48568 (Разработка информационно-обучающей системы на тему “Атомно-молекулярная теория. Доказательство существования атомов и молекул)

РЕФЕРАТ

Данный программный продукт, выданный как тема для курсового проекта, представляет собой реализацию информационно-обучающей системы предназначенной для ознакомления и обучения пользователей атомно–молекулярной теории, которая доказывает существование атомов и молекул. В программном продукте реализованы следующие возможности:

1) Обучение атомно–молекулярной теории;

2) возможность поиска информации по ключевым словам;

3) предоставление справки по работе с программой;

4) предоставление справки о разработчиках системы;

5) возможность постраничного скроллинга информации.

Эта программа удобна в использовании, так как имеет простой и интуитивно-понятный графический интерфейс.

Перспективами дальнейшей разработки программного продукта являются: оптимизация алгоритмов тестирования пользователя и поиска необходимой информации по контексту.

ИНФОРМАЦИОННО-ОБУЧАБЩАЯ СИСТЕМА, СКРОЛЛИНГ, ПОИСК, ЭКСПЕРИМЕНТ, МОДЕЛЬ, ПРЕДСКАЗАНИЕ, ТЕОРИЯ, ТЕСТИРОВАНИЕ, ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ

Фамилия Подпись Дата

Разработал

Разработка информационно обучающей системы на тему: “Атомно-молекулярная теория. Доказательство существования атомов и молекул”. Литера Лист Листов

Рук. проекта

Н. Контр.

Зав. Каф. Белозерский Л.А.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Постановка задачи

Цель разработки

Функциональные требования

2. Основные методы и алгоритмы

Реализация управления системой

Реализация графических элементов

Реализация функции скроллинга

Реализация функции поиска по ключевым словам

Реализация процесса тестирования и оценки уровня знаний

3. Обоснование выбора языка программирования

4. Описание программного продукта

Входные данные

Контроль входных данных

Выходные данные

Модульная структура программного продукта

4.4.1 Перечень модулей

4.4.2 Схема связи модулей

Функциональная структура программного продукта

4.5.1 Перечень основных функций

4.5.2 Функциональная схема

5. Комплект поставки и порядок инсталляции

Комплект поставки

Порядок инсталляции

Запуск программного продукта

6. Тестирование программного продукта

Реакция на корректные данные

Реакция на некорректные данные

Анализ эффективности

6.3.1 Положительные черты программного продукта

6.3.2 Отрицательные черты программного продукта

6.3.3 Пути улучшения программного продукта

Выводы

Перечень использованных источников

Приложение А Техническое задание

Приложение Б Руководство пользователя

Приложение В Экранные формы

Приложение Г Листинг программы

Разработал Фамилия Подпись Дата Лист

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день, разнообразные информационно-обучающие системы являются, наряду с компьютерными играми, пожалуй, одним из самых популярных и востребованных видов программного обеспечения. Их назначение – помощь в процессе приобретения и накопления пользователем знаний и навыков в узких предметных областях. Спектр применения информационно-обучающих систем достаточно широк, и это обусловливает высокий потребительский спрос на программные продукты подобного типа, что в свою очередь способствует дальнейшему их развитию, и появлению все новых и новых видов обучающих систем. Практически на каждом персональном компьютере можно встретить хотя бы одну такую программу. Их надежность и высокие показатели эффективности привели к тому, что информационно-обучающие системы стали широко применяться во многих школах и вузах. А использование ими новейших достижений в области мультимедиа позволяет использовать такие системы даже в процессе так называемого дистанционного обучения.

Стоит отметить, что, некоторые обучающие системы позволяют так же моделировать на экране ситуации, близкие к реальным. И это обусловливает еще одну возможность применения информационно-обучающих систем, а именно, их использование в качестве тренажеров – симуляторов при подготовке и переподготовке специалистов самых различных уровней в самых различных областях знаний.

Большинство программ подобного типа являются интерактивными, а так же снабжены системой тестирования и оценивания, то есть имеют возможность не только осуществлять процесс передачи знаний пользователю, но и контролировать эффективность усвоения пользователем получаемых знаний, сообщая ему свои выводы и рекомендации по дальнейшему обучению.

Таким образом, простота обращения с информационно-обучающими системами, их доступность и понятность широкому кругу пользователей, полнота и структурированность изложенной в них информации, возможность выбора наиболее подходящего для каждого конкретного пользователя метода обучения способствуют все большему и большему росту их популярности. Компьютер, снабженный информационно-обучающей системой становиться не просто машиной для проведения сложных расчетов, но и активным помощником в процессе приобретения и накопления новых знаний.

1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1. Цель разработки

Целью разработки данного программного продукта является создание узкоспециализированной информационно-обучающей системы предназначенной для ознакомления и обучения широкого круга пользователей, занимающихся изучением химии, а так же способной эффективно оценивать уровень знаний, полученных пользователями в процессе обучения.

1. Функциональные требования

Поскольку основной задачей данного программного продукта является обучение, то необходимой является его ориентация именно на пользователей. Необходимо создать условия, при которых эффект от процесса обучения был бы максимальным. То есть необходимо создание простого, понятного, функционального и привлекательного пользовательского интерфейса, а так же удобных инструментов, которые позволили бы использовать возможности информационно-обучающей системы в полной мере.

С этой точки зрения оптимальным является графический интерфейс. Он удобен и практичен в использовании, а так же является интуитивно-понятным, что в нашем случае является не менее важным.

Управление основными возможностями системы должно быть организовано с посредством системы раскрывающихся меню, доступ к которым должен обеспечиваться непосредственным выбором.

Информационно-обучающая система должна быть снабжена справочной системой, которая позволит использовать максимум ее возможностей даже не подготовленному пользователю, системой обучения, а так же системой тестирования и оценки знаний, полученных пользователем в процессе обучения.

Справочная система должна содержать информацию о способе навигации в системе, функциональных клавишах, информацию о разработчике программного продукта и основных возможностях которыми располагает данная система.

Система обучения должна обеспечивать простоту доступа пользователя к необходимой ему информации, а это предполагает наличие в системе обучения, в том числе возможности поиска информации по ключевым словам.

Система тестирования и оценки знаний пользователя должна содержать инструменты, позволяющие объективно оценить уровень знаний, полученных пользователем в процессе обучения. Поэтому, в системе необходимо наличие простого, понятного и эффективного метода оценивания.

2 ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ

При создании данного программного продукта использовался принцип нисходящего программирования, т.е. задача разбивалась на некоторые подзадачи, каждая из которых в свою очередь снова детализировалась, пока не достигались, простые задачи. В первую очередь были выделены и решены следующие четыре основные подзадачи:

• организация пользовательского интерфейса;

• организация системы обучения;

• организация системы поиска информации по ключевым словам;

• организация системы тестирования.

Следует отметить, что система была реализована таким образом, что в каждый конкретный момент времени ее состояние могло измениться только в результате некоторых действий пользователя. Поэтому система использует только так называемый последовательный процесс, при котором все действия выполняются строго последовательно. На рисунке 2.1 представлен алгоритм работы основной программы. Заметим, что основной структурной единицей процесса работы программы является процесс обработки команды пользователя. Ему принадлежит основной приоритет.

Начало

Инициализация программы (инициализация констант, показ заставки)

Обработка команды пользователя

Quit_Variable: =0

Прорисовка рабочего экрана

Обработка команды пользователя

н

Quit_vqriable: =-1

ет

д

Завершающие действия (закрытие файлов и т.д.)

Конец

а

Рисунок 2.1 – Алгоритм работы программы

2.1 Реализация управления системой

Пользователь реализует управление системой через клавиатуру.

Для реализации этой особенности существует набор переменных, характеризующих состояние системы в каждый конкретный момент ее работы. Очевидно, что в общем случае система может находиться в следующих четырех состояниях:

• горизонтальное меню;

• вертикальное меню;

• активен один из пунктов системы;

• активно поисковое окно.

Каждое из приведенных выше состояний обрабатывается собственными функциями.

Во всех состояниях управление системой возможно только посредством выбора соответствующего пункта меню. Для каждого из состояний существует свой собственный набор ответных действий. При запуске программы активным по умолчанию является первое из приведенных выше состояний системы и в последствии, при выходе из системы или при смене инструмента система периодически возвращается в исходное первое состояние.

На рисунке 2.2 приведен способ организации интерфейса, реализованный в данном программном продукте.

Первое активное состояние (главное меню)

Выбор пункта меню

Второе активное состояние (подменю)

Четвертое активное состояние

(Выход)

Третье активное состояние

(инструмент)

Реквизиты разработчика

Выход из системы

Рисунок 2.2 – Схема интерфейса

В системе реализованы следующие виды видов диалоговых окон:

– окно запроса.

Заметим, что при отображении окна запроса, остальные процессы, происходящие в системе – приостанавливаются. В общем случае структура окна диалога системы содержит следующие элементы:

– поле информации;