dipl (Обучающая программа Графика программированию в графическом режиме на языке turbo-pascal 7.x), страница 3

Для обучения с помощью данной обучающей программы необходимо знать язык Pascal , интегрированную среду и персональный компьютер IBM PC. Программа рассчитана на работу с ней в течение 40 минут . Если после работы с программой в течение этого времени студент получил неудовлетворительные оценки, то целесообразно дать ему возможность пополнить свои знания с помощью учебной литературы, а затем вернуться к компьютерной версии.

1.2.3. Возможности языка TURBO-PASCAL 6.0\7.0

Pascal является широко распространенным языком программирова­ния высокого уровня. Система программирования Turbo-Pascal была разработана в середине 80-х годов фирмой Borland International (США). Turbo - торговая марка фирмы-разработчика. Turbo-Pascal включает в себя как язык программирования - одно из расширений языка Pascal для ЭВМ типа IBM, так и среду, предназначенную для написания, отладки и запуска программ. Turbo-Pascal имеет широкие возможности. Практически он полностью реализует аппаратные возможности персонального компьютера фирмы IBM и совместимых с ним. Система имеет два основных достоинства: просто­та и естественность языка программирования Pascal, великолепные сервисные возможности диалоговой среды программирования фирмы Borland. Язык характеризуется расширенными возможностями по сравнению со стандартом, хорошо развитой библиотекой стандартных модулей, позволяющих использовать возможности операционной ., системы, создавать оверлейные структуры, организовывать ввод-вывод , формировать графические изображения и т.д.. Среда программирования позволяет создавать тексты программ, компили­ровать их, находить ошибки и оперативно их исправлять, компоновать программы из отдельных частей, включая стандартные модули, отлажи­вать и выполнять отлаженную программу.

За последние годы фирма выпустила шесть модификаций этой системы, известных как версии 3.0, 4.0, 5.0, 5.5, 6.0, 7.0. Каждая из них представляет собой усовершенствование предыдущей, однако, и все программы, разработанные для младших версий, могут практически без изменений компилироваться и исполняться на более поздних. С помощью Turbo-Pascal можно создавать любые программы - от программ, предназ­наченных для решения простейших вычислительных задач, до сложных современных систем управления базами данных и операционных систем. Система не уступает, а в некоторых случаях и более проста в приме­нении, по сравнению с профессиональным языком программирования СИ.

Пакет Turbo-Pascal 7.0 предоставляет пользователю также большой объем справочной информации. Он как и версия 6.0 обеспечи­вает многооконный и много файловый режим работы, использование манипулятора "мышь", позволяет применять объектно-ориентированное программирование, обладает встроенным ассемблером, имеет инструмен­тальное средство создания интерактивных программ - Turbo-Vision -и т.д.

Пакет Turbo-Pascal 7.0 позволяет работать в обычном режиме MS DOS и может быть использован практически на любой машине. Версия имеет ряд преимуществ по сравнению с предыдущими:

1) выделение цветом различных элементов исходного текста программы - идентификаторов, зарезервированных слов, коммента­риев, строк, чисел и т.д., что позволяет уже на стадии ввода исходного текста устранить многие ошибки, описки;

2) многофайловая система помощи с возможностью ее перестройки пользователем;

3) наличие локального меню с содержанием, зависящем от текущего состояния среды ;

4) ряд дополнительных расширений языка, таких, как использование открытых массивов, параметров-констант, типизированного адресного оператора и т.д.. дающих программисту дополнительные возможности, позволяющих совмещать требования, накладываемые на программы операционной системой MS DOS и средой Windows, пользоваться некоторыми возможностями, которых нет в языке Pascal и которые есть в других языках, например в языке СИ;

5) наличие дополнительных стандартных процедур и функций;

6) наличие дополнительных ключей компилятора;

7) расширенные возможности объектно-ориентированного программирования;

8) получение более эффективных кодов программ (использование кодового сегмента для размещения строковых констант и констант типа-множества, удаление пустых строк, проверка переполнения величин целых типов, более быстрый ввод-вывод текстовых файлов и т.д.);

9) усовершенствованные программы Turbo Vision; 10) новая улучшенная компоновка системы меню.

1.3. Техническое задание

1.3.1. Постановка задачи

Техническое задание данной дипломное работы требует разработать программу для обучения работе в графическом режиме языка Turbo-Pascal 6.0/7.0 , предназначенную для студентов младших курсов Санкт-Петербургской государственной Академии аэрокосмического приборостроения. Программа должна отвечать следующим требованиям:

1) позволять индивидуально изучить работу с компьютеров в графическом режиме

2) содержать 7 разделов для изучения :

- программирование графических режимов

- управление курсором и полем рисования

- формирование прямолинейных монохромных изображений

- управление цветом и стилем изображений

- программирование цветных криволинейных изображений

- формирование графических текстов

- программирование озвученных динамических сцен

3) представлять изучаемый материал наглядно, сопровождая текст необходимыми иллюстрациями

4) предусматривать возможность повторения изученного мате­риала

5) предусматривать возможность контроля приобретенных знаний

6) регистрировать результаты контроля знаний

7) обеспечивать возможность разъяснения студенту в случае необходимости его ошибок

8) иметь продолжительность сеанса не более 45 минут

9) программа должна быть написана на языке программирования Turbo-Pascal , не ниже версии 6.О..

1.3.2. Выбор технические средств и программного обеспечения

Для реализации данного технического задания необходимо использование персонального компьютера типа IBM или совмести­мого с ним, растровый дисплей с графическим адаптером типа EGA, имеющий объем видеобуфера 256 К ,графическим выводом 640x350 пиксел , 16 регистрами палитры (режим ЮН).

В качестве программного обеспечения необходимо иметь DOS, инструментальную интегрированную среду Turbo-Pascal 7.O.

1.3.3. Технико-экономическое обоснование

Разрабатываемая программа предназначена для студентов младших курсов СПГУАП. В учебном плане отсутствует курс лекций по данной теме и изучение графического режима полностью оставлено для самостоятельного изучения. Однако, для многих студентов работа только с литературой является затруднительной, малопонятной и для получения удовлетворительных результатов требует больших временных затрат.

Применение компьютерной программы для обучения в данном случае является целесообразным. В процессе работы с такой программой студент приобретает навыки работы с компьютером, что является целью курса, и получает конкретные знания по теме "Графические средства алгоритмического языка Turbo-Pascal". Диалог ЭВМ-пользователь (в данном случае обучаемый) ведется в удобном для последнего темпе, что обеспечивает лучшее усваивание материала. Каждый студент имеет возможность изучать разделы темы в удобном для него порядке. Это экономит время студента для изучения более важных для него разделов и игнорирование разделов, которые ему уже знакомы. В то же время преподаватель имеет воз­можность уделять внимание студентам в индивидуальном порядке. Программа предусматривает элементы проверки знаний в виде контрольных вопросов в конце разделов. Такая система обучения дает возможность студенту самостоятельно оценить свои знания. После ответа на вопрос обучаемый получает справку о его правильности и пояснения в случае неверного ответа. После ответов на все вопросы раздела он может изучить тему вновь и вновь ответить на контрольные вопросы. Принцип "обучение + контроль" повышает уровень получаемых знаний.

В предыдущих разделах были описаны многочисленные средства и методы обучения с помощью компьютера. Однако, разработка насто­ящей программы для обучения является необходимой и целесообраз­ной в условиях данного учебного заведения. Целью создания данной программы является удовлетворение нужд учебного процесса с учетом технических возможностей академии, а именно разработка методи­ческих материалов по программированию с использованием ЭВМ типа IBM PC и языка Turbo-Pascal. Среди уже существующих компьютерных обучающих программ отсутствует программа для обучения работе в графическом режиме языка Turbo-Pascal. Таким образом разработка методических материалов необходима при использовании любых методов обучения. Кроме того существующие обучающие программы не отвечают ряду требований технического задания , в частности по содержанию программы, ее оформлению, ограничению по продолжительности сеанса, выбору языка программирования.

Разработка данной программы является экономически обосно­ванной. Существует теоретическая возможность приобретения академией уже существующего аналогичного программного обеспече­ния и адаптация его для решения конкретной задачи по обучению работе в графическом режиме. Это потребует значительных мате­риальных затрат как на приобретение такого программного обеспе­чения , так и на его обработку и подготовку к работе . В сложив­шейся экономической ситуации такое решение проблем для академии невозможно. Данная дипломная работа решает вопрос обеспечения учебного процесса необходимым компьютерным сопровождением и экономит материальные средства академии.

2. ОПИСАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ

2.1. Методическое оснащение базы данных

В 1992 году фирма Borland International выпустила два пакета программирования, основанные на использовании языка Паскаль -Borland Pascal 7.0 и Turbo Pascal 7.O. Первый пакет включает в себя три режима работы: в обычном режиме операционной системы MS DOS, в защищенном режиме MS DOS и в среде Windows. Этот пакет требует для использования своих возможностей довольно большой объем памяти -примерно 30 Мбайт на Жестком диске и не менее 2 Мбайт оперативной памяти. Пакет Turbo-Pascal 7.0 обладает ограниченными возможностя­ми и дает возможность работать только в обычном режиме MS DOS. Однако, он доступен для использования на обычных персональных ком­пьютерах типа IBM и его стоимость по сравнению с первым пакетов значительно ниже»

Turbo-Pascal включает в себя язык программирования - одно из расширений языка Паскаль для ЭВМ типа IBM и среду, предназначенную для написания, отладки и запуска программы. Язык имеет расширенные возможности по сравнению со стандартом, хорошо развитую библиотеке модулей, позволяющих использовать возможности операционной системы, создавать оверлейные структуры, организовывать ввод-вывод, форми­ровать графические изображения и т.д.

Целью написания данной программы является ознакомить студен­тов с возможностями языка Turbo-Pascal б.0\7.0 по формированию, вводу и выводу графической информации. При написании базы данных были использованы учебные пособия [4], [5] и [6]

Работа посвящена возможностям языка TURBO-PASCAL по работе с графической информацией. Студентам предлагается ознакомиться со стандартными модулями Graph, Crt, а также с отдельными процедурами других модулей.

Модуль Graph содержит типы, константы, переменные и подпрог­раммы, позволяющие программисту создавать изображения с использова­нием широкого набора графических адаптеров(CGA, MCGA, EGA, VGA, Hercules, AT&T400, 3270PC,IBM8514). При работе с этими адаптерами весь экран разбивается на отдельные "точки" - пиксели, которые можно закрасить в тот или иной цвет. Каждый пиксель имеет две коор­динаты: X и Y. Количество пикселей зависит от типа адаптера и реж­има его работы. Данная программа написана для адаптера EGA и режи­ма EGAHi с размером поля 640x350, палитрой состоящей из 16 цветов и двумя страницами видеопамяти. Данный режим позволяет выделять окна на экране дисплея. В этом случае используются координаты в пределах окна. Курсор в графическом режиме невидим, однако его можно переместить в любую точку экрана, посмотреть его координаты.

Модуль Graph содержит 8 стандартных типов, описывающих цвета палитры, характеристики линий, характеристики текста, орнамент и цвет заполнения, задаваемый пользователем орнамент заполнения, коо­рдинаты точки, окно вывода графической информации, данные о дуге. Константы и переменные указанных типов приведены в таблицах в [5].

Обучающая программа предлагает студентам ознакомиться с процедурами и функциями следующего назначения:

1) процедуры управления графическим режимом ;

2) функции управления графическим режимов;

3) процедуры управления экраном, окном, страницей;

4) процедуры управления цветом и палитрой;

5) функции управления цветом и палитрой;

6) функции работы с точками;

7) процедуры работы с линиями;

8) процедуры построения фигур из линий;

9) процедуры построения криволинейных фигур;

10) процедуры работы с текстом;

11) функции работы с текстом;

12) процедуры обмена с памятью;

13) функции обмена с памятью;

Подавляющее большинство процедур и функций модуля Graph можно использовать только после задания графического режима ^ процедурой UnitGraph.