Министерство образования и науки
Кузбасская государственная педагогическая академия
Кафедра теории и методики преподавания информатики
_______________________________________________________
РАЗРАБОТКА WEB-ПРИЛОЖЕНИЯ ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ УЧЕБНЫМ ПРОЦЕССОМ
Квалификационная работа по информатике
студентки 5 к. гр. ИА– 05 – 02
Плетневой Евгении Николаевны
_________________
(подпись)
Научный руководитель -
кандидат педагогических наук,
доцент кафедры ТиМПИ
_______________________________
(подпись)
К защите рекомендую:
кандидат педагогических наук,
доцент кафедры ТиМПИ _____________________________
(подпись)
«____» _______________ 2010 г.
Работа защищена в ГАК «____» _______________ 2010 г.
с оценкой «______________»
Председатель ГАК ________________
(подпись)
Члены ГАК _________________________________________________
(подписи)
Новокузнецк 2010
Оглавление
Введение ……………………………………………………………………….... 3
Глава I. Анализ существующих web-приложений, их свойства и типы…..… 5
Выводы по первой главе ……………………………………………… 26
Глава II. Разработка web-приложения на основе проделанной работы…... 27
Выводы по второй главе ………………...………….………...…… 33
Заключение ………………………………………………...…………………. 34
Список литературы ……………………………………...…………………… 36
Приложение ………………………………...………………………………… 38
Введение.
Образовательный процесс немыслим без мероприятий воспитательного характера, мероприятий, которые могут отвлечь и развлечь обучающихся. Проведение образовательных мероприятий, таких как олимпиады или викторины, тоже требуют четкой организации действий. Так как в образовательном процессе задействовано достаточно много людей одновременно, будь то обучающие или обучающиеся, координировать проведение тех или иных мероприятий становится сложно. Даже в стенах одного учреждения бывает сложно уследить за всеми, а что уж говорить о том, если в мероприятии задействованы люди из других учреждений.
Еще совсем немного лет назад это сводилось к бумажной писанине и вечной неразберихе. Современные средства информационных коммуникаций позволяют сделать организацию образовательно-воспитательного процесса более удобной.
Так как в настоящее время во всех образовательных учреждениях есть компьютеры с выходом в интернет, самым логичным выбором кажется разработка специальной базы данных, которая была бы доступна с любого компьютера, вне зависимости от расстояния – то есть разместить ее в интернете и осуществить доступ к данным посредством web-интерфейса.
Для разработки web-приложения использован стандартный набор HTML, таблицы стилей и JavaScript для разработки визуальной оболочки сайта и язык PHP для создания его структуры и формирования базы данных MySQL.
Актуальность данной дипломной работы заключается в том, что в образовательном учреждении всегда есть необходимость в организованном подходе к обучению, современные технологии позволяют сделать это достаточно легко, но, как ни странно, до сих пор в нашей области нет аналога этому приложению. Программа позволяет любому человеку, в любой удобный ему момент времени, узнать, какие мероприятия проводятся в образовательном учреждении, кто ответственен за их проведение, и кто участвует в их реализации. Приложение не требует специального программного обеспечения, высоких системных требований или специального образования: вся база данных хранится на сервере, доступ к странице есть у любого пользователя с выходом в интернет, что не ограничивает доступ к базе временем, местом или расстоянием.
Цель: разработка web-приложения (по сути – базы данных), которое как могло бы служить дополнением к уже существующему сайту учереждения, так и самостоятельно выполнять поставленные задачи по управлению образовательным процессом.
Задачи:
· Анализ информационных источников по управлению образовательным и воспитательным процессами в школе.
· Структурирование собранной информации.
· Проектирование логической структуры базы данных.
· Изучение средств разработки (Java-script, PHP, AJAX)
· Реализация проекта.
Глава II. Разработка web-приложения на основе проделанной работы.
В ходе проделанной нами работы по анализу данных о существующих в сети интернет web-приложениях, был выведен обобщенный алгоритм разработки web-приложения. В практической части этой работы мы, опираясь на, созданную нами в первой главе, схему, разработали web-ориентированное приложение, предназначенное для управления учебным процессом в образовательном учреждении.
Постановка цели и формулировка задач.
Цель: Разработать программу, которая помогла бы в организации учебного процесса, а в частности – облегчение работы с организацией мероприятий как обучающего, так и развлекательного характера.
Задачи:
1. Обеспечить возможность любому желающему доступ к приложению;
2. Обеспечить возможность авторизованного доступа к данным, с возможностью их редактирования;
3. Сокращение трудовых и временных затрат оповещение участников образовательного процесса о предстоящих мероприятиях;
4. Обеспечить возможность хранения базы данных способом, не требующим установки особого программного обеспечения на каждый персональный компьютер учебного заведения.
Целевая аудитория весьма обширна. Так как мы создаем приложение для всех людей, вовлеченных в обучающий процесс – разброс возрастов будет в диапазоне от 7 до 70 лет. Степень владения компьютерными навыками так же варьируется довольно широко, что вынуждает нас разработать программу с настолько простым интерфейсом, насколько это возможно.
Исследовательская деятельность.
Для того, чтобы понять, насколько актуальна подобная разработка, нами было проведено исследование методами анализа материала по теме «web-приложения в обучающем процессе» и устного опроса целевой аудитории.
В ходе опроса был выявлен сильный интерес к теме исследования. Большинство опрошенных сказали, что в практике действительно не хватает подобного продукта, потому что при организации какого-либо мероприятия не всегда получается донести информацию сразу до всех, особенно если информация часто изменяется, так же имеет место быть человеческий фактор – люди устают, сообщают не всем, а то и вовсе искажают информацию, из-за чего часто случаются накладки в программе проведения мероприятия и бывают случаи срыва мероприятий из-за неподготовленности некоторых участников.
Этот опрос показал действительную необходимость в разработке программы, причем именно такой, которая была бы постоянно доступна любому желающему, вне зависимости от расстояния.
В ходе второй части исследования выяснилось, что аналогов подобной программы в нашей области практически нет, а если и есть, то они используются в локальной сети учреждения и не используют весь потенциал возможностей подобных технологий.
После анализа всех полученных данных было определено, что web-приложение будет являться оптимальным решением поставленных задач, потому что:
· Доступ в интернет есть во всех учебных заведениях;
· Потребность в подобной разработке актуальна в большинстве случаев;
· В последнее время идет акцент на общение обучающихся из разных городов, то есть доступ к информации должен быть осуществлен не только в стенах учреждения, но и за его пределами.
Концепция.
Опираясь на полученные данные нами было решено создать программу – приложение к сайту, которое могло бы выступать и в роли самостоятельного продукта. Суть будущей разработки: будет создана база данных, в которой будет храниться информация о проведенных и предстоящих мероприятиях, а так же информация о людях, принимающих участие в них. Особенность данной программы будет в том, что привилегированные пользователи смогут сами создавать мероприятие, выставлять его статус готовности и назначать участников и ответственных.
Информационная структура.
Нами было решено, что в базе данных должно быть две таблицы данных – «мероприятия» и «люди», исходя из этого, на сайте будет всего два соответствующих раздела. Для привилегированных пользователей в каждом разделе будут доступны функции «создать мероприятие» и «добавить нового человека» соответственно и для каждой ячейки таблиц будет доступна функция «редактировать». Для удобства пользователей мероприятия будут сортироваться по дате (от сегодняшнего числа), а люди по фамилии.
Для удобства была разработана техническая карта приложения (приложение 1).
Взаимодействие с пользователем.
Для удобства последующей работы нами было составлено техническое описание проекта:
1. Группы пользователей.
Регистрации нет. Логин и пароль для доступа к режиму редактирования - один на всех привилегированных пользователей, сменить его может только системный администратор, отвечающий за сайт школы.
1.1. Обычный пользователь - просто просмотр. Любой, кто зашел на страничку.
1.2. Привилегированный пользователь – полный доступ ко всем данным с возможностью редактирования. Все, у кого есть логин и пароль.
2. Мероприятия.
2.1. Прошедшие мероприятия. Нельзя менять ничего, кроме комментария к мероприятию.
2.2. Текущие мероприятия. Можно менять все, кроме названия.
2.2.1. Название. Нельзя менять никому. Простое текстовое поле.
2.2.2. Статус. "не начато", "в разработке", "идет процесс", "уже почти", "готово". Меняется выпадающим списком. При статусе "готово", мероприятие автоматически получает статус "прошедшее".
2.2.3. Дата проведения. Можно менять. При достижении даты проведения - мероприятие получает статус "прошедшее". Простое текстовое поле.
2.2.4. Комментарии. Можно менять. Простое текстовое поле.
2.2.5. Ответственный. Только один. Выбирается из выпадающего списка людей. Выбрать человека можно только если он занят не более чем в пяти делах. Если нужного человека нет - добавляем нового человека с помощью кнопки «добавить».
2.2.7. Участники. Сколько угодно. Выбирается из списка людей. Выбрать человека можно только если он занят не более чем в пяти делах. Если нужного человека нет - добавляем нового человека с помощью кнопки «добавить». Можно удалять участников из списка. Интерфейс организуем по принципу MS Access, для удобства пользователи и во избежание неразберихи.
3. Люди.
3.1. Ф. И.О. Простое текстовое поле.
3.2. Фото. Простое текстовое поле.
3.3. Комментарии. Простое текстовое поле.
3.4. Группа. "ученик" или "работник школы". Выбирается выпадающим списком при добавлении человека.
3.5. Статус - "свободен" или "занят". При статусе "занят" добавляется и количество проектов, в которых он занят. Меняется автоматически.
Проекты, в которых занят человек. Статус "ответственен" тоже считается как "занят в проекте". Количество от 0 до 5. Если их больше пяти - человека нельзя выбрать как участника или ответственного к проекту.
Для привилегированных пользователей будет реализован вход в систему посредством ввода в адресную строку «\enter» после адреса страницы-приложения.
Дизайн.
Так как приложение разрабатывается для образовательного учреждения, и пользоваться им будут люди разных возрастов, вкусов и предпочтений, было решено сделать дизайн в стиле минимализм. В серо-синих тонах, классических для деловых решений. (приложение 2).
Программирование.
В соответствии с нашим техническим описанием проекта, в приложении будут присутствовать базы данных, исходя из этого, программировать сайт нами было решено на PHP, с использованием AJAX’а и Java-скриптов для организации более удобной работы с большим количеством списков.
Согласно выведенной нами в главе №1, классификации, приложение можно отнести к третьему типу - web-приложения, созданные с использованием специализированных компонентных моделей.
Тестирование готового продукта.
После завершения работ по программированию сайта, его рабочая копия была установлена на виртуальный сервер и некоторым из тех, кто принимал участие в опросе в ходе научного исследования актуальности вопроса, было предложено протестировать программу на работоспособность.
В ходе тестирования, было выявлено несколько проблем технического характера и немного изменен дизайн и структура страниц. После чего работа над сайтом в тестовом режиме была завершена.
Запуск приложения.
После загрузки готового приложения на сервер, возникло еще несколько мелких неполадок, которые были устранены в ходе второго тестирования.
Вывод к главе №2.
Практическое применение результатов проделанной работы, описанных в первое главе, показало, что для разработки действительно качественного, работоспособного и удобного для пользователя, приложения необходима четкая постановка целей, хорошее знание средств и методов разработки и, самое важное, продуманное структурирование технической модели приложения. Разработчику при создании web-приложения, которое будет использоваться в профессиональной деятельности, нужно четко представлять для чего и для кого он это делает, потому что работать с этой программой не всегда будут люди с математическим образованием, поэтому приложение должно быть в первую очередь понятным.
Заключение.
В любом образовательном учреждении проводятся мероприятия, направленные либо на развлечение обучающихся, либо на обучение. Вне зависимости от типа мероприятия, организовать его всегда сложно, сил одно человека, разумеется, мало, но современные компьютерные коммуникации дают нам отличную возможность серьезно упростить этот процесс.
Технологии web-программирования позволяют нам создавать страницы, которые не только выдают простую информацию, но и работать с ней на расстоянии многих километров.
Приложение, созданное с помощью этих технологий решают все, поставленные перед ним, задачи:
· Реализован многопользовательский доступ к базе данных;
· Осуществлена возможность редактировать информацию прямо на сервере в режиме он-лайн, без ожидания;
· Приложение работает без необходимости установки специального программного обеспечения, но при этом доступна с любого компьютера с выходом в интернет;
Пользовательский интерфейс программы решен в самом простом и понятном виде, для работы с которым не требуется специального обучения.
Такая организация работы с базой данных не требует особых компьютерных, временных или человеческих ресурсов – для того, чтобы следить за работоспособностью сайта необходим всего лишь один человек.
Перспективы развития данной разработки:
Данная программа, хоть и разработана для нужд образовательного учреждения, но имеет возможность быть примененной во многих других областях, будь то политика, экономика, спорт или культура.
Помимо смены направления применения этого приложения, возможно расширение его возможностей:
· Добавление дополнительных полей к объектам класса «люди», например, если это приложение будет использовать не одно учреждение, а несколько – совпадений в именах не избежать, поэтому введение полей «класс» и «школа» было бы решением проблемы;
· Увеличение или, наоборот, уменьшение площади покрытия приложения – приложение можно использовать как для организации мероприятий во всем городе, так и сузить до использования внутри одного учреждения, в этом случае есть возможность настроить доступ базе данных локально, не используя выход в интернет;
· Средства, с помощью которых разработано это приложение позволяет без особых усилий добавлять к нему другие плагины или подразделы, например, для удобства организации мероприятий, можно использовать систему блогов, форум или чат.
Современные технологии не стоят на месте, что-то абсолютно новое появляется каждый день, и это нужно использовать в организации своего труда. Во-первых, это облегчает работу, а во-вторых, разнообразит образовательный процесс.
Список литературы.
1. Bertrand Meyer. Applying 'Design by Contract'. IEEE Computer, vol. 25, No. 10, October 1992, pp. 40-51.
2. Carl J. Nagle. Test Automation Frameworks.
3. Dave Crane. Ajax in practice. 2007, pp. 464
4. D. Raggett, A. Le Hors, I. Jacobs. HTML 4.0 Specification.
5. Jim Conallen. Building web applications with UML. 2001, pp.288
6. Keith Zambelich. Totally Data-Driven Automated Testing.
7. Shakil Ahmad. Advance Data Driven Techniques.
8. Steve Suehring, Tim Converse, Joyce Park. PHP and MySQL bible. 2009, pp. 912
9. Steven Holtsner. Ajax bible. 2008, pp.560
10. , , . Подход UniTesK к разработке тестов. Программирование, 29(6):25–43, 2003.
11. JavaScript в примерах, типовых решениях и задачах. 2006, 592 стр.
12. www.306.ibm.com
13. www.artlebedev.ru
14. www.empirix.com
15. www. *****
16. www.curator.ru
17. www.mercury.com
18. www.solex.sourceforge.net
19. www.stepbystep.htmlbook.ru
20. www. w3.org
21. www.worksoft.com
22. www.ru.wikipedia.org
Приложение . Первый дизайн-макет страницы «люди»
Приложение . Скриншот «создание нового человека».
Приложение . Скриншот «Режим просмотра-главная».
Приложение . Скриншот «Режим просмотра-люди»
Приложение . Скриншот «Режим редактирования мероприятия»
Приложение .Скриншот «Режим редактирования человека»
