Разработка мультимедийного электронного учебника

Департамент образования Российской Федерации

Ульяновский государственный технический университет

Колледж экономики и информатики

Дисциплина «Программное обеспечение компьютерных сетей»

Пояснительная записка

к курсовой работе

Тема 
«Разработка мультимедийного электронного учебника»

Работу  выполнил:

Студент группы П-09-1

Пятенко Дмирий

^{(подпись)}

Руководитель:

Арискин В.Г.

________________

^{(подпись)}

Ульяновск

2010

Содержание

стр

Аннотация 3

Введение 4

1. Формирование требований 5

1.1. Обоснование целесообразности и осуществимости проекта 5

1.2. Формирование требований пользователя 7

2. Изучение  объекта 8

2.1. Подсистема выбора из предлагаемого списка тем учебного пособия с применением гиперссылок 8

2.2. Подсистема вывода  любой страницы учебного пособия  на печать 8

2.3 Подсистема вывода  на экран справочной системы  для пользователя 8

2.4. Подсистема  тестирования обучающихся и вывода  результатов тестирования 8

2.5. Подсистема поиска терминов и определений по данной дисциплине (используя глоссарий) 9

2.6. Подсистема вывода на экран сведений о программе 9

3. Техническое  задание 10

4. Технический  проект 15

4.1. Структура входных  и выходных данных 15

4.2. Форматы данных 15

4.2.1. Данные об основных  объектах в программе 15

4.2.2. Форматы файла  пользователя 16

4.3. Алгоритмы обработки данных 18

4.3.1. Алгоритм обработки данных выбора темы из предлагаемого списка учебного пособия 18

4.3.2. Алгоритм поиск  терминов и определений по  данной дисциплине 18

4.3.3. Алгоритм вывода  любой страницы учебного пособия  на печать 19

4.3.4. Алгоритм тестирования обучающегося и вывод результатов тестирования 19

4.3.5. Алгоритм вывода  на экран справочной системы  для пользователя 20

4.3.6. Алгоритм вывода  на экран сведений о программе 20

4.4. Требования пользователя  к программе 21

5. Рабочая  документация 22

5.1. Описание исходных  модулей 22

5.2. Предварительные испытания 29

5.3. Оценка параметров 30

6. Документация  для пользователя 31

6.1. Инструкция по инсталляции 31

6.2. Руководство пользователю 32

6.2.1. Работа с подсистемой «Курс  лекций» 32

6.2.2. Работа с подсистемой «Поиск терминов и определений по дисциплине» 33

6.2.3. Работа с системой  тестирования 33

6.2.4. Работа со справочной  системой 33

6.2.5. Работа с подсистемой  «О программе» 33

Заключение 34

Список литературы 35

Аннотация

В данной курсовой работе разрабатывается проект «Мультимедийного электронного учебника по дисциплине «Компьютерные сети». Данный электронный учебник предназначен для самостоятельного изучения дисциплины.

Благодаря систематичности  и структурности изложения и  наличия тестирования, электронное учебное пособие также можно использовать в качестве учебника для преподавания данной дисциплины.

Интерфейс программы  разработан с максимальным удобством  для работы с пользователем. Материал учебника предоставлен в удобном  для понимания виде, а именно в виде списка тем. Кроме того, в проекте имеется Глоссарий, который позволяет облегчить понимание материала путем просмотра интересующих вас терминов и определений встречающихся в лекциях.

Введение

Основной целью работы является создание мультимедийного электронного учебника по дисциплине «Компьютерные сети».

Мультимедийный электронный учебник  представляет собой учебное пособие, в котором содержится в удобной форме материал для изучения, кроме того, подобный учебник помимо лекций может содержать глоссарий (список терминов и определений с последующим их пояснением), а также тест, для того чтобы можно было проверить полученные знания.

Но в большинстве своем подобные учебники предоставляется в неудобном  для изучении виде. Они могут быть в виде HTML страниц, а также в текстовых файлах и т.д. В отличие от учебников подобного типа, мультимедийный электронный учебник предлагает пользователю в удобной структурированной форме материал для изучения (за счет удобно разработанного интерфейса программы), что существенно уменьшает количество времени, затраченное на изучение и повышает качество полученных знаний.

1. Формирование требований
1. Обоснование целесообразности и осуществимости проекта

В последнее  время в связи с ростом объема информации и быстрым развитием компьютерных технологий развивают и поддерживают технологию компьютерного обучения, в частности технологию разработки электронных учебников.

