На этапе проектирования необходимо выполнить проектирование модульной структуры программы. Модульная структура представляет собой иерархию процедур и функций (называемых модулями), с помощью которых программа решает поставленную задачу. При этом программа является головным модулем в данной иерархии.
Размер модуля измеряется числом содержащихся в нем операторов или строк. Модуль не должен быть слишком маленьким или слишком большим. Маленькие модули приводят к громоздкой модульной структуре программы и могут не окупать накладных расходов, связанных с их оформлением. Большие модули неудобны для изучения изменений, они могут существенно увеличить суммарное время повторных трансляций программы при отладке программы. Обычно рекомендуются программные модули размером от нескольких десятков до нескольких сотен операторов.
В качестве модульной структуры программы принято использовать древовидную структуру, включая деревья со сросшимися ветвями. В узлах такого дерева размещаются программные модули, а направленные дуги (стрелки) показывают статическую подчиненность модулей, т.е. каждая дуга показывает, что в тексте модуля, из которого она исходит, имеется ссылка на модуль, в который она входит. Другими словами, каждый модуль может обращаться к подчиненным ему модулям, т.е. выражается через эти модули. При этом модульная структура программы, в конечном счете, должна включать и совокупность спецификаций модулей, образующих эту программу.
Спецификация программного модуля содержит:
- синтаксическую спецификацию его входов, позволяющую построить на используемом языке программирования синтаксически правильное обращение к нему (к любому его входу);
- функциональную спецификацию модуля (описание семантики функций, выполняемых этим модулем по каждому из его входов).
В процессе разработки программы ее модульная структура может по-разному формироваться и использоваться для определения порядка программирования и отладки модулей, указанных в этой структуре.
Модульная структура программы представлена на (схема 1)
 |
Схема 1.Модульная структура программы
ПРОГРАММИРОВАНИЕ
Одним из методов, улучшающих программу, является структурное программирование. Структурное программирование позволяет организовать процесс проектирования и кодирования так, чтобы избежать большинства ошибок обнаружить т.е., которые уже допущены. Структурное программирование 3 составляющих:
Модульное программирование.
Структурное кодирование.
Проектирование сверху вниз.
Модульное программирование – это процесс разделения программы на логические части. Использование модулей приводит к снижению сложности. Модульную программу легче написать и протестировать.
Структурное кодирование предполагает использование управляющих конструкций (условного оператора, циклов). Оператор безусловного перехода должен использоваться как можно реже, т.к. программы с ним трудно отлаживать и они часто имеют побочные эффекты.
Проектирование сверху вниз имеет иерархическую структуру и начинается с краткого обзора задачи. Затем задача разбивается на несколько более мелких подзадач, которые в свою очередь тоже разбиваются на подзадачи. Процесс разбиения продолжается до тех пор, пока подзадачи не станут настолько простыми, что каждой из них будет соответствовать один модуль.
Определим некоторые базовые понятия объектно-ориентированного программирования.
Объекты – некоторые элементы, из которых строится программное приложение.
Свойство – определяющая характеристика некоторых вещей, с которыми работает программист, которая влияет на то, как будет выглядеть компонент, а также на его невидимые черты (поведение).
Событие – это то, что происходит в реальном времени и может вызвать те или иные ответные действия.
Метод - способ, которым объект может реагировать на те или иные события. Это процедура, которая определена как часть класса и содержится в нем.
Методы объектов иметь любой из типов:
Статический
Виртуальный
Динамический
Класс – это категория объектов или методов, обладающих одинаковыми свойствами и поведением. При этом объект представляет собой просто экземпляр какого-либо класса.
Диспетчеризация вызовов методов объектов – то, каким образом приложение будет определять, какой код требуется выполнить при вызове того или иного метода.
Делегирование - то, что некий объект может предоставить другому объекту отвечать на некоторые события. Такая модель в некоторых случаях значительно упрощает программирование.
Среда разработки Delphi ориентирована, прежде всего, на создание программ для семейства операционных систем Windows. При этом большое внимание уделяется возможности визуальной разработки приложений с помощью большого набора готовых компонентов, а в стандартную поставку Delphi входят основные объекты, которые образуют удачно подобранную иерархию из 270 базовых классов, позволяющих избежать ручного кодирования. Эти компоненты охватывают практически все аспекты применения современных информационных технологий.
В процессе построения приложения необходимо выбирать из палитры компоненты, на основе которых будет строиться проект. Еще до компиляции видно результаты своей работы. В этом смысле проектирование в Delphi мало чем отличается от проектирования в интерпретирующей среде, однако после выполнения компиляции получаем код, который исполняется в 10-20 раз быстрее, чем то же, самое, сделанное при помощи интерпретатора. Cреда Delphi включает в себя полный набор визуальных инструментов для скоростной разработки приложений (RAD - rapid application development), поддерживающей разработку пользовательского интерфейса.
Первоначальная форма имеет два основных блока: тест и редактор. В окне «Тест» находятся кнопки, позволяющие выбрать тест по указанной теме. Во вкладке «Конструктор» присутствуют поля, куда будет вводиться название теста, вопрос, и несколько вариантов ответов, где выбирается правильный ответ.
Для разработки программы конструктора тестов использовались следующие компоненты Delphi7:
PageControl- позволяет в ходе проектирования объединять на одной форме несколько вкладок, которые содержат разные элементы управления. Доступ к каждой из вкладок осуществляется при помощи корешков с названиями. Этот компонент использовался в разработке программы тестирования для создания нескольких вкладок.
Button- то стандартная кнопка делфи, кнопка имеет на поверхности надпись (описывающая её назначение при нажатии). Основное событие для кнопки является OnClick, выполняемое при нажатии, при этом кнопка меняет внешний вид, подтверждая этим происходящее действие визуально. Этот компонент использовался в разработке программы тестирования для удобного перехода между формами.
Image- предназначен для отображение на форме графических изображений по умолчанию выводит на поверхность формы изображения представленных в bmp формате. Для вывода изображений в jpg формате необходимо в дерективе uses подключить модуль JPEG. После размещения на форме компонента Image, он принимает вид выделенной прямоугольной области
MainMenu- не визуальный компонент delphi(место размещения которого на форме не имеет значения для пользователя так как он увидит не сам компонент, а меню, с генерированное им), предназначенный для вывода главного меню на форме
Memo- являются окном редактирования многострочного текста который можно загружать из файла либо сохранять введенную информацию в файл текстового формата
OpenDialog- не визуальный компонент предназначенный для поддержки операции открытия файлов способный работать с любыми типами файлов. При обращении к этому компоненту вызывается стандартное диалоговое окно открытия файла.
SaveDialog- не визуальный компонент предназначенный для поддержки операции сохранения файлов способный работать с любыми типами файлов. При обращении к этому компоненту вызывается стандартное диалоговое окно сохранения файла.
Label- предназначен для показа текста на форме нашей программы, которые не будет меняются в течение работы программы. Текст надписи компонента Label можно изменить, но делается это только программно.Текст, отображаемые в компоненте, определяются значением свойства Caption. Он прописывается в процессе проектирования или задается программно во время выполнения программы
Timer- невизуальный компонент, который может размещаться в любом месте формы. Он имеет два свойства, позволяющие им управлять: Interval — интервал времени в миллисекундах иEnabled — доступность. Свойство Interval задает период срабатывания таймера. Через заданный интервал времени после предыдущего срабатывания, или после программной установки свойства Interval, или после запуска приложения, если значение Interval установлено во время проектирования, таймер срабатывает, вызывая событие OnTimer. В обработчике этого события записываются необходимые операции.
ТЕСТИРОВАНИЕ И ОТКЛАДКА
Тестирование – это динамический контроль программы, т.е. проверка правильности программы при ее выполнении на компьютере.
При разработке программ наиболее трудоемким является этап отладки и тестирования программ. Цель тестирования, т.е. испытания программы, заключается в выявлении имеющихся в программе ошибок. Цель отладки состоит в выявлении и устранении причин ошибок.
Отладку программы начинают с составления плана тестирования. Такой план должен представлять себе любой программист. Составление плана опирается на понятие об источниках и характере ошибок. Основными источниками ошибок являются недостаточно глубокая проработка модели или алгоритма решения задачи; нарушение соответствия между схемой алгоритма или записью его на алгоритмическом языке и программой, записанной на языке программирования; неверное представление исходных данных на программном бланке; невнимательность при наборе программы и исходных данных на клавиатуре устройства ввода.
Нарушение соответствия между детально разработанной записью алгоритма в процессе кодирования программы относится к ошибкам, проходящим вследствие невнимательности программиста. Отключение внимания приводит и ко всем остальным ошибкам, возникающим в процессе подготовки исходных данных и ввода программы в ЭВМ. Ошибки, возникающие вследствие невнимательности, могут иметь непредсказуемые последствия, так как наряду с потерей меток и описаний массивов, дублированием меток, нарушением баланса скобок возможны и такие ошибки, как потеря операторов, замена букв в обозначениях переменных, отсутствие определений начальных значений переменных, нарушение адресации в массивах, сдвиг исходных данных относительно полей значений, определенных спецификациями формата.
Учитывая разнообразие источников ошибок, при составлении плана тестирования классифицируют ошибки на два типа: 1 – синтаксические; 2 – семантические (смысловые).
Синтаксические ошибки – это ошибки в записи конструкций языка программирования (чисел, переменных, функций, выражений, операторов, меток, подпрограмм).
Семантические ошибки – это ошибки, связанные с неправильным содержанием действий и использованием недопустимых значений величин.
Обнаружение большинства синтаксических ошибок автоматизировано в основных системах программирования. Поиск же семантических ошибок гораздо менее формализован; часть их проявляется при исполнении программы в нарушениях процесса автоматических вычислений и индицируется либо выдачей диагностических сообщений рабочей программы, либо отсутствием печати результатов из-за бесконечного повторения одной и той же части программы (зацикливания), либо появлением непредусмотренной формы или содержания печати результатов.
В ходе тестирования были выявлены ошибки: программа не правильно отсчитывала время данное пользователю для ответа на вопрос, ошибка выявилась в том что по невнимательности указали не верную переменную, до исправления код выглядел так:
procedure TForm3.Timer1Timer(Sender: TObject);
var
TmrLabel: TLabel;
begin
if TimeToAnswer = 0 then
Button3.Click
else
begin
dec(TimeToAnswer);
TmrLabel:= TLabel(PageControl1.ActivePage.FindComponent('Panel1').FindComponent('TmrLabel'));
TmrLabel.Caption:= Format('Время на ответ: %b сек.', [TimeToAnswer]);
end;
end;
После выявления ошибки и её исправления, программа стала правильно отсчитывать время данное пользователю для ответа на вопрос. После исправления код выглядит так:
procedure TForm3.Timer1Timer(Sender: TObject);
var
TmrLabel: TLabel;
begin
if TimeToAnswer = 0 then
Button3.Click
else
begin
dec(TimeToAnswer);
TmrLabel:= TLabel(PageControl1.ActivePage.FindComponent('Panel1').FindComponent('TmrLabel'));
TmrLabel.Caption:= Format('Время на ответ: %d сек.', [TimeToAnswer]);
end;
end;
Так же при тестировании была выявлена ошибка в том, что не правильно подобрана процедура для ввода пароля. Изначально код выглядел так:
procedure TForm1.N2Click(Sender: TObject);
var
Password: String;
begin
if not InputQuery('Авторизация', 'Введите пароль: (1234)', Password) then
Exit
else
if Password <> '1234' then
begin
ShowMessage('Неверный пароль!');
Exit;
end;
if not InputQuery (Form2) then
Application.CreateForm(TForm2, Form2)
else
Form2.BringToFront;
end;
Ошибка заключалась в том, что для вывода пароля использовалась процедура InputQuery, а нужно было использовать Assigned. Код после использования выглядит так:
procedure TForm1.N2Click(Sender: TObject);
var
Password: String;
begin
if not InputQuery('Авторизация', 'Введите пароль: (1234)', Password) then
Exit
else
if Password <> '1234' then
begin
ShowMessage('Неверный пароль!');
Exit;
end;
if not Assigned(Form2) then
Application.CreateForm(TForm2, Form2)
else
Form2.BringToFront;
end;
При тестировании так же выявлены ошибки в интерфейсе программы, для удобства чтения и решения тестов был исправлен цвет интерфейса программы и подобран более комфортный для глаз шрифт текста.
Программный продукт тестировался несколько раз, все ошибки, выявленные на настоящий момент, исправлены.
ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ
Последней составляющей процесса программирования является документирование. Оно включает широкий спектр описаний, облегчающих процесс программирования. Пользовательская документация программы объясняет пользователям, как они должны действовать, чтобы использовать данную программу.
При разработке программы создается большой объем разнообразной документации. Она необходима как средство передачи информации между разработчиками программы, как средство управления разработкой программы и как средство передачи пользователям информации, необходимой для применения и сопровождения программы
АИС «Конструктор теста» предназначена для создания тестов, для очного итогового контроля качества усвоения теоретического материала, приобретенных знаний и практических навыков обучаемых в учебных заведениях по дисциплинам относящимся к информационным технологиям.
Главная форма (рис. 1) представляет собой меню где выбираешь между конструктором и тестом.
Рис. 1. Первоначальная форма
При нажатии на вкладку конструктор, открывается форма, где можно открыть, сохранить, создать и редактировать выбранный вами тест (рис. 2).
Рис. 2. Конструктор
При нажатии на вкладку тест открывается форма, где можно пройти тестирование по выбранному вами тестом (рис. 3).
Рис. 3 Тест
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнения курсовой работы был разработан программный продукт представляющий собой программу по созданию и редактированию тестов предназначенных для тестирования знаний, созданная для очного итогового контроля качества усвоения теоретического материала, приобретенных знаний и практических навыков, обучаемых в учебных заведениях по дисциплинам, относящимся к информационным технологиям.
Интерфейс программы позволяет без особых затруднений пользоваться ей как опытному, так и начинающему пользователю ПК, поэтому она может применяться в учебных заведениях.
Для создания программы были изучены теоретические материалы по дисциплинам, относящимся к информационным технологиям и материалы по программированию.
В итоге была создана программа тестирования знаний для контроля качества усвоения теоретического материала и практических навыков обучаемых в учебных заведениях.
В процессе выполнения курсовой работы были осуществлены следующие задачи:
- закрепились и углубились теоретические знания;
- приобретены практические навыки при разработке программного продукта;
В результате проделанной работы были достигнуты все задачи, поставленные перед началом курсовой работы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вигерс И.К. Разработка требований к программному обеспечению: «Русская редакция», 2010, 576 с.
2. Бобровский С. Delphi 5: Учебный курс. - СПб.: Издательство "Питер", 2010. - 640 с.
3. Вонг, Уоллес. Основы программирования. М. 2011, 336 с.
4. П.П. Беленький. Учебное пособие по информатике - Ростов на дону «Феникс» 2012. – 448c.
5. Дантеманн Дж., Мишел Д., Тэйлор Д. Программирование в среде Delphi.- К.: НИПФ-'Diasoft-Ltd.',2011. - 608с.
6. Рубенкинг. Программирование в Delphi для "чайников". - К.: Диалектика, 1996. - 304с.
7. Дарахвелидзе П.Г., Марков Е.П. Delphi - среда визуального программирования.- СПб: BHV-Санкт-Петербург, 2011. - 352с
8. Сурков К.А., Сурков Д.А., Вальвачев А.Н. Программирование в среде DELPHI 2.0. - Минск: ООО "Попурри", 2012. - 640с.
9. Савицкая, Г.В. Анализ программной деятельности: Учебник / Г.В. Савицкая. - Минск: ООО «Новое знание», 2010;
10. Дж.Хьюз, Дж.Мичтом. Структурный подход к программированию. М.: Мир, 2011. - С. 29-71.
11. Диплом-Экспресс. Руководство пользователя. Версия 1.8. НТЦ «АРМ-Регистр», 2010, 41 с.
12. Коржинский С.Н Самоучитель работы на компьютере.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2011, 370 с.
13. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия ПК, 2011, 960 с.
14. Мазуркевич А., Еловой Д. РНР: настольная книга программиста, 2011, 480с.
15. Максимов Н.В. Архитектура ЭВМ и вычислительные системы, 2013, 512с.
16. Орлов С.А. Технология разработки программного обеспечения. – М.: Питер, 2013, 474 с.
17. Симонович С.В. Общая информатика. - М.: «Инфорко-Пресс», 2010, 428с.
18. Ташков П. Защита ПК на 100%: сбои, ошибки и вирусы, 2010, 288 с.
19. Шалин П.А. Энциклопедия Windows XP. - СПб.: «Питер», 2012, 688 с.
20. Культин Н.Б. - Основы программирования в Delphi 7, – СПб.: БХВ-Петербург, 2013
21. Ревич Ю. - Нестандартные приемы программирования на Delph. – СПб.: БХВ-Петербург, 2012
22. Сухарев - Основы Delphi. Профессиональный подход. – СПб.: Наука и Техника, 2011
23. Фленов - Библия Delphi. – СПб.: БХВ-Петербург, 2011
24. Ремизов Н. Delphi – М.: Питер, 2013.
25. Шпак Ю.А. - Delphi 7 на примерах. – К.: Издательство Юниор, 2012
26. Дарахвелидзе П., Марков Е. - Программирование в Delphi 7 (+ дискета). – СПб.: БХВ-Петербург, 2013
27. Кэнту - Delphi 7 для профессионалов. – СПб. Питер, 2012.