Файл: Создание электронного учебника по любой теме из курса Информатика и программирование.pdf

Введение

Современный уровень развития электронных устройств и в частности компьютерной техники позволяет создавать новые технологии в различных сферах научной и практической деятельности. Одной из таких сфер стало образование – процесс и результат усвоения систематизированных знаний, умений и навыков.

Образование является мощной информационной сферой, в которой используется опыт различных классических (не компьютерных) информационных систем. Это позволило образованию быстро откликнуться на возможности современной техники. На наших глазах возникают образовательные ресурсы и нетрадиционные информационные системы, связанные с обучением. Эти системы называют информационно-обучающими.

Такие автоматизированные обучающие системы помогают учащимся осваивать новый материал, а преподавателям производить контроль знаний обучаемых, а также подготовить, наглядно и визуально красиво представить учебный материал.

Говоря об объекте исследования, можно сказать, что данная выпускная квалифицированная работа поможет понять и изучить процесс создания такой неотъемлемой части любой автоматизированной системы обучения как справочное пособие. К сожалению, такие системы обучения применяются на практике не так часто, как хотелось бы. Это связано не столько с не эффективностью подобных обучающих систем, сколько с трудностями, возникающими при их создании.

Актуальность темы работы заключается в том, что благодаря подобным образовательным ресурсам процесс обучения для учащихся становится более интересным, наглядным, быстрым и эффективным.

Цель – разработка электронного урока в среде BorlandDelphi 7.

Задачи исследования:

• спроектировать электронный урок в соответствии с выбранной дисциплиной и тематикой (курс лекций по программированию в среде BorlandDelphi 7) .
• разработать программную реализацию электронного урока в среде BorlandDelphi 7.

С популярностью компьютерных технологий, многие элементы образования уходят в прошлое. К этому списку можно отнести огромные книги, энциклопедии, лекции по методичкам и т.д. Все больше в обиход входят уроки в электронном виде (далее обучающая программа).

1 Разработка электронного урока

---

1.1 Разработка проекта и описание логической структуры электронного урока

В развитых реляционных СУБД обычно можно выбрать способ поддержания целостности по ссылкам для каждой отдельной ситуации определения внешнего ключа. Конечно, для принятия такого решения необходимо анализировать требования конкретной прикладной области.

Управляющая часть

Для управления реляционной базой данных Э.Ф.Кодд ввел реляционные языки обработки данных – реляционную алгебру и реляционное исчисление.

Реляционная алгебра – это процедурный язык обработки реляционных таблиц. Здесь используется пошаговый подход к созданию реляционных таблиц.

Реляционное исчисление – непроцедурный язык, в котором таблица, содержащая ответы на запросы, определяется за один шаг.

Реляционная алгебра

Основная идея реляционной алгебры состоит в том, что коль скоро отношения являются множествами, то средства манипулирования отношениями могут базироваться на традиционных множественных операциях, дополненных некоторыми специальными операциями, специфичными для баз данных.

Набор основных алгебраических операций состоит из восьми операций, которые делятся на основные и дополнительные.

Основные – это объединение, разность, декартово произведение, проекция, выбор. К дополнительным относят пересечение, естественное соединение, соединение и деление.

Одним из важнейших понятий теории базы данных является понятие информации. Здесь под информацией понимают любые сведения о каком-либо событии, процессе, объекте. С понятием информации тесно связано понятие данных. Данные – это информация, представленная в определенном виде, позволяющем автоматизировать ее сбор, хранение и обработку.

База данных (БД) – совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти компьютера и отражающих состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Предметной областью принято называть ту часть реального мира, объекты которой описаны в базе данных. База данных состоит из множества связанных файлов.

Логическую структуру хранимых в базе данных называют моделью данных. К основным моделям представления данных относят следующие: иерархическую, сетевую, реляционную, постреляционную, многомерную и объектно-ориентированную.