Существует  много веских причин перевода существующей информации на компьютерную основу, например, причиной этому может служить то, что в настоящее время стоимость хранения информации в файлах ЭВМ значительно дешевле, чем на бумаге.

Компьютерная  технология обучения представляет собой  технологию обучения, основанную на принципах информатики и реализуемую с помощью компьютеров.

Возможная область применения электронных  систем обучения чрезвычайно широка: использование компьютерных систем обучения эффективно и при самообразовании, и при дистанционном обучении; рекомендуется для людей со специальными потребностями в образовании.

Современные аппаратные и программные средства находятся  на достаточном уровне развития для  реализации цели данной курсовой работы. Компьютеры достаточно производительны и с каждым годом наращивают вычислительную мощность.

Используемыми в настоящее время программами разработки приложений являются Borland Development Studio 2006, Borland C++ Builder 6.0 и др., которые предоставляют множество различных средств для быстрой, удобной и что не мало важно, эффективной разработки приложений.

Бурное развитие вычислительной техники, потребность в эффективных средствах разработки программного обеспечения привели к появлению систем программирования, ориентированных на «быструю разработку», такой как Borland Development Studio 2006.

Delphi – это среда  быстрой разработки, в которой в качестве языка программирования используется язык Delphi. Данный язык является строго типизированным объектно-ориентированным языком, в основе которого лежит Object Pascal.

В настоящее время  является доступной версия пакета Delphi – Borland Development Studio 2006. Данная версия позволяет создавать самые различные приложения, начиная от самых простых однооконных, до программ управления базами данных, в том числе и распределённых. В состав пакета входят различные утилиты, обеспечивающие работу с базами данных, HTML-документами, создание справочной системы, решение любого другого рода задач. Отличительной чертой версии Delphi является поддержка технологии .NET. Delphi способна работать в среде операционных систем от Windows 98 до Windows XP.

Таким образом, мультимедийный электронный учебник вполне может  быть реализован в данной курсовой работе, так как уровень науки и техники это позволяет.

Целесообразность данного учебника заключается в том, что у любого желающего, например, студента или школьника имеется возможность самостоятельно изучить ту или иную дисциплину, язык программирования и т.п.

2. Формирование требований пользователя

Для пользователя данное приложение должно обеспечивать:

1. выбор темы из предлагаемого списка учебного пособия с применением гиперссылок;
2. поиск терминов и определений по данной дисциплине (используя глоссарий);
3. вывод любой страницы учебного пособия на печать;
4. тестирование обучающегося и вывод результатов тестирования;
5. вывод на экран справочной системы для пользователя;
6. вывод на экран сведений о программе.

Продукт должен включать в себя руководство  пользователя, содержащее полную информацию о работе с каждой подсистемой, входящей в его состав. Учебник должен быть удобно устроен, бесперебойно и устойчиво  работать, иметь понятный для пользователя интерфейс, лёгкое обращение и загрузка отдельных его элементов.

2. Изучение объекта

 Мультимедийный электронный учебник в структурном аспекте состоит из следующих подсистем:

1. Подсистема выбора из предлагаемого списка тем учебного пособия с применением гиперссылок;
2. Подсистема поиска терминов и определений по данной дисциплине (используя глоссарий);
3. Подсистема вывода любой страницы учебного пособия на печать;
4. Подсистема тестирования обучающихся и вывода результатов тестирования;
5. Подсистема вывода на экран справочной системы для пользователя;
6. Подсистема вывода на экран сведений о программе.

2.1. Подсистема выбора из предлагаемого списка тем учебного пособия с применением гиперссылок

Для реализации данной подсистемы необходимо сформировать список тем, из которых обучающийся сможет выбрать ту, что его интересует. Рядом со списком должна отображаться информация по данной теме учебного пособия.

Такой способ удобен тем, что обучающийся  может просто и быстро получить доступ к информации учебника.

2.2. Подсистема вывода любой страницы учебного пособия на печать

Эта подсистема должна позволять выводить на печать любую страницу учебного пособия.

2.3. Подсистема вывода на экран справочной системы для пользователя

Подсистема, по желанию пользователя должна выводить окно справочной системы на экран.

2.4. Подсистема  тестирования обучающихся и вывода результатов тестирования

Подсистема тестирования и оценки его результатов позволяет осуществлять процесс контроля уровня знаний обучающихся.

Данная подсистема состоит из 3-х подсистем более низкого уровня:

1. Подсистема входной информации (передает программе входные данные, такие как, Ф.И.О., номер группы).
2. Подсистема тестирования – формирует вопросы теста и выводит их на экран, предлагает ввести или выбрать вариант ответа, передает данные о результатах тестирования следующей подсистеме.
3. Подсистема итогового результата тестирования – выводит индивидуальные результаты тестирования обучающихся:
• Полученный балл;
• Число заданных вопросов и число правильных ответов.

При запуске этой подсистемы появляется окно, в которое вводятся сведения о тестируемом. Далее выводится окно теста с вопросами, на которые непосредственно и отвечает обучающийся. Пользователями этой подсистемы и являются сами обучающиеся.

2.5. Подсистема поиска терминов и определений по данной дисциплине (используя глоссарий)

Подсистема поиска представляет собой  поле, в которое вводятся одна или  несколько первых букв понятия (определения) которое интересует обучающегося, результатом  будет вывод полной формулировки термина (определения).

2.6. Подсистема вывода на экран  сведений о программе

Подсистема, по желанию пользователя должна выводить окно со сведением  о программе на экран.

Техническое задание к программе 
«Мультимедийный электронный учебник»

Содержание

1. Введение

1.1. Наименование программы

1.2. Назначение и область  применения

2. Требования к программе

2.1. Требования к функциональным  характеристикам

2.2. Требования к надежности

2.2.1. Требования к обеспечению  надежного функционирования программы

2.2.2. Время восстановления после отказа

2.2.3. Отказы из-за некорректных  действий оператора

3. Условия эксплуатации

3.1. Климатические условия  эксплуатации

3.2. Требования к квалификации  и численности персонала

3.3. Требования к составу  и параметрам технических средств

3.4. Требования к информационной  и программной совместимости

3.4.1. Требования к информационным  структурам и методам решения

3.4.2. Требования к исходным  кодам и языкам программирования

3.4.3. Требования к программным  средствам, используемым программой

3.4.4. Требования к защите  информации и программ

3.5. Специальные требования

4. Требования к программной  документации

4.1. Предварительный состав  программной документации

5. Технико-экономические  показатели

5.1. Экономические преимущества  разработки

6. Стадии и этапы разработки

6.1. Стадии разработки

6.2. Этапы разработки

6.3. Содержание работ  по этапам

7. Порядок контроля  и приемки

7.1. Виды испытаний

7.2. Общие требования  к приемке работы

1. Введение

1.1. Наименование  программы

Мультимедийный  электронный учебник по дисциплине «Компьютерные сети»

1.2. Назначение  и область применения

Электронное учебное  пособие предназначено для автоматизации  учебного процесса и повышения производительности труда преподавателя.

2. Требования к программе

2.1. Требования  к функциональным характеристикам

Система должна обеспечивать возможность  выполнения перечисленных ниже функций:

1. выбора темы из предлагаемого списка учебного пособия с применением гиперссылок;
2. поиска терминов и определений по данной дисциплине (используя глоссарий);
3. вывода любой страницы учебного пособия на печать;
4. тестирования обучающегося и вывод результатов тестирования;
5. вывода на экран справочной системы для пользователя.

Учебное пособие должен включать в  себя руководство пользователю, содержащее полную информацию о работе с каждой подсистемой, входящей в его состав. Учебник должен быть удобно устроен, бесперебойно и устойчиво работать, иметь понятный для заказчика интерфейс, лёгкое обращение и загрузка отдельных его элементов.

2.2. Требования  к надежности

2.2.1 Требования  к обеспечению надежного функционирования  программы

Надежное (устойчивое) функционирование программы должно быть обеспечено выполнением заказчиком совокупности организационно-технических мероприятий, перечень которых приведен ниже:

а) организацией бесперебойного питания технических средств;

б) использованием лицензионного  программного обеспечения;

в) регулярным выполнением  рекомендаций Министерства труда и  социального развития РФ, изложенных в Постановлении от 23 июля 1998 г. «Об  утверждении межотраслевых типовых норм времени на работы по сервисному обслуживанию ПЭВМ и оргтехники и сопровождению программных средств»;

г) регулярным выполнением  требований ГОСТ 51188-98. Защита информации. Испытания программных средств  на наличие компьютерных вирусов.

2.2.2. Время восстановления  после отказа

Время восстановления после отказа, вызванного сбоем электропитания технических средств (иными внешними факторами), не фатальным сбоем (не крахом) операционной системы, не должно превышать 60-ти минут при условии соблюдения условий эксплуатации технических и программных средств.

Время восстановления после  отказа, вызванного неисправностью технических  средств, фатальным сбоем (крахом) операционной системы, не должно превышать времени, требуемого на устранение неисправностей технических средств и переустановки программных средств.

2.2.3. Отказы из-за  некорректных действий оператора

Отказы программы возможны вследствие некорректных действий пользователя при взаимодействии с операционной системой.

Во избежание возникновения отказов программы по указанной выше причине следует обеспечить работу пользователя без предоставления ему прав администратора.

3. Условия  эксплуатации

3.1. Климатические  условия эксплуатации

Климатические условия  эксплуатации, при которых должны обеспечиваться заданные характеристики, должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к техническим средствам в части условий их эксплуатации.

3.2. Требования  к квалификации и численности  персонала

Пользователями системы  являются студенты и преподаватели. Требования к пользователю: уверенный пользователь ПК.

3.3. Требования  к составу и параметрам технических  средств

В состав технических  средств должен входить персональный компьютер, включающий в себя:

Процессор Pentium 2-4, Celeron 2.

Оперативную память объёмом не менее 256 Мбайт.

Свободного места на жёстком диске не менее 1Гбайта.

Операционную систему Windows 98/2000/XP.

3.4. Требования  к информационной и программной  совместимости

3.4.1. Требования  к информационным структурам  и методам решения

Приложение включает в себя данные хранящиеся в формате html, графику (рисунки) в формате gif, а также текстовую информацию в формате txt.

3.4.2. Требования  к исходным кодам и языкам  программирования

Коды программы должны быть выполнены на языке программирования Delphi, и содержать комментарии к ключевым строкам кода подсистем и системы в целом.

3.4.3. Требования  к программным средствам, используемым  программой

Системные программные  средства, используемые программой, должны быть представлены русскоязычной версией  операционной системы Windows 98/2000/XP.

3.4.4. Требования  к защите информации и программ

Программа должна быть защищена от её конфигурирования и модификации, в частности подсистема тестирования.

3.5. Специальные  требования

Программа не должна для корректной работы требовать привилегий системного администратора.

4. Требования  к программной документации

4.1. Предварительный  состав программной документации

Состав программной  документации должен включать в себя:

4.1.1. техническое задание;

4.1.2. программу и методики испытаний;

4.1.3. руководство пользователя;

5. Технико-экономические  показатели

Разрабатываемый программный продукт  должен обеспечить повышение производительности труда преподавателей на 50% за счет увеличения доли самостоятельной работы.

6. Стадии  и этапы разработки

6.1. Стадии  разработки

Разработка должна быть проведена в три стадии:

1. разработка технического  задания;

2. рабочее проектирование;

3. внедрение.

6.2. Этапы  разработки

На стадии разработки технического задания должен быть выполнен этап разработки, согласования и утверждения настоящего технического задания.

На стадии рабочего проектирования должны быть выполнены перечисленные  ниже этапы работ:

1. разработка программы;

2. разработка программной документации;

3. испытания программы.

На стадии внедрения  должен быть выполнен этап разработки подготовка и передача программы.

6.3. Содержание  работ по этапам

На этапе разработки технического задания должны быть выполнены  перечисленные ниже работы:

1. постановка задачи;

2. определение и уточнение  требований к техническим средствам;

3. определение требований  к программе;

4. определение стадий, этапов и сроков разработки  программы и документации на неё;

5. согласование и утверждение  технического задания.

На этапе разработки программы должна быть выполнена  работа по программированию (кодированию) и отладке программы.

На этапе разработки программной документации должна быть выполнена разработка программных документов в соответствии с требованиями к составу документации.

На этапе испытаний программы  должны быть выполнены перечисленные  ниже виды работ:

1. разработка, согласование  и утверждение и методики испытаний;

2. проведение приемо-сдаточных  испытаний;

3. корректировка программы  и программной документации по результатам испытаний.

На этапе подготовки и передачи программы должна быть выполнена работа по подготовке и  передаче программы и программной  документации в эксплуатацию на объектах пользователя.

7. Порядок  контроля и приемки

7.1. Виды испытаний

Приемо-сдаточные испытания  должны проводиться на объекте пользователя в оговоренные сроки.

Приемо-сдаточные испытания  программы должны проводиться согласно разработанной разработчиком и согласованной пользователем программы и методик испытаний.

Ход проведения приемо-сдаточных  испытаний пользователь и разработчик  документируют в Протоколе проведения испытаний.

7.2. Общие  требования к приемке работы

На основании Протокола проведения испытаний Исполнитель (разработчик) совместно с заказчиком (пользователем) подписывает Акт приемки-сдачи программы в эксплуатацию.

4.Технический проект

4.1. Структура  входных и выходных данных

Структура входных и  выходных данных для подсистем различна.

Подсистема выбора из предлагаемого списка тем учебного пособия включает в себя файлы формата html, графические файлы. В данной подсистеме данные выводятся через окна: структура учебного пособия через окно с последовательным списком тем, лекции в окне Web Browser. Для выбора лекции нужно в окне со списком щёлкнуть левой кнопкой мыши по нужной теме, и в правом окошке отобразиться содержание выбранной вами темы.

Подсистема поиска терминов и определений содержит файл формата txt, содержащий текстовую информацию, в частности термины и определения. В подсистеме поиска данные также выводятся через окна: список терминов в виде окна непосредственно с их перечислением. Пояснение к терминам выводится в окне компонента Memo. Для выбора определения достаточно пролистать данный список и выбрав нужный нажать левой кнопкой мыши, и в правом окне отобразиться пояснения к выбранному термину. Кроме того, в данной подсистеме помимо выходных имеются также и входные данные. Это кнопка «поиск» и поле для ввода термина, который необходимо найти, в случае неудачного поиска выводится окно с сообщением о том, что искомый термин не найден. Все пояснения к терминам хранятся в стандартном компоненте ListBox.

Подсистема тестирования обучающихся и вывода результатов  тестирования включает в себя файл формата txt, содержащий вопросы теста. Подсистема в качестве входных данных использует последовательности символов, содержащих информацию о тестируемом, а также файл с вопросами теста. Выходная информация представлена результатами тестирования, отображаемыми на экране тестируемого студента.

Подсистема вывода на экран справочной системы для  пользователя содержит файл формата html. Данные в подсистеме выводятся в окне Web Browser. Подсистема в качестве входных данных использует последовательности символов, содержащих информацию справочной системы.

4.2. Форматы данных

4.2.1. Данные об основных  объектах в программе

Весь лекционный материал, справочная система хранятся в html формате.

Курс лекций. Файлы  имеют индексированный вид записи в виде страниц с именами файлов Страница№, где № – номер страницы по порядку и включают в себя графические объекты (рисунки) формата gif.

Глоссарий Информация записана в виде текстового файла с именем Глоссарий.txt.

Файл справочной системы  – Help.html.

Файл с вопросами  теста – Тест.txt.

Для работоспособности  программы необходимы следующие  файлы:

1. html страницы, где хранится весь материал курса лекций;

2. Текстовый файл содержащий  глоссарий;

3. Исполняемый файл  программы OSSiOBook.exe;

4. Файл помощи Help.html;

5. Файл, содержащий вопросы  теста.

При создании программы  были использованы стандартные компоненты Delphi которые уже были установлены. Такие как:

Label

Компоненты класса TLabel (метка) предназначены для размещения на форме различного рода текстовых надписей. Для этого служит центральное свойство компонента – Caption, в программе задействован в окнах: главной формы, глоссария.

Button

Button – командная кнопка. Обработчик события OnClick этого компонента обычно используется для реализации некоторой команды.

Image

Этот компонент служит для размещения на форме одного из трех поддерживаемых Delphi типов изображений: растровой картинки, пиктограммы или метафайла. Любой из этих типов изображения содержится в центральном свойстве компонента - picture. В программе использован на главной форме для вывода картинки.

ListBox

ListBox – список выбора. Содержит список предлагаемых вариантов (опций) и дает возможность проконтролировать текущий выбор.

BitBtn

BitBtn – командная кнопка с надписью и пиктограммой.

Web Browser

Компонент Web Browser работает в программе как окно для отображения html- страниц, применяется в окне Курс лекций.

Edit

Edit – строка ввода. Предназначена для ввода, отображения или редактирования одной текстовой строки.

Memo

Memo – многострочный текстовый редактор. Используется для ввода и/или отображения многострочного текста.

4.2.2. Формат файла пользователя

Курс лекций, файл справочной системы хранятся в html формате.

Курс лекций отображается в окне Web Browser при нажатии на выбранную тему в окошке со списком ListBox.

Отображение курса  лекций в Web Browser.

Исходный код  программы. Процедура обработки  события – щелчок в окошке со списком глав.

procedure TForm2.ListBox1Click(Sender: TObject);

begin

WebBrowser1.Navigate(ExtractFilePath(Application.ExeName)+'страница'+IntToStr(ListBox1.ItemIndex+1)+'.htm');