Федеральное агентство по образованию РФ

ГОУ ВПО "Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского"

Социально-экономический институт

Финансово-экономический факультет

Кафедра автоматизированных информационных систем и технологий

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине "Разработка и применение пакетов прикладных программ"

на тему:

Автоматизированная обучающая система по дисциплине «Программирование»

Брянск 2010

Содержание

Введение

1. Аналитическая часть

1.1 Описание предметной области

1.2 Описание и сравнение программ-аналогов

2. Техническое задание

3. Конструкторская часть

3.1 Постановка задачи

3.2 Выбор инструментальных средств и языка разработки

3.3 Функциональная схема

3.4 Алгоритм работы программы

3.5 Проектирование интерфейса

4. Эксплуатационная часть

4.1 Требования к вычислительной системе

4.2 Установка программного продукта

4.3 Инструкция по эксплуатации

4.4 Демонстрационная часть работы продукта

5. Экспериментальная часть

6. Экономическая часть

6.1 Определение вида и длительности работ

6.2 Определение заработной платы исполнителей

6.3 Составление сметы затрат

6.4 Расчет предполагаемой прибыли

6.5 Экономическая целесообразность разработки

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

Постоянное увеличение объема информации и ограниченность учебного времени обуславливают необходимость интенсификации обучения, разработки и внедрения нетрадиционных технологий, базирующихся на использовании вычислительной техники с применением активных методов обучения во всем их разнообразии и комплексности. Реализация активных методов обучения – одна из основных задач дидактики, которая предполагает активизацию всего процесса, выявление системы, способов, приемов, способствующих повышению активности обучаемых через формирование положительной мотивационной структуры учебно-познавательной деятельности [12].

Лекционно-семинарная форма обучения давно потеряла свою эффективность - практика доказала, что почти 50% учебного времени тратится впустую. Изучая зарубежный опыт, можно выделить следующий важный аспект: преподаватель выступает не в роли распространителя информации (как это традиционно принято), а в роли консультанта, советчика, иногда даже коллеги обучаемого [9].

Это дает некоторые положительные моменты: студенты активно участвуют в процессе обучения, приучаются мыслить самостоятельно, выдвигать свои точки зрения, моделировать реальные ситуации.

Развитие информационных технологий предоставило новую, уникальную возможность проведения занятий с внедрением автоматизированных обучающих систем по дисциплинам в вузах. Она, во-первых, позволяет самому обучаемому выбрать и время и место для обучения, во-вторых, дает возможность использовать в обучении новые информационные технологии, в-четвертых, в определенной степени сокращает расходы на обучение. С другой стороны, внедрение в образование новых автоматизированных обучающих систем усиливает возможности индивидуализации обучения [11].

Достоинствами автоматизированных обучающих систем (АОС), являются: во-первых, их мобильность, во-вторых, доступность связи с развитием компьютерных сетей, в-третьих, адекватность уровню развития современных научных знаний. С другой стороны, создание АОС способствует также решению и такой проблемы, как постоянное обновление информационного материала. В них также может содержаться большое количество упражнений и примеров, подробно иллюстрироваться в динамике различные виды информации. Кроме того, при помощи АОС осуществляется контроль знаний - компьютерное тестирование [15].

В настоящее время традиционные подходы в области преподавания информатики и программирования в вузе не способны отследить быстроменяющуюся действительность в области информационных технологий, связанную с бурным развитием вычислительной техники, операционных систем, парадигм программирования, организацией, анализом, представлением информации и обеспечением доступа к ней, в том числе и в сетях.

Выход из создавшегося положения видится в несколько иной расстановке акцентов, как на принципы обучения, так и на сам процесс и условия обучения, позволяющие не только и не столько учить в прямом смысле этого слова, сколько помогать учиться, организовать процесс обучения так, чтобы развивались не только практические навыки в области информатики и программирования, но и соответствующее мировоззрение и творческий потенциал, позволяющие будущему специалисту с минимальными затратами осуществлять доступ к требуемым информационным ресурсам (в том числе и мировым), самостоятельно адаптироваться к действительности, определяемой появлением новых парадигм, сред и инструментальных средств [13].

Цель: создать автоматизированную обучающую систему по дисциплине «Программирование» для студентов ВУЗов.

Задачи:

1. Изучить и проанализировать предметную область.

2. Изучить и сравнить программы-аналоги.

3. Обобщить и систематизировать материал для автоматизированной обучающей системы.

4. Написать техническое задание к проекту.

5. Разработать автоматизированную обучающую систему, протестировать, провести эксперименты исключительных ситуаций.

6. Провести экономический анализ эффективности проектного решения.

Источниками информации при написании курсовой работы служили учебные пособия для вузов, нормативные документы, электронные ресурсы сети Интернет.

Методы исследования:

1. Метод математического моделирования.

2. Монографический метод.

3. Метод экономического анализа.

4. Экспериментальный метод.

5. Аналитический метод.

6. Синтетический метод.

Курсовая работа насчитывает 46 страниц основного текста, 26 рисунков, -4 таблицы и 7 формул.

2. Аналитическая часть

1.1 Описание предметной области

В данной курсовой работе требуется автоматизировать процесс обучения студентов по дисциплине «Программирование». Для описания предметной области воспользуемся диаграммой IDEF0, составленной в программе AllFusion Process Modeler R7.

