Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

Кафедра «Вычислительная техника и компьютерная графика»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

______Ю.В. Пономарчук

«_____»___________2016

ПЛАТФОРМА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПРИЛОЖЕНИЙ ОБУЧАЮЩИХ РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПО НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ

Выпускная квалификационная работа

ВКР 09.03.01.ИВТ.13.00.943 – ПЗ

Студент 943 гр.___________________________Н.Н. Прокопив

Руководитель

ст.преподователь__________________________П.С. Тимош

Нормоконтролер

к.т.н., доцент____________________________ Е.В. Буняева

Хабаровск 2016

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 4

1 Постановка задачи 6

1.1 Информационные системы обучения и контроля знаний 6

1.1.1 Классификация педагогических программных средств 10

1.1.2 Информационные системы дистанционного образования 10

1.1.3 Организационно-технологические модели ДО 12

1.1.4 Виртуальные университеты 13

1.1.5 Дистанционное обучение в ВУЗе: модели и технологии 14

1.2 Анализ систем интерактивного обучения геометрии 17

1.3 Выбор платформы и средств разработки 22

2 Проектирование 25

2.1 Структуры данных 25

2.1.1 Внутренняя структура данных 25

2.1.2 Структура файла для хранения 27

2.2 Интерфейс пользователя и функционал приложения 32

3 Разработка 35

3.1 Реализация внутренней структуры данных 35

3.2 Создание анализатора файлов заданий 42

3.3 Реализация интерфейса пользователя 46

4 Технико-экономическое обоснование проекта 52

4.1 Определение трудоемкости разработки приложения 54

4.2 Расчет затрат и доходов при разработке приложения 55

Заключение 58

Список использованных источников 59

Введение

В настоящее время проникновение информационных технологий в повседневную жизнь делает возможным применение их в тех областях, где использование было нецелесообразным по экономическим или социальным причинам. Одной из таких областей является образование. Всё сильнее в образование проникает массовое использование информационных систем и сложно переоценить потенциал внедрения информационных технологий в образовательные процессы. В будущем, реализация этого потенциала сильно изменит облик всего образования.

Нововведения в организацию образовательного процесса, которые начали вводится с этого года, связаны с развитием электронной среды обучения. В понятие электронной среды обучения входят информационные системы обучения и контроля знаний, дистанционного образования. Внедрение информационных систем в процесс обучения позволяет разнообразить его, тем самым повысив интерес обучающихся, и организовать системы дистанционного обучения с полноценным контролем качества обучения.

Основными видами электронных образовательных ресурсов являются: текстографические, гипертекстовые, визуально-звуковые и мультимедийные ресурсы. В процессе обучения дисциплинам начертательной геометрии более подходящим будет использование мультимедийного ресурса, выполненного в виде приложения.

Поскольку на сегодняшний день многие обучающиеся имеют смартфоны, планшеты и другие мобильные устройства, то целесообразно разрабатывать обучающее приложение в первую очередь для мобильных устройств. Как показано в разделе 1, наибольшей доступности возможно добиться при написании приложения для платформы Android.

Такое приложение должно обладать возможностью выбора задачи для изучения, просмотр здания и решения как общего, так и подробно разобранного. Также требуется возможность простого обновления или расширения базы заданий.

Целью выполнения ВКР является разработка системы, позволяющей предоставить учащимся интерактивную систему обучения начертательной геометрии. Для достижения цели необходимо:

– проанализировать задания по курсам начертательной геометрии;

– выделить объекты присущие предметной области;

– сформировать структуру данных;

– создать систему отображения геометрических данных.

1 Постановка задачи

1.1 Информационные системы обучения и контроля знаний

Процессы информатизации современного общества и тесно связанные с ними процессы информатизации всех форм образовательной деятельности характеризуются процессами совершенствования и массового распространения современных информационных и коммуникационных технологий (ИКТ). Подобные технологии активно применяются для передачи информации и обеспечения взаимодействия преподавателя и обучаемого в современных системах открытого и дистанционного образования.

Информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) – это обобщающее понятие, описывающее различные устройства, механизмы, способы, алгоритмы обработки информации. Важнейшим современным устройствами ИКТ являются компьютер, снабженный соответствующим программным обеспечением и средства телекоммуникаций вместе с размещенной на них информацией.

Основным средством ИКТ для информационной среды любой системы образования является персональный компьютер, возможности которого определяются установленным на нем программным обеспечением. Основными категориями программных средств являются системные программы, прикладные программы и инструментальные средства для разработки программного обеспечения. К системным программам, в первую очередь, относятся операционные системы, обеспечивающие взаимодействие всех других программ с оборудованием и взаимодействие пользователя персонального компьютера с программами. В эту категорию также включают служебные или сервисные программы. К прикладным программам относят программное обеспечение, которое является инструментарием информационных технологий – технологий работы с текстами, графикой, табличными данными и т.д.

