Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсовая ТРПО.doc
Скачиваний:
112
Добавлен:
01.05.2014
Размер:
480.77 Кб
Скачать

25

Федеральное агентство по образованию

БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Информатика и программное обеспечение»

РАЗРАБОТКА ОБУЧАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Технология разработки программного обеспечения»

Студент гр. 04-МОА

Саловский А.В.

Руководитель доц. Стриженок Т.А.

Консультант

доц. Пугач Л.И.

Брянск 2008

СОДЕРЖАНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2

1.1. Описание предметной области 2

1.2. Обзор программных систем аналогичного направления 8

1.3. Функциональное моделирование предметной области 11

1.4. Постановка задачи 16

2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 18

Введение 18

2.1. Основания для разработки 18

2.2. Назначение разработки 18

2.3. Требования к программному изделию 19

3.1. Требования к функциональным характеристикам 19

3.2. Требования к надёжности 22

2.3.3. Требования к составу и параметрам технических средств 23

2.3.4. Требования к информационной и программной совместимости 23

2.3.5. Условия эксплуатации 24

2.4. Требования к программной документации 24

2.5. Этапы разработки программной системы 24

3. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 26

3.1. Модель потоков данных 26

3.2. Логическая модель данных 27

3.3. Архитектура программной системы 28

3.4. Обоснование выбора языка и среды разработки 29

3.5. Проектирование базы данных 30

3.5.1. Концептуальная модель базы данных 30

3.5.2. Структурная схема базы данных 32

4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ 34

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 36

  1. Аналитическая часть

    1. Описание предметной области

Объектом управления при обучении является обучаемый. Субъектами управления выступают преподаватель и обучающая система, так как она не заменяет, а дополняет преподавателя.

Целью обучения или целью работы обучаемого с обучающей системой является получение:

  • знаний по конкретной предметной области;

  • умений применять различные методы и алгоритмы;

  • навыков решения задач;

  • оценки приобретенных знаний, умений и навыков.

Цель и результат деятельности обучаемого образуют учебную деятельность. Учебная деятельность организуется не субъектом деятельности (обучаемым), а объектом (преподавателем). Для того чтобы цель и результат совпадали, необходимо управление учебной деятельностью. Результат учебной деятельности является свойством самого субъекта.

Исходя из этого, учебная программа должна включать в себя 3 основные части:

  • теоретическую;

  • тренирующую;

  • контролирующую.

Процесс обучения можно представить схемой (рис.1.1).

Рис.1.1. Схема процесса обучения

Обучающие системы можно классифицировать на две группы:

  • селективные;

  • интеллектуальные или экспертные.

В селективных обучающих системах управление обучением (определение формы, содержания, последовательности информационных кадров, тестов, задач, помощи и т.д.) осуществляется автором системы. При этом каждый обучаемый проходит один и тот же путь обучения, то есть нет адаптации к каждому конкретному обучаемому. Достоинство таких систем - универсальность, то есть предметная независимость. Недостаток - низкая адаптивность и поэтому система не приспособлена под индивидуальные особенности каждого обучаемого. Такую обучающую систему можно представить на рис.1.2.

Рис.1.2. Структура селективной обучающей системы

Подсистема формирования задания предназначена для генерации задач в соответствии со степенью знаний, полученных обучаемым. Представляет собой совокупность базы данных с заданиями и модуля программной системы, формирующего или выбирающего задание из базы. Сгенерированное задание поступает ученику и на систему диагностики.

Подсистема диагностики предназначена для контроля знаний обучаемого. Она осуществляет ввод ответа, сравнивает его с правильным ответом и принимает решение о правильности выполнения задания.

Подсистема обучения предназначена для формирования последовательности обучения. Принимает информацию о результатах обучения и принимает решение о продолжении обучения.

В интеллектуальных обучающих системах управление обучением определяется самой обучающей системой на основании результатов обучения. Здесь сценарий обучения формируется динамически в соответствии с текущей ситуацией. Реализация осуществляется на основании знаний о предметной области, о процессе обучения, об обучаемом. Недостатком является предметная ориентация, то есть привязка к конкретной предметной области.

Схематично такая обучающая система представлена на рис.1.3.

Рис.1.3. Структура интеллектуальной обучающей системы

В ней добавлена еще одна система - решатель проблем. Его назначение - решение сгенерированного задания. Наличие данной системы позволяет отказаться от предварительного формирования заданий и эталонных ответов к ним. Однако, создание подобного решателя, пригодного для любой области знаний, невозможно.

Одной из основных функций учебной программы является управление познавательной деятельностью обучаемого. Для этого программа должна получать сведения о ходе процесса обучения, об усвоении обучаемым учебного материала, о результатах тестирования и выполнения практических заданий. То есть в системе “учебная программа - обучаемый” должна присутствовать обратная связь.

Обратная связь может быть двух видов: внутренняя и внешняя.

Внутренняя обратная связь – это информация, которая поступает от обучающей программы к обучаемому в ответ на его действия при выполнении заданий. Она предназначена для самостоятельной коррекции обучаемым своей учебной деятельности и дает возможность ему сделать осознанный вывод об успешности или ошибочности учебной деятельности. Она является стимулом к дальнейшим действиям, помогает оценить и скорректировать результаты учебной деятельности. Различают консультирующую и результативную внутреннюю обратную связь. Консультация может быть разной: помощь, разъяснение, подсказка. Результативная обратная связь также может быть различной: от "верно - неверно" до демонстрации правильного результата или способа действия.

Внешняя обратная связь - это информация, которая поступает от обучающей программы к преподавателю. С ее помощью он корректирует учебную деятельность обучаемого, а также может скорректировать сценарий обучения.

Достаточно важным моментом в ходе познавательной деятельности обучаемого является его умственная деятельность, в ходе которой обучаемый сам формулирует вопросы, возникающие в ходе обучения, и сам отвечает на них.

Программа получает информацию о ходе обучения, анализирует ее, выставляет оценку обучаемому и принимает решение о дальнейшем ходе обучения.

В результате у обучаемого вырабатываются определенные знания, умения и навыки, которые будем называть результатом обучения.

Также в программу входит адаптирующая часть. Ее задача состоит в коррекции хода обучения, т.е. настройке его под конкретного обучаемого. Она получает информацию о цели и результате обучения, сравнивает их и корректирует работу обучающей программы и ход познавательной деятельности обучаемого.

Администрирующая часть предназначена для подготовки системы к эксплуатации и ее обслуживания. Она включает в себя:

  1. регистрацию пользователей;

  2. просмотр результатов обучения;

  3. работу с учебными курсами;

  4. настройку системы;

  5. администрирование баз данных.

К администрирующей части предоставляется доступ пользователям, имеющим категорию не ниже преподавателя (преподаватель, преподаватель-разработчик, администратор, главный администратор). Обучаемым вход в администрирующую часть запрещен.

При входе в систему пользователь должен пройти идентификацию и ввести свои данные (фамилию, имя, отчество, группу, пароль). Если все данные введены правильно, пользователю разрешается вход в систему, иначе предлагается повторить ввод данных.

Регистрация пользователей включает в себя:

  • добавление новых пользователей;

  • редактирование свойств имеющихся пользователей;

  • удаление пользователей.

При добавлении нового пользователя указываются:

  • фамилия;

  • имя;

  • отчество (необязательно);

  • пароль;

  • номер группы;

  • кафедра;

  • курс обучения;

  • категория;

  • права доступа, отличные от прав по умолчанию.

Под редактированием пользователей понимается изменение вышеперечисленных свойств пользователей.

Для добавления новых пользователей, редактирования и удаления необходимо иметь на это соответствующие права. Преподаватель и преподаватель-разработчик имеют право редактировать и удалять только тех пользователей, которых зарегистрировали они сами. Администраторы имеют право редактировать и удалять любых пользователей.

 Просмотр результатов обучения позволяет получить результаты обучения по:

  • всем обучаемым;

  • группе;

  • конкретному обучаемому;

  • конкретному предмету, разделу, теме.

Работу с учебными курсами выполняет преподаватель-разработчик. В его обязанности входят следующие действия:

  • разработка структуры учебного курса;

  • подготовка теоретического материала;

  • составление вопросов и ответов к ним для тестирования;

  • составление задач (задание условий и исходных данных);

  • установка связей между темами (составление матрицы учебных связей).

Для создания новых курсов, редактирования и удаления необходимо иметь на это соответствующие права.

Преподаватель-разработчик имеет право редактировать и удалять только те предметы, разделы и темы, которые создал он сам. Администраторы имеют право редактировать и удалять любые предметы, разделы, темы.

Новый раздел или новая тема могут быть помещены в любое место курса. Преподаватель-разработчик может менять порядок следования разделов в предмете и тем в разделе, что позволяет ему менять последовательность изучения учебного материала.

Курс, раздел или тема могут быть сделаны невидимыми при просмотре списка предметов, разделов или тем в обучающей части. Это бывает необходимо, например, при подготовке новых тем до их полного завершения.

Такая система представляет собой диагностирующую экспертную систему, сопоставляющую знания о своих конечных целях функционирования, стратегии обучения, достигнутых результатах.