Рисунок 1.1. Описание предметной области IDEF0 диаграмма №1

На рисунке 1.1 рассмотрен учебный процесс изучения курса программирования в вузе. Этот процесс регламентируется учебной программой курса и учебным планом. Обучение ведется под контролем преподавательского состава, которому оказывается помощь со стороны учебно-вспомогательного персонала (лаборанты и мастера производственного обучения). Также в процессе обучения задействованы программные и технические средства. В качестве итогового испытательного мероприятия выступает экзамен, позволяющий оценить уровень облученности студента. По результатам сдачи экзамена выставляется итоговая оценка.

При разбиении сложного процесса на составляющие его функции применяется принцип декомпозиции. Декомпозиция позволяет представить модель системы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм, что делает ее менее перегруженной и легко усваиваемой. На рисунке 1.2 изображена декомпозиция учебного процесса.

Рисунок 1.2. Описание предметной области. IDEF0 диаграмма №2

Декомпозиция наглядно отражает этапы реализации образовательного процесса: вводная часть, сообщение теоретического материала, практические задания, проверка знаний и подведение результатов. На каждом из этапов обязательно взаимодействие преподавателей с обучаемым с целью передачи последним знаний и опыта. В некоторых подпроцессах участвует также вспомогательный персонал. Во время обучения используются ПО и технические средства. Весь процесс обучения регламентируется программой курса и учебным планом. В конце подводятся итоги обучения, выносится оценка знаний студента.

На рисунке 1.3 представлена декомпозиция процесса проверки знаний. Проверка знаний студента проходит с помощью тестирования. После того, как студент получает задания и решает их, преподаватель проверяет правильность решения и выставляет оценку.

Рис 1.3. Описание предметной области. IDEF0 диаграмма №3

Итак, в ходе изучения предметной области были выявлены следующие проблемы:

• на прохождение каждого этапа в процессе обучения затрачивается слишком много времени;

• тестирование и проверка тестов не всегда осуществляется с помощью ПО и технических средств, а зачастую происходит вручную;

• сообщение теоретического материала происходит в традиционной форме и требует активного участия, как студентов, так и преподавателей;

• при подведении результатов и оценивании знаний студента играет роль людской фактор, что зачастую не всегда сказывается благоприятным образом на знании студента.

Анализ научной литературы показывает, что данные проблемы могут быть решены с использованием автоматизированных обучающих систем.

Автоматизированные обучающие системы представляют собой комплексы научно-методической, учебной и организационной поддержки процесса обучения, проводимого на базе компьютерных, или, как их также называют, информационных технологий. С позиций современной дидактики введение информационной среды и программного обеспечения внесло огромное количество новых возможностей во все области процесса обучения. Компьютерные технологии представляют собой принципиально новые средства обучения. За счет своего быстродействия и больших резервов памяти они позволяют реализовывать различные варианты сред для программированного и проблемного обучения, строить различные варианты диалоговых режимов обучения, когда так или иначе ответ учащегося реально влияет на ход дальнейшего обучения.

Вследствие этого современный педагог с неизбежностью должен осваивать новые образовательные подходы, опирающиеся на средства и методы индивидуального компьютерного обучения. В общем случае педагог получает доступ к компьютерным средствам, информационной среде и программным продуктам, предназначенным для обеспечения преподавательской деятельности. Все эти средства образуют комплексы автоматизированных обучающих систем.

В рамках автоматизированных обучающих систем на сегодняшний день решается ряд задач обучения. В первую группу можно отнести задачи проверки уровня знаний, умений и навыков учащихся до и после обучения, их индивидуальных способностей, склонностей и мотиваций. Для таких проверок обычно используют соответствующие системы (батареи) психологических тестов и экзаменационных вопросов. К этой же группе относятся задачи проверки показателей работоспособности учащихся, что осуществляется путем регистрации таких психофизиологических показателей, как скорость реакции, уровень внимания и т.д. [7]. К таким системам относится система «Федерального интернет - тестирования в сфере профессионального образования».

Рисунок 1.4. Сайт Федерального интернет - тестирования в сфере профессионального образования

Интернет-экзамен в сфере профессионального образования (ФЭПО) проводится в форме компьютерного тестирования студентов и направлен на проверку выполнения требований Государственных образовательных стандартов профессионального образования. Целью ФЭПО является формирование единых требований к оценке качества подготовки специалистов.

В целях оказания помощи вузам при создании систем управления качеством подготовки специалистов на основе независимой внешней оценки Национальное аккредитационное агентство в сфере образования проводит эксперимент по введению Федерального экзамена в сфере высшего профессионального образования (ФЭПО). Содержанием эксперимента является проведение компьютерного Интернет-тестирования в части внешней оценки уровня подготовки студентов на соответствие требованиям государственных образовательных стандартов.

Принципы ФЭПО:

• принцип добровольности участия вузов;

• принцип полного доверия вузам по вопросам соблюдения технологии проведения экзамена;

• проведение экзамена в единое время по единым измерительным материалам;

• два режима проведения экзамена: on-line off-line.

ФЭПО – это тестирование студентов совокупности образовательных программ или одной образовательной программе всех вузов Российской Федерации с использованием среды Интернет в режиме off-line или в режиме on-line.

ФЭПО позволит объективно оценить степень соответствия содержания и уровня подготовки студентов требованиям государственных образовательных стандартов.

ФЭПО позволит сравнить результаты освоения стандарта студентами данного вуза с результатами других вузов.

Результаты ФЭПО оформляются в виде информационно-аналитической карты, содержащей материалы, предназначенные для принятия решений в системе внутривузовского управления качеством подготовки.

ФЭПО позволит эффективно использовать результаты экзамена при самообследовании для комплексной оценки вуза.

Участие вузов в ФЭПО будет способствовать созданию системы обеспечения качества подготовки студентов на основе независимой внешней оценки [14].