Бағдарламалық қамтамасыз етуді жобалаудың әдістері

Дәріс 11.  Бағдарламалық қамтамасыз етуді жобалаудың әдістері.

Модульдік бағдарламалау. Бағдарламалаудың сапалық көрсеткіші

Жоспар: 
1. Бағдарламалау әдістері. 
2. Бағдарламалау сапасы 
3. Модульдік бағдарламалаудың қызметі.

Әрбір ЭЕМ – нің өзінің машиналық тілі – машиналық командалар тілі болады және ол тек сол тілде ғана жазылған бағдарламаларды орындайды. Цифрлар тілі бола тұра, машиналық тіл бағдарламалау үшін көбінесе жарамайды, өйткені бағдарламаны жазу және жөнге келтіру үшін бағдарламаушының көп уақытын алады. Сол себепті Q Basic, Paskal және басқалары сияқты бағдарламалау тілдері кең тарады. 
       Алгоритмдерді бағдарламалау тілінде жазу операциясы кодтау деп аалады. Тек деректерді ЭЕМ – ға енгізу ережелерін, адамдарға информация ұсыну түрін ғана ойластыру қажет. Бағдарламаны безендіру үшін машиналық графика құралдарын, дыбыс сүйемелдеуді қосу керек. 
Жөнге салу кезеңінің негізгі мақсаты – бағдарламадағы қателерді анықтау және түзету. 
       Бүгінгі күнгі бағалау бойынша программалаушы программаны жасауға  —  дейінгісін бағдарламаны жөндеуге% — тен 40%кететеін уақыттың 20 жұмсайды. Сондықтан программалаушы үшін программаны жөнге салу тәсілдері мен құралдарын игеру өте маңызды. Бағдарламаны жүзеге асыру кезінде пайда болатын қателер синтаксистік және логикалық (алгоритмдік) болады. Алгоритмді бағдарламалау тіліне аударғанда жіберілген синтаксистік қателердің көбін ЭЕМ автоматты түрде анықтайды. Қазіргі ЭЕМ қате туралы мәліметті бағдарпламаның текстімен бірге шығарады, сонымен қатар қателердің орнын және олардың өзгешелігін көрсетеді. 
         Есепті шешу логикасы бұзылғанда пайда болатын алгоритмдік қателер қате нәтиже алуға, бағдарламаның циклденуіне, оның апаттық аяқталуына әкеледі. Алгоритмдік қателерді табу және жою әлдеқайда күрделірек. 
Бағдарламаларды жөндеу құралдары ретінде келесі тәсілдер қолданылады: 
1. Бағдарламаға жөндеуші операторлар енгізу, мысалы, Writeln операторының көмегімен аралық басуды орындау. Бірақ бағдарламаға енгізілген өзгертулер көбінесе қосымша қателердің көзі болып табылады. 
2.  Trace into немесе F7)®Із салу режимін қосу (меню пункті Run  бағдарламада орындалатын операторлардың ретін тексеруге мүмкіндік береді.  Watch меню командасымен жүргізіледі.®Жөндеу терезесін қосу Девид  Пайда болған Watch тышқанның оң жақ батырмасымен Add … опциясы таңдалады (немесе Ins пернесі басылады). Келесі Add Watch терезесінде айнымалының аты беріледі, оның мәндерінің өзгеруін із салу режимін қосып, бақылауға болады. 
3. тестілік есеп дайындау. Тестілік есеп (тест немесе бақылау мысалы) барлық алғашқы мүмкін деректер диапазонында жұмыс істеу дұрыстығын тексереді. Әрбір тестіде нәтижесі белгілі бастапқы деректер жиыны болуы керек. Тестін, ол қатенің барын тауып қана қоймай, оны жекелейтін, яғни қатесі бар бағдарлама бөлігін табатындай таңдауға тырысады. 
        Модульдік бағдарламалаудың негізгі идеясы — бағдарламаларды модульдер тізбегіне бөліп, әр модульде бір немесе бірнеше операциялар қарастырылады. 
Модульдер тәуелсіз бағдарлама болып табылады. Модульді бағдарламаға қосу үшін оның атын көрсету жеткілікті: USES модуль аты Паскальда бірнеше стандартты кітапханалық модульдер тіркелген. System модулі кірістірілген функциялар мен процедураларды қамтиды. Ол автоматты қосылғандықтан, USES бөлімінде жазылмайды. 
Компьютермен текстік жұмыс жасау үшін сәйкес стандартты кітапханалық модульді қосу қажет: 
USES crt Сrt модулі пайдаланатын текстік режим кодтық кестенің символдарын бейнелеу үшін қызмет етеді де, жолдағы символдар санымен және экрандағы жолдар санымен сипатталады. Басқарудың минималь бірлігі бірнеше нүктеден тұратын символ болып табылады.

Бағдарламалаудың әдістемесі және технологиясының негіздері, программа құрудың сатысы мен деңгейі.

Ақпараттық технология өндірістік технологиядан түбегейлі  өзгеше. Ақпараттық технология үзіліссіз  болуы мүмкін емес. Ақпараттық технология бірнеше өсу кезеңінен өтті. ХІХ ғасырдың екінші жартысына дейін мәліметтерді жинау, өңдеу, тарату қолмен жүргізілді. ХІХ ғасырдың соңына қарай телефон, басу машинкалары, пошта т.б. пайда болып, жартылай механикалық топология өмірге келді. ХХ ғасыр электронды, компьютерлік технологияның басы болып табылады. 
       Бағдарламалаудың негізгі жүйесі. Бағдарламалау тілдерінің ішіндегі көп таралғаны және жиі қолданылатындары Бейсик (бастапқы дайындық бойынша), Паскаль (арнайы дайындық бойынша), Си++, Ява (кәсіби дайындық бойынша) т.б. жатады. 
Осы Бағдарламалау тілдеріне арналған әртүрлі компьютерлерге және операциялық жүйелерге арналған көптеген Бағдарламалау жүйелері бар. Олардың ішінде көп тарағаны BASIC: Microsoft Visual Basic, PASCAL: Borland Delphi, C++: Borland C++Bulider, JAVA: Simantec Café. 
       Бағдарламалау жүйесі – бұл бағдарламаларды дайындауды жөнге келтіруді автоматтандыруды қамтамасыздандыратын бағдарламалық құралдар жиынтығы. Ол өзіне Бағдарламалау тілдерін, бұл тілдерден аударғыштар, көмекші бағдарламалар кітапханаларын, бағдарламаларды құрастырушыларды және жөндеушілерді қосады. 
       Әрбір компьютердің өзінің меншікті Бағдарламалау тілі – машиналық командалар тілі немесе машиналық тілі болған бағдарламаларды орындай алады. Цифрлар тілі болғандықтан, машиналық тіл программалауға көп жарамайды, өйткені бағдарлама жазуға және оны жөнге келтіруге көп уақыт жұмсауды қажет етеді. Сол себепті машиналық тілмен үйлеспейтін бағдарламалау тілдері кең тарады. Машиналық тілге жақындық дәрежесі бойынша бағдарламалау тілдерін төмен және жоғары деңгейлі тілдерге бөлу қабылданған. Осы тілдердің бірінде жазылған бағдарлама сөйлемдер тізбегінен немесе операторлардан тұрады, және олар бастапқы бағдарлама немесе бастапқы модуль деп атайды. 
         Бағдарламалау тілі адамдыкіне неғұрлым жақын болса, ол адамдарға соғұрлым қолайлы, бірақ онда процессор регистрлері басқаруға арналған командалар соғұрлым аз болады. Процессорға жақын тілдер төмен деңгейлі тілдер, ал адамдар үшін қолайлы тілдер жоғары деңгейлі тілдер деп аталады. 
        Жоғары деңгейлі бағдарламалау тілдері бағдарламаларды адамға үйреншікті терминдердің көмегімен жазуға болады. Олар жадының нақтылы ұяшықтарымен және қарапайым нұсқауларымен емес, табиғи тілдің командаларымен басқарады. 
Келешекте бұл командалар арнайы командалардың көмегімен автоматты түрде машиналық кодқа аударылады. 
Қазіргі бағдарламалау технологиясы тиімділігі дәлелденген тізбекті нақтылау әдісіне негізделген: 
1. Жеке модулдер оңай тестіленеді және жөнге келтіріледі, сондықтан олармен жұмыс жасау қолайлы болады; 
2. Модуль өз алдына шағын бағдарлама болғандықтан, оны дайындау оңайға соғады; 
3. Модульдермен әр түрлі бағдарламалық кешендерді дайындауға және бағдарламалық кітапханалар жасауға болады. 
     Бағдарламалау технологиясы екі стратегияға негізделеді: жоғардан төмен және төменнен жоғары. Бірінші жағдайда алгоритмді дайындау басында анық емес нобайынан бастап, бөлшектеріне қарай жүргізіледі, ол үшін есеп алгоритмі алдын ала белгілі көмекші есептерге бөлінеді. Ал төменнен жоғары технологиясы жағдайында көмекші алгоритмдер олардан негізгі алгоритм құрастырылатын бөлшектер қызметін атқарады.

Бағдарламалық жабдықтарды талдау

           Қазіргі  кезде оқу курсын құрастыру үшін бағдарламалық жабдықты дұрыс таңдау, оқу ақпараттарының архивін ұйымдастыру оқытудың жаңа формасы ретінде қашықтан оқытудың жетістіктерін бағалайтын актуальді сауалдардың бірі болып табылады. Қашықтан оқыту жүйесінің бағдарламалық жабдықтарының дамуының қысқаша тарихы бірнеше сатылардан тұрады. Әрбір сатыда сол кезең үшін керек мәселер шешіліп отырылды.

1-ші саты. «Сараптау кезеңі» (1995-1998 жж.) Интернетке қол жеткізген және қашықтан оқыту курстарын құрушы университеттердің көбісі желіде өз курстарын орналастыру үшін өз қабықшаларын құруға көшті. Бұл қабықшалар студенттердің талаптарын қанағаттандыратын ішкі қолданысқа ие болды.  Басқа жоғары оқу орындарының қабықшаларымен сәйкес келмегендіктен, ол күрделі мәселеге айналды. Дизайны мен қолданушылардың жұмыс істеу ыңғайлылығы қарастырылмаған.

2-ші саты. «Кәсіби бағдарламалардың кезеңі» (1998-2000 жж.) бағдарламалық жабдықтардың құрастырушылары болып табылатын әлемнің алдыңғы компаниялары (мысалы, IBM, Oracle, Hypermethod және т.б.) қашықтан оқыту саласындағы сұраныстарға көп көңіл бөле бастады, қашықтан оқыту курстарын құру мен басқару үшін жаңа әмбебап жабдықтарды нарыққа шығарды. Бұл бағдарламалар әлемнің көптеген жоғары оқу орындарында кең таралымға ие болды. Сонда да кәсіби орындалған қабықшалар білім беру жүйесінің дамуындағы жаңа тенденцияларды ескермеді. Осы бағдарламадағы онлайн-тесттер оқушылардың білімін тексерудің жалғыз нұсқасы ретінде қарастырылды.

1)           3-ші саты. «Бірегей білім платформасын құру кезеңі» (қазіргі кез). Бұл үрдіс даму үстінде. Бірегей білім платформасын жасау оқытушыларға да, студенттерге де тиімді.

Осы педагогикалық жүйелердің үлгісін  талдау педагогикалық жүйенің бірегкей үлгісін жасауға алып келеді.