Проектирование средства для проведения предметных интернет-олимпиад

    В ходе диагностики дидактических и методических характеристик Интернет-олимпиады определяется их педагогический эффект, а также оценка соответствия компонентов возрастным особенностям и интересам обучающегося, использования развивающих компонентов в обучении, способов активизации познавательной активности и т. п. 

    1.5.5 Дизайн - эргономические требования

    К числу дизайн - эргономических относят требования к:

• характеристике общей визуальной среды на экране монитора, цветовые характеристики, характеристике пространственного размещения информации;
• характеристике организации буквенно-цифровой символики и знаков на экране монитора;
• характеристике организации диалога (доступность для обучающихся, время реакции на ответ или управляющее воздействие, число вариантов и правдоподобность ответов в вопросах типа “меню”, наличие инструкции или подсказки);
• характеристике звукового сопровождения (комфортность восприятия звуковой информации, удобство настройки звуковых характеристик, степень засоренности                              и оптимальность темпа звукового сопровождения);
• степени эстетичности компонентов Интернет-олимпиады.
• целесообразности, корректности и удобства в использование клавиатуры и мыши;
• наличию и качеству текста;
• наличию и качеству статичных графических изображений;
• наличию корректирующей реакции на смысловые ошибки;
• удобству навигации;
• гармоничности цветовых и звуковых решений;
• оптимальности расположения и размеров управляющих элементов;
• оптимальности выделения управляющих элементов цветом, формой, звуком;
• оптимальности визуальной среды (размеры объектов, расстояние между объектами, размеры шрифтов и др.).

    Учет  приведенных требований и рекомендаций позволил разработчику избежать типичных ошибок при создании Интернет-олимпиады и получить качественный и удобное средство. 

1.6 Описание этапов разработки и инструментов реализации средства для проведения предметных Интернет-олимпиад

1.6.1 Этапы разработки средства проведения предметных Интернет-олимпиад

    Разработка  подразделяется на четыре стадии [3,5]:

1. концептуальное проектирование,
2. проектирование,
3. реализация,
4. тестирование и экспериментальное опробование.

    На  первой стадии формируется концепция  и облик создаваемого продукта, специфицируется  архитектура, определяется структура, содержательная направленность представляемого  в нем учебного материала, принимаются  принципиальные дидактические и программно-технические решения. Содержанием концептуального проектирования является формирование «на бумаге» эскиза продукта. Результаты работы представляются в виде электронных документов: спецификаций, схем, описаний, диаграмм и т.д.

    На  второй стадии осуществляется создание типовых информационных компонентов и пользовательского интерфейса, формирование структуры информационной базы. Разрабатываются алгоритмы выполнения функций, не предусматриваемых используемыми авторскими средствами.

    Стадия  реализации охватывает подготовку, методическую обработку, согласование и редактирование учебного материала; представление их в информационной базе; программную реализацию и отладку программных компонентов; создание эксплуатационной документации. Результатом данной стадии является законченный в функциональном и содержательном планах.

    В рамках последней стадии разработанный  сайт Центра городских олимпиад и средства создания Интернет-олимпиад проходит тестирование и экспериментальное опробование. 

1.6.2 Описание инструментов реализации  средства создания Интернет-олимпиад

    Рассмотрим  инструменты реализации, использованные при создание сайта Центра городских олимпиад и средства создания Интернет-олимпиад. К основным из них относятся язык гипертекстовой разметки HTML; встроенный мультиплатформенный, интерпретируемый язык программирования, используемый в составе страниц HTML для увеличения функциональности и возможностей взаимодействия с пользователями – JavaScript; система управления базами данных – MySQL; язык Web- программирования PHP; технология для создания мультимедийных Интернет-приложений - Adobe Flash; Adobe Photoshop – для работы с графикой.

    HTML (HyperText Markup Language) – язык гипертекстовой разметки. Документ HTML представляется набором вложенных элементов. Элементы представляют собой контейнеры, в которых размещаются: текст, графика, гипертекстовые ссылки, инструкции управления отображением. Каждый контейнер начинается последовательностью типа <имя_элемента список_атрибутов> и заканчивается последовательностью типа < /имя_элемента >. Первая последовательность называется тэгом начала элемента, а вторая последовательность называется тэгом конца элемента. Сам документ является также элементом, который может иметь форму обычного документа или форму фрейма.

    PHP (Hypertext Preprocessor – препроцессор гипертекста, или Personal HomePage Tools – инструменты для создания Web-страниц) – язык программирования, созданный для генерирования HTML – страниц на Web – сервере и работы с базами данных. В настоящее время поддерживается подавляющим большинством хостинг – провайдеров. Входит в «стандартный» набор для создания Web – сайтов (Linux, Apache, MySQL, PHP).

    PHP – один из популярнейших скриптоввых языков, благодаря своей простоте, скорости выполнения, богатой функциональности и распространению исходных кодов. PHP отличается наличием ядра и подключаемых модулей, «расширений»: для работы с базами данных, динамической графикой, документами PDF и т.п.

    Apache HTTP – сервер (сокращение от англ. a patchy server) – свободный Web – сервер. С апреля 1996 и до настоящего времени является самым популярным HTTP – сервером в Интернете. Основными достоинствами Apache считаются надёжность и гибкость конфигурации. Он позволяет подключать внешние модули для предоставления данных, использовать СУБД для аутентификации пользователей, модифицировать сообщения об ошибках и т.д. Относительно высокая частота выпуска обновлений позволяет с максимальной быстротой устранить обнаруженную уязвимость в исходном коде Web-сервера.

      JavaScript - это встроенный, мультиплатформенный, интерпретируемый язык программирования, используемый в составе страниц HTML для увеличения функциональности и возможностей взаимодействия с пользователями. С помощью JavaScript на Web-странице можно сделать то, что невозможно сделать стандартными тегами HTML. Скрипты выполняются в результате наступления каких-либо событий, инициированных действиями пользователя.

      JavaScript - это язык для создания активных  клиентских страниц: с его помощью  можно изменять содержимое HTML-документов, управлять анимацией без использования  каких-либо дополнительных средств,  проверять введенные пользователем в форму значения без ее пересылки на сервер, выполнять сложные математические вычисления, поиск по Web-узлу и т. п.

      MySQL – свободная система управления базами данных (СУБД). MySQL является собственностью компании Sun Microsystems, осуществляющей разработку и поддержку приложения. Главные достоинства MySQL - бесплатная СУБД, скорость и автоматизированность, исключительная простота, поддержка нескольких одновременных запросов, оптимизация связей с присоединением многих данных за один проход, легкость управления таблицами, гибкая система привилегий и паролей, интерфейс с языками PHP, C и Perl, исходники сервера компилируются на множестве платформ, простая и эффективная система безопасности.

        MySQL является решением для малых и средних приложений, к которым можно отнести и разрабатываемый ЭОР. 

    IDEF0 – Function Modeling – методология функционального моделирования. С помощью наглядного графического языка IDEF0, изучаемая система предстает перед разработчиками и аналитиками в виде набора взаимосвязанных функций (функциональных блоков – в терминах IDEF0). Как правило, моделирование средствами IDEF0 является первым этапом изучения любой системы. Методологию IDEF0 можно считать следующим этапом развития хорошо известного графического языка описания функциональных систем SADT (Structured Analysis and Design Teqniqe).

    BPwin 4.0 - это CASE- средство для составления диаграмм DFD и IDEF0, показывающих разработанное средство для создания Интернет-олимпиад в статике и динамике. BPwin (теперь AllFusion Process Modeler) – программный продукт в области реализации средств CASE-технологий. Озволяет проводить описание, анализ и моделирование бизнес-процессов. Занимает одно из лидирующих мест в своем сегменте рынка. В настоящее время выпускается компанией Computer Associates. Включает три стандартные методологии: IDEF0 (функциональное моделирование), DFD (моделирование потоков данных) и IDEF3 (моделирование потоков работ).

    UML - язык графического описания для объектного моделирования в области разработки программного обеспечения [40]. UML является языком широкого профиля, это открытый стандарт, использующий графические обозначения для создания абстрактной модели системы, называемой UML моделью.

    UML был создан для определения, визуализации, проектирования и документирования в основном программных систем. Однако, использование UML не ограничивается моделированием программного обеспечения. Его также используют для моделирования бизнес – процессов, системного проектирования и отображения организационных структур.

    Построение UML диаграмм осуществлялось с использованием специализированных программ типа Rational Rose (была установлена программа IBM Rational Software Modeler 7.5.0 – визуальный инструмент моделирования и проектирования, который позволяет пользователям четко документировать эти различные представления системы и доводить их до сведения заинтересованных лиц). 

    1.6.3 Выводы

    Вышеперечисленные технологии достаточно просты в применении. Например, сервер баз данных MySQL –  приложение, которое может работать под управлением большинства операционных систем. В MySQL очень практично реализована работа с различными текстовыми кодировками, что позволяет записывать текст в базу данных, не применяя специальных конвекторов форматов. Также отличительной особенностью сервера баз данных MySQL является то, что это – бесплатное приложение, поэтому его могут использовать бюджетные организации и образовательные учреждения.

    Также в разрабатываемом средстве для  упрощения навигации по сайту, демонстрации наглядных статистических изображений используется JavaScript. Скрипты написанные на языке клиентского программирования JavaScript упрощают переход к следующей странице, демонстрацию изображения, а также организацию основного вертикального меню сайта. Сам по себе язык прост в использовании и свободно распространяется.

    Для выполнения серверных языков был  выбран язык Web - программирования PHP. Этот язык был специально разработан для  небольших проектов и одновременно сочетает мощные возможности, в том  числе с СУБД и файлами.

    Выполнение  окончательного результата – отображению форматированной страницы пользователю – производится с помощью языка разметки гипертекста HTML. Язык HTML не требователен к синтаксису, прост в изучении, и использует интуитивно-понятные тэги.

    На  основании вышесказанного можно сделать вывод, что перечисленные технологии являются оптимальными при разработке средства для проведения Интернет-олимпиад.

    2 Проектирование и  компьютерная реализация Интернет-олимпиады

    2.1. Планирование

    Планирование  – первый этап разработки любого проекта, на котором решаются важнейшие вопросы: будет ли проект создан, какими силами, какие затраты потребуются на создание и когда проект будет завершен. Предварительный план составляется для общей оценки масштабов проекта, его продолжительности, необходимого состава исполнителей и оборудования и сравнению всего этого с предоставленными условиями и ресурсами.

    В основу предварительного плана закладываются  этапы разработки учебного курса (их также называют этапами жизненного цикла проекта)[1, 5].

    Фаза  проекта – состояние, через которое проходит проект.

    Выделяют  следующие фазы жизненного цикла  разработки (рисунок . 10)

    Рисунок 7- Фазы жизненного цикла проекта

    Применяя  вышеизложенный подход к разработке средства для проведения Интернет-олимпиад можно выделить следующие этапы:

1. Концепция – определение цели и задач, определение целевой аудитории.
2. Планирование и разработка – анализ содержания и будущей структуры, проектирование.
3. Реализация – создание исходных материалов, сбор материалов в приложение, программная разработка.
4. Завершение – отладка и тестирование.