Рисунок 3.3. Диаграмма IDEF0 В

После внедрения автоматизированной обучающей системы учебный процесс должен выглядеть следующим образом:

1. Лекции преподавателей заменены электронными лекциями, с которыми студент должен будет ознакомиться самостоятельно.

2. После изучения лекционного материала студент должен будет выполнить лабораторные работы.

3. После выполнения лабораторный работы по каждой теме пройти тестирование.

Процесс тестирования после внедрения АОС заметно упростится. Компьютер самостоятельно посчитает правильные ответы студента и выдаст результаты, которые будут записаны в файл. В файле будут все итоги тестирования студента и его оценка. На основе этих результатов преподаватель будет смотреть за успехами студентов.

3.2 Выбор инструментальных средств и языка разработки

Проект по автоматизации учебного процесса по дисциплине «Программирование» будет реализовываться на высокоуровневом языке программирования С#.

C# (Си-шарп) — объектно-ориентированный язык программирования для платформы .NET. Разработан в 2000 году Андерсом Хейлсбергом, Скоттом Вилтамутом и Питером Гольде под эгидой Microsoft Research. Основным постулатом С# является высказывание: "всякая сущность есть объект". Язык основан на строгой компонентной архитектуре и реализует передовые механизмы обеспечения безопасности кода.

C# был создан специально для технологии ASP.NET. В то же время на C# полностью написана и сама ASP.NET.

C# — это полнофункциональный объектно-ориентированный язык, который поддерживает все три «столпа» объектно-ориентированного программирования: инкапсуляцию, наследование и полиморфизм. Он имеет прекрасную поддержку компонентов, надежен и устойчив благодаря использованию «сборки мусора», обработки исключений, безопасности типов.

Язык C# разрабатывался "с нуля" и вобрал в себя много полезных свойств таких языков, как C++, Java, Visual Basic, а также Pascal, Delphy и др. При этом необходимость обратной совместимости с предыдущими версиями отсутствовала, что позволило языку C# избежать многих отрицательных сторон своих предшественников.

Как и Java, C# разрабатывался для Интернет и примерно 75% его синтаксических возможностей аналогичны языку программирования Java, его также называют «очищенной версией Java. 10% подобны языку программирования C++, а 5% – заимствованы из языка программирования Visual Basic. Объем новых концептуальных идей в языке C# около 10%.

Выделение и объединение лучших идей современных языков программирования делает язык C# не просто суммой их достоинств, а языком программирования нового поколения [16].

3.3 Функциональная схема

На рисунке 3.4. изображена функциональная схема автоматизированной обучающей системы по дисциплине «Программирование». Она показывает взаимодействия компонентов программного обеспечения с описанием информационных потоков, состава данных в потоках и указанием используемых файлов и устройств.

Рисунок 3.4. Функциональная схема программы

3.4 Алгоритм работы программы

На рисунке рисунок 3.4 изображен алгоритм работы электронного учебника по дисциплине «Программирование».

Алгоритм — это точное предписание, которое задаёт вычислительный (алгоритмический) процесс, начинающийся с произвольного исходного данного и направленный на получение полностью определяемым этим исходным данным результата [8].

Пользователь запускает программу. Далее программа предоставляет возможность выбрать тему лекции. После выбора лекции появляется окошко с текстом лекции. После изучения материала лекции, пользователь может пройти тестирование по материалам лекции. После прохождения теста выдается результат решения теста. После объявления результата пользователь может завершить работу с программой или перейти к списку лекции.

Рисунок 3.5. Алгоритм работы программы в виде блок-схемы

Программный код реализации программы представлен в приложении.

3.5 Проектирование интерфейса

При разработке интерфейса автоматизированной обучающей системы по дисциплине «Программирование» мы руководствовались принципом простоты и удобства использования программы. В программе задействовано четыре формы. Функции первой формы (рисунок 3.6): выбор темы лекции, из нескольких предложенных программой, и отображение на экране лекционного материала. Вторая форма – тестовая. Она необходима для реализации функции тестирования студентов (рисунок 3.7). Третья форма нужна для ввода с клавиатуры фамилии и имя пользователя перед началом тестирования. Четвертая форма случит для отображения результатов тестирования пользователей программы (рисунок 3.8).

Рисунок 3.6. Формы выбора и чтения лекций в режиме конструктора

Рисунок 3.7. Форма тестирования студентов

Рисунок 3.8. Формы программы в режиме конструктора

2. Эксплуатационная часть

4.1 Требования к вычислительной системе

1. Операционная система Windows XP/Vista/7 32/64 bit.

2. Наличие установленной программы Microsoft Net Framework 2.0 и выше. При отсутствии этой утилиты система работать не будет.

3. Тип процессора – Pentium Celeron 1,6 ГГц и выше.

4. Объем оперативного запоминающего устройства – 512 Мб и более.

5. Объем свободного места на жестком диске – 60 Мб.

4.2 Установка программного продукта

Установка данного программного продукта не требуется.

4.3 Инструкция по эксплуатации

Автоматизированная обучающая система по дисциплине «Программирование» поставляется на лицензионном диске.

1. Вставьте лицензионный диск в дисковод.

2. Откройте папку «Мой компьютер».

3. В папке «Мой компьютер» откройте диск с программой.

4. Запустите программу, кликнув по ярлыке запуска.

5. Откроется окно с выбором тем лекций.

6. Выберете тему лекции и нажмите кнопку «Выбрать».

7. В окне появится лекция по выбранной теме.

8. Далее вы можете вернуться к выбору лекций, нажав ссылку «Вернуться к выбору лекций» или пройти тест, нажав кнопку «Тест».

9. Перед началом теста введите имя и фамилию с клавиатуры и нажмите кнопу «Начать тест».

10. Запустится тест. Выберете правильный, на ваш взгляд вариант ответа и нажмите кнопку «Следующий вопрос». В тесте есть вопросы с многовариантным ответом. Выберете несколько, правильных вариантов и нажмите кнопу «Следующий вопрос».

11. Когда тест будет пройден, появится диалоговое окно с результатами решения и вопросом: «Перейти к выбору лекций». Если нажать кнопку «Да» то появится окно с выбором лекции, если нажать кнопку «Нет», то программа завершит работу.

12. В окне с выбором лекции есть ссылка «Посмотреть результаты». Если перейти по этой ссылке можно увидеть все результаты решения тестов, а именно число прохождения теста, фамилию и имя тестируемого и его результат решения.

4.4 Демонстрационная часть работы продукта.

Запускаем программу с лазерного диска при двойном щелчке по ярлыку запуска.

На рисунке 4.1 показано, что при запуске программы пользователю будет предложено выбрать тему для самостоятельного изучения.

Рисунок 4.1. Выбор темы

Рисунок 4.2. Лекция по теме.

На рисунке 4.2 приведен пример лекции. После ознакомления с лекционным материалом по теме, пользователь может пройти тест.

Рисунок 4.3. Ввод информации о студенте перед началом тестирования

Перед прохождением тестирования нужно ввести имя и фамилию пользователя системы. В каждом тесте по десять вопросов (рисунок 4.3).

Рисунок 4.4. Вопрос с многовариантным ответом

Рисунок 4.5. Вопрос с одним вариантом ответа

В тесте встречаются вопросы с многовариантными (рисунок 4.4) и одновариантным (рисунок 4.5) ответами.

Рисунок 4.5. Результаты тестирования

После прохождения теста пользователь сможет увидеть результаты решения. На рисунке 4.5 показан результат решения одного из тестов. Количество правильных ответов – четыре из десяти возможных. Пользователю предложена дальнейшая работа с программой. Для этого на вопрос «Перейти к выбору лекций нажать кнопку «Да», или завершить работу с программой, нажав кнопку «Нет».

Рисунок 4.6. Результаты тестирования

Все результаты тестов можно посмотреть после тестирования (рисунок 4.6). В таблице результатов отражено дата прохождения теста, фамилия, имя студента и его результат.

2. Экспериментальная часть

Серьезные приложения должны надежным образом обрабатывать исключительные ситуации, сохранять, если возможно, выполнение программы или, если это невозможно, аккуратно ее завершать. Написание кода, обрабатывающего исключительные ситуации, всегда было непростой задачей, и являлось источником дополнительных ошибок [16].

Проведем эксперимент по созданию исключительной ситуации с электронным учебником по дисциплине «Программирование».

Пусть файл с результатами тестирования удалили студенты из папки с программой. Запустим программу (рисунок 5.1).