В современных системах образования широкое распространение получили универсальные офисные прикладные программы и средства: текстовые процессоры, электронные таблицы, программы подготовки презентаций, системы

сетей и других, аналогичных им средств ИКТ образование управления базами данных, органайзеры, графические пакеты и т.п.

С появлением компьютерных приобрело новое качество, связанное в первую очередь с возможностью оперативно получать информацию из любой точки земного шара. Через глобальную компьютерную сеть Инернет возможен мгновенный доступ к мировым информационным ресурсам (электронным библиотекам, базам данных, хранилищам файлов, и т.д.). В самом популярном ресурсе Интернет – всемирной паутине WWW – опубликовано порядка двух миллиардов мультимедийных документов.

В сети доступны и другие распространенные средства ИКТ, к числу которых относятся электронная почта, списки рассылки, группы новостей, чат. Разработаны специальные программы для общения в реальном режиме времени, позволяющие после установления связи передавать текст, вводимый с клавиатуры, а также звук, изображение и любые файлы. Эти программы позволяют организовать совместную работу удаленных пользователей с программой, запущенной на локальном компьютере.

С появлением новых алгоритмов сжатия данных доступное для передачи по компьютерной сети качество видео и звукового потоков существенно повысилось. С помощью специального оборудования и программного обеспечения через Интернет можно проводить аудио и видеоконференции.

Для обеспечения эффективного поиска информации в телекоммуникационных сетях существуют автоматизированные поисковые средства, цель которых – собирать данные об информационных ресурсах глобальной компьютерной сети и предоставлять пользователям услугу быстрого поиска. С помощью поисковых систем можно искать документы всемирной паутины, мультимедийные файлы и программное обеспечение, адресную информацию об организациях и людях [1].

С помощью сетевых средств ИКТ становится возможным широкий доступ к учебно-методической и научной информации, организация оперативной консультационной помощи, моделирование научно-исследовательской деятельности, проведение виртуальных учебных занятий (семинаров, лекций) в реальном режиме времени.

Существует несколько основных классов информационных и телекоммуникационных технологий, значимых с точки зрения систем открытого и дистанционного образования. Одними из таких технологий являются видеозаписи и телевидение. Видеозаписи и соответствующие средства ИКТ позволяют огромному числу студентов прослушивать лекции лучших преподавателей.

Телевидение, как одна из наиболее распространенных ИКТ, играет очень большую роль в жизни людей: практически в каждой семье есть хотя бы один телевизор. Обучающие телепрограммы широко используются по всему миру и являются ярким примером дистанционного обучения. Благодаря телевидению, появляется возможность транслировать лекции для широкой аудитории в целях повышения общего развития данной аудитории без последующего контроля усвоения знаний, а также возможность впоследствии проверять знания при помощи специальных тестов и экзаменов.

Мощной технологией, позволяющей хранить и передавать основной объем изучаемого материала, являются образовательные электронные издания, распространяемые как в компьютерных сетях, так и записанные на различные носители информации. Индивидуальная работа с ними дает глубокое усвоение и понимание материала. Эти технологии позволяют, при соответствующей доработке, приспособить существующие курсы к индивидуальному пользованию, предоставляют возможности для самообучения и самопроверки полученных знаний. В отличие от традиционной книги, образовательные электронные издания позволяют подавать материал в динамичной графической форме.

Внедрение информационных систем в процесс обучения позволяет не только разнообразить его, повысив тем самым интерес учеников (разнообразные интерактивные лекции и пр.), но и организовать системы дистанционного обучения с полноценным контролем качества обучения (системы тестирования, интерактивные работы с лекторами).

В рамках внедрения ИС в процесс обучения выделяются следующие их виды:

– информационные системы обучения и контроля знаний

– информационные системы дистанционного образования

Применение современных информационных технологий в обучении – одна из наиболее важных и устойчивых тенденций развития мирового образовательного процесса. В отечественных вузах в последние годы компьютерная техника и другие средства информационных технологий стали все чаще использоваться при изучении большинства учебных предметов.

Информационная технология обучения – это процесс подготовки и передачи информации обучаемому, средством осуществления которого является компьютерная техника и программные средства.

В информационных технологиях обучения выделяются два компонента, участвующие в передаче учебной информации: технические средства, к ним относится компьютерная техника и средства связи, и программные средства (ПС), которые могут быть различного назначения.

