close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Киреев Александр Владимирович. Онлайн-сервис разработки мультимедийных образовательных курсов

код для вставки
АННОТАЦИЯ
ВКР 60 с., 38 рис., 5 табл., 12 источников.
МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ КУРСЫ, ОНЛАЙН-СЕРВИС,
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ, РАЗРАБОТКА ОНЛАЙН-СЕРВИСА.
Выпускная квалификационная работа посвящена онлайн-сервису
разработки мультимедийных образовательных курсов.
В первой главе содержится информация об анализе предметной
области, технологии создания мультимедийных образовательных
информационных ресурсов, проведении обзора аналогов разрабатываемого
сервиса, построении модели процессов предметной области и определении
функциональных требований к разрабатываемому сервису.
Во второй главе содержится информация о выборе инструментальных
средств реализации онлайн сервиса, концептуальном проектировании базы
данных. Рассматривается обеспечение целостности данных, алгоритмы
работы сервиса, логика диалога с пользователем.
В третьей главе содержится информация о реализация онлайн сервиса
разработки мультимедийных образовательных курсов.
8
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
5
1 АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
7
1.1 Технология создания мультимедийных образовательных
информационных ресурсов
7
1.2 Электронные образовательные ресурсы, создаваемые на базе
информационных образовательных технологий
9
1.3 Обзор аналогов разрабатываемого сервиса
13
1.4 Построение модели процессов предметной области
20
1.4 Определение функциональных требований к разрабатываемому сервис 32
2 РАЗРАБОТКА ОНЛАЙН СЕРВИСА РАЗРАБОТКИ
МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
34
2.1 Выбор инструментальных средств реализации онлайн сервиса
34
2.2 Концептуальное проектирование базы данных
36
2.3 Обеспечение целостности данных
43
2.6 Алгоритмы работы сервиса
45
2.7 Разработка логики диалога пользователя
48
3 РЕАЛИЗАЦИЯ ОНЛАЙН СЕРВИСА РАЗРАБОТКИ
МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
66
УДОСТОВЕРЯЮЩИЙ ЛИСТ № 120890/п
68
ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОКУМЕНТА
НА ЭЛЕКТРОННОМ НОСИТЕЛЕ
69
9
ВВЕДЕНИЕ
Мультимедийные технологии обогащают процесс обучения, позволяют
сделать обучение более эффективным, вовлекая в процесс восприятия
учебной информации большинство чувственных компонент обучаемого.
Сегодня мультимедиа-технологии – это одно из перспективных направлений
информатизации учебного процесса. Совершенствование программного и
методического
обеспечения,
материальной
базы
позволяет
успешно
применять современные информационные технологии в организации
процесса образования.
Мультимедиа технологии интегрируют в себе мощные распределенные
образовательные ресурсы, они могут обеспечить среду формирования и
проявления ключевых компетенций, к которым относятся в первую очередь
информационная и коммуникативная. Имеющиеся программные продукты, в
том числе готовые электронные учебники и книги, а так же собственные
разработки позволяют учителю повысить эффективность обучения.
Сочетание мультимедиа ресурсов и сети Интернет позволяют
организовать
в
современном
мире
методику
проведения
онлайн-
тестирований при помощи использования мультимедийных образовательных
информационных ресурсов. Актуальность данного метода основывается на
комплектации тестируемой аудитории из круга заинтересованных лиц,
каждый из которых при этом может находиться в совершенно разных местах
земного шара. Тестирование представляет собой реализацию асинхронного
взаимодействия
между
обучающимся
и
преподавателем,
поскольку
подразумевает самостоятельное знакомство студента с предлагаемыми
материалами по выбранному разделу курса, и последующую проверку
полученных знаний при помощи тестирования.
Современная реализация процедуры тестирования должна отвечать
требованиям по учету специфики тестов, возможностью использования
мультимедиа
ресурсов
при
проведении
тестирования,
отслеживанию
10
прогресса и успешности выполнения заданий студентами, а также по
формированию
тестирований.
отчетной
Поэтому
документации
на
текущий
по
результатам
момент
проведения
разработка
платформ
тестирования, отвечающих приведенным требованиям, является актуальной
проблемой. В связи с этим, темой данной выпускной квалификационной
работы
является
«онлайн
сервис
разработки
мультимедийных
образовательных ресурсов».
Целью выпускной работы является разработка данного онлайн сервиса
разработки
мультимедийных
полностью
удовлетворял
образовательных
поставленным
ресурсов,
требованиям
к
который
бы
проведению
тестирований с использованием мультимедийных образовательных ресурсов.
Основными
задачами,
решаемыми
в
рамках
выпускной
квалификационной работы, являются:
− анализ предметной области;
− обзор аналогов разрабатываемого сервиса;
− построение процессов предметной области в нотации IDEF0;
− определение функциональных
требования к разрабатываемому
онлайн сервису в виде use-case диаграммы;
− определение инструментальных средств реализации онлайн сервиса;
− концептуальное проектирование базы данных с определением
политик безопасности и обеспечения целостности;
− разработка алгоритмов работы сервиса и алгоритмы обработки
данных;
− разработка пользовательского интерфейса онлайн сервиса и логики
диалога пользователя в виде транзитивных сетей;
− описание реализованного онлайн сервиса и приведение примеров его
работы.
11
1 АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
1.1 Технология создания мультимедийных образовательных
информационных ресурсов
Образовательный информационный ресурс можно рассматривать как
один из видов информационных ресурсов, следовательно, все понятия
жизненного цикла к нему применимы, но со своей спецификой, которая
связана
с
педагогической
направленностью
разрабатываемых
образовательных информационных ресурсов (далее ОИР). Педагогическое
проектирование
должно
информационного
обеспечить
ресурса,
развитие
образовательного
обеспечивающего
полноценную
информационную поддержку управления заданным уровнем образования и,
следовательно, подразумевает:
− разработку педагогических принципов создания ОИР, в том числе,
выделение основных элементов мониторинга;
− выработку общих принципов построения компонентов ОИР;
− стандартизацию
интерфейсов
пользователей
с
точки
зрения
психолого-педагогических требований;
− согласование процедуры регистрации и контроля пользователя при
работе с ОИР.
Качество информационных ресурсов и охват ими потребностей
системы образования становятся определяющими факторами в условиях
широкого использования информационных технологий, включая методы и
средства электронного обучения.
Одним из важных аспектов деятельности информационных систем
является обеспечение жизненного цикла информационных ресурсов. В
большинстве систем информационные ресурсы не представляют собой
застывшие необрабатываемые объекты. Над ними исполняются операции,
которые могут менять их состояния, значения их параметров, создавать
новые ресурсы, передавать их для исполнения работ другим пользователям и
12
в другие системы. У информационных ресурсов есть определенный
жизненный цикл [12].
Механизмы обеспечения жизненного цикла в первую очередь
необходимы:
− для
поддержания
необходимой
функциональности
системы,
связанной с использованием ресурсов пользователями, их изменением,
генерацией новых ресурсов, временными связями между ресурсами;
− для
точного
понимания
смысла
информационных
ресурсов,
связанного с их текущим состоянием и факторами, обусловившими это
состояние;
− для обеспечения корректности и целостности информационного
пространства, связанного с жизненными циклами ресурсов;
− для направления хода работ по обработке информационных ресурсов,
указания возможных или необходимых дальнейших действия пользователю
системы;
− для координации работы пользователей или информационных
систем;
− для мониторинга текущего состояния работ над информационными
ресурсами.
Исследования показали, что одним из основных этапов жизненного
цикла ОИР является этап педагогического проектирования. Проектирование
обучающих
программ
-
это
многоуровневый
процесс.
Выделяются
следующие уровни:
− концептуальный;
− технологический;
− операциональный;
− уровень реализации.
Для улучшения понимания материала есть возможность создавать
анимационные элементы c использованием технологии Macromedia Flash.
13
Используя возможности Flash-технологий можно создавать электронные
учебники, виртуальные лабораторные работы, демонстрации, интерактивные
мультимедиа-презентации.
1.2 Электронные образовательные ресурсы, создаваемые на базе
информационных образовательных технологий
Электронные образовательные ресурсы (ЭОР), создаваемые на базе
информационных
сложный
образовательных
продукт,
содержащий
технологий,
представляют
систематизированный
собой
материал
по
соответствующей научно-практической области знаний и интегрирующий
достижения
современной
техники,
научного
содержания
учебной
дисциплины, методики обучения, а также дизайна и художественных
качеств.
Построение
учебного
процесса
на
их
основе
направлено
на
актуализацию новых возможностей в управлении учебной деятельностью
студентов, расширение арсенала методологических приемов преподавания,
рост индивидуализации обучения, самостоятельности обучаемых и т.д.
Электронные образовательные ресурсы разрабатываются в рамках
методической
работы,
предусмотренными
индивидуальными
планами
преподавателей, либо в рамках специального заказа (договора подряда).
Разработка электронных образовательных ресурсов является проектной
деятельностью; определение сроков разработки, четкая постановка задач,
выделение роли заказчика и руководителя проекта являются обязательными
условиями выполнения разработки.
При создании электронных образовательных ресурсов (далее ЭОР),
прежде
всего,
должна
быть
решена
проблема
педагогической
целесообразности их разработки.
В условиях неконтактного обучения высокое качество подготовки
выпускников вузов может оказаться проблематичным, если не будет решен
вопрос о создании на базе информационно-образовательных технологий
14
таких моделей обучения, которые позволят использовать все преимущества
компьютеризации учебного процесса, и, одновременно, обеспечивать
профессиональное и личностное развитие выпускников вузов.
Разработка
ЭОР
подразумевает
создание
специализированной
информационно-образовательной среды, которая сможет взять на себя
функции не только управления процессом обучения, но также – организации
творческой деятельности обучаемых, формирования у них познавательной
активности и профессионально ориентированной мотивации.
Соответственно,
при
разработке
новой
информационно-
образовательной среды необходимо ориентироваться на инновационные
преобразования в области высшего профессионального образования и,
прежде
всего,
на
компетентностного,
утверждение
в
проектного,
современной
личностно
высшей
школе
ориентированного
деятельностного и модульного подходов, а именно:
− на необходимость формирования на базе высоких образовательных
технологий предметно-профессиональных и социально значимых качеств
личности выпускника вуза – будущих профессиональных компетенций;
− на создание на базе информационно-образовательных технологий
психолого-педагогических условий, обеспечивающих наполнение процесса
обучения личностным смыслом и помогающих студентам в полной мере
раскрываться в качестве субъекта учебно-познавательной деятельности;
− на
переход
алгоритмизированных,
дидактического
от
преимущественно
программных
процесса
на
базе
форм
и
регламентированных,
методов
организации
информационно-образовательных
технологий к развивающим, исследовательским, поисковым формам,
обеспечивающим порождение познавательных мотивов, интереса к будущей
профессиональной деятельности, творческой активности у студентов.
15
Новая
информационно-образовательная
среда
должна
обладать
следующими особенностями:
1. Преимущественными
технологиями
и
формами
организации
образовательного процесса при ее создании должны быть выбраны те из них,
которые обеспечивают позицию сотрудничества преподавателя и студентов,
а именно: модульно-рейтинговая система обучения, технология контекстного
обучения, технология проектного и проблемного обучения и др., которые
ориентированы на активную самостоятельную деятельность обучаемого.
2. В этой среде должна быть обеспечена возможность значительного
расширения
круга
использования
личностно
ресурсов
и
социально
информационных
важных
задач
технологий.
за
счет
Предпочтение
отдается более трудным обучающим задачам или заданиям, несмотря на то,
что они могут вызывать затруднения и ошибки при решении: многие из
ошибок активизируют творческий потенциал учащихся и положительно
сказываются на развитии их способностей, а также на мотивационной сфере.
3. Предпочтительным для новой образовательной среды на базе
средств ИКТ является создание и реализация обучающей модели, в которой
профессиональное образование строится как пространство имитационного
воспроизведения различных профессиональных ситуаций, в ходе которого
формируются компетентные специалисты, способные сами создавать новые
типы и структуры деятельностей.
4. В новой информационно-образовательной среде рекомендуется
использовать
средства
компьютерного
контроля
для
организации
постоянного самоконтроля и самооценки студентами своей учебной
деятельности и учебных достижений. Это, с одной стороны, служит важным
средством мотивации и, с другой стороны, обеспечивает результативность
самостоятельной учебной работы (в частности, по решению учебных задач),
направляемой предлагаемыми компьютером оценками.
5. Важным
условием
успешного
формирования
всех
типов
образовательных результатов на базе информационно-коммуникативных
16
технологий является увеличение доли самостоятельной работы студентов;
особое значение при этом приобретают интерактивные формы организации
их
деятельности
(игровая,
учебно-игровая,
коллективная,
групповая,
индивидуальная).
6. Рекомендуется организация новой образовательной системы по
сетевому
принципу,
соответствии
с
который
обеспечивает
принципами
ее
функционирование
соорганизации,
актуальными
в
для
постиндустриального информационного общества. Считается, что именно
сетевая форма организации обучения может в полной мере реализовывать
возможности, необходимую структуру и логику (культурную событийность)
образовательной траектории обучающегося. В такой форме организации
образовательной
деятельности
студентов
ситуации
самоопределения,
самопроектирования и самоорганизации становятся не побочным, а
проектируемым эффектом образования.
Помимо использования интерактива, качество ЭОР определяется
включением в модель обучения новых педагогических инструментов, а
именно:
− мультимедиа-технолоогий (аудиовизуальное преставление фрагмента
реального или воображаемого мира);
− моделинга
(имитационное
моделирование
с
аудиовизуальным
отражением изменений сущности, вида, качеств объекта);
− телекоммуникаций.
Организация диалога также активно вовлекает обучаемых в учебный
процесс, стимулирует и создает условия для самостоятельной работы.
Иначе говоря, новая образовательная среда на базе информационнообразовательных технологий в состоянии инициировать деятельность, в
которой
студенты
сами
могут
конструировать
свои
знания,
а
не
воспринимать мир таким, каким его интерпретирует для них учебник и
преподаватель и тем самым рассматриваются как системы (модели)
развивающегося образования.
17
1.3 Обзор аналогов разрабатываемого сервиса
Автоматизация процессов организации образовательного процесса при
помощи мультимедиа ресурсов обусловлена получением моментального
доступа к запрашиваемой информации, и хранением и обработкой данных о
группах обучающихся и прогрессе их обучения в электронном виде.
В любой отрасли есть потребность организации хранения, обработки и
доступа к данным, а также получение статистической информации по
требуемым критериям. Данные процессы можно автоматизировать, и в этом
помогают базы данных.
База данных – представленная в объективной форме совокупность
самостоятельных материалов, систематизированных таким образом, чтобы
эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной
вычислительной машины (ЭВМ).
В ходе анализа рынка продуктов было выявлено большое количество
сервисов, позволяющих организовать процессы удаленного тестирования для
групп и отдельных людей. В связи с этим было принято рассмотреть
наиболее популярные из данных решений, на предмет соответствия
требованиям, предъявляемым к сервису разработки мультимедийных
образовательных ресурсов.
Рассматриваемыми аналогами являются решения «Google формы» с
дополнительным плагином «Flubaroo», сервис «Webanketa», сервис «Мастертест» и «Сервис он-лайн тестирования» компании ArtProject.
Google Формы – часть офисного инструментария Google Drive.
Пожалуй, это один из самых быстрых и простых способов создать свой опрос
или тест: пишем задание, выбираем тип ответа (выбор из нескольких
вариантов, написание собственного) – готово! Получившийся тест можно
отправить студентам по электронной почте или встроить на свой сайт с
помощью специального кода.
Плагин
Flubaroo
представляет
собой
бесплатный
работающий совместно с Формами Google, который позволяет
инструмент,
18
− проверить ответы учащихся на вопросы теста;
− получить отчет и анализ успеваемости по каждому учащемуся:
а) количество правильных ответов;
б) % правильных ответов;
в) на какие вопросы даны правильные/неправильные ответы;
− получить отчет по каждому вопросу:
а) % правильных ответов учащихся;
б) специальным образом выделены вопросы, на которые меньше
всего дано правильных ответов;
в) отправить учащимся оценки с их результатами теста и ключем
к тесту.
Интерфейс Google форм с использованием плагина Flubaroo приведен
на рисунке 1.
Рисунок 1 – Интерфейс Google форм с использованием плагина
Flubaroo
Недостатком данного решения является привязка к конкретному
табличному
сервису
«Google-формы»,
что
затрудняет
использование
мультимедиа-ресурсов для организации образовательного процесса. Данный
19
сервис вкупе с плагином Flubaroo позволяет бесплатно и эффективно
организовывать проведение процессов тестирования групп учащихся, но весь
образовательный процесс представлен и ограничен табличным интерфейсом
и показателями. Также стоит отметить затруднительность импорта данных из
специализированных программ вузов в данный сервис.
Следующим рассмотренным решением является сервис «Webanketa».
Сервис Webanketa помогает создавать и проводить приватные и
публичные опросы, анкетирования и голосования. Работая на сервисе,
желательно
пройти
регистрацию.
Создавать
опросы
могут
также
незарегистрированные пользователи. Но важно помнить! Если анкета будет
создана без регистрации, то она может просто потеряться, т.к. не будет
привязана ни к какому пользователю.
Основные достоинства:
− простой интерфейс с возможностью контролировать каждое слово в
вашей анкете;
− упрощенный вывод результатов голосований;
− поддержка многоязычных опросов;
− поддержка частных (защита паролем и уникальной ссылкой) и
публичных анкет;
− возможность скачать результирующие данные (полный список
респондентов, каждого респондента или общей статистики) для более
детального анализа в удобной для вас программе.
Интерфейс сервиса Webanketa представлен на рисунке 2.
Данное решение не подходит для организации образовательного
процесса, поскольку не поддерживает организацию и хранение данных о
группах учащихся и получении статистических данных об успешности и
прогрессе прохождения тестирований обучающимися. Данный сервис
больше подходит для индивидуального использования или для организации
тестирования в кабинете информатики образовательных учреждений, где
педагог лично сможет контролировать прохождение. Также стоит отметить
20
затруднительность импорта данных из специализированных программ вузов
в данный сервис.
Рисунок 2 - Интерфейс сервиса Webanketa
Следующим рассмотренным решением является сервис «Мастер-тест».
Мастер-Тест это бесплатный интернет сервис, который позволяет
создавать тесты. Данный сервис позволяет создавать как онлайн тесты так и
скачивание тестов и их дальнейшее прохождение тест без подключения к
интернету.
Для
этого
не
требуется
устанавливать
на
компьютер
дополнительные программы.
Данный сервис является образовательным. На страницах сервиса
отсутствует
посторонняя
информация,
которая
будет
отвлекать
от
прохождения теста. Основная идея сервиса — проводить интерактивное
тестирование знаний студентов и учеников.
21
Сервис предназначен для создания и прохождения любых видов
тестирования, но в первую очередь ориентирован на потребности педагогов и
студентов.
Интерфейс сервиса «Мастер-тест» представлен на рисунке 3.
Рисунок 3 – Интерфейс сервиса Мастер-тест
Данное решение также не подходит для организации образовательного
процесса, поскольку не поддерживает организацию и хранение данных о
группах учащихся и получении статистических данных об успешности и
прогрессе прохождения тестирований обучающимися. Данный сервис не
поддерживает разработку пользовательских тестов, поэтому подходит
исключительно для индивидуального использования, чтобы проверить
уровень собственных знаний на основании предлагаемых тестов.
Последним рассмотренным решением является «Сервис он-лайн
тестирования» разработчика «ARTproject».
Данный сервис является дополнением к модулю дистанционного
обучения
и
предназначен
для
проведения
онлайн
тестирования
с
последующей оценки знаний сдающего. Перед началом тестирования
каждому пользователю отправляются на e-mail персональные данные для
авторизации в виде пары “логин/пароль”. После авторизации пользователь
попадает в личный кабинет, где ему отображается список назначенных
22
тестов. Если тестирование имеет ограниченной срок сдачи, то в интерфейсе
отображается дата, до которой необходимо пройти тестирование.
Основные функциональные особенности сервиса:
− система рассылки приглашений на прохождение тестирования;
− модуль по загрузке и управления вопросами через Excel;
− модуль проведения тестирования;
− модуль статистики и оценки уровня аттестуемого;
− сервис по генерации сертификатов.
Интерфейс решения «Сервис он-лайн тестирования» представлен на
рисунке 4.
Рисунок 4 – Интерфейс решения «Сервис он-лайн тестирования»
Данный
сервис
не
полностью
удовлетворяет
поставленным
требованиям, поскольку не позволяет использовать мультимедиа-ресурсы
для организации тестирования. Стоит отметить, что данный аналог обладает
сравнительно большим потенциалом в сравнении с рассмотренными
решениями, и позволяет организовывать тестирование различных групп
обучающихся с предоставлением статистики, однако это решение также
является и единственным платным из рассмотренных. Также стоит отметить
23
затруднительность импорта данных из специализированных программ вузов
в данный сервис.
Сравним приведенные выше решения по параметрам, предъявляемым к
разрабатываемому сервису, приведенным в таблице 1.
Таблица 1 – Сравнительная таблица рассмотренных аналогов
1
Возможность
создания тестов
Тестирования по
разделам курсов
Google
Сервис
Сервис
«Сервис он-
Разрабат
формы
«Weban
«Мастер
лайн
ываемый
Flubaroo
keta»
-тест»
тестирования»
сервис
2
3
3
4
5
+
+
+/–
+
+
+
–
–
+
+
+/–
+
–
+
+
–
–
–
–
+
–
–
–
–
+
Возможность
установки
критериев
тестирования
Поддержка
использования
мультимедиаматериалов
Возможность
объединения со
специализирова
нными
системами вузов
24
Продолжение таблицы 1
1
2
3
3
4
5
+
–
–
+
+
Получение
статистики по
обучающимся
После проведения сравнительного анализа можно сделать вывод, что
рассмотренные аналоги не позволяют в полной мере соответствовать
поставленным требованиям, что обуславливает актуальность разработки.
1.4 Построение модели процессов предметной области
На начальных этапах создания сервиса необходимо построить модель
автоматизируемых процессов предметной области. Такая модель должна
быть адекватна предметной области, следовательно, она должна содержать в
себе знания всех участников бизнес-процессов организации.
Процесс моделирования какой-либо системы в IDEF0 начинается с
определения контекста, т. е. наиболее абстрактного уровня описания системы
в целом. Каждая модель должна иметь контекстную диаграмму верхнего
уровня, на которой объект моделирования представлен единственным
блоком с граничными стрелками. Под субъектом понимается сама система,
при этом необходимо определить, что будет рассмотрено как компоненты
системы, а что как внешнее воздействие [3,4].
Диаграммы стандарта IDEF0 отвечают на основные вопросы:
− Какие данные являются исходными (входными)?
− Какое действие выполняется над исходными данными?
− Кто выполняет данное действие?
− Какими правилами руководствуется исполнитель при выполнении
действий?
− Что является результатом работы (выходные данные)?
25
Модель процессов предметной области реализована в нотации IDEF0 в
системе Ramus.
Из-за специфики создаваемого сервиса было принято решение
представить
моделируемый
процесс
с
точки
зрения
двух
разных
пользователей – преподавателя (пользователя с возможностью создания
тестирований) и обучающегося (пользователя, который может проходить
тесты по приглашениям от преподавателей).
Графически контекстная диаграмма моделируемого процесса с точки
зрения пользователя «преподаватель» представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 – Контекстная диаграмма моделируемого процесса с точки зрения
пользователя «преподаватель»
Выделим главную функцию данного уровня «Автоматизировать
процесс проведения тестирования для преподавателя». Входные данные –
данные
преподавателя,
данные
обучающихся,
данные
тестирования.
Потоками управления являются регламент сервиса и нормативные акты.
Механизмы – администратор и преподаватель. Выходные данные –
зарегистрированный преподаватель, зарегистрированное тестирование и
отчет о проведении тестирования.
26
Далее рассмотрена декомпозиция процесса «Автоматизировать процесс
проведения тестирования для преподавателя» (рисунок 6). На ней
представлены
блоки
«Зарегистрировать
тестирование»,
«Провести
тестирование»
преподавателя»,
и
«Обработать
«Создать
результаты
тестирования».
Рисунок 6 – Декомпозиция процесса «Автоматизировать процесс проведения
тестирования для преподавателя»
Для процесса «Зарегистрировать преподавателя» входными данными
являются
данные
нормативные
преподавателя.
акты
и
Потоками
регламент
сервиса.
управления
являются
Механизмами
являются
администратор и преподаватель. Выходные данные – зарегистрированный
преподаватель.
Для процесса «Создать тестирование» входными данными являются
зарегистрированный преподаватель и данные тестирования. Потоком
управления
является
регламент
сервиса.
Механизмом
является
преподаватель. Выходные данные – зарегистрированное тестирование.
Для процесса «Провести тестирование» входными данными являются
зарегистрированное
тестирование
и
данные
обучающегося.
Потоком
27
управления
является
регламент
сервиса.
Механизмом
является
преподаватель. Выходные данные – результаты тестирования.
Для процесса «Обработать результаты тестирования» входными
данными являются результаты тестирования. Потоком управления является
регламент сервиса. Механизмом является преподаватель. Выходные данные
– отчет о проведении тестирования.
Далее
рассмотрена
декомпозиция
процесса
«Зарегистрировать
преподавателя» (рисунок 7). На ней представлены блоки «Отправить заявку о
регистрации
учетной
записи
преподавателя»,
«Выслать
ссылку
для
активации учетной записи преподавателя на e-mail» и «Активировать
учетную запись преподавателя».
Рисунок 7 – Декомпозиция процесса «Зарегистрировать преподавателя»
Для процесса «Отправить заявку о регистрации учетной записи
преподавателя» входными данными являются данные преподавателя.
Потоками управления являются нормативные акты и регламент сервиса.
Механизмом является преподаватель. Выходные данные – данные учетной
записи.
Для процесса «Выслать ссылку для активации учетной записи
преподавателя на e-mail» входными данными являются данные учетной
28
записи. Потоками управления являются нормативные акты и регламент
сервиса. Механизмом является администратор. Выходные данные – данные
учетной записи.
Для
процесса
«Активировать
учетную
запись
преподавателя»
входными данными являются данные учетной записи. Потоком управления
является регламент сервиса. Механизмом является преподаватель. Выходные
данные – зарегистрированный преподаватель.
Далее рассмотрена декомпозиция процесса «Создать тестирование»
(рисунок 8). На ней представлены блоки «Внести тематику и предметную
область тестирования», «Внести вопросы тестирования и примечания для
обучающихся», «Зарегистрировать тест в сервисе».
Рисунок 8 – Декомпозиция процесса «Создать тестирование»
Для процесса «Внести тематику и предметную область тестирования»
входными данными являются зарегистрированный преподаватель и данные
тестирования. Потоком управления является регламент сервиса. Механизмом
является преподаватель. Выходные данные – новое тестирование.
Для процесса «Внести вопросы тестирования и примечание для
обучающихся»
входными
данными
являются
новое
тестирование,
зарегистрированный преподаватель и данные тестирования. Потоком
29
управления
является
регламент
сервиса.
Механизмом
является
преподаватель. Выходные данные – новое тестирование.
Для процесса «Зарегистрировать тест в сервисе» входными данными
являются новое тестирование и зарегистрированный преподаватель. Потоком
управления
является
регламент
сервиса.
Механизмом
является
преподаватель. Выходные данные – зарегистрированное тестирование.
Далее рассмотрена декомпозиция процесса «Провести тестирование»
(рисунок 9). На ней представлены блоки «Выбрать тестирование», «Выбрать
критерии прохождения тестирования» и «Выслать приглашения для
прохождения тестирования обучающимся».
Рисунок 9 – Декомпозиция процесса «Провести тестирование»
Для процесса «Выбрать тестирование» входными данными является
зарегистрированное тестирование. Потоком управления является регламент
сервиса. Механизмом является преподаватель. Выходные данные – данные
тестирования.
Для
процесса
«Выбрать
критерии
прохождения
тестирования»
входными данными являются данные тестирования. Потоком управления
является регламент сервиса. Механизмом является преподаватель. Выходные
данные – данные тестирования.
30
Для процесса «Выслать приглашения для прохождения тестирования
обучающимися» входными данными являются данные тестирования и
данные обучающихся. Потоком управления является регламент сервиса.
Механизмом является преподаватель. Выходные данные – результаты
тестирования.
Далее рассмотрена декомпозиция процесса «Обработать результаты
тестирования» (рисунок 10). На ней представлены блоки «Вычислить
процент обучающихся, успешно прошедших тестирование», «Определить
процент правильных ответов по каждому обучающемуся» и «Сформировать
отчет по полученным данным».
Рисунок 10 – Декомпозиция процесса «Обработать результаты тестирования»
Для процесса «Вычислить процент обучающихся, успешно прошедших
тестирование» входными данными являются результаты тестирования.
Потоком управления является регламент сервиса. Механизмом является
преподаватель. Выходные данные – результаты тестирования.
Для процесса «Определить процент правильных ответов по каждому
обучающемуся» входными данными являются результаты тестирования.
Потоком управления является регламент сервиса. Механизмом является
преподаватель. Выходные данные – результаты тестирования.
31
Для
процесса
«Сформировать отчет
по
полученным
данным»
входными данными являются результаты тестирования. Потоком управления
является регламент сервиса. Механизмом является преподаватель. Выходные
данные – отчет о проведении тестирования.
На рисунке 11 представлена контекстная диаграмма моделируемого
процесса с точки зрения пользователя «Обучающийся».
Рисунок 11 – Контекстная диаграмма моделируемого процесса с точки
зрения пользователя «обучающийся»
Выделим главную функцию данного уровня «Автоматизировать
процесс проведения тестирования для обучающегося». Входные данные –
данные обучающегося, данные тестирования. Потоком управления является
регламент сервиса. Механизмы – обучающийся и преподаватель. Выходные
данные – зарегистрированный обучающийся и отчет о прохождении
тестирования.
Далее рассмотрена декомпозиция процесса «Автоматизировать процесс
проведения тестирования для обучающегося» (рисунок 12). На ней
представлены
блоки
«Зарегистрировать
обучающегося»,
«Пройти
тестирование» и «Сформировать отчет о прохождении тестирования».
32
Рисунок 12 – Декомпозиция процесса «Автоматизировать процесс
проведения тестирования для обучающегося»
Для процесса «Зарегистрировать обучающегося» входными данными
являются данные обучающегося. Потоком управления является регламент
сервиса.
Механизмом
является
обучающийся.
Выходные
данные
–
зарегистрированный обучающийся.
Для процесса «Пройти тестирование» входными данными являются
зарегистрированный
управления
обучающийся
является
обучающийся
и
регламент
преподаватель.
и
данные
сервиса.
Выходные
тестирования.
Потоком
Механизмами
данные
–
являются
результаты
тестирования.
Для процесса «Сформировать отчет о прохождении тестирования»
входными
данными
являются
результаты
тестирования
и
данные
тестирования. Потоком управления является регламент сервиса. Механизмом
является обучающийся. Выходные данные – отчет о прохождении
тестирования.
33
Далее
рассмотрена
декомпозиция
процесса
«Зарегистрировать
обучающегося» (рисунок 13). На ней представлены блоки «Внести данные
обучающегося», «Ввести уникальный e-mail пользователя» и «Активировать
аккаунт обучающегося».
Рисунок 13 – Декомпозиция процесса «Зарегистрировать обучающегося»
Для процесса «Внести данные обучающегося» входными данными
являются данные обучающегося. Потоком управления является регламент
сервиса. Механизмом является обучающийся. Выходные данные – данные
учетной записи.
Для процесса «Ввести уникальный e-mail пользователя» входными
данными являются данные учетной записи. Потоком управления является
регламент сервиса. Механизмом является обучающийся. Выходные данные –
данные учетной записи.
Для процесса «Активировать аккаунт обучающегося» входными
данными являются данные учетной записи. Потоком управления является
регламент сервиса. Механизмом является обучающийся. Выходные данные –
зарегистрированный обучающийся.
34
Далее рассмотрена декомпозиция процесса «Пройти тестирование»
(рисунок 14). На ней представлены блоки «Принять приглашение на
прохождение тестирования», «Внести ответы на вопросы тестирования» и
«Завершить прохождение тестирования».
Рисунок 14 – Декомпозиция процесса «Пройти тестирование»
Для процесса «Принять приглашение на прохождение тестирования»
входными данными является зарегистрированный обучающийся. Потоком
управления
является
регламент
сервиса.
Механизмами
являются
обучающийся и преподаватель. Выходные данные – данные обучающегося.
Для процесса «Внести ответы на вопросы тестирования» входными
данными являются данные обучающегося и данные тестирования. Потоком
управления является регламент сервиса. Механизмом является обучающийся.
Выходные данные – результаты тестирования.
Для процесса «Завершить прохождение тестирования» входными
данными являются результаты тестирования. Потоком управления является
регламент сервиса. Механизмом является обучающийся. Выходные данные –
результаты тестирования.
35
Далее рассмотрена декомпозиция процесса «Сформировать отчет о
прохождении тестирования» (рисунок 15). На ней представлены блоки
«Выбрать требуемое тестирование из списка пройденных», «Обработать
данные тестирования» и «Сформировать отчет о пройденном тестировании».
Рисунок 15 – Декомпозиция процесса «Сформировать отчет о прохождения
тестирования»
Для
процесса
«Выбрать
требуемое
тестирование
из
списка
пройденных» входными данными являются данные тестирования. Потоком
управления является регламент сервиса. Механизмом является обучающийся.
Выходные данные – результаты тестирования.
Для процесса «Обработать данные тестирования» входными данными
являются результаты тестирования. Потоком управления является регламент
сервиса.
Механизмом
является
обучающийся.
Выходные
данные
–
результаты тестирования.
Для процесса «Сформировать отчет о пройденном тестировании»
входными данными являются данные тестирования. Потоком управления
является регламент сервиса. Механизмом является обучающийся. Выходные
данные – отчет о прохождении тестирования.
36
1.5 Определение функциональных требований к
разрабатываемому сервису
Для отображения функциональных требований к разрабатываемому
сервису, было принято решение использовать диаграмму вариантов
использования в нотации UML.
Диаграмма прецедентов (вариантов использования) разрабатываемого
сервиса представлена на рисунке 16.
Рисунок 16 – Диаграмма вариантов использования разрабатываемого сервиса
Диаграмма прецедентов (диаграмма вариантов использования) в UML
– диаграмма, отражающая отношения между актёрами и прецедентами и
являющаяся составной частью модели прецедентов, позволяющей описать
систему на концептуальном уровне.
37
Основное назначение диаграммы – описание функциональности и
поведения, позволяющее заказчику, конечному пользователю и разработчику
совместно обсуждать проектируемую или существующую систему.
Диаграмма прецедентов позволяет определить следующее:
− отделить систему от её окружения;
− определить действующих лиц (актёров), их взаимодействие с
системой и ожидаемый функционал системы.
38
2 РАЗРАБОТКА ОНЛАЙН СЕРВИСА РАЗРАБОТКИ
МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
2.1 Выбор инструментальных средств реализации онлайн сервиса
Одним из ключевых требований, предъявляемых к разрабатываемому
сервису,
является
обеспечение
эффективного
структурирования
и
визуального предоставления информации. Так как в рамках сервиса
производится хранение и обработка данных пользователей, преподавателей,
тестирований и результатов их прохождения, то для их хранения
целесообразно использовать СУБД.
На текущий момент существует несколько наиболее популярных
версий СУБД, среди которых можно выделить: MS SQL Server, InterBase,
Oracle. Для реализации проектируемого сервиса выбрана СУБД MySQL компактная, кроссплатформенная, свободная система управления базами
данных, поддерживающая большинство современных фреймворков для
написания веб-сайтов. Также стоит отметить, что MySQL обладает
встроенным
набором
библиотек-коннекторов,
которые
позволяют
интегрировать данную СУБД в разрабатываемый сервис [2].
Также требуется выбрать язык программирования для реализации
онлайн сервиса. Исходя из проведенного анализа предметной области,
сформулируем требования к данному инструменту реализации.
Требования к инструменту реализации онлайн сервиса:
1. Функциональность
–
основным
критерием
будет
являться
способность конкретной технологии выполнять поставленные задачи.
2. Перспективность – в данном случае речь идёт о возможности
доработки сервиса и её дальнейшего развития. Методы учета и диагностики
профессиональной пригодности работников, ввиду специфики задачи, могут
изменяться.
39
3. Бесплатность (Open Source) – вполне очевидно, что в первую очередь
будут
рассмотрены
инструменты
разработки,
распространяемые
по
свободной лицензии.
4. Квалифицированность разработчика – немаловажным критерием
являются и персональные навыки разработчика, степень владения теми или
иными инструментами реализации.
Исходя из всех требований, выбор был сделан в пользу языка PHP и
веб-сервер соответственно. Этот выбор выглядит оптимальным, так как язык
PHP является одним из лидеров, среди языков, применяющихся для создания
динамических
веб-сайтов.
производительностью,
за
Данный
счет
того,
язык
что
обладает
язык
PHP
высокой
является
не
компилируемым, а интерпретируемым. Также он является Open Source
технологией
и
распространяется
бесплатно.
Язык
является
очень
популярным и имеет большее готовых библиотек и решений, которые могут
помочь в написании разрабатываемого сервиса [10]. И вот некоторые из них,
которые будут нас интересовать:
− взаимодействие
с
большим
количеством
различных
систем
управления базами данных;
− организация личных кабинетов пользователей.
В качестве среды разработки было принято решение использовать
фреймворк Symfony. Symfony представляет собой свободный фреймворк,
написанный на PHP, который использует паттерн Model-View-Controller [11].
Данный фреймворк предлагает быструю разработку и управление вебприложениями, облегчая решение рутинных задач веб-программиста.
Фреймворк предназначен для работы с PHP 5 и выше. Имеет поддержку
множества баз данных, в том числе и выбранную MySQL. Также стоит
отметить, что данный фреймворк бесплатен и публикуется под лицензией
MIT.
40
2.2 Концептуальное проектирование базы данных
Модель процессов предметной области, построенная в соответствии с
методологией функционального моделирования IDEF0, представляет собой
функциональную
модель,
которая
является
структурированным
изображением функций производственной системы или среды, а также
информации и объектов, связывающих эти функции [1].
Логический уровень концептуальной схемы БД, выполненный в
стандарте IDEF1X, представлен на рисунке 17.
Рисунок 17 – Логический уровень концептуальной схемы БД
Рассмотрим подробно каждую из сущностей.
Сущность «Преподаватель» содержит сведения о преподавателях,
создающих тестирования. Поля данной сущности:
«ПЛогин» – имя пользователя учетной записи преподавателя,
первичный ключ.
«ПФИО» – фамилия, имя и отчество преподавателя.
«Пинфо» – справочная информация по преподавателю.
«Птелефон» – контактный телефон.
«Пместоработы» – место работы преподавателя.
41
«Ппароль» – пароль учетной записи преподавателя.
Сущность «Курс» содержит сведения о преподавателях, создающих
тестирования. Поля данной сущности:
«ПЛогин»
–
имя
пользователя
преподавателя,
создавшего
тестирование, внешний ключ.
«ИДКурса» – идентификатор курса, первичный ключ.
«Дата_Создания» – дата создания курса.
«КНазвание_специальности» – наименование специальности, в рамках
которой создан курс.
«КОписание» – текстовое описание курса.
Между
сущностями
«Преподаватель»
и
«Курс»
организована
идентифицирующая связь «один-ко-многим» по полю «ПЛогин», поскольку
один преподаватель может создавать множество курсов.
Сущность «Обучающийся» содержит сведения об обучающихся
сервиса, проходящих тестирования. Поля данной сущности:
«ОЛогин» – имя пользователя учетной записи обучающегося,
первичный ключ.
«ОФИО» – фамилия, имя и отчество обучающегося.
«Оместоучебы» – место учебы обучающегося.
«ОТелефон» – контактный телефон.
«ОПароль» – пароль учетной записи.
Сущность
«Приглашения»
содержит
сведения
о
приглашениях
обучающимся для прохождения тестирования. Поля данной сущности:
«ИДПриглашения» – идентификатор приглашения, первичный ключ.
«ПЛогин» – имя пользователя преподавателя, внешний ключ.
«ИДКурса» – идентификатор курса, внешний ключ.
«Дата_прохождения» – дата начала действия приглашения.
«Истекает» – дата истечения действия приглашения.
«ОЛогин» – имя пользователя учетной записи обучающегося, внешний
ключ.
42
«Принял/нет» – статус принятия приглашения обучающимся.
Между
сущностями
«Курс»
и
«Приглашения»
организована
идентифицирующая связь «один-ко-многим» по полям «ПЛогин» и
«ИДКурса», поскольку множеству обучающихся может быть выслано
множество приглашений на прохождение курсов.
Между сущностями «Обучающийся» и «Приглашения» организована
неидентифицирующая
связь
«один-ко-многим»
по
полям
«ОЛогин»,
поскольку множеству обучающихся может быть выслано множество
приглашений на прохождение курсов. Связь является неидентифицирующей,
поскольку приглашение может быть выслано просто на e-mail обучающегося,
данных которого нет в системе.
Сущность «Раздел курса» содержит сведения о разделах учебных
курсов. Поля данной сущности:
«ПЛогин» – имя пользователя учетной записи преподавателя, внешний
ключ.
«ИДКурса» – идентификатор курса, внешний ключ.
«ИДРаздел_курса» – идентификатор раздела курса, первичный ключ.
«РКНазвание» – название раздела курса.
«РКОписание» – описание раздела курса.
Между
сущностями
«Раздел
курса»
и
«Курс»
организована
идентифицирующая связь «один-ко-многим» по полям «ПЛогин» и
«ИДКурса», поскольку каждый курс может иметь множество разделов.
Сущность
«Мультимедиа_Материалы»
содержит
сведения
о
мультимедийных материалах для подготовки по разделу учебных курсов.
Поля данной сущности:
«ИДМатериалов»
–
идентификатор
материала
для
подготовки,
первичный ключ.
«ПЛогин» – имя пользователя учетной записи преподавателя, внешний
ключ.
«ИДКурса» – идентификатор преподавателя, внешний ключ.
43
«ИДРаздела_курса» – идентификатор раздела курса, внешний ключ.
«МНаименование»– наименование материала.
«МСсылка» – URL-ссылка на материал.
«МТекст» – текстовое описание предназначения материала.
Между сущностями «Раздел курса» и «Мультимедиа_Материалы»
организована
идентифицирующая
связь
«один-ко-многим»
по
полям
«ИДРаздел_курса», «ПЛогин» и «ИДКурса», поскольку для каждого раздела
курса может быть множество материалов для подготовки.
Сущность «Тестирование» содержит сведения о материалах для
подготовки по разделу учебных курсов. Поля данной сущности:
«ИДТестирование» – идентификатор тестирования, первичный ключ.
«ПЛогин» – имя пользователя преподавателя, внешний ключ.
«ИДКурса» – идентификатор курса, внешний ключ.
«ИДРаздел_курса» – идентификатор раздела курса, внешний ключ.
«Дата_создания» – дата создания тестирования.
«Процент_зачет» – процент набранных баллов для прохождения
тестирования.
«Дата_начала» – дата открытия тестирования для прохождения.
«Дата_окончания» – дата закрытия тестирования для прохождения.
«Отведенное_время»
–
время,
отведенное
на
прохождение
тестирования.
«Уровень_сложности» – сведения об уровне сложности тестирования.
«Количество_вопросов» – число вопросов в тестировании.
Между сущностями «Раздел курса» и «Тестирование» организована
идентифицирующая связь «один-ко-многим» по полям «ИДРаздел_курса»,
«ПЛогин» и «ИДКурса», поскольку для каждого раздела курса может быть
организовано множество контрольных тестирований.
Сущность «Попытка» содержит сведения о попытке прохождения
тестирования обучающимся. Поля данной сущности:
«ИДПопытки» – идентификатор попытки, первичный ключ.
44
«ИДТестирование» – идентификатор тестирования, внешний ключ.
«ПЛогин» – имя пользователя учетной записи преподавателя, внешний
ключ.
«ИДКурса» – идентификатор курса, внешний ключ.
«ИДРаздел_курса» – идентификатор раздела курса, внешний ключ.
«ОЛогин» – имя пользователя учетной записи обучающегося, внешний
ключ.
«Дата» – дата начала попытки.
«Завершен»– статус завершения попытки прохождения тестирования.
«Баллы» – число баллов для успешного прохождения.
«Баллов набрано» – общее число набранных за попытку баллов.
«Между сущностями «Обучающийся» и «Попытка» организована
идентифицирующая связь «один-ко-многим» по полю «ОЛогин», поскольку
для каждый обучающийся может иметь множество попыток прохождения
множества тестирований.
Сущность «Вопрос» содержит сведения о вопросе. Поля данной
сущности:
«ИДВопрос» – идентификатор вопроса, первичный ключ.
«ИДТестирование» – идентификатор тестирования, внешний ключ.
«ПЛогин» – имя пользователя учетной записи преподавателя, внешний
ключ.
«ИДКурса» – идентификатор курса, внешний ключ.
«ИДРаздел_курса» – идентификатор раздела курса, внешний ключ.
«Текст» – текст вопроса.
«Число_вариантов» – число вариантов ответа на вопрос.
«Примечание» – текстовое примечание к вопросу.
«Вес» – число баллов за корректный ответ.
«Ссылки» – ссылки на мультимедиа материал к вопросу.
«Мультэлемент» – ссылка на флеш-элемент к вопросу.
45
Между
сущностями
«Тестирование»
и
«Вопрос»
организована
идентифицирующая связь «один-ко-многим» по полям «ИДТестирование»,
«ПЛогин», «ИДКурса» и «ИДРаздел_курса», поскольку для каждое
тестирование может состоять из множества вопросов.
Сущность «Вариант ответа» содержит сведения о вариантах ответа на
вопрос тестирования. Поля данной сущности:
«ИДВопрос» – идентификатор вопроса, внешний ключ.
«ИДТестирование» – идентификатор тестирования, внешний ключ.
«ИДВариант_ответа» – идентификатор варианта ответа, первичный
ключ.
«ПЛогин» – имя пользователя преподавателя, внешний ключ.
«ИДКурса» – идентификатор курса, внешний ключ.
«ИДРаздел_курса» – идентификатор раздела курса, внешний ключ.
«Текст_варианта» – текст варианта ответа.
«Верно_нет» – корректен ли вариант ответа.
Между сущностями «Вопрос» и «Вариант_ответа» организована
идентифицирующая
связь
«один-ко-многим»
по
полям
«ИДВопрос»,
«ИДТестирование», «ПЛогин», «ИДКурса» и «ИДРаздел_курса», поскольку
каждое тестирование может состоять из множества вопросов.
Сущность «Ответ» содержит сведения о выбранном варианте ответа на
вопрос в рамках попытки прохождения тестирования обучающимся. Поля
данной сущности:
«ИДВопрос» – идентификатор вопроса, внешний ключ.
«ИДТестирование» – идентификатор тестирования, внешний ключ.
«ПЛогин» – имя пользователя преподавателя, внешний ключ.
«ИДКурса» – идентификатор курса, внешний ключ.
«ИДРаздел_курса» – идентификатор раздела курса, внешний ключ.
«ИДПопытки» – идентификатор попытки, внешний ключ.
«ОЛогин» – имя пользователя учетной записи обучающегося, внешний
ключ.
46
«Вариант_ответа» – вариант ответа на вопрос.
«Балл» – полученный балл за ответ.
«Верно/нет» – корректность ответа на вопрос.
Между
сущностями
«Ответ»
и
«Вопрос»
организована
идентифицирующая связь «один-ко-многим» по полям «ИДТестирование»,
«ПЛогин», «ИДКурса», «ИДРаздел_курса», поскольку на каждый вопрос
может быть множество ответов в рамках множества попыток прохождения
тестирования.
Между
сущностями
«Ответ»
и
«Попытка»
организована
идентифицирующая связь «один-ко-многим» по полям «ИДТестирование»,
«ПЛогин», «ИДКурса», «ИДРаздел_курса» и «ОЛогин», поскольку в рамках
каждой попытки может быть дано множество ответов на множество
вопросов.
Физическая модель базы данных, выполненная в стандарте IDEF1X,
представлена на рисунке 18.
Рисунок 18 – Физический уровень концептуальной схемы базы данных
47
2.3 Обеспечение целостности данных
Целостность базы данных – соответствие имеющейся в базе данных
информации её внутренней логике, структуре и всем явно заданным
правилам.
Каждое
правило,
налагающее
некоторое
ограничение
на
возможное состояние базы данных, называется ограничением целостности.
Одними из таких правил являются правила ссылочной целостности.
Ссылочная целостность – это ограничение базы данных, гарантирующее, что
ссылки
между
данными
неповрежденными.
целостности
С
можно
являются
действительно
помощью
каскадных
определять
действия,
правомерными
ограничений
которые
и
ссылочной
СУБД
будет
предпринимать, когда пользователь попытается удалить или обновить ключ,
на который указывают еще существующие внешние ключи [8].
Предложения «REFERENCES» инструкций «CREATE TABLE» и
«ALTER TABLE» поддерживают предложения «ON DELETE» и «ON
UPDATE». По умолчанию подразумевается действие «NO ACTION», если
предложения «ON DELETE» и «ON UPDATE» не указаны.
Действия «CASCADE», «SET NULL» и «SET DEFAULT» позволяют
удалять и обновлять значения ключей, влияющие на таблицы, в которых
определены связи внешних ключей, приводящие к таблице, в которую
вносятся изменения. Если каскадные ссылочные действия были также
определены для целевых таблиц, то и там указанные каскадные действия
будут применены при обновлении или удалении соответствующих строк.
Предложения «REFERENCES» инструкций «CREATE TABLE» и
«ALTER TABLE» поддерживают предложения «ON DELETE» и «ON
UPDATE». По умолчанию подразумевается действие «NO ACTION», если
предложения «ON DELETE» и «ON UPDATE» не указаны.
Организация правил ссылочной целостности показана на рисунке 19.
48
Рисунок 19 – Ссылочная целостность базы данных
Для всех идентифицирующих связей для дочерних сущностей были
выбраны правила Insert : Restrict и Update : Restrict, которые запрещают
обновлять данные родительской таблицы путем вставки или обновления
данных
в
дочернюю.
Данные
правила
являются
наиболее
распространенными для дочерних таблиц, поскольку в данном случае
исключается нарушение целостности данных родительской таблицы.
Для неидентифицирующей связи между таблицами Stud и Invitations
были выбраны правила Insert : Set Null и Update : Cascade поскольку
приглашение к тестированию может быть выслано на электронную почту
еще не зарегистрировавшемуся студенту. В данном случае студент не будет
иметь учетной записи, и его данные в таблице Stud будут отсутствовать, тем
не менее сведения о высланном приглашении должны храниться в БД.
Для всех связей для родительских таблиц были выбраны правила Delete
: Cascade и Update : Cascade. Данные правила позволяют при обновлении или
удалении
данных
в
родительской
таблице
обновить
или
удалить
соответствующие значения в дочерней таблице. Каскадное удаление и
обновление данных для родительских таблиц было выбрано в связи с тем,
49
что данные, хранящиеся в БД, могут удаляться и при этом целостность не
должна быть нарушена.
2.4 Алгоритмы работы сервиса
На рисунке 20 приведена блок-схема общего алгоритма работы сервиса
в виде блок-схемы. Данный алгоритм определяет порядок действий при
работе пользователя с сервисом.
Начало
Запрос пользователем
главной страницы сервиса
Ввод учетных данных
пользователя
Запрос авторизации по
введенным данным
+
+
СУБД
Авторизация
выполена?
-
-
Учетная запись
имеет тип
«Преподаватель?»
Отобразить
страницу
преподавателя
СУБД
Отобразить
страницу
обучающегося
СУБД
Доступ
запрещен
СУБД
Обработать
пользовательские запросы
Конец
Рисунок 20 – Блок-схема алгоритма работы сервиса
На рисунке 21 представлена блок-схема алгоритма обработки
пользовательских запросов в рамках общего алгоритма работы сервиса.
50
На рисунке 22 представлена блок-схема алгоритма прохождения
тестирования.
Данный
алгоритм
определяет
порядок
действий
при
прохождении тестирования в рамках работы сервиса.
Начало
Обработка введенных
параметров
Формирование запроса
Выполнение запроса
Получение ответа на
запрос
СУБД
СУБД
Заполнение компонентов
веб-страницы
полученными данными
Конец
Рисунок 21 – Блок-схема алгоритма обработки пользовательских запросов
Начало
Выбор тестирования
обучающимся
Отправка запроса на
прохождение тестирования
СУБД
1
Рисунок 22, лист 1 – Блок-схема алгоритма прохождения тестирования
51
1
+
Есть незавершенные
попытки?
-
Сформировать вариант
тестирования
+
Тестирование
завершено?
СУБД
-
Сформировать страницу со
следующим вопросом и
вариантами ответа
Отобразить страницу об
окончании тестирования
Отобразить страницу с
вопросом
Выбор варианта
ответа
СУБД
СУБД
Отправить ответ на вопрос
Сохранить статус
прохождения тестирования
Конец
Рисунок 22 – Блок-схема алгоритма прохождения тестирования
На рисунке 23 представлена блок-схема алгоритма формирования
варианта тестирования. Данный алгоритм определяет работу сервиса при
формировании варианта теста.
52
Начало
Запрос параметров
тестирования
СУБД
Внесение данных о новой
попытке прохождения
тестирования обучающимся
+
Выбрано
требуемое число
вопросов в рамках
попытки?
СУБД
-
Выбор следующего
тестового вопроса
в рамках попытки
Внести вопрос в список в
рамках попытки
СУБД
СУБД
Конец
Рисунок 23 – Блок-схема алгоритма формирования варианта тестирования
2.5 Разработка логики диалога пользователя
Перед тем как начать проектирование сервиса необходимо продумать
пользовательский интерфейс, т.е. разработать логику диалога пользователя.
Исходя из специфики реализации сервиса, логику диалога пользователя
можно представить в виде транзитивных сетей для каждого типа
пользователей, где состояния будут соответствовать различным вебстраницами и их состояниями, а дуги – переходам между ними, при помощи
взаимодействия с элементами веб-страниц.
Транзитивная сеть логики диалога пользователя для пользователя
«Преподаватель» представлена на рисунке 24.
53
S5
S6
S
10
11
13
12
1
2
3
S2
8
9
S1
4
S4
5
6
17
16
14
15
S7
19
18
S3
7
F
Рисунок 24 – Транзитивная сеть логики диалога пользователя
«Преподаватель»
Состояния транзитивной сети логики диалога пользователя приведены
в таблице 2. Информация о действиях, переводящих диалог из состояния в
состояние, сведена в таблицу 3.
Таблица 2 – Описание состояний транзитивной сети
Состояние
1
Описание
2
S
Отображение страницы аутентификации (начальное состояние)
F
Завершение работы сервиса (финальное состояние)
S1
Отображение страницы «Тестирования»
54
Продолжение таблицы 2
1
2
S2
Отображение страницы «Управление тестированиями»
S3
Отображение страницы «Отчеты»
S4
Отображение страницы «Добавить тестирование»
S5
Отображение
страницы
«Пригласить
обучающихся
для
прохождение тестирования»
S6
Отображение страницы «Редактировать данные тестирования»
S7
Отображение страницы «Просмотр отчета по выбранным
данным»
Таблица 3 – Описание дуг транзитивной сети
Дуга
Описание
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Нажатие кнопки «Вход»
Переход на страницу «Управление тестированиями»
Переход на страницу «Тестирования»
Переход на страницу «Отчеты»
Переход на страницу «Тестирования»
Переход на страницу «Управление тестированиями»
Переход на страницу «Отчеты»
Нажатие кнопки «Добавить тестирование»
Нажатие кнопки «Добавить» или «Отмена»
Нажатие кнопки «Выслать приглашения»
Нажатие кнопки «Пригласить» или «Отмена»
Нажатие кнопки «Редактировать»
Нажатие кнопки «Применить изменения» или «Отмена»
Нажатие кнопки «Сформировать отчет»
Закрытие всплывающей страницы отчета
Закрытие страницы или нажатие кнопки «Выход»
Закрытие страницы или нажатие кнопки «Выход»
18
Закрытие страницы или нажатие кнопки «Выход»
19
Закрытие страницы или нажатие кнопки «Выход»
55
Транзитивная сеть логики диалога пользователя для пользователя
«Обучающийся» представлена на рисунке 25.
S5
S
11
10
1
2
3
S2
8
9
S1
4
S4
5
6
15
14
12
13
S6
17
16
S3
7
F
Рисунок 25 – Транзитивная сеть логики диалога пользователя
«Обучающийся»
Состояния транзитивной сети логики диалога пользователя приведены
в таблице 4. Информация о действиях, переводящих диалог из состояния в
состояние, сведена в таблицу 5.
Таблица 4 – Описание состояний транзитивной сети
Состояние
1
Описание
2
S
Отображение страницы аутентификации (начальное состояние)
F
Завершение работы сервиса (финальное состояние)
S1
Отображение страницы «Текущие тестирования»
S2
Отображение страницы «Доступные приглашения»
S3
Отображение страницы «Статистика»
56
Продолжение таблицы 4
1
2
S4
Отображение страницы «Прохождение тестирования»
S5
Отображение страницы «Принять приглашение»
S6
Отображение страницы «Статистика за выбранный период»
Таблица 5 – Описание дуг транзитивной сети
Дуга
Описание
1
2
3
4
5
6
Нажатие кнопки «Вход»
Переход на страницу «Доступные приглашения»
Переход на страницу «Текущие тестирования»
Переход на страницу «Статистика»
Переход на страницу «Текущие тестирования»
Переход на страницу «Доступные приглашения»
7
8
9
12
13
14
15
Переход на страницу «Статистика»
Нажатие кнопки «Пройти тестирование»
Нажатие кнопки «Завершить тестирование», «Прервать
тестирование» или закрытие страницы тестирования
Нажатие кнопки «Информация о приглашении»
Нажатие кнопки «Принять приглашение», «Отклонить
приглашение» или закрытие страницы информации о
приглашении
Нажатие кнопки «Показать статистику»
Закрытие всплывающей страницы статистики
Закрытие страницы или нажатие кнопки «Выход»
Закрытие страницы или нажатие кнопки «Выход»
16
Закрытие страницы или нажатие кнопки «Выход»
17
Закрытие страницы или нажатие кнопки «Выход»
10
11
57
3 Реализация онлайн сервиса разработки мультимедийных
образовательных ресурсов
Главная веб-страница онлайн сервиса разработки мультимедийных
образовательных ресурсов представлена на рисунке 26.
Рисунок 26 – Главная веб-страница онлайн сервиса разработки
мультимедийных образовательных ресурсов
На данной веб-странице расположен слоган разработанного сервиса на
фоне нейтрального изображения тестирования.
Для того чтобы начать работу с сервисом, необходимо пройти
процедуру аутентификации. Для этого необходимо нажать на кнопку «Вход»
в
верхнем
правом
углу
экрана,
после
регистрации/входа, представленная на рисунке 27.
чего
появится
форма
58
Рисунок 27 – Веб-форма регистрации/входа
Данная веб-форма была реализована при помощи модификации
бесплатно распространяемого встраиваемого плагина, и поддерживает
процедуру входа пользователя через сторонние аккаунты. Данная функция
актуальна, поскольку для незарегистированных пользователей приглашения
на тестирования высылаются на e-mail, и далее они смогут войти в аккаунт
при помощи данного электронного адреса. При первичном входе через
аккаунт facebook производится занесение e-mail в базу данных.
В шапке главной веб-страницы сервиса расположено меню, состоящее
из пунктов:
− «Главная»;
− «Личный кабинет».
Данные
пункты
меню
позволяют
перемещаться
по
основным
страницам онлайн сервиса.
После входа в сервис производится идентификация типа пользователя.
Для
начала
будут
«Обучающийся».
рассмотрены
веб-страницы
типа
пользователя
59
Если попытка входа успешна, то отображается страница личного
кабинета, представленная на рисунке 28.
Рисунок 28 – Страница личного кабинета
На странице личного кабинета расположены вкладки «Тестирования»,
«Статистика», «Конструктор тестов», «Выход». Вкладка «Конструктор
тестов» доступна только для типа пользователя «Преподаватель».
Также на странице личного кабинета отображается информация об
учетной записи пользователе (ФИО, должность, e-mail, телефон), кнопки для
редактирования личных данных, аватарки и текста приветствия, и
информация о пройденных, незавершенных и текущих тестах.
60
На рисунке 29 продемонстрирован фрагмент состояния страницы
личного кабинета обучающегося при наличии тестов, заполнение которых не
было завершено.
Рисунок 29 – Фрагмент состояния личного кабинета обучающегося
При наличии незавершенного теста отображается соответствующее
сообщение, а также кнопки для продолжения заполнения теста, удаления
незавершенного теста и создания нового теста взамен незавершенного.
При
получении
приглашения
на
прохождение
нового
теста
производится уведомление на e-mail обучающегося, а тестирование
добавляется в раздел «Текущие тесты».
На рисунке 30 продемонстрировано состояние личного кабинета
обучающегося при выборе раздела «Тестирования».
В
данном
разделе
расположены
элементы
тестировании, которое требуется пройти:
− список «Курс», заполняемый из БД;
− список «Раздел курса», заполняемый из БД;
выбора
данных
о
61
− список «Тест», заполняемый из БД;
− текстовое поле «Число вопросов», заполняемое из БД при выборе
теста;
− текстовое поле «Ссылки на материалы», заполняемое из БД при
выборе теста.
Рисунок 30 – Раздел «Тестирования» личного кабинета
При нажатии на кнопку «Начать тестирование», производится
добавление данных о новой попытке прохождения выбранного тестирования,
и произведен переход на страницу выполнения тестирования.
На
рисунке
31
продемонстрировано
состояние
страницы
при
прохождении теста обучающимся.
На данной странице расположена информация об обучающемся,
проходящем тестирование, времени тестирования, вопросе, ответах на
вопрос в зависимости от типа вопроса, кнопки перехода к следующему и
предыдущему вопросу, и прогрессбар общего выполнения тестирования. На
данном рисунке представлен тип вопроса «Выберите один ответ».
62
Рисунок 31 – Прохождение тестирования
На рисунке 32 представлено состояние страницы при типе вопроса
«Выберите один или несколько вариантов ответа».
Рисунок 32 – Тип вопроса «Выберите один или несколько вариантов ответа»
На рисунке 33 представлено состояние личного кабинета при выборе
раздела «Статистика».
63
В данном разделе представлены элементы выбора тестирования,
пройденного обучающимся, кнопка «Показать», нажатие на которую
отображает результаты прохождения тестирования. Элементы выбора
сотрудника или теста, пройденного сотрудником, заполняются данными из
БД. Результаты тестирования представлены в виде таблицы со столбцами:
номер вопроса, вопрос, ответ, правильный ответ, полученный балл и
результат.
Рисунок 33 – Раздел «Статистика»
Далее представлены состояния сервиса при типе пользователя
«Преподаватель». Страница личного кабинета преподавателя представлена
на рисунке 34.
При наличии незавершенного теста отображается соответствующее
сообщение, а также кнопки для продолжения заполнения теста, удаления
незавершенного теста и создания нового теста взамен незавершенного.
64
Рисунок 34 – Страница личного кабинета преподавателя
При выборе вкладки «Тестирования» производится переход на
страницу, представленную на рисунке 35.
Рисунок 35 – Раздел «Тестирования» учетной записи преподавателя
65
На странице «Тестирования» для пользователя «Преподаватель»
расположены элементы для отправления приглашений на прохождение
выбранного
тестирования
на
e-mail
обучающегося.
При
отправке
приглашения обязательно требуется ввести e-mail обучающегося, а также
выбрать данные тестирования. Опционально доступен ввод данных
обучающегося для внесения персональных данных для новой учетной записи
обучающегося, в случае если данный e-mail не зарегистрирован в БД.
Далее, на рисунке 36 представлена веб-страница «Конструктор тестов».
Данный раздел доступен только пользователю «Преподаватель».
Рисунок 36 – Раздел «Конструктор тестов»
При наличии незавершенного теста отображается соответствующее
сообщение, а также кнопки для продолжения заполнения теста, удаления
незавершенного теста и создания нового теста взамен незавершенного. Если
незавершенные тесты отсутствуют, то отображается только кнопка создания
нового теста.
При нажатии на кнопку «Создать новый тест» отображается состояние
раздела «Конструктор тестов», представленное на рисунке 37.
Исходя из рисунка видно, что при создании нового теста отображаются
элементы заполнения данных о тесте. Данные элементы представлены
текстовым полем ввода названия теста, списком выбора курса, списком
выбора раздела курса, текстовым полем количества вопросов, текстовым
66
полем ввода проходного балла и текстовым полем заполнения времени на
прохождение.
Рисунок 37 – Заполнение данных о новом тесте
При заполнении всех полей, при нажатии на кнопку «Перейти к
заполнению теста», производится переход на страницу редактирования
вопросов теста, представленную на рисунке 38.
67
Рисунок 38 – Заполнение вопросов теста
На данной странице расположены общие сведения о создаваемом тесте,
заполнение которых было представлено на рисунке 37, кнопка «Вернуться к
настройкам
теста»,
нажатие
на
которую
возвращает
в
состояние,
представленное на рисунке 37, и элементы заполнения вопросов теста.
Данные
элементы
представлены
прогрессбаром
состояния
заполненности теста и рамкой заполнения ответа на вопрос. В рамке
заполнения ответа на вопрос расположены следующие элементы:
− список выбора типа вопроса;
68
− элемент выбора правильного ответа, отображение которого зависит
от выбранного типа вопроса;
− текстовые поля ввода ответа на вопрос (при незаполнении поля не
будет добавлен вариант ответа);
− текстовое поле ввода количества баллов за правильный ответ на
вопрос;
− кнопки перехода между вопросами;
− кнопка «Добавить мультимедиа ресурс», позволяющая добавить
ссылку на ресурс, отображаемый на странице вопроса;
− кнопка «Завершить тест», позволяющая сохранить заполненный тест
в текущем состоянии.
69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был
разработан онлайн сервис разработки мультимедийных образовательных
ресурсов, удовлетворяющий всем поставленным требованиям.
В рамках ВКР были решены следующие задачи:
1. Выполнено описание и анализ предметной области выпускной
квалификационной работы.
2. Выполнен обзор аналогов разрабатываемого сервиса, определена
актуальность разработки.
3. Описаны процессы, которые автоматизирует разрабатываемый
сервис.
4.
Выполнено
построение
функциональной
модели
процессов
предметной области.
5. Разработаны алгоритмы онлайн сервиса разработки мультимедийных
образовательных ресурсов.
6.
Реализован
онлайн
сервис
разработки
мультимедийных
образовательных ресурсов.
Разработанный сервис позволяет автоматизировать процесс проведения
тестирований по различным тематикам, как для преподавателя, так и для
обучающегося, при этом позволяя использовать мультимедиа ресурсы в
процессе прохождения тестирования. В связи с этим можно сделать вывод,
что разработанный онлайн сервис полностью удовлетворяет поставленной
цели ВКР.
70
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Маклаков, С. В. BPwin и ERwin. CASE‒средства разработки
приложений / С. В. Маклаков. ‒ 2‒е изд., испр. и доп. ‒ М. : Диалог‒МИФИ,
2001. ‒ 304 с. : ил.+ 21 см. ISBN 5‒86404‒128‒9.
2. Выбор версии SQL Server 2000 [Электронный ресурс] : база данных
содержит сведения о всех версиях Ms SQL Server 2000. – Электрон. дан. – М.,
[2006]. – Режим доступа: http://www.sql.ru/subscribe/072.shtml. – Загл. с
экрана.
3. Разработка функциональной модели [Электронный ресурс]; Режим
доступа: http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/YAT/ITIS/PROEK_INF_SIS/
METOD/UMK_DO/frame/UMK_DO/M3/L6.htm (дата обращения 10.05.2016).
4. Дворников А. IDEF0 как инструмент моделирования процессов //
Авант Партнер, 2005. - № 22 (79).
5. Олькина
Е.В.
Методические
указания
по
оформлению
пояснительных записок к дипломным, курсовым проектам (работам) и
отчётов по практикам в соответствии с требованиями государственных
стандартов [Текст] / Е. В. Олькина; рецензент О. В. Конюхова. – ОрёлГТУ,
2007. - 54 с.
6. Олькина Е.В. Методические указания по оформлению электронных
материалов [Текст] / Е.В. Олькина. – ОрёлГТУ, 2010. - 21 с.: ил.
7. Пахчанян
А.
Обзор
информационных
систем
//
Директор
информационной службы. – 2001. - №2. – с. 24-26.
8. Харрингтон Джен Л. Проектирование реляционных баз данных.
[Текст]/ Джен Л. Харрингтон – М.: Лори, 2006. – 230 с. – 1500 экз. – ISBN 585582-082-3.
9. Denwer – официальный сайт [Электронный ресурс]; – Режим
доступа: http://denwer.ru/ (дата обращения 11.05.20143).
10. PHP, MySQL и другие веб-технологии [Электронный ресурс]; –
Режим доступа: http://php.su/ (дата обращения 04.05.2014).
71
11. Дарахвелидзе
П.Г.
Программирование
PHP.
[Текст]
/
П.Г.
Дарахвелидзе, Е.П. Марков. – СПб.: БХВ, 2005. – 784с. – 5000 экз. – ISBN 594157-116-Х.
12. Хабрахабр [Электронный ресурс] /Habrahabr/ - Режим доступа:
http://habrahabr.ru. – Загл. с экрана.
72
73
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ И.С. ТУРГЕНЕВА»
ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ДОКУМЕНТА НА ЭЛЕКТРОННОМ НОСИТЕЛЕ
Наименование
группы атрибутов
атрибута
1. Описание
Обозначение документа
документа
(идентификатор(ы)
файла(ов))
Наименование документа
Класс документа
Вид документа
Аннотация
Использование документа
2. Даты и время
3. Создатели
4. Внешние
ссылки
5. Защита
Дата и время копирования
документа
Дата создания документа
Дата утверждения
документа
Автор
Изготовитель
Ссылки на другие
документы
Санкционирование
Классификация защиты
Характеристики документа
на электронном носителе
\Плакаты\Презентация.ppt
Демонстрационные плакаты
выпускной
квалификационной работе
ЕСКД
Оригинал документа на
электронном носителе
Демонстрационный
материал, отображающий
основные этапы выполнения
выпускной
квалификационной работы
Операционная система
Windows 7, Microsoft
PowerPoint 2010
16.06.2018
22.04.2018
25.06.2018
Киреев А.В.
Киреев А.В.
Удостоверяющий лист
№ 120890/п
ОГУ имени И.С. Тургенева
По законодательству РФ
74
6.
Характеристики
содержания
7. Структура
документа(ов)
Объем информации
документа
737280 Б
Наименование плаката
(слайда) №1
Наименование плаката
(слайда) №2
Наименование плаката
(слайда) №3
Наименование плаката
(слайда) №4
Титульный лист
Наименование плаката
(слайда) №5
Наименование плаката
(слайда) №6
Наименование плаката
(слайда) №7
Наименование плаката
(слайда) №8
Наименование плаката
(слайда) №9
Наименование плаката
(слайда) №10
Наименование плаката
(слайда) №11
Наименование плаката
(слайда) №12
Цели и задачи работы
Сравнительный анализ
программных аналогов
Декомпозиция процесса
«Автоматизировать процесс
проведения тестирования для
преподавателя»
Декомпозиция процесса
«Автоматизировать процесс
проведения тестирования для
обучающегося»
Диаграмма вариантов
использования сервиса
Логический уровень
концептуальной схемы БД
Алгоритм прохождения
тестирования
Алгоритм формирования
варианта тестирования
Логика диалога
преподавателя с сервисом
Логика диалога
обучающегося с сервисом
Примеры работы сервиса
75
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа