Создание программного продукта

Аннотация.

Данная курсовая работа посвящена  описанию создания программного продукта. В ней представлено рассмотрение всех стадий создания ПП, включая 2 диаграммы, 3 схемы и 10 таблиц.

Также к курсовой работе прилагаются техническое задание.

 

Содержание.

Введение

1. Обоснование выбора  технологии, языка и среды разработки

2. Анализ требований к  программному продукту

2.1. Анализ процесса обработки  информации и выбор структур  данных для её хранения

2.2. Выбор методов и  разработка основных алгоритмов  решения задачи

3. Разработка структурной  схемы программного продукта

4. Проектирование интерфейса  пользователя

4.1. Построение графа диалога

5. Выбор стратегии тестирования  и разработка тестов

6. Оценка трудоёмкости

Заключение

Список литературы

Приложение 1. Техническое  задание 

Введение.

Практически все развитые страны активно разрабатывают и  поддерживают компьютерные технологии обучения. Это вызвано, во-первых, тем, что компьютер стал средством  повышения производительности труда  во всех сферах деятельности человека, во-вторых, резко возрос объем необходимых  знаний и с помощью традиционных способов и методик преподавания уже невозможно подготовить требуемое  количество высокопрофессиональных специалистов.

На данный момент весьма актуальна проблема создания качественных электронных образовательных продуктов, но не менее важна задача методической поддержки учителя и внедрения  учителем этих продуктов в учебный  процесс. Исходя из этого, целью данной курсовой работы является разработка электронного учебного пособия (ЭУП) «Циклические конструкции в Pascal» в среде разработки Delphi.

Язык программирования Паскаль (Pascal) был назван так в честь великого французского математика и физика Блеза Паскаля. Паскаль был создан Никлаусом Виртом в 1968-69 годах после его участия в работе комитета разработки стандарта языка Алгол-68. Вопреки расхожему мнению, он не был исключительно учебным языком, а предназначался для практического применения. Паскаль - это язык программирования высокого уровня. Но он очень устарел морально. Другие языки, такие как C# и Java, имеют бóльшую востребованность и эффективность написания кода в отличие от Паскаля. Но, несмотря на появление новых технологий, Паскаль и на сегодняшний день остаётся одним из самых удобных средств для изучения программирования. Это определяет его популярность среди широкой аудитории начинающих программистов: школьников и студентов.

В Паскале с помощью условных операторов и операторов присваивания можно реализовать самый сложный алгоритм. Однако в программах, связанных с обработкой данных или вычислениями, часто выполняются циклически повторяющиеся действия. Например, при необходимости присвоить начальное значение нескольким сотням переменных, тяжело и неразумно «вручную» набирать в тексте программы сотни операторов ввода и присваивания. Циклы позволяют записать такие действия в компактной форме. Поэтому они являются одной из важнейших алгоритмических структур. Отсюда, одной из задач, которые я себе поставила при написании курсовой работы, является разработка электронного учебного пособия с полным и понятным изложением материала по использованию циклов в Паскале.

Также к задачам данной курсовой работы относятся:

• научиться разработке программных продуктов в среде разработки Delphi;
• пройти через все этапы разработки программного продукта;
• научиться грамотному написанию документации по программному продукту.

 

1. Обоснование  выбора технологии, языка и среды  разработки.

Универсальной технологии создания электронного учебного пособия не существует. Каждый производитель применяет  собственную технологию. При разработке такого средства нужно учитывать, что электронное учебное пособие предназначено не только для обучения собственно предмету, оно должно служить средством изучения методов и способов работы и с другими информационными системами. ЭУП должно соединять в себе существующие возможности и справочно-информационных систем, и систем автоматизированного контроля и обучения. Также оно должно предоставлять возможности разработки дополнительных компонентов самого разного назначения и их интеграции в среду пособия.

При выборе среды разработки электронного учебного пособия «Циклические конструкции в Pascal» я остановилась на среде быстрой разработки Delphi по ряду причин.

В основе идеологии систем быстрой разработки (RAD-систем) лежат технологии визуального проектирования и событийного объектно-ориентированного программирования, суть которых заключается в том, что среда разработки берёт на себя большую часть рутины, оставляя программисту работу по конструированию диалоговых окон и созданию функций обработки событий.

Среди RAD-систем особо выделяется среда Borland Delphi, которая позволяет создавать различные программы: от простейших однооконных приложений до программ управления распределёнными базами данных. В качестве языка программирования в среде Borland Delphi используется язык Delphi, являющийся прямым потомком хорошо известного всем программистам языка Pascal. Delphi является первым языком программирования, обладающим простой в использовании средой для быстрой разработки приложений, разрушающей барьеры между языками высокого уровня, и языками, на низком уровне разговаривающими с системой на языке битов и байтов. Начиная с 2007 года язык Delphi начал жить своей самостоятельной жизнью и претерпевал различные изменения, связанные с современными тенденциями развития языков программирования. Среди многих распространённых программных продуктов, сделанных на Delphi, можно найти:

• администрирование/разработка баз данных (MySQL Tools (Administrator, Query Browser), IBExpert);
• файловые менеджеры (Total Commander, Frigate);
• просмотрщики графики (FastStone Image Viewer, FuturixImager);
• видео- и аудиопроигрыватели (Light Alloy, The KMPlayer (не путать с KMPlayer), AIMP);
• доставка информации в Интернете (QIP и R&Q, Skype, The Bat!, PopTray, FeedDemon);
• создание музыки (FL Studio, Guitar Pro (до версии 6.0));
• программы для создания анимации: (Pivot Stickfigure Animator);
• программы для сжатия данных (ALZip, PowerArchiver, PeaZip) и т.д.

Delphi - удобная система визуального объектно-ориентированного проектирования, одинаково радующая и новичков в программировании, и профессионалов. Начинающим Delphi позволяет сразу, с небольшими затратами времени и сил создавать прикладные программы, которые внешне неотличимы от программ, созданных профессионалами. А для опытного программиста Delphi открывает неограниченные возможности для создания сколь угодно сложных программ любого типа, в том числе, распределённых приложений, работающих с любыми базами данных.

 

2. Анализ требований  к программному продукту.

Для разработки ЭУП «Циклические функции в Pascal»  я выбрала структурный подход к программированию, так как данное приложение небольшое, и для его создания не подходит объектно-ориентированный подход, применяющийся в основном для разработки крупных программных комплексов. Также структурное программирование имеет ряд достоинств:

1. Структурное программирование позволяет значительно сократить число вариантов построения программы по одной и той же спецификации, что значительно снижает сложность программы и, что ещё важнее, облегчает понимание её другими разработчиками.
2. В структурированных программах логически связанные операторы находятся визуально ближе, а слабо связанные — дальше, что позволяет обходиться без блок-схем и других графических форм изображения алгоритмов (по сути, сама программа является собственной блок-схемой).
3. Сильно упрощается процесс тестирования и отладки структурированных программ.

 

2.1. Анализ процесса  обработки информации и выбор  структур данных для её хранения.

При структурном анализе и проектировании программы были использованы следующие модели:

• спецификация процесса работы программы;
• диаграмма переходов состояний;
• диаграмма последовательности экранных форм;
• словарь терминов.

В диаграмме спецификации процесса работы программы представлены основные действия программы и её пользователя.

Рис. 1. Спецификация процесса работы программы.

Из диаграммы видно, что  после запуска программы на экране появляется главная форма. Из главной формы можно сделать переход на полный курс обучения по теме «Циклические функции в Pascal» (последовательное переключение между формами тем, самоконтролем и списком литературы). Также из главной формы можно произвести переход к содержанию, откуда можно перейти к форме каждой отдельной темы, самоконтролю или списку литературы, не проходя через предыдущие формы. Из форм тем и самоконтроля можно перейти к различным материалам в виде файлов расширения .doc, .txt, .exe, .pas, содержание которых рассмотрим ниже.

Программа разрабатывается  так, что только с главной формы  можно перейти к справке или  произвести выход из программы. Но это  свойство не является неудобством, так  как из любой другой формы можно  перейти на главную форму, нажав  на кнопку.

В диаграмме переходов  состояний демонстрируется поведение  программы при получении управляемых воздействий. Получив подобное воздействие программа должна выполнить определенные действия и остаться в том же состоянии или перейти в другое.

Рис. 2. Диаграмма переходов  состояний.

Программа в основном находится  в состоянии ожидания действий пользователя, под воздействием которых она  может произвести переключение между  формами или открытие какого-либо внешнего файла.

Подробная схема переключения между формами представлена в  диаграмме последовательности экранных форм (рис. 3).

Формы тем, самоконтроля и  литературы связаны между собой  последовательно для правильной очерёдности предоставления теоретического материала. Из каждой формы можно произвести переход к форме содержания и к главной форме. Из главной формы производится переход к справке.

Переход между формами  осуществляется посредством кнопок. Для перехода из формы содержания в формы тем, самоконтроля и литературы используются ссылки. Для открытия материалов в виде внешних файлов также используются ссылки.

Рис. 3. Диаграмма последовательности экранных форм.

Словарь чаще всего встречающихся  терминов:

• Электронное учебное пособие - образовательное электронное издание, частично или полностью заменяющее или дополняющее учебник.
• Кнопка - один из элементов интерфейса пользователя компьютерной программы, «нажатие» на которую приводит к некоторому действию, заложенному в программе.
• Ссылка - это запись, ссылающаяся на другой элемент (команда, текст, заголовок, примечание, изображение) в документе, на другой объект (файл, директория, приложение), расположенный на локальном диске или в компьютерной сети, либо на элементы этого объекта.
• Файл - сущность, позволяющая получить доступ к какому-либо ресурсу вычислительной системы и обладающая фиксированным именем, определённым логическим представлением и соответствующими ему операциями чтения/записи.

Информация, используемая в  программе, хранится в следующих  файлах:

• Файлы с расширением .doc – файлы документов Microsoft Word, содержат в себе теоретический материал по каждой отдельной теме, который можно изменять.
• Файлы с расширением .txt – текстовые файлы, содержащие скрипты программ-примеров.
• Файлы с расширением .exe – исполнимые файлы программ, написанных на Borland Pascal, или сам исполнимый файл Borland Pascal  - BP.exe, предназначенный для самостоятельного написания программ.
• Файлы с расширением .pas – файлы исходного кода Pascal, представляют собой программы в Borland Pascal.
• Элементы, входящие в состав проекта программы Delphi.

 

2.2. Выбор методов  и разработка основных алгоритмов  решения задачи.

В данной курсовой работе необходимо написать программу, представляющее собой электронное учебное пособие по теме «Циклические конструкции в Pascal» с предоставлением теоретического материала и упором на примеры. Для решения данной задачи нужно выделить и структурировать материал, предоставляемый пользователю. Исходя из этого, я выделила следующие пункты:

• введение (кратко о Паскале и циклах);
• цикл for-to (теоретический материал и примеры);
• цикл for-downto (теоретический материал и примеры);
• цикл repeat (теоретический материал и примеры);
• цикл while (теоретический материал и примеры);
• задачи для самостоятельного решения;
• список используемой и рекомендуемой литературы.

Для каждого из выделенных пунктов создаётся отдельная  форма. С этой формы пользователь может вызвать:

• файлы с теоретическим материалом, скриптами программ и исполнимые фалы программ (формы циклов);
• исполнимый файл Borland Pascal и файлы программ, написанных на Borland Pascal, с расширением .pas (форма самоконтроля).

Весь теоретический материал представлен в документах Microsoft Word, и пользователь может изменять его по своему усмотрению. Для вызова документов используется компонент TSpeedButton, при нажатии на который активируется функция ShellExecute для открытия внешнего файла. Для вызова текстовых файлов со скриптами программ, исполнимых файлов программ и файлов программ Borland Pascal используется компонент TLabel, при нажатии на который активируется функция ShellExecute.