Плюсы применения ИС в обучении.

Методические возможности средств ИТ [2]:

– визуализация знаний;

– индивидуализация, дифференциация обучения;

– возможность проследить процесс развития объекта, построение чертежа, последовательность выполнения операций (компьютерные демонстрации);

– моделирование объектов, процессов и явлений;

– создание и использование информационных баз данных;

– доступ к большому объему информации, представленному в занимательной форме, благодаря использованию средств мультимедиа;

– формирование умений обрабатывать информацию при работе с компьютерными каталогами и справочниками;

– осуществление самоконтроля;

– осуществление тренировки и самоподготовки;

– усиление мотивации обучения (игры, средства мультимедиа);

– формирование умений принимать оптимальное решение в сложной ситуации;

– развитие определенного вида мышления (например, наглядно-образного);

– формирование культуры учебной деятельности;

– формирование информационной культуры;

– высвобождение учебного времени.

1.1.1 Классификация педагогических программных средств

Информационная технология обучения предполагает использование наряду с компьютерной техникой специализированных программных средств. Под программным средством учебного назначения понимается ПС, в котором отражается некоторая предметная область, где в той или иной мере реализуется технология ее изучения, обеспечиваются условия для осуществления различных видов учебной деятельности. Такие ПС, функционально поддерживающее различные виды учебного процесса, называются педагогическими программными средствами (ППС).

В настоящее время существует большое количество различных классификаций и типологий ППС.

По методическому назначению ППС имеют следующие разновидности [3]:

– компьютерные учебники (занятия);

– программы-тренажеры (репетиторы);

– контролирующие (тестовые оболочки);

– информационно-справочные (энциклопедии);

– имитационные;

– моделирующие;

– демонстрационные (слайд- или видеофильмы);

– учебно-игровые;

– досуговые (компьютерные игры: аркадные, квесты, стратегии, ролевые, логические, спортивные и др.).

1.1.2 Информационные системы дистанционного образования

Организационно-методические модели дистанционного обучения [4]:

– обучение по типу экстерната. Обучение, ориентированное на вузовские (экзаменационные) требования, предназначалось для студентов, которые по каким-то причинам не могли посещать стационарные учебные заведения. Так, в 1836 г. был организован Лондонский университет, основной задачей которого в те годы была помощь и проведение экзаменов на получение тех или иных аттестатов, степеней и пр. для студентов, не посещавших обычные учебные заведения. Эта задача сохранилась и поныне наряду со стационарным обучением студентов.

– обучение на базе одного университета. Это уже целая система обучения для студентов, которые обучаются не стационарно (on-campus), а на расстоянии, заочно или дистанционно, т.е. на основе новых информационных технологий, включая компьютерные телекоммуникации (off-campus). Такие программы для получения разнообразных аттестатов образования разработаны во многих ведущих университетах мира. Так, Новый университет Южного Уэльса в Австралии проводит заочное и дистанционное обучение для 5000 студентов, тогда, как стационарно в нем обучается только 3000 студентов.

– сотрудничество нескольких учебных заведений. Такое сотрудничество в подготовке программ заочного дистанционного обучения позволяет сделать их более профессионально качественными и менее дорогостоящими. Подобная практика реализована, например, в межуниверситетской телеобразовательной программе Кеприкон, в разработке которой приняли участие университеты Аргентины, Боливии, Бразилии, Чили и Парагвая. Другим примером подобного сотрудничества может служить программа "Содружество в образовании". Главы Британских стран содружества встретились в 1987 г. с тем, чтобы договориться об организации сети дистанционного обучения для всех стран содружества. Перспективная цель программы – дать возможность любому гражданину стран содружества, не покидая своей страны и своего дома, получить любое образование на базе функционирующих в странах содружества колледжей и университетов.

– автономные образовательные учреждения, специально созданные для целей ДО. Самым крупным подобным учреждением является Открытый университет (The Open University) в Лондоне, на базе которого в последние годы проходят обучение дистанционно большое число студентов не только из Великобритании, но из многих стран Содружества. В США примером такого университета могут служить Национальный технологический университет (штат Колорадо), который готовит студентов по различным инженерным специальностям совместно с 40 инженерными колледжами. В 1991 г. университет объединил эти 40 колледжей сетью ДО при теснейшем сотрудничестве с правительством штата и сферой бизнеса.

– автономные обучающие системы. Обучение в рамках подобных систем ведется целиком посредством ТВ или радиопрограмм, а также дополнительных печатных пособий. Примерами такого подхода к обучению на расстоянии могут служить американо-самоанский телевизионный проект.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР