Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
22
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ
3.1 Концептуальная модель базы данных
3.2 Логическая модель базы данных
3.3 Структура файлов базы данных
. ОПИСАНИЕ ПРОГРАММНЫХ МОДУЛЕЙ
4.1 Описание программы создания и модификации тестов
4.2 Описание программы администрирования
4.3 Описание программы контроля знаний
5. Руководство пользователЯ
5.1 Общие сведения
5.2 Установка файлов баз данных
5.3 Использование программы создания и модификации тестов
5.4 Использование программы администрирования
5.5 Использование программы контроля знаний
. ОХРАНА ТРУДА
6.1 Техника безопасности и производственная санитария
6.1.1 Электрический ток и статическое электричество
6.1.2 Излучения
6.1.3 Шум
6.1.4 Вибрация.
6.1.5 Метеоусловия
6.1.6 Освещение
6.1.7 Расчет естественного освещения
6.1.8 Организация рабочего места
6.2 Пожарная безопасность
. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
ВВЕДЕНИЕ
Развитие вычислительной техники, создание вычислительных систем, одновременно обслуживающих десятки и сотни пользователей, открывают новые возможности применения ЭВМ в качестве высокоэффективного средства обучения. Такое обучение, управляемое учащимся, создает необходимые предпосылки для развития критического мышления и творческих способностей.
Обучающие системы на базе вычислительных машин являются достаточно эффективными не только для подготовки пользователей ЭВМ, но и специалистов других профилей. Такие системы регламентируют и контролируют учебную деятельность обучаемых, обеспечивают свободно-конструируемую форму ответов обучаемых в сочетании с различными видами обмена информацией между обучаемым и ЭВМ, регистрируют ход процесса обучения и обрабатывают необходимые статистические данные, облегчая принятие решений преподавателями и администрацией учебного заведения.
ЭВМ как обучающее устройство позволяет обеспечить гибкое управление познавательной деятельностью обучаемых, адаптацию к его индивидуальным особенностям на основе автоматического сбора и обработки данных о ходе процесса его обучения, позволяет создавать проблемные, игровые, соревновательные ситуации для повышения уровня мотивации обучаемых, заставляя их учиться приобретать необходимые навыки с целью обыграть партнера-машину.
В плане общеобразовательной подготовки кадров создание автоматизированных обучающих, имитационных и тренирующих систем на базе ЭВМ становится одним из главных средств, обеспечивающих эффективную профессиональную подготовку специалистов различного профиля, студентов Вузов и техникумов, учащихся средних школ.
Работы в данной области уже давно вышли за рамки экспериментов как у нас в стране, так и за рубежом. В частности в США обучающие системы на базе ЭВМ прошли путь развития от частных реализаций, работающих с 2-3 пользователями по 1-2 предметам, до вычислительных сетей учебного назначения, обслуживающих сотни удаленных терминалов и располагающих банками обучающих программ самого различного назначения. Примерами этих сетей являются система PLATO- IV фирмы CDC, автоматизированные обучающие системы фирм IBM, DEC, Hewlett Packard.
1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Разработать универсальную обучающе-контролирующую систему для подготовки студентов по курсам: менеджмент, маркетинг, оценка имущества ( оборудования ), микропроцессоры и программирование, электротехника и электроника.
К разрабатываемому программному обеспечению предъявляются следующие требования:
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
В учебном пособии «Система программирования обучающих курсов» рассматриваются вопросы создания и использования обучающих курсов с помощью СПОК(системы программирования обучающих курсов) на базе ЕС ЭВМ или М-4030.
Основные концепции, заложенные в СПОК, достаточно универсальны, так что описание ее организации является также хорошим руководством по системам реального времени.
Данное учебное пособие содержит как описание структуры СПОК, так и материалы конструктивного типа, позволяющие основным категориям пользователей СПОК быстро освоить работу с этой системой. Т.о.,помимо пользователей СПОК - обучаемых, педагогов, разработчиков прикладных обучающих программ данное пособие может быть полезно специалистам и студентам Вузов и техникумов как основа проектирования и реализации широкого класса систем реального времени и диалоговых систем.
Авторы учебного пособия стремились показать достаточно полно основные особенности функционирования СПОК под управлением различных ОС и в разных режимах, не рассматривая конкретных характеристик системы.
Примеры, на которых иллюстрируется работа операторов языка обучающих курсов и директив, выбраны несложными, чтобы не затруднять читателю понимания основного материала пособия.
В статье [2] приводится описание функциональных возможностей генератора тестов «Россь-2». Заложенные в нем возможности позволяют использовать «Россь-2» при изучении практически любого учебного предмета.
Программа обладает следующими возможностями:
Генератор тестов «Россь-2» включает следующие части:
Дополнительно поставляется комплект утилит и сервисных программ для создания новых и редактирования имеющихся баз знаний, подключения к базам знаний графики, аудио- и видео-сопровождения, распечатки баз знаний и готовых тестов в различных вариантах в качестве раздаточных дидактических материалов.
В поставку с ГТ «Россь-2» входит база знаний «компьютерная терминология», которая предназначена для:
База знаний охватывает три основные темы:
По первой теме база знаний имеет библиотеку более чем из 80 графических изображений основных узлов и элементов ПК, периферийных устройств и компьютерных аксессуаров.
По третьей теме база знаний имеет библиотеку более чем из 40 графических изображений элементов интерфейса Windows 3.X.
В докладе [3] рассматриваются принципы и особенности построения курсов по информатике. Предлагаемые курсы реализованы, как средствами специальной поддерживающей системы, так и с использованием языков высокого уровня. Приведены типы вопросов и способы реализации контроля, средства индивидуализации хода обучения. Доклад иллюстрируется, в частности, курсом по булевой алгебре и курсом по внешним запоминающим устройствам ЭВМ. Одним из используемых методов индивидуализации процесса освоения материала является использование в курсе расширяемого словаря терминов.
Книга [4] посвящена программному пакету Delphi компании Borland - мощному средству создания приложений для Windows, продолжающему линию компиляторов языка Pascal на качественно новом уровне.
Для усвоения материала книги требуется понимание основ объектно-ориентированного программирования и принципов построения программ, управляемых событиями. Какую-то часть кода сгенерирует за вас Delphi, но для серьезной работы потребуется и серьезное знание языка Паскаль. Некоторые неосновные свойства компонентов, описанных в книге, ссылаются напрямую на программный интерфейс Windows. Его знание, конечно, не будет лишним, но и не является обязательным. Та часть книги, которая посвящена работе Delphi с базами данных, требует наличия у читателя основ знаний в этой области.
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ
.1 Концептуальная модель базы данных
Первый шаг процесса проектирования состоит в определении всех атрибутов, включаемых в базу, и в определении связей между ними.
Наш набор атрибутов - следующий:
ТЕМА - порядковый номер темы с вопросами;
ТЕМА - название раздела(темы);
ВОПРОС - уникальный номер вопроса;
ВОПРОС - текст вопроса;
ОТВЕТ - уникальный номер варианта ответа на вопрос;
ОТВЕТ - текст варианта ответа на вопрос;
ИСТИННОСТЬ - истинность варианта ответа на вопрос(правда или ложь).
Сведем все атрибуты и принимаемые ими на некоторый момент времени значения в следующую таблицу:
Таблица 3.1
Сводная таблица атрибутов ПРО и их значений
|
ТЕМА |
ТЕМА |
ВОПРОС |
ВОПРОС |
ОТВЕТ |
ОТВЕТ |
ИСТИННОСТЬ |
|
1 |
тема1 |
вопрос1 |
ответ1 |
True |
||
|
2 |
ответ2 |
False |
||||
|
3 |
ответ3 |
False |
||||
|
2 |
вопрос2 |
ответ4 |
False |
|||
|
5 |
ответ5 |
True |
||||
|
2 |
тема2 |
вопрос3 |
6 |
ответ6 |
True |
|
|
7 |
ответ7 |
False |
||||
|
4 |
вопрос4 |
8 |
ответ8 |
False |
||
|
9 |
ответ9 |
True |
||||
|
10 |
ответ10 |
False |
||||
|
3 |
тема3 |
5 |
вопрос5 |
11 |
ответ11 |
True |
|
12 |
ответ12 |
False |
Эта таблица не является отношением, так как значения первых четырех полей в ней - атомарные, а значения оставшихся трех - множественные. Чтобы таблица стала отношением, ее нужно реконструировать таким образом, чтобы каждый элемент кортежа имел атомарное значение. Это делается с помощью простого процесса вставки (табл.3.2.).
Хотя вставка добавила большой объем избыточных данных, новая таблица получает статус отношения, которое называют универсальным отношением проектируемой БД. Такое отношение включает все представляющие интерес атрибуты и все данные, которые предполагается размещать в БД. Таким образом, получена концептуальная модель проектируемой БД.
Таблица 3.2
Концептуальная модель БД
|
ТЕМА |
ТЕМА |
ВОПРОС |
ВОПРОС |
ОТВЕТ |
ОТВЕТ |
ИСТИННОСТЬ |
|
1 |
тема1 |
вопрос1 |
ответ1 |
True |
||
|
1 |
тема1 |
вопрос1 |
2 |
ответ2 |
False |
|
|
1 |
тема1 |
вопрос1 |
3 |
ответ3 |
False |
|
|
1 |
тема1 |
2 |
вопрос2 |
ответ4 |
False |
|
|
1 |
тема1 |
2 |
вопрос2 |
5 |
ответ5 |
True |
|
2 |
тема2 |
вопрос3 |
6 |
ответ6 |
True |
|
|
2 |
тема2 |
вопрос3 |
7 |
ответ7 |
False |
|
|
2 |
тема2 |
4 |
вопрос4 |
8 |
ответ8 |
False |
|
2 |
тема2 |
4 |
вопрос4 |
9 |
ответ9 |
True |
|
2 |
тема2 |
4 |
вопрос4 |
10 |
ответ10 |
False |
|
3 |
тема3 |
5 |
вопрос5 |
11 |
ответ11 |
True |
|
3 |
тема3 |
5 |
вопрос5 |
12 |
ответ12 |
False |
3.2 Логическая модель базы данных
Проектирование реализации БД(логическое проектирование) представляет собой трансформацию концептуальной модели в набор отношений в нормальной форме Бойса-Кодда(НФБК). Для приведения спроектированного универсального отношения в НФБК воспользуемся декомпозиционным методом проектирования, содержанием которого является описание семантики универсального отношения в терминах функциональных зависимостей(ФЗ) и использование последних для нормализации отношения.
Введем следующие понятия: функциональная зависимость, ключ, первичный ключ, детерминант, НФБК.
Если даны два атрибута A и B, то говорят, что B функционально зависит от A (обозначается A B), если для каждого A существует ровно одно связанное с ним значение B. A и B могут быть не только единичными атрибутами, но и группами из двух и более атрибутов.
Ключом называется атрибут или совокупность атрибутов, которые используются для идентификации записи и обнаружения ее на ЗУ. Ключей может быть несколько.
Первичный ключ используется для уникальной идентификации кортежа.
Детерминант. Если в ФЗ A B B не зависит от любого подмножества A(т.е. функциональная зависимость полна), то A является детерминантом B.
НФБК определяется следующим образом: отношение находится в НФБК, если каждый детерминант отношения является ключом. Проверим находится ли универсальное отношение R(ТЕМА, ТЕМА, ВОПРОС, ВОПРОС, ОТВЕТ, ОТВЕТ, ИСТИННОСТЬ) в НФБК.
Выпишем ФЗ для универсального отношения:
ТЕМА ТЕМА,
ТЕМА, ВОПРОС ВОПРОС,
ВОПРОС, ОТВЕТ ОТВЕТ,
ВОПРОС, ОТВЕТ ИСТИННОСТЬ.
Из записанных ФЗ видно, что рассматриваемое отношение имеет только один ключ, а именно набор атрибутов < ТЕМА, ВОПРОС, ОТВЕТ>. То есть это минимальный набор значений атрибутов, которые, если они известны, определяют значения других атрибутов кортежа. Детерминантами отношения являются левые части всех ФЗ, а именно: <ТЕМА>, <ТЕМА, ВОПРОС>, <ВОПРОС, ОТВЕТ>.
Легко обнаружить, что ни один детерминант не является ключом. Из чего следует, что рассматриваемое отношение не находится в НФБК и подлежит декомпозиции.
Алгоритм декомпозиционного проектирования выглядит так:
Детерминант <ВОПРОС, ОТВЕТ> не является ключом и имеет два зависимых от него атрибута
ВОПРОС, ОТВЕТ ОТВЕТ
ВОПРОС, ОТВЕТ ИСТИННОСТЬ,
что можно рассматривать в качестве единичной ФЗ с составными правой и левой частями ВОПРОС, ОТВЕТ ОТВЕТ,ИСТИННОСТЬ.
Таким образом, получаются два новых отношения R1 и R2:
R1(ТЕМА, ТЕМА, ВОПРОС, ВОПРОС)
ФЗ: ТЕМА ТЕМА,
ТЕМА, ВОПРОС ВОПРОС.
Возможные ключи: <ТЕМА, ВОПРОС>.
Детерминанты:<ТЕМА>,< ТЕМА,ВОПРОС>.
R2(ВОПРОС, ОТВЕТ, ОТВЕТ, ИСТИННОСТЬ)
ФЗ: ВОПРОС, ОТВЕТ ОТВЕТ,ИСТИННОСТЬ.
Возможные ключи: <ВОПРОС, ОТВЕТ>.
Детерминанты: <ВОПРОС, ОТВЕТ>.
Отношение R2(ВОПРОС, ОТВЕТ, ОТВЕТ, ИСТИННОСТЬ) находится в НФБК, т.к. его детерминант является ключом, а потому в дальнейшей декомпозиции не нуждается.
В отношении R1(ТЕМА, ТЕМА, ВОПРОС, ВОПРОС) детерминант <ТЕМА> не является возможным ключом, поэтому R1 не находится в НФБК и подлежит дальнейшему расщеплению. Результатом расщепления отношения R1 являются отношения R3,R4:
R3(ТЕМА, ВОПРОС, ВОПРОС)
ФЗ: ТЕМА, ВОПРОС ВОПРОС.
Возможные ключи: <ТЕМА, ВОПРОС >.
Детерминанты: <ТЕМА, ВОПРОС >.
R4(ТЕМА, ТЕМА)
ФЗ: ТЕМА ТЕМА.
Возможные ключи: <ТЕМА>.
Детерминанты: <ТЕМА>.
Эти два отношения находятся в НФБК, следовательно проектирование завершается и его результатом является логическая модель БД в НФБК:
R2(ВОПРОС, ОТВЕТ, ОТВЕТ, ИСТИННОСТЬ),
R3(ТЕМА, ВОПРОС, ВОПРОС),
R4(ТЕМА, ТЕМА).
.3 Структура файлов базы данных
В качестве формата для разрабатываемой базы данных был избран Paradox, т.к. он предоставляет следующие возможности:
В результате анализа поставленной задачи были разработаны следующие файлы данных:
Структуры файлов данных приводятся ниже в табличной форме.
Таблица 3.3
Структура файла данных TEMA.DB
|
Название поля |
Тип |
Назначение |
|
Tema_id |
autoincrement |
уникальный идентификатор раздела(темы) |
|
Tema_name |
alpha(100) |
название раздела(темы) |
Таблица 3.4
Структура файла данных QUESTION.DB
|
Название поля |
Тип |
Назначение |
|
Quest_id |
autoincrement |
уникальный идентификатор вопроса |
|
Tema_id |
long integer |
номер темы, которой принадлежит вопрос |
|
Quest_name |
memo |
текст вопроса |
Таблица 3.5
Структура файла данных TICKETS.DB
|
Название поля |
Тип |
Назначение |
|
Ticket_id |
autoincrement |
уникальный идентификатор записи |
|
Ticket_num |
long integer |
номер билета |
|
Quest_id |
long integer |
идентификатор вопроса |
Таблица 3.6
Структура файла данных ANSWER.DB
|
Название поля |
Тип |
Назначение |
|
Otvet_id |
autoincrement |
уникальный идентификатор варианта ответа |
|
Quest_id |
long integer |
идентификатор вопроса, которому принадлежит вариант ответа |
|
Otvet_name |
memo |
текст варианта ответа на вопрос |
|
Trued |
logical |
истинность варианта ответа |
Таблица 3.7
Структура файла данных CONTROL.DB
|
Название поля |
Тип |
Назначение |
|
Id |
autoincrement |
уникальный идентификатор записи |
|
Name |
alpha(40) |
фамилия студента |
|
Ticket_num |
long integer |
номер билета, по которому проводилось тестирование |
|
Date |
date |
дата тестирования |
|
Time |
time |
время завершения тестирования |
|
Mark |
number |
относительная оценка (0..1) |
Таблица 3.8
Структура файла данных RESULT.DB
|
Название поля |
Тип |
Назначение |
|
Answer_id |
long integer |
уникальный идентификатор ответа |
|
Trued |
logical |
истинность ответа |
Разработанная универсальная обучающе-контролирующая система содержит следующие части:
и предназначен для разработки, модификации и эффективного использования тестов в процессе обучения практически по любой дисциплине.
Описание основных принципов функционирования программ, входящих в состав системы, приведено ниже.
Программа создания и модификации тестов, являясь составной частью универсальной обучающе-контролирующей системы, предназначена для создания и модификации контрольных вопросов, объединенных в разделы по тематическому признаку, а также таких разделов и предоставляет пользователю следующие возможности:
Программа реализована на языке Object Pascal в среде визуального программирования Delphi 2.0 фирмы Borland International. Текст программы и используемых ею модулей приведен в прил.1.
Программой используются следующие файлы БД: Tema.db, Question.db, Answer.db. Схема связей файлов БД, используемая рассматриваемой программой, приведена на рис.4.1.
Question
|
quest_id |
|
tema_id(FK) |
|
quest_name |
Tema
|
tema_id |
|
tema_name |
Answer
|
otvet_id |
|
quest_id |
|
otvet_name |
|
trued |
Рис.4.1. Схема связей файлов БД для программы создания тестов
Так как программа разрабатывалась в системе визуального программирования Borland Delphi в соответствии с принципом модульности, то в каждом модуле объявляется отдельный класс, который содержит данные и методы работы с ними а также методы работы с данными из других классов. Ниже приведены описания классов, используемых в рассматриваемой программе.
Переменные класса:
Методы класса:
Переменные класса:
Методы класса:
Переменные класса:
Методы класса:
Методы класса:
.2 Описание программы администрирования
Программа администрирования, являясь составной частью универсальной обучающе-контролирующей системы, предназначена для использования в сочетании с программой создания тестов и предоставляет пользователю следующие возможности:
Программа реализована на языке Object Pascal в среде визуального программирования Delphi 2.0 фирмы Borland International. Текст программы и используемых ею модулей приведен в прил.2.
Программой используются следующие файлы БД: Control.db, Tema.db, Question.db, Tickets.db. Схема связей файлов БД, используемая рассматриваемой программой, приведена на рис.4.2.
Программа создает файл Test.ini и записывает в раздел Options следующие параметры:
|
TestTime |
- время тестирования (мс); |
|
MaxTicket |
- число сформированных билетов; |
|
MaxMark |
- система оценки результатов(балл). |
Tema
|
tema_id |
|
tema_name |
Question
|
quest_id |
|
tema_id(FK) |
|
quest_name |
Tickets
|
ticket_id |
|
ticket_num |
|
quest_id |
21