ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Анализ проблем и цель разработки
1.2 Постановка задачи
2 ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Проектирование структуры веб-сайта
2.2 Проектирование базы данных
2.3 Разработка базы данных и наполнение ее тестовой информацией
2.4 Разработка пользовательского интерфейса
2.5 Тестирование автоматизированной системы
2.6 Демонстрация работы разработки
3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ВВЕДЕНИЕ
Цель данной выпускной работы — создание web-приложения для методического отдела университета, которое автоматизирует обучение и проверку знаний.
Мы сосредоточимся на разработке информационных систем, в частности, основное внимание будет уделено процессу создания автоматизированных систем.
Реализация данного проекта будет направлена на решение проблемы неэффективности и неудобства для пользователей при получении знаний и при их проверке через web-приложение. Использование именно web-приложения делает систему доступной для любого пользователя, который имеет интернет. Нет привязки к конкретной платформе или ПО. Данные будут храниться на удаленном сервере для обеспечения высокой безопасности и надёжности хранения.
Использование нативных приложений нецелесообразно. Поддержка множества платформ (Linux, iOS, Android,Windows, MacOS) станет причиной сильного усложнения создания системы, что потребует большего числа программистов для поддержания обновлений непосредственно на разных платформах.
Web-приложение как автоматизированная система для методического отдела будет иметь удобный интерфейс и для десктопов, и для мобильных гаджетов. Нами будет учтено, что количество пользователей мобильных устройств уже превысило число обычных пользователей.
Все пользователи системы получат одинаковый интерфейс и версию, арт этом отсутствует необходимость контролировать обновления у пользователей.
Для создания автоматизированной системы мы выбрали следующие технологии:
PHP:
Это язык программирования, который создан для веб-приложений.
Изначально он применялся для обыкновенных скриптов, однако стал мощным