--PAGE_BREAK--6) внедрение и эксплуатация: происходит внедрение полностью законченной компьютерной системы обучения в образовательные учреждения и глобальную сеть Интернет. Разрабатывается план занятий с использованием этой системы и начинается ее эксплуатация.
1.5 Обзор аналогов
В ходе работы над данным проектом был проведен поиск аналогов. Были найдены как электронные статьи по отдельным темам, содержащие поверхностный материал, так и достаточно полные и широкие, с детальным описанием семейства компьютеров Pentium. Ни один из найденных аналогов не содержал систему тестирования, что не дает пользователю возможности проверить свои знания.
2 Постановка задачи
2.1 Общая постановка задачи
В рамках данного курсового проекта необходимо изучить методы построения компьютерных учебных пособий, разработать учебное пособие на тему «Семейство компьютеров Pentium».
Можно выделить следующие задачи разрабатываемого КП:
1) изучить методы и этапы построения компьютерных учебных пособий;
2) подобрать теоретический и иллюстрационный материал по заданной теме;
3) составить техническое задание на курсовой проект;
4) разработать подсистему проверки усвоения материала темы;
5) изучить рекомендации по эстетическому оформлению WEB страниц;
6) изучить и применить современные средства разработки WEB страниц.
2.2 Цель создания курсового проекта
Основной целью создания курсового проекта является разработка теоретического и тестового материала по заданной теме в виде HTML-документа. В рамках данного проекта необходимо разработать интерактивную обучающую систему «Семейство компьютеров Pentium», которая позволила бы быстро и эффективно изучить учебный материал, а также самостоятельно проверить полученные знания.
2.3 Постановка задачи
Компьютерное пособие по данной теме содержит следующие разделы:
- теоретические данные;
- тестирование;
- поиск;
- сведения о разработчике.
Тестирование и поиск реализовано на DHTML – Dynamic Hyper Text Mark-up Language (динамический HTML) при помощи сценария JavaScript. База вопросов и ответов хранится во внешнем файле и недоступна пользователю из браузера, что позволяет исключить возможность просмотра правильных ответов.
3 Разработка компьютерного учебного пособия
3.1 Описание структуры компьютерного учебного пособия
Данный проект – попытка выделить и объединить отдельные статьи, публикации в единое целое, с максимальной информационной ценностью.
В результате анализа исходного материала из-за довольно «узкой» предметной области и малого распространения материалов по данной теме, удалось сформировать лишь одну главу, в полной мере раскрывающую суть и предмет темы, предоставляющую максимум информации в закономерной последовательности.
«Словарь» – раздел, куда были занесены основные понятия, их определения. Основные термины в других документах имеют гипертекстовые ссылки на словарь, так что в любой момент пользователь может посмотреть значение термина.
«Тестирование» представляет собой набор вопросов, на каждый из которых предлагается несколько вариантов ответов. На первый взгляд, это достаточно просто, но на самом деле несколько похожих, но различных вариантов ответа на вопрос могут ввести человека в заблуждение, и выбрать из них правильный возможно только при подробном изучении сопутствующей теоретической информации по теме.
Возможность быстрого нахождения интересующей информации реализована в разделе «Поиск».
3.2 Разработка интерфейса учебного пособия
Общий вид документа составлен следующим образом. Страница сначала разбивается на два горизонтальных фрейма. Верхний фрейм, занимающий 100 пикселей экрана, содержит название учебника.
Нижний фрейм разбит на два фрейма: левый и правый. Левый фрейм занимает 20% экрана и содержит удобное меню, состоящее из пяти кнопок навигации. Правый фрейм является рабочей областью. Здесь выводится текст разделов, производится тестирование и поиск информации.
Фон отображения информации – светло-серый. Текст отображается крупным шрифтом черным цветом. Цветовая гамма – черно-белая и светло-оранжевая. Яркие «агрессивные» расцветки отсутствуют.
4 Реализация компьютерного учебного пособия
4.1 Обоснование выбора языка программирования
Самый популярный на сегодняшний день язык гипертекстовой разметки – HTML, был создан специально для организации информации, распределенной в сети Интернет, и является одной из ключевых составляющих технологии WWW. С использованием гипертекстовой модели документа способ представления разнообразных информационных ресурсов в сети стал более упорядочен, а пользователи получили удобный механизм поиска и просмотра нужной информации.
HTML позволяет определять оформление элементов документа и имеет некий ограниченный набор инструкций – тэгов, при помощи которых осуществляется процесс разметки. Инструкции HTML, в первую очередь, предназначены для управления процессом вывода содержимого документа на экране программы-клиента и определяют этим самым способ представления документа, но не его структуру.
Данный язык позволяет предоставлять пользователю информацию в удобной форме. Еще одним его достоинством является простота реализации и широкое распространение. Данный язык интегрирован во все известные Интернет-браузеры. Возможность связывания нескольких страниц связками-переходами (так называемыми гиперссылками) позволяет быстро переходить от одной страницы к другой, а также перемещаться на определенное место внутри заданной страницы.
HTML в сочетании с языком программирования JavaScript дает широкие возможности создания интерактивных программ для работы с пользователем в режиме реального времени. Он так же позволяет создавать привлекательный и интуитивно понятный интерфейс путем вставки фона и рисунков, иллюстрирующих и поясняющих смысл изложенного материала.
Добавление к этому набору соглашения о хранении данных XML позволяет создавать динамические масштабируемые страницы, что для данного курсового проекта является просто идеальным.
4.2 Структурная схема взаимодействия HTML-документов
В таблице 4.1 представлено описание файлов, входящих в стандартную поставку.
Таблица 4.1 – Описание HTML-документов
Структурная схема взаимодействия HTML-документов приведена на рисунке 4.1.
SHAPE \* MERGEFORMAT
Рисунок 4.1 – Структурная схема взаимодействия HTML-документов
Основным документом является Index.html, он используется для организации фреймов и отображения первичной информации.
4.3 Методика тестирования
Одна из основных задач при составлении учебников – разработка тестов для проверки учеников на понимание материала. Методика тестирования довольно проста и широко распространена. Её суть заключается в постановке вопросов пользователю и представлении списка возможных правильных ответов. На все задаваемые вопросы можно найти ответы в теоретической части учебника. Тест представляет собой список вопросов и предлагаемых к ним вариантов ответов. Выбор нужного варианта ответа осуществляется с помощью радио-кнопки или флажка, расположенных перед каждым вариантом.
Тестирование реализовано на HTML при помощи сценария JavaScript. База вопросов и ответов хранится во внешнем файле XML и недоступна пользователю из браузера, что позволяет исключить возможность просмотра правильных ответов.
Пользователю случайным образом из всех вопросов БД предоставляются пять. Количество вариантов ответов на них не ограничено (только тем, что было занесено в БД). Вопросы выбираются без повторений, поэтому БД должна содержать, как минимум, пять вопросов (иначе выполнение скрипта зациклится).
Структура XML файла, содержащего БД вопросов меет следующую структуру:
1” value=”j1”/>
…
где TESTING – корневой каталог;
QUESTION – запись одного вопроса;
text – формулировка вопроса;
type – тип вопроса;
ANSWER – вариант ответа;
text=формулировка варианта ответа;
value=количество баллов за ответ.
После того, как из БД XML будут отобраны пять вопросов, они выводятся пользователю. Пользователь выбирает по его мнению правильные ответы и наживает кнопку «ответить». Далее JavaScript проверяет правильность ответов и выводит результат теста (в виде суммы набранных баллов) и заключение о качестве усвоения пользователем материала.
4.4 Методика поиска
Поиск организован с помощью сценария JavaScript и XML базы данных. В XML файл поиска имеет следующую структуру:
Текст, в котором осуществляется поиск
Topic хранит номер абзаца, который будет отображаться в виде ссылки в результатах поиска. Ref хранит ссылку на абзац документа, в котором было найдено совпадение. Раздел содержит текст, по которому будет осуществлен поиск.
Поиск происходит по следующему алгоритму:
1) Организуется цикл перебора всех разделов файла search.xml.
2) В искомом тексте текущего раздела осуществляется поиск заданной строки.
3) Если совпадение найдено, то ссылка, указанная в атрибуте ref помещается на страницу результатов поиска.
4) Переход на пункт 2 пока не будет достигнута последняя запись.
Таким образом, в результате поиска, на экране будет выведен список страниц, на которых было обнаружено совпадение. Далее пользователь может выбрать любую отображенную ссылку, и посмотреть содержимое ссылаемой части теории.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Сегодня развитие науки и техники поставило педагогов в довольно сложное положение: не они, а информационные технологии зачастую диктуют, каким должен быть образовательный процесс, как представлять информацию, в каких объемах и в каком виде. Поэтому самая главная, может, даже первостепенная задача — сделать так, чтобы подходы, технические средства и методы новых образовательных технологий стали близки и понятны преподавателям и техническим специалистам, обеспечивающим образовательный процесс.
Есть основания ожидать, что в перспективе будет появляться все большее число постоянно актуализируемых электронных учебников, в которых воплотятся еще более глубокие изменения, диктуемые цифровыми технологиями информационному обществу. Возможно, в итоге это приведет к новой образовательной парадигме, сущность которой будет заключаться в вытеснении традиционных бумажных учебников, гибкими электронными учебными курсами, которые будут актуализироваться преподавателями перед каждым семестром. Это позволит ликвидировать отставание, порой весьма значительное, содержания учебных материалов от реального положения дел в цифровой вселенной и тем самым повысит уровень образования профессионалов информационной деятельности.
Тем не менее, новые технологии могут стать инструментом решения одной из главных проблем педагогики — создания у студентов тяги к знаниям и желания покорять новые вершины. Есть надежда, что новые технологии увлекут студентов, возродят интерес молодежи к научному знанию.
Результатом проведенной работы является разработанное с помощью языка гипертекстовой разметки HTML учебное пособие «Семейство компьютеров Pentium».
В разработанном электронном учебнике с успехом реализованы практически все перечисленные во введении особенности, что позволяет говорить о высокой эффективности его использования при изучении хронологии развития и совершенствования процессоров семейства Pentium.
Материал в электронном учебнике, благодаря простоте и доступности изложения, рассчитан на широкий круг читателей. Текст снабжен рисунками и таблицами, что также упрощает понимание и усвоение. Ключевые понятия и определения вынесены в специальный словарь, и снабжены подробными пояснениями. Для контроля уровня знаний пользователя реализована автоматическая система тестирования, содержащая вопросы, непосредственно касающиеся изложенного материала. Благодаря интегрированной системе поиска можно без труда отыскать интересующее понятие в учебнике. Кроме всего прочего имеется возможность отправить письмо вопросами и предложениями разработчику ресурса.
В случае продолжения работы над данной системой можно поставить следующие задачи:
— увеличение объема теоретического материала и тестовых вопросов;
— добавление в систему тестирования возможности авторизации пользователя, чтобы вести удаленный контроль над знаниями некоторой группы людей;
— реализация поиска информации по данной теме на других сайтах в Internet.
Программный продукт полностью соответствует требованиям, которые были указаны в техническом задании (см. приложение А).
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1. Методические указания по оформлению студенческих работ для студентов специальностей 7.080403 «Программное обеспечение автоматизированных систем» и 7.080404 «Интеллектуальные системы принятия решений» / Утв. Л.А. Белозерский и др. – Донецк: ДонГИИИ, 2001. – 52 с.
продолжение
--PAGE_BREAK--2. Таненбаум Э. Архитектура компьютера, 4-е изд. – Спб.: Питер, 2003. – 700 с.
3. Статьи с сайта www.atlant.ru
Приложение А
Техническое задание
А.1 Общие сведения А.1.1 Основание для разработки Полное наименование курсового проекта – Разработка учебного пособия «Семейство компьютеров Pentium».
КП проектируется студентом 4-го курса Донецкого государственного института искусственного интеллекта, факультета СКИТ, группы ПО-02а Васильцовым Александром Сергеевичем.
Задание выдано кафедрой технической информатики, по дисциплине «Методы и средства компьютерных информационных технологий».
Плановый срок начала работы по созданию подсистемы 6 марта 2006 года, срок окончания – 16 мая 2006 года.
А.1.2 Назначение и цели создания проекта
Курсовой проект предназначен для первичного ознакомления пользователя с семейством компьютеров Pentium.
Цель создания курсового проекта: освоить данную тему и на основе собственного опыта и справочной информации создать учебное пособие.
А.2 Требования к содержанию
Разработанное виртуальное учебное пособие, должно обеспечивать пользователя достаточным количеством информации.
Пособие должно содержать такие разделы:
- теоретическая часть;
- тестирование;
— глоссарий;
- система поиска информации.
А.2.1 Требования к системе тестирования
Система тестирования должна охватить теоретические данные представленные в курсовом проекте по данной предметной области и реализовать объективную оценку знаний тестируемого пользователя данной системы. Оценка знаний будет проводиться по бальной системе, когда за каждый правильный ответ начисляется один балл.
Тестирование будет проводиться по всем разделам одновременно. Общее количество вопросов в системе 10 (с возможностью простого увеличения БД), из которых 5 случайным образом будут выдаваться на экран пользователю. Результат тестирования будет представлен в виде количества верных ответов и рекомендацией пользователю на основе результата.
А.3 Требования к программному изделию
А.3.1 Требования к функциональным характеристикам
Учебное пособие будет реализовано с помощью HTML технологии с использованием скрипт-вставок JavaScript. БД вопросов и текстовой информацией для поиска будет храниться в формате XML.
Учебное пособие должно иметь эргономичный интерфейс, что подразумевает подборку удобочитаемых шрифтов, «спокойной» цветовой палитры, обеспечение последовательности изложения текстовой и графической информации.
Учебное пособие должно иметь четкую структуру, что подразумевает его разделение на темы и подтемы. В связи со структурированием информации, содержащейся в справочнике, должна быть обеспечена удобная навигация по справочнику. Под навигацией понимается наличие перекрестных ссылок. Также пользователю может быть предоставлен список ссылок и литературных источников по данной тематике в целом и по разделам в частности, если пользователю понадобится более подробно изучить тему или раздел.
А.3.2 Требования к программно-информационной совместимости
Для нормальной работы справочника необходимо наличие на компьютере пользователя операционной системы Windows 9x/NT/2000/XP/2003 и браузера Internet Explorer 6+, Netscape 5+ или Opera 6+.
А.3.3.Требования к аппаратным средствам
Для запуска приложение необходимо наличие IBM-совместимого компьютера с процессором Pentium2 / Athlon и SVGA монитора с поддержкой разрешения 800х600 (рекомендуется 1024х768) в режиме HiColor или TrueColor.
А.3.4 Требования к технической документации
Курсовой проект сопровождается пояснительной запиской, в составе:
— постановка задачи;
— способ реализации справочника;
— описание структуры справочника;
— техническое задание;
— руководство пользователя;
— листинги программных модулей.
А.4 Стадии и этапы разработки ПП
Стадии и этапы разработки ПП представлены в таблице А.4.1.
Таблица А.4.1- Стадии и этапы разработки ПП
№
Этапы работы
Срок
выполнения, недели
1.
Определение темы. Формулировка постановки задачи. Определение исходных данных.
1 – 2
2.
Составление технического задания 3
3.
Поиск, изучение и отбор теоретического материала и иллюстраций.
4 – 6
4.
Разработка программы
7 – 9
5.
Комплексная отладка и тестирование
10 – 11
6.
Оформление пояснительной записки
12 – 13
7.
Защита курсового проекта
14
А.5 Порядок контроля и приема
Курсовой проект принимает комиссия в составе двух человек – руководителей по данному проекту. Перед непосредственной защитой программного продукта на кафедру сдается пояснительная записка, одним из элементов которой является данное техническое задание.
Приложение В
Руководство пользователя
В.1 Общие сведения
Разработанное учебное пособие «Семейство компьютеров Pentium» предоставляет пользователю справочную информацию о семействе компьютеров Pentium и хронологии их развития.
Данное учебное пособие имеет удобный графический интерфейс. При запуске Index.html появляется главная страница, содержащая ссылки на все разделы, необходимые для работы с учебным пособием.
В.2 Установка компьютерного учебного пособия
Для работы со справочником требуется наличие на компьютере Интернет-обозревателя Internet Explorer версии 5.0 или выше либо аналогичные ему Интернет-обозреватели (например, Opera или Netscape Navigator).
Установка справочника не требует инсталляции, достаточно скопировать инсталляционные файлы в любой каталог и загрузить файл Title.html в Интернет-обозревателе.
В.3 Работа с пособием
После запуска файла Index.html, наше учебное пособие готово к работе. На рисунке Б.1 (см. приложение Б) представлен внешний вид справочника после его запуска. Для начала изучения теоретического материала необходимо в левом фрейме выбрать соответствующий раздел (см. рисунок Б.2 в приложении Б). При выборе раздела в правом фрейме появится его содержимое. Теоретический материал содержит ссылки в глоссарий на основные понятия по теме (рисунок Б.2).
Для проверки полученных знаний, в данном пособии, предусмотрена система тестирования (рисунок Б.3). При выборе в верхнем горизонтальном окне ссылки «тестирование», в основном окне появится список вопросов и варианты ответа на них. Для ответа необходимо отметить варианты ответа на вопрос и нажать кнопку «ответить».
Для использования раздела «поиск» следует ввести в поле, находящееся в верхнем углу страницы, слово или фразу, которую необходимо найти и нажать кнопку «найти». Будет произведен поиск по теоретической информации и выдан список ссылок на фрагменты теории, которые содержат искомую строку
Выход из приложения осуществляется при нажатии на кнопку закрытия документа.
Приложение Г
Листинг программы
Title.html:
Стартовая страница
Index.html:
Сайт, посвященный обзору семейства процессоров Pentium
Logo.html:
Theory.html:
Семейство компьютеров Pentium
В 1968 году Роберт Нойс, изобретатель кремниевой интегральной схемы, Гордон Мур, автор известного закона Мура , и Артур Рок, капиталист из Сан-Франциско, основали корпорацию Intel для производства компьютерных микросхем. За первый год своего существования корпорация продала микросхем всего на $3000, но потом объем продаж компании заметно увеличился.
В конце 60-х годов калькуляторы представляли собой большие электромеханические машины размером с современный лазерный принтер и весили около 20 кг. В сентябре 1969 года японская компания Busicom обратилась к корпорации Intel с просьбой выпустить 12 несерийных микросхем для электронной вычислительной машины. Инженер компании Intel Тед Хофф, назначенный на выполнение этого проекта, решил, что можно поместить 4-битный универсальный процессор на одну микросхему, которая будет выполнять те же функции и при этом окажется проще и дешевле. Так в 1970 году появился первый процессор на одной микросхеме, процессор 4004 на 2300 транзисторах.
Заметим, что ни Intel, ни Busicom не имели ни малейшего понятия, какое грандиозное открытие они совершили. Когда компания Intel решила, что стоит попробовать использовать процессор 4004 в других разработках, она предложила купить все права на новую микросхему у компании Busicom за $60000, то есть за сумму, которую Busicom заплатила Intel за разработку этой микросхемы. Busicom сразу приняла предложение Intel, и Intel начала работу над 8-битной версией микросхемы 8008, выпущенной в 1972 году.
Компания Intel не ожидала большого спроса на микросхему 8008, поэтому она выпустила небольшое количество этой продукции. Ко всеобщему удивлению, новая микросхема вызвала большой интерес, поэтому Intel начала разработку еще одного процессора, в котором предел в 16 Кбайт памяти (как у процессора 8008), навязываемый количеством внешних выводов микросхемы, был преодолен. Так появился небольшой универсальный процессор 8080, выпущенный в 1974 году. Как и PDP-8, он произвел революцию на компьютерном рынке и сразу стал массовым продуктом: только компания DEC продала тысячи PDP-8, a Intel — миллионы процессоров 8080.
В 1978 году появился процессор 8086 — 16-битный процессор на одной микросхеме. Процессор 8086 был во многом похож на 8080, но не был полностью совместим с ним. Затем появился процессор 8088 с такой же архитектурой, как и у 8086. Он выполнял те же программы, что и 8086, но вместо 16-битной шины у него была 8-битная, из-за чего процессор работал медленнее, но стоил дешевле, чем 80861. Когда IBM выбрала процессор 8088 для IBM PC, эта микросхема стала эталоном в производстве персональных компьютеров.
Ни 8088, ни 8086 не могли обращаться к более 1 Мбайт памяти. К началу 80-х годов это стало серьезной проблемой, поэтому компания Intel разработала модель 80286, совместимую с 8086. Основной набор команд остался в сущности таким же, как у процессоров 8086 и 8088, но память была устроена немного по-другому, хотя и могла работать по-прежнему из-за требования совместимости с предыдущими микросхемами. Процессор 80286 использовался в IBM PC/AT и в моделях PS/2. Он, как и 8088, пользовался большим спросом (главным образом потому, что покупатели рассматривали его как более быстрый процессор 8088).
Следующим шагом был 32-битный процессор 80386, выпущенный в 1985 году. Как и 80286, он был более или менее совместим со всеми старыми версиями. Совместимость такого рода оказывалась благом для тех, кто пользовался старым программным обеспечением, и некоторым неудобством для тех, кто предпочитал современную архитектуру, не обремененную ошибками и технологиями прошлого.
Через четыре года появился процессор 80486. Он работал быстрее, чем 80386, мог выполнять операции с плавающей точкой и имел 8 Кбайт кэш-памяти . Кэш-память используется для того, чтобы держать наиболее часто используемые слова внутри центрального процессора и избегать длительного доступа к основной (оперативной) памяти. Иногда кэш-память находится не внутри центрального процессора, а рядом с ним. 80486 содержал встроенные средства поддержки многопроцессорного режима, что давало производителям возможность конструировать системы с несколькими процессорами.
В этот момент Intel, проиграв судебную тяжбу по поводу нарушения правил наименования товаров, выяснила, что номера (например, 80486) не могут быть торговой маркой, поэтому следующее поколение компьютеров получило название Pentium (от греческого слова ЛЕУТЕ — пять). В отличие от 80486, у которого был один внутренний конвейер, Pentium имел два, что позволяло работать ему почти в два раза быстрее.
Когда появилось следующее поколение компьютеров, те, кто рассчитывал на название Sexium (sex по-латыни — шесть), были разочарованы. Название Pentium стало так хорошо известно, что его решили оставить, и новую микросхему назвали Pentium Pro. Несмотря на столь незначительное изменение названия, этот процессор очень сильно отличался от предыдущего. У него была совершенно другая внутренняя организация, и он мог выполнять до пяти команд одновременно.
Еще одно нововведение у Pentium Pro — двухуровневая кэш-память. Процессор содержал 8 Кбайт памяти для часто используемых команд и еще 8 Кбайт для часто используемых данных. В корпусе Pentium Pro рядом с процессором (но не на самой микросхеме) находилась другая кэш-память в 256 Кбайт.
Вслед за Pentium Pro появился процессор Pentium II, по существу такой же, как и его предшественник, но с особой системой команд для мультимедиа-задач (ММХ — multimedia extensions). Эта система команд предназначалась для ускорения вычислений, необходимых при воспроизведении изображения и звука. При наличии ММХ специальные сопроцессоры были не нужны. Данные команды имелись в наличии и в более поздних версиях Pentium, но их не было в Pentium Pro. Таким образом, компьютер Pentium II сочетал в себе функции Pentium Pro с мультимедиа-командами.
В начале 1998 года Intel запустил новую линию продукции под названием Celeron. Celeron имел меньшую производительность, чем Pentium II, но зато стоил дешевле. Поскольку у компьютера Celeron такая же архитектура, как у Pentium II, мы не будем обсуждать его в этой книге. В июне 1998 года компания Intel выпустила специальную версию Pentium II — Хеоп. Он имел кэш-память большего объема, его внутренняя шина работала быстрее, были усовершенствованы средства поддержки многопроцессорного режима, но во всем остальном он остался обычным Pentium II, поэтому мы его тоже не будем обсуждать. Компьютеры семейства Intel показаны в табл. 1.4.
продолжение
--PAGE_BREAK--