Информацию о данных, хранимых в базе, принято называть метаданными (данными о данных). Совокупность всех метаданных образует словарь данных.

База данных должна обладать определенными свойствами:

---

1. Восстанавливаемость – возможность восстановления базы данных после сбоя системы (проверка наличия файлов, дублирование базы данных).

2. Безопасность – предполагает защиту данных от преднамеренного и непреднамеренного доступа, защита от копирования, запрещение несанкционированного доступа.

3. Целостность. В каждый момент времени существования базы данных сведения, содержащиеся в ней, должны быть полными, непротиворечивыми и адекватно отражающими предметную область. В этом и заключается ее целостность. Целостность базы данных достигается вследствие введения ограничения целостности (указание диапазона допустимых значений, соотношение между значениями данных, ограничение на удаление информации и т.д.). Ограничения реализуются различными средствами СУБД, например, при помощи декларативных (объявленных при разработке базы данных ее разработчиком) ограничений целостности.

4. Эффективность – минимальное время реакции на запрос пользователя.

Система управление базами данных (СУБД) – совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования базы данных многими пользователями. Обычно СУБД различают по используемой модели данных. Так, например, СУБД, основанные на использовании реляционной модели данных, называют реляционными СУБД.

Основные функции СУБД

1. Администрирование базы данных.

СУБД имеют развитые средства администрирования базы данных (определение доступа к базе, ее архивация). В связи с тем, что базы данных приникают сегодня во многие сферы деятельности человека, появилась новая профессия – администратор базы данных, человек, отвечающий за проектирование, создание, использование и сопровождение базы данных. В процессе эксплуатации БД администратор обычно следит за ее функционированием, обеспечивает защиту от несанкционированного доступа к хранимым данным, вносит изменения в структуру базы, контролирует достоверность информации в ней.

2. Непосредственное управление данными во внешней памяти.

Эта функция предоставляет пользователю возможность выполнения основных операций с данными – хранение, извлечение и обновление информации. Она включает в себя обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных целей, например, для убыстрения доступа к данным. СУБД поддерживает собственную систему именования объектов БД.

3. Управление буферами оперативной памяти.

---

СУБД обычно работают с БД значительного размера; по крайней мере этот размер обычно существенно больше доступного объема оперативной памяти. Понятно, что если при обращении к любому элементу данных будет производиться обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со скоростью устройства внешней памяти. Практически единственным способом реального увеличения этой скорости является буферизация данных в оперативной памяти. Однако этого недостаточно для целей СУБД. Поэтому в развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти.

4. Управление транзакциями

Транзакция – это последовательность операций над БД, которые рассматриваются СУБД как единое целое и позволяют добавлять, удалять или обновлять сведения о некотором объекте в базе (по существу это некоторый программный код, написанный на одном из языков управления данными). Либо транзакция успешно выполняется, и СУБД фиксирует изменения БД, произведенные этой транзакцией, либо ни одно из этих изменений никак не отражается на состоянии БД. Например, если в результате транзакции произошел сбой компьютера, база данных попадает в противоречивое положение – некоторые изменения уже внесены, остальные нет. Транзакция позволяет вернуть базу в первоначальное непротиворечивое состояние (отменить все выполненные изменения).

Классификация СУБД

1. По степени универсальности все СУБД делятся на СУБД общего назначения и специализированные СУБД. СУБД общего назначения не ориентируются на информационные потребности конкретной группы пользователей. Они могут быть использованы для создания и использования баз данных в любой предметной области (документоведение, образование, риэлтерская деятельность и т.д.). К ним относят MS Access, MS FoxPro. Однако в некоторых случаях доступные СУБД общего назначения не позволяют добиться требуемых результатов. С этой целью используют специализированные СУБД, которые позволяют осуществить работу с данными, описывающими информационные потребности узкого круга пользователе. К таким СУБД можно отнести Lotus.

2. По функциональности все СУБД делятся на полнофункциональные СУБД, серверы баз данных, клиенты баз данных.Полнофункциональные СУБД представляют собой традиционные СУБД, которые изначально создавались для больших ЭВМ, затем для ПЭВМ. Они являются наиболее многочисленными и мощными по своим возможностям. К ним относят MS Access, MS FoxPro, Paradox, dBase IV. Такие СУБД имеют развитый интерфейс, для создания отчетов и запросов используются мастера. Многие СУБД имеют встроенные языки программирования для профессиональных разработчиков. Серверы БД предназначены для организации центров обработки данных в локальной (или глобальной) сети. Они обладают скудным интерфейсом, однако их основное назначение – организация хранения баз данных удаленных пользователей, защита данных от несанкционированного доступа, ограничение доступа к данным, возможность одновременной работы с базой нескольким пользователям. Данная группа менее многочисленна, однако их количество постоянно растет за счет того, что сегодня практически в любой организации, на любом предприятии все компьютеры соединяются в локальную сеть. Следовательно возникает необходимость организации централизованного хранения базы и создания удаленного многопользовательского доступа к ней. Примером такой СУБД является СУБД MS SQL Server. В роли клиентов баз данных могут использоваться любые полнофункциональные СУБД. здесь их роль сводится к тому, чтобы обеспечить доступ к данным, их просмотр, поиск и выборку.

---

3. По характеру использования СУБД делят на персональные и многопользовательские.

Персональные СУБД обычно обеспечивают возможность создания персональных баз данных. Такие СУБД могут выступать в роли клиентов БД. К ним относят MS Access, MS FoxPro, Paradox, Clipper. Многопользовательские СУБД включают в себя сервер базы данных и клиентскую часть, могут работать в с различными операционными системами, с различными типами ЭВМ. К таким СУБд относят Oracle, Informix.

Обучающая программа «Обучение основным принципам создания приложений в Borland Delphi 7» в своем составе содержит основную программу «Project1.exe». Текст программы приведен в приложении.

Данная обучающая программа предназначена для студентов колледжа первого курса. Она позволяет пройти курс обучения, основам работы с Borland Delphi 7.

Теоретический материал изложен следующим образом. Весь курс состоит из десяти лекций. В лекциях рассказывается о процедурах и функциях используемые при создании приложений с помощью Borland Delphi 7.

Одновременно с теоретическим материалом программа содержит контрольные вопросы. Это обеспечивает возможность студенту самостоятельно изучить предлагаемый материал и самостоятельно проверить свои знания. После изучения каждой лекции студенту предлагается отве­тить на пять вопросов, случайным образом выбираемые из имеющихся в базе данных. Контрольные вопросы оформлены следующим образом. Сам вопрос расположен наверху экрана. Ниже приведены четыре вари­анта ответов. Студенту предлагается выбрать правильный. Такая форма вопросов удобна. Практически студенту необходимо найти все ошибки в приведенных вариантах ответов. Необходимо помнить при написании базы данных, что при такой форме контрольных вопросов нецелесообразно приводить варианты ответов типа «Да», «Нет», «Возможно». И вопросы должны формулироваться соответственно.

Кроме контроля за прохождением лекции, есть общий контроль знаний за весь курс лекций, после прохождения которого, студенту выставляется оценка. Выставляемая оценка может быть занесена преподавателем в журнал, а может быть использована и как итог самоконтроля при самостоятельном обучении с помощью компьютера.

Приложение для обучения работе в Borland Delphi 7 содержит 10 лекций для изучения:

• создание оконного приложения;
• характеристики классов для работы с текстом;
• окна диалогов и сообщений;
• классы переключателей;
• работа с файлами: стандартные файлы, процедуры, диалоговые Windows окна;
• работа с БД в среде Delphi;
• определение связи между наборами данных;
• работа с отчётами;
• фильтрация данных;
• графическое представление из БД. Построение диаграммы.

---