Создание программного комплекса «Высшая математика»

SQL. Язык управления реляционными базами данных. Хоть по своей сути SQL и не является полноценным языком программирования, его стандарт позволяет ему расширять свою функциональность до полноценного языка посредством создания процедурных расширений. Сейчас SQL является одним из самых популярных языков управления реляционными базами данных. Этой популярности не мешает даже наличие ряда альтернатив[14, с. 37].

Для разработки структуры приложения используется среда программирования Delphi7.

Delphi — среда программирования, в которой используется язык программирования  Object Pascal.  При разработке лабораторного практикума предпочтение отдано этой среде программирования так как Delphi- среда программирования, в которой простота и удобство сочетаются  с мощью и гибкостью. Она обеспечивает визуальное проектирование пользовательского интерфейса, имеет развитый объектно-ориентированный язык Object Pascal и уникальные по своей простоте и мощи средства доступа к базам данных. Язык Delphi по возможностям значительно превзошел язык Basic и даже в чем-то язык C++, но при этом он оказался весьма надежным и легким в изучении. Среда Delphi позволяет и легко создавать собственные компоненты и строить из них профессиональные программы. Она является лучшим средством программирования для операционной системы Windows.  Разработчики получили уникальную возможность — применять один и тот же язык Delphi для создания профессиональных программ для любых операционных систем и платформ: Windows, Linux, .NET, Mono. Этим язык Delphi выгодно отличается от модного ныне языка C#, который применяется лишь для программирования на платформах .NET и Mono [1, с. 7].

У языка Delphi есть еще одно очень важное преимущество перед остальными коммерчески успешными языками — он великолепно подходит для обучения программированию. Поэтому авторы рекомендуют его в качестве первого языка для всех учеников и студентов, собирающихся стать профессиональными программистами [2, с. 56].

Delphi7 выбран средой программирования для создания данной программы, так как имеет все необходимые для реализации поставленной задачи компоненты и функции.

Интерфейс - совокупность технических, программных  и методических (протоколов, правил, соглашений) средств сопряжения в  вычислительной системе пользователей  с устройствами и программами, а  также устройств с другими устройствами и программами [9, с. 136].

Интерфейс - в широком смысле слова, это способ (стандарт) взаимодействия между объектами. Интерфейс в техническом смысле слова задаёт параметры, процедуры  и характеристики взаимодействия объектов[17]. Различают:

Интерфейс пользователя - набор методов взаимодействия компьютерной программы и пользователя этой программы.

Программный интерфейс - набор методов для  взаимодействия между программами.

Физический  интерфейс - способ взаимодействия физических устройств. Чаще всего речь идёт о компьютерных портах [15, c. 28].

Пользовательский  интерфейс - это совокупность программных  и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером. Основу такого взаимодействия составляют диалоги. Под диалогом в данном случае понимают регламентированный обмен  информацией между человеком  и компьютером, осуществляемый в  реальном масштабе времени и направленный на совместное решение конкретной задачи. Каждый диалог состоит из отдельных  процессов ввода / вывода, которые  физически обеспечивают связь пользователя и компьютера. Обмен информацией  осуществляется передачей сообщения [18].

 

ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА ПРИЛОЖЕНИЯ

2.1 Техническое задание

1. Введение

Данное техническое задание  распространяется на разработку программного комплекса по Высшей математике.

1.2. Основание  для разработки

Основанием для разработки данной программы послужила курсовая работа по предмету «Технология Разработки Программных Продуктов».

1.3. Назначение  разработки

Программа предназначена  для закрепления и углубления знаний студентов по Высшей математике

2. Требования  к программе 

2.1. Требования  к функциональным характеристикам

Программа должна обеспечивать возможность  выполнения перечисленных ниже функций: 
1. Обеспечить просмотр теоретического материала по определенным темам; 
2.Обеспечить возможность рассмотрения примеров решения задач;

3.Предоставить возможность закрепления изученного материала на практике;

2.2. Требования  к надежности

2.2.1. Требования  к обеспечению надежного функционирования  программы.

Уровень надежности должен достигаться согласованным  применением организационных, организационно-технических  мероприятий и программно-аппаратных средств. 

Надежность  должна обеспечиваться за счет:

1. Применения технических средств, системного и базового программного обеспечения, соответствующих классу решаемых задач;
2. Соблюдения правил эксплуатации и технического обслуживания программно-аппаратных средств;
3. Предварительного обучения пользователей и обслуживающего персонала.

Время устранения отказа:

1. При перерыве и выходе за установленные пределы параметров электропитания - не более 1 минуты.
2. При перерыве и выходе за установленные пределы параметров программного обеспечением - не более 2-3 часов.

2.2.2 Требования к техническим средствам:

1. Минимальный объем  ОЗУ 128 Мб.;
2. Частота процессора от 1 ГГц;
3. ОС – 32 разрядные ОС семейства Microsoft Windows (98, 2000, XP);
4. Процессор AMD  Athlon;
5. Привод CD-ROM;

6. Стандартный манипулятор «мышь»;

7. Стандартная клавиатура;
8. Стандартный монитор.

3. Требования к программной  документации

3.1 В состав сопровождающей документации входит:

1. Пояснительная записка
2. Руководство пользователя
3. Руководство программиста

4. Технико-экономические  показатели

4.1. Экономические  преимущества разработки

Ориентировочная экономическая  эффективность не рассчитываются. Аналогия не проводится ввиду уникальности предъявляемых  требований к разработке.

5. Стадии и этапы разработки

5.1. Стадии разработки

Разработка должна быть проведена  в три стадии:  
 1. Разработка технического задания;  
 2. Рабочее проектирование;  
 3. Внедрение.

5.2. 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

5.3. 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 Заказчика.

6. Порядок контроля и  приемки

6.1. Виды испытаний

Приемо-сдаточные испытания  должны проводиться на объекте Заказчика  в оговоренные сроки.  
Приемо-сдаточные испытания программы должны проводиться согласно разработанной исполнителем и согласованной Заказчиком программы и методик испытаний.  
Ход проведения приемо-сдаточных испытаний Заказчик и Исполнитель документируют в Протоколе проведения испытаний.

6.2. Общие требования к  приемке работы

На основании Протокола  проведения испытаний Исполнитель  совместно с Заказчиком подписывает  Акт приемки-сдачи программы в  эксплуатацию.

6.3.Срок сдачи задания

 На основании требования преподавателя срок сдачи задания был установлен на 20 декабря 2011 года.

 

 

2.2 Интерфейсная часть

 

При разработке программного комплекса «Высшая  математика» были учтены основные требования пользовательского интерфейса. Интерфейс  разработан таким образом, чтобы  пользователю было интуитивно понято, как работать с программой.

При загрузке программы открывается главное  окно, на котором размещены три  компонента Label с названиями разделов, выполняющие роль кнопок навигации в программном комплексе.

Данные  компоненты позволяют перейти пользователю к одной из тем лабораторного  практикума. Также на первой форме  находится компонент SpeedButton, на который при помощи свойства Image выведено изображение, характерное для кнопки «Выход».

Программа выполнена в светло-зеленых тонах, так как оттенки данного цвета  оказывают успокаивающее воздействие  на зрение пользователя, что является преимуществом при разработке программ обучающего направления.

Информация  по каждой из предложенных тем размещена  в отдельных окнах. На каждой из форм размещены компоненты  TreeView и WebBrowser. Компонент TreeView служит для показа иерархических данных. Отображение имеет древовидную структуру, в которой можно выбрать необходимый подраздел.  Компонент WebBrowser дает возможность преобразования текстовых документов в веб-страницы.

В каждом практикуме представлена общая информация по определенной теме, приведены примеры  решения задач,  представлены задания  для самостоятельного выполнения, правильность которых пользователь может проверить, перейдя к подразделу «Ответы  на задания».

 

 

Структурная схема программного  комплекса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Разработка эксплуатационных  документов

Руководство пользователя

Программа представляет собой автоматизированный комплекс «Высшая математика», обеспечивающий поддержку научно-методической деятельности студентов, закрепление полученных знаний по данному курсу. 
         Основной целью каждого из модулей является максимальное облегчение понимания и запоминания наиболее существенных понятий, утверждений и примеров.

Для того чтобы начать работать с программой, нужно двойным щелчком запустить файл «Программный комплекс «Высшая математика». Сразу после запуска появляется главная форма, содержащая пункты «Матрицы и определители», «Системы линейных алгебраических уравнений», «Аналитическая геометрия» и кнопку «Выход» (Рисунок 1).

Рисунок 1 – Главное окно

При выборе  одного из разделов открывается окно, содержащее материал по соответствующей теме. Вид  открывающихся окон представлен на рисунках 2,3,4.

«Матрицы и определители»

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Окно «Матрицы и определители»

«Система линейных алгебраических уравнений»

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3– Окно «Система линейных алгебраических уравнений»

«Аналитическая геометрия»

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 - Окно «Аналитическая геометрия»

Информация по каждой теме разделена  на отдельные блоки,  что позволяет  пользователю наиболее быстро найти  интересующий его материал. Так как в каждый лабораторный практикум входят задания для самостоятельного решения, отдельными  блоками  вынесены ответы для самоконтроля (Рисунок 5).

«Ответы на задания»

 

 

 

 

 

Рисунок 5 – Окно «Ответы на задания»

Для завершения работы приложения пользователю нужно  нажать на кнопку «Выход».

Руководство программиста

Назначение  и условия применения программ

Данный  программный комплекс предназначен для самостоятельного изучения пользователем  материалов по курсу высшей математики.

Минимальные системные требования, необходимые  для нормальной работы приложения: