48714 (Разработка электронного учебного пособия на тему "Линейное программирование"), страница 2

отсутствие поиска по книге;

отсутствие функций добавление нового, редактирование имеющегося и удаление устаревшего теоретического материала;

отсутствие функций добавление новых, редактирование имеющихся и удаление устаревших практических задач.

Также было выявлены достоинства системы:

обеспечена оптимальная последовательность действий в процессе самостоятельного обучения, включая произвольную последовательность изучения по усмотрению обучаемого;

вывод информации организован таким образом, чтобы в каждый момент времени концентрировать внимание пользователя на необходимой информации.

1.4 Выбор средств реализации

Для создания электронного учебника был выбран язык PHP. PHP (англ. PHP: Hypertext Preprocessor - "PHP: процессор гипертекста", англ. Personal Home Page Tools (устар) - "Инструменты для создания персональных Web-страниц") - скриптовый язык программирования общего назначения, интенсивно применяющийся для разработки Web-приложений. В области программирования для сети, PHP - один из популярнейших скриптовых языков (наряду с JSP, Perl и языками, используемыми в ASP.net) благодаря:

традиционности - код РНР очень похож на тот, который встречается в типичных программах на С или Pascal. Это заметно снижает начальные усилия при изучении РНР;

простоте - сценарий РНР может состоять из 10 000 строк или из одной строки - все зависит от специфики задачи. Не нужно подгружать библиотеки, указывать специальные параметры компиляции или что-нибудь в этом роде. Механизм РНР просто начинает выполнять код после первой экранирующей последовательности ();

эффективности - очень важное преимущество PHP заключается в его "движке" http://www.php.su/php/?phpengine. "Движок" PHP не является ни компилятором, ни интерпретатором. Он является транслирующим интерпретатором. Такое устройство "движка" PHP позволяет обрабатывать сценарии с достаточно высокой скоростью;

безопасности - РНР предоставляет в распоряжение разработчиков и администраторов гибкие и эффективные средства безопасности, которые условно делятся на две категории: средства системного уровня и средства уровня приложения;

гибкости -Apache, Microsoft IIS, Netscape Enterprise Server, Stronghold и Zeus - РНР работает на всех перечисленных серверах. Поскольку эти серверы работают на разных платформах, РНР в целом является платформенно-независимым языком и существует на таких платформах, как UNIX, Solaris, FreeBSD и Windows 95/98/NT/2000/XP/2003. Средства РНР позволяют программисту работать с внешними компонентами, такими как Enterprise Java Beans или СОМ-объекты Win32.

В качестве наиболее подходящей СУБД была выбрана MySQL. MySQL (официально произносится "май-эс-кью-эль", сленг. "мускул", "мускуль") - свободная система управления базами данных (СУБД). Это одна из самых популярных и распространенных СУБД в Интернете. Она не предназначена для работы с большими объемами информации, но ее применение идеально для Интернет сайтов, как небольших, так и достаточно крупных. MySQL отличатся хорошей скоростью работы, надежностью, гибкостью. Работа с ней, как правило, не вызывает больших трудностей. Задача длительного хранения информации очень часто встречается в программировании Web-приложений: хранение числа голосов в различных опросах, подсчёт посетителей в счётчике, хранение сообщений в гостевой книге и т.д. Базы обеспечивают безопасность информации, сортируют ее и позволяют извлекать и размещать информацию при помощи одной строчки.

Код с использованием базы данных получается более компактным, и отлаживать его гораздо легче. Кроме того, не нужно забывать и о скорости - выборка информации из базы данных происходит быстро. Основные преимущества MySQL:

многопоточность, поддержка нескольких одновременных запросов;

оптимизация связей с присоединением многих данных за один проход;

записи фиксированной и переменной длины;

ODBC драйвер;

гибкая система привилегий и паролей;

гибкая поддержка форматов чисел, строк переменной длины и меток времени;

интерфейс с языками C и Perl, PHP;

быстрая работа, масштабируемость;

совместимость с ANSI SQL;

бесплатна в большинстве случаев;

хорошая поддержка со стороны провайдеров услуг хостинга;

быстрая поддержка транзакций через механизм InnoDB.

Для редактирования и создания кодов был выбран PHP-редактор DreamWeaver CS4. Пакет Adobe DreamWeaver CS4 от компании Adobe, считается лидером по производству программ для создания веб-сайтов, а также законодателем моды в этой области.

Для сжатия используемых изображений была выбрана программа Easy Image Compressor, предназначенная для уменьшения размера рисунков в байтах перед пересылкой через e-mail, публикации на WWW, а также записи на переносной носитель информации. После сжатия изображений, страницы электронного издания значительно быстрее загружаются, и само издание занимает меньше места.

Для построения схем базы данных была выбрана программа MicroOLAP Database Designer for MySQL - визуальная система, предназначенная для разработки, моделирования, создания, модификации и генерации баз данных. Продукт специально разработан для популярной базы данных MySQL и учитывает ее особенности. MicroOLAP Database Designer for MySQL позволяет разрабатывать базы данных, работая с графическим представлением таблиц, колонок и взаимосвязей между ними.

1.5 Требования к программному обеспечению

Для работы ИС требуется:

Web-сервер Apache версии не ниже 1.3.33;

интерпретатор PHP версии не ниже 4.4;

СУБД MySQL;

Операционная система Windows/Linux.

1.6 Дополнительные требования

Для работы с ИС особых знаний языка программирования PHP и знаний о работе с СУБД MySQL от пользователя не требуются. Единственные необходимые навыки - умение работы с программой просмотра для WWW и начальные знания о языке гипертекстовой разметки HTML.

Глава 2. Проектирование структуры электронного учебника

2.1 Требования к ИС

Создание и организация учебных курсов с использованием электронных обучающих средств, в особенности на базе Интернет-технологий, представляет непростую технологическую и методическую задачу. Электронный учебник должен максимально облегчить понимание и запоминание наиболее существенных понятий, утверждений и примеров. При этом большие трудозатраты по разработке электронных обучающих средств зачастую не компенсируются их эффективностью по причине быстрого устаревания информации. В этой связи актуальным является разработка компьютерного обучающего средства, в частности электронного учебника с возможностью своевременного обновления информации. Таким образом, разрабатываемая ИС должна выполнять следующие функции:

хранение всего теоретического материала и его просмотр;

хранение практических заданий и их просмотр;

разработка удобного разноуровневого меню;

возможность осуществления поиска в теоретическом материале;

возможность принять участие в опросе;

возможность дополнять, редактировать материал электронного учебника в процессе эксплуатации, то есть поддерживать учебник в актуальном состоянии.

2.2 Проектирование компонентов ИС

Специфика предметной области предусматривает разработку компонентов системы, которые бы обеспечивали концентрацию внимания на необходимой информации и возникновение интереса у пользователя к самостоятельному обучению, так как цель самого учебника - помочь не только закрепить лекционный материал, но и научить студентов самостоятельно решать задачи, большое количество которых разбирается в учебнике и дается для самостоятельного решения. Для выполнения данной цели спроектированы следующие компоненты пользовательского модуля ИС:

Аннотация

На странице "Аннотация" пользователь сможет ознакомиться с краткой характеристикой книги. Данная страница будет содержать основную тему книги и основные положения описываемого источника.

Предисловие

На странице "Предисловие" пользователь сможет ознакомиться с вспомогательным текстом от авторов с указанием: назначения книги; истории разработки освещенного в ней вопроса; суть отдельных глав и разделов и др.

Библиографический список

На странице "Библиографический список" пользователь сможет ознакомиться со списком рекомендуемой литературы для дополнительного изучения.

Содержание

В разделе "Содержание" будут располагаться ссылки на главы учебника, переходя по которым будет загружаться страница, с расположенным на ней текстом конкретной главы и ссылками на подглавы. При переходе на подглаву будет загружаться ее название и лекционный материал.

Самостоятельная работа

В разделе "Самостоятельная работа" будут располагаться ссылки на главы учебника, переходя по которым будет загружаться страница, с расположенным на ней текстом и ссылками на разделы задач, подготовленных к конкретной главе. При переходе на раздел задач будет загружаться его задание и задачи для самостоятельного решения.

Точка зрения

В разделе "Точка зрения", при желании, пользователь сможет ответить на заинтересовавшие его вопросы.

Поиск

Для удобства в учебнике будет создан раздел поиска информации, который позволит сэкономить время и облегчить работу пользователя.

Администрация

Для удобства администратора в учебнике будет создана ссылка для перехода на страницу блока администратора, которая будет выводить окно для ввода и проверки логина и пароля.

Статистика

Данный раздел будет выводить на экран статистические данные: количество рассматриваемых тем, количество разделов задач и количество проводимых опросов.

В связи с быстрым устареванием информации, актуальным является разработка компьютерного обучающего средства, в частности электронного учебника с возможностью дополнять и редактировать материал электронного учебника в процессе эксплуатации, то есть поддержание учебника в актуальном состоянии. Для выполнения данной цели спроектированы следующие компоненты модуля администрирования ИС:

Главы

Данный раздел будет позволять администратору выполнять следующие функции: добавление новых глав, редактирование имеющихся и удаление устаревших.

Подглавы

Данный раздел будет позволять администратору выполнять следующие функции: добавление новых подглав, редактирование имеющихся и удаление подглав с устаревшей информацией.

Задачи

Данный раздел будет позволять администратору выполнять следующие функции: добавление новых разделов задач для самостоятельного решения, редактирование имеющихся и удаление устаревших.

Голосование

Данный раздел будет позволять администратору выполнять следующие функции: просмотр результатов опросов, добавление новых опросов, сброс результатов и удаление устаревших опросов.

Тексты

Данный раздел будет позволять администратору редактировать тексты страниц "Аннотация", "Предисловие", "Библиографический список".

Пароли

Данный раздел будет позволять администратору добавлять новые и удалять неиспользуемые пароли.

2.3 Проектирование базы данных

При проектировании базы данных информационной системы необходимо провести анализ целей этой системы и выявить требования к ней отдельных пользователей. После чего провести нормализацию проектируемой базы данных. Нормализация - это разбиение таблицы на две или более, обладающих лучшими свойствами при включении, изменении и удалении данных. Окончательная цель нормализации сводится к получению такого проекта базы данных, в котором каждый факт появляется лишь в одном месте, т.е. исключена избыточность информации. Это делается не столько с целью экономии памяти, сколько для исключения возможной противоречивости хранимых данных. Отсюда следует, основная цель проектирования база данных - это сокращение избыточности хранимых данных, а следовательно, экономия объема используемой памяти, уменьшение затрат на многократные операции обновления избыточных копий и устранение возможности возникновения противоречий из-за хранения в разных местах сведений об одном и том же объекте. Для выполнения данной цели будет разработана база данных "phpbook", которая будет включать в себя следующие блоки:

Блок, отвечающий за работу с главными страницами учебника. Он представлен в виде одной таблицы, в которой хранится материал таких компонентов ИС, как "Аннотация", "Предисловие", "Библиографический список". Он имеет следующую структуру (Таблица 1) и вид (Схема 1):

Таблица 1. Структура блока, отвечающего за работу с главными страницами

Схема 1. Блок, отвечающий за работу с главными страницами