретируемым языком программирования, специально ориентированным на обработку текста. Программисты часто называют программы на языке Perl скриптами. Используя Perl, программисты создают CGI-формы. Perl поддерживает операции с файлами и с базами данных. Это делает его хорошо приспособленным для хранения и извлечения информации в соответствии с потребностями пользователей Web. Perl снабжается отладочной программой, с помощью которой тестируется код Perl. Perl поддерживает структурированные программные конструкции, как и большинство высокого уровня, и предлагает богатство встроенных возможностей, накопленных им за годы эволюции среды Unix. Perl является бесплатным программным обеспечением.

Сравнение Perl и языков программирования С/С++

Структура Perl очень напоминает структуру языка программирования С и на первый взгляд выглядит так же, как программа С. Все операторы С представлены в Perl, а управляющие структуры, такие как if или for, имеются на языке Perl в несколько измененном виде. Чего не достает в Perl, так это указателей, структур и типов, определяемых пользователем. Место языка С в программировании неоспоримо, но не следует думать, что С-программа всегда лучше, чем эквивалентная программа на языке Perl. Как у всякого средства, у Perl и у С есть свои области применения, к которым лучше всего приспособлены. Надо хорошо знать оба языка, чтобы представлять, когда предпочтительнее использование одного из них.

Богатство возможностей языка Perl

Perl представляет разработчику широкий спектр возможностей для создания кратких и эффективных программ. Ниже приведены наиболее замечательные черты Perl:

Ассоциативные массивы, которые индексируются программами с использованием нецелых ключей,

Автоматическое преобразование типов между целыми числами, числами с плавающей точкой и строками,

Автоматическое преобразование размера массивов,

Функции для преобразования бинарных данных,

Широкая поддержка так называемых регулярных выражений, которые программы используют для поиска, замены и других операций, связанных с разбором текста,

Функции вывода/ввода файлов,

Функции форматированного вывода, наподобие функции С, с добавлением к ним способности генерации отчетов на основе шаблонов (template),

Полный набор операторов С, с добавлением также операций по сравнению строк,

Функции для обработки списков, которые поддерживают стеки, очереди и другие данные списочных типов,

Функции системного сервиса,

Богатый набор операторов и структур управления, включая подпрограммы.

1.3 Использование языка Perl как шлюза безопасности

Вопросам безопасности придается большое значение как в программировании CGI, так и при решении других задач, связанных с программным обеспечением для сетей. Часто бывает необходимо защитить файлы и другие ресурсы системы от угрозы со стороны пользователей, которая может проистекать от их неаккуратности или даже злого умысла. Это особенно важно для Web-серверов, а также других серверов, таких как FTP-сервер, которые подключены к Internet, где наличие злоумышленных пользователей хорошо известно. Одним из путей защиты системы от атак таких злоумышленников служит создание шлюзов безопасности, через которые пропускаются входные данные. В этом случае только данные, оцененные шлюзовой программой как безопасные, передаются в систему. Традиционно большая часть серверов Internet исполняется под системой UNIX и написана на языке С. Неверное использование программистами указателей на языке С ведет к нарушению безопасности работы системы. Одним из достоинств Perl, существенным при написании надежных шлюзовых программ, служит тот факт, что переменные строкового типа изменяют свою длину автоматически в зависимости от потребности. Строковые переменные содержат столько символов, сколько им присваивает скрипт. Perl не позволяет программе писать данные в одну переменную таким образом, чтобы нарушить целостность данных другой переменной. Имеется также специальная версия языка Perl, которую называют taintperl, в которой осуществляется проверка зависимостей между данными и предотвращается выполнение системой команд по передаче данных серверу от источника, не заслуживающего доверия. Если испорченные или некорректные данные поступают на вход программы taintperl, то она помечает все значения командной строки, переменных окружения и входные данные как испорченные, предотвращая их дальнейшую передачу серверу и возникновение фатальной ошибки.

Frontend-программы для связи с базой данных

Утилита типа frontend для базы данных представляет собой программу, которая упрощает доступ к серверу базы данных для остальных программ. Такая программа обрабатывает запрос пользователя к базе данных и на этой основе формирует свой запрос к базе данных с параметрами, необходимыми для доступа к данным на сервере. Frontend-программа может также обрабатывать результаты запроса, формировать ответ и посылать его обратно пользователю. Как вы узнаете, программисты создают простые приложения для баз данных исключительно на языке Perl, причем не возникает необходимости в специальном сервере базы данных. Perl имеет встроенные возможности для отображения ассоциативных массивов (обсуждаемых дальше в этой главе) на файл базы данных. В результате доступ к файлу базы данных в рамках скрипта Perl так же прост как и доступ к элементам массива, поскольку ввод/вывод в файл является прозрачным для скрипта. Для более сложных приложений на основе баз данных Perl может выполнять роль связующего звена с сервером базы данных и функционировать как Frontend программа для базы данных. Несколько специальных версий языка Perl было создано для расширения поддержки конкретных серверов баз данных. Например, oraperl обеспечивает возможность доступа к серверам баз данных Oracle.

Использование языка Perl для написания CGI-скриптов

Как вы узнали из предыдущей главы, CGI обеспечивает узлам Web возможность интерактивной работы с клиентскими программами, в качестве которых обычно выступает браузер. Во многих случаях узлы используют скрипты CGI для доступа к базам данных в тех случаях, когда клиент и сервер должны обмениваться данными. Использование CGI позволяет пользователю получать доступ к базе данных на Web, используя обычный Web-браузер. CGI-скрипт читает и обрабатывает содержание HTML-форм, устанавливает соединение с базой данных, посылает ей запросы, обрабатывает результаты ответов, формируя на их основе новый НТМL документ, и затем посылает его обратно пользователю. Кроме того, все эти шаги должны быть сделаны так, чтобы обеспечить безопасность сервера.

SQL

SQL символизирует собой Структурированный Язык Запросов. Это - язык, который дает вам возможность создавать и работать в реляционных базах данных, которые являются наборами связанной информации сохраняемой в таблицах.

Мир баз данных становится все более и более единым, что привело к необходимости создания стандартного языка, который мог бы использоваться для функционирования в большом количестве различных видов компьютерных сред. Стандартный язык позволит пользователям, знающим один набор команд, использовать их, чтобы создавать, отыскивать, изменять, и передавать информацию, независимо от того, работают ли они на персональном компьютере, сетевой рабочей станции, или на универсальной ЭВМ.

В нашем все более и более взаимосвязанном компьютерном мире, пользователь, снабженный таким языком, имеет огромное преимущество в использовании и обобщении информации из ряда источников с помощью большого количества способов.

Элегантность и независимость от специфики компьютерных технологий, а также его поддержка лидерами промышленности в области технологии реляционных баз данных, сделало SQL, и вероятно в течение обозримого будущего оставит его, основным стандартным языком.

Стандарт SQL определяется ANSI (Американским Национальным Институтом Стандартов) и в данное время также принимается ISO (Международной организацией по стандартизации). Однако, большинство коммерческих программ баз данных расширяют SQL без уведомления ANSI, добавляя разные другие особенности в этот язык, которые, как они считают, будут весьма полезны.

Иногда они несколько нарушают стандарт языка, хотя хорошие идеи имеют тенденцию развиваться и вскоре становиться стандартами "рынка" сами по себе в силу полезности своих качеств.

Особенности SQL

SQL это язык ориентированный специально на реляционные базы данных. Он устраняет много работы, которую вы должны были бы сделать, если бы вы использовали универсальный язык программирования, например C. Чтобы сформировать реляционную базу данных на C, вам необходимо было бы начать с самого начала. Вы должны были бы определить объект - называемый таблицей, которая могла бы расти, чтобы иметь любое число строк, а затем создавать постепенно процедуры для помещения значений в нее и извлечения из них. Если бы вы захотели найти некоторые определенные строки, вам необходимо было бы выполнить по шагам процедуру, подобную следующей:

1. Рассмотреть строку таблицы.

2. Выполнить проверку - является ли эта строка одной из строк, которая вам нужна.

3. Если это так, сохранить ее где-нибудь пока вся таблица не будет проверена.

4. Проверить, имеются ли другие строки в таблице.

5. Если имеются, возвратиться на шаг 1.

6. Если строк больше нет, вывести все значения, сохраненные в шаге 3.

( Конечно, это не фактический набор C команд, а только логика шагов которые должны были бы быть включены в реальную программу. )

SQL сэкономит все это. Команды в SQL могут работать со всеми группами таблиц как с единым объектом и могут обрабатывать любое количество информации извлеченной или полученной из их, в виде единого модуля.

Клиентская часть

Web-дизайн и браузеры

Многие Web-дизайнеры сходятся во мнении, что одна из главных проблем Web-дизайна - многообразие браузеров и платформ, каждая из которых по-разному поддерживает HTML и сценарии. С выпуском каждого нового браузера улучшаются их характеристики и возможности, но это не означает, что более ранние версии при этом исчезают. В большинстве своем люди не склонны гнаться за новейшим и лучшим. Одни довольствуются тем, что у них имеется, а другие, вероятнее всего, работают на компьютерах фирм или учреждений, которые выбрали браузеры за них.

В Web-дизайне нет жестких правил. Поскольку главная наша задача - сделать содержимое страницы доступным для максимального количества пользователей, то для продвижения вперед одинаково важны и эксперимент, и использование новых технологий с учетом существующих реалий. Залог успеха дизайнерского решения лежит в понимании потребностей аудитории и в четком представлении, как сайт будет использован.

Браузеры Netscape Navigator и Microsoft Internet Explorer

На рынке доминирует основной браузер: Microsoft Internet Explorer. Он, включая все свои версии, представляет более 90 % используемых сегодня браузеров.

Язык разметки гипертекстовых страниц HTML

Язык разметки гипертекстовых страниц (HTML - Hypertext Markup Language) представляет собой язык, разработанный специально для создания Web-документов. Он определяет синтаксис и размещение специальных инструкций (тегов), которые не выводятся на экран, но указывают браузеру, как отображать содержимое документа. Он также используется для создания ссылок на другие документы, локальные или сетевые, например, находящиеся в сети Интернет.

Стандарт HTML и другие стандарты для Web разработаны под руководством консорциума W3C (World Wide Web Consortium).

Особенности HTML

Теги HTML. Документ HTML содержит текст (содержимое страницы) и встроенные теги - инструкциями о структуре, внешнем виде и функции содержимого. Документ HTML разделяется на две основные части: заголовок - head и тело - body. Заголовок содержит такие сведения о документе, как его название и методическая информация, описывающая содержимое. В теле находится само содержим документа (то, что выводится в окне браузера).

Инструментарий редактирования HTML

Документы HTML являются обычными текстовыми ASCII-файлами. Это означает, что для их создания можно использовать любой текстовый редактор, даже с минимальными возможностями. Существуют средства редактирования, разработанные специально для написания HTML. Они позволяют экономить время, так как содержат клавиши быстрого доступа для выполнения повторяющихся операций, например, задания начальных установок документов, таблиц или просто применения стилей к тексту. Редакторы HTML отличаются от авторского WYSIWYG-инструментария (рассматриваемого далее) тем, что требуют знания правил составления HTML вручную, редакторы лишь упрощают и ускоряют этот процесс.

Таковым редактором является Homesite.

Средства проверки HTML

Независимо от того, какой браузер выбран, одним из условий успеха является правильное программирование HTML. Существует ряд онлайновых ресурсов, которые проверяют Web-сайт на соответствие различным показателям качества, включая совместимость с браузерами (или согласованность с HTML-спецификацией) вашей программы. Кроме того, имеются средства, проверяющие HTML-код на наличие ошибок.

Проверка с использованием редакторов HTML

Базы данных совместимости браузеров и средства проверки HTML начинают прокладывать путь к авторскому инструментарию HTML. Так, GoLive Cyberstudio предоставляет полную базу всех тегов HTML, а также информацию об их поддержке браузерами. Еще более полезно средство "Check Target Browsers" инструмента Macromedia Dreamweaver. Авторы задают типы браузеров, для которых они разрабатывают сайт (Netscape 2.0, 3.0 и 4.0 и Internet Explorer 2.0, 3.0, 4.0, 5.0), a Dreamweaver проверяет, все ли теги и атрибуты поддерживаются выбранными браузерами.

Особенности Homesite

HomeSite - самый популярный в ex-SU редактор HTML. Хотя базовая версия (2.0) появилась уже около пяти лет назад, но и сегодня, несмотря на обилие альтернативных разработок, HomeSite определенно вне конкуренции, особенно если речь идет о разработке массивного проекта из нескольких сотен статичных страниц. Причин тому несколько: во-первых, HomeSite имеет систему поиска и замены на уровне самых "продвинутых" средств разработки приложений (типа MultiEdit), во-вторых, его интерфейс можно быстро изменить под текущие нужды - вызвать "наверх" нужный Toolbar, переписать содержимое Roll-ups и вызывать их всего двумя щелчками мыши и т.д. Нельзя не отметить и тщательно проработанную систему "цветового кодирования" - теги разных типов прорисовываются разными цветами прямо по ходу ввода текста.

HomeSite позволяет легко решать проблему просмотра создаваемого документа в нескольких браузерах - Internet Explorer легко встраивается как "внутренний браузер", а Netscape можно вызывать нажатием одной клавиши; кстати, в обоих случаях документы корректно вызываются через локальный http-сервер.

Разумеется, можно проводить проверку правильности кода посредством отдельно вызываемого через OLE отладчика - разработчики HomeSite рекомендуют использовать для этих целей CSE 3260 HTML Validator. Публикацию документа можно проводить, не покидая программы, через систему MS Web Publishing Wizard, однако при достаточном опыте лучше все-таки обойтись обычным FTP.

Надо заметить, что HomeSite удивительно "эклектичен" в том, что касается типов меню - часть функций вызывается через обычную систему ниспадающих меню, другие доступны как графические кнопки, третьи реализованы как закладки, четвертые вызываются по схеме "wizard", иногда длинные списки открываются как отдельные "always on top" окна и т.д. Такая организация довольно необычна и поначалу несколько смущает, но, раз привыкнув, от нее трудно отказаться.

Средства CSS

Каскадные таблицы стилей или CSS (от английского Cascading Style Sheets) являются следствием дальнейшего развития HTML и дают нам возможность перейти на следующий уровень представления информации. Таблицы стилей позволяют разделить смысловое содержимое странички и его оформление.

В первых версиях стандарта HTML не было предусмотрено никаких средств для управления внешним видом информации. Общая концепция гипертекста была направлена на доступность информации для любых устройств, способных воспроизводить текст. Для разметки рекомендовалось использовать только логические теги, определяющие заголовки, подзаголовки, списки, абзацы, цитаты и т.д. - то есть, те элементы, которые и составляют структуру документа. Интерпретация же внешнего вида оставалась полностью на совести оконечного терминала.

Однако с тех пор много что изменилось, и стандарт HTML потерял первоначальную стройность. Вначале Netscape добавил "улучшенные теги", которые позволили более широко управлять внешним видом представляемой информации. Нововведение прижилось, и все расширения Netscape стали стандартом de facto. Потом точно также поступила Microsoft. Когда спохватились, то HTML представлял собой ужасную смесь логических и оформительских тегов, несовместимых расширений и полностью перестал отвечать первоначальной концепции - представлять информацию на любом устройстве независимо от его характеристик по выводу информации.

Тогда была предпринята широкомасштабная стандартизация. В результате чего на свет явился стандарт HTML 3.2. Он не был революционным, а лишь расставил по местам все нововведения и выработал общие рекомендации для производителей браузеров. Революционные изменения были введены в новом стандарте - HTML 4.0 или, как его стали называть, Dynamic HTML. В обращение были введены слои, таблицы стилей и универсальная объектная модель браузера.

В новом стандарте попытались вернуться к истокам концепции HTML. Четвертая версия, как и первая, рекомендует создавать странички таким образом, чтобы они могли быть воспроизведены на любом устройстве - будь это 21" дисплей или маленький черно-белый экран сотового телефона.

Каким же образом была решена проблема с представлением внешнего вида информации? В этом и заключается революционность подхода. Все оформление рекомендуется вынести во внешний стилевой файл. Основная же страничка будет содержать только информацию и ссылки на необходимые стили.

При показе странички конкретному устройству должна быть задействована соответствующая случаю таблица стилей. Для сотового телефона и дисплея компьютера они, разумеется, должны быть разными. В первом случае мы используем минимальное оформление, которое позволит представить информацию наиболее оптимально и компактно. Во втором же случае в нашем распоряжении имеется все богатство шрифтового и цветового оформления.

Таблицу стилей нужно написать всего один раз при создании сайта для каждого из устройств, на котором планируется вывод информации. К тому же таблица стилей может быть единой для целого сайта. И, следовательно, не нужно будет повторять одни и те же описания стилей на каждой из страниц.

Размещение всей стилевой информации в одном внешнем файле открывает нам и другие полезные возможности - ведь изменив содержимое только одного (!) стилевого файла, мы можем в считанные секунды сменить весь дизайн сайта. Причем никаких других переделок не понадобится. Разумеется, это верно лишь в том случае, если первоначально сайт был спроектирован верно.

CSS2 (Cascading Style Sheets, Level 2) - самая последняя рекомендация по каскадным таблицам стилей, предоставляет механизмы для улучшенной интерпретации страниц неграфическими и не визуальными устройствами. Усовершенствования включают:

- механизмы, с помощью которых созданная пользователем таблица стилей может заменить все таблицы стилей более высоких уровней в каскаде. Это дает конечному пользователю возможность полностью управлять отображением. Пользователь получает возможность создавать настраиваемые таблицы стилей для вывода страниц в соответствии со специальными требованиями;

- специализированная поддержка для загружаемых шрифтов - таким образом уменьшается тенденция помещать текст в графику для улучшения внешнего вида страницы;

- механизмы позиционирования и выравнивания, которые отделяют содержимое от внешнего представления. Эти таблицы стилей должны исключить некорректное использование тегов HTML для создания особых эффектов отображения. Теги HTML можно использовать для логической структуризации документа, делая его более простым для интерпретации не визуальными посредниками;

- средства управления для звукового вывода доставленной по Web информации;

- улучшенные средства навигации, такие как цифровые маркеры, которые можно добавлять в документ в целях ориентации.

Интерфейс пользователя

Так как интеллектуальная система рассчитана на систему дистанционного обучения, то вопросам интерфейса придавалось большое значение. К интерфейсу предъявлялись два основные требования: он должен быть нагляден и давать как можно больше информации пользователю, в то же время он должен быть прост и доступен для любого пользователя.

1.4 Дизайн сайта

Выбор структуры WEB-страницы

Создание фиксированных и гибких Web-страниц

С особенностями разрешения дисплея связан вопрос выбора между изменяющимися страницами (изменяется размер и осуществляется настройка под разные размеры окон) и фиксированными по размеру (что позволяет разработчику лучше управлять размерами страницы). В пользу каждого из подходов есть веские аргументы. Естественно, можно найти хорошие доводы за и против каждого из них.

Разработка гибких страниц. Web-страницы по умолчанию гибкие. Текст и элементы HTML-файла попадают в окно браузера, заполняя все доступное пространство, вне зависимости от размеров дисплея. Если размер окна браузера изменяется, элементы повторно выводятся, чтобы настроиться на новые размеры. В этом и проявляется сущность Web. Многие дизайнеры сознательно разрабатывают страницы таким образом, чтобы они выдерживали расширения и сжатия Web-окна. Этот подход имеет свои достоинства и недостатки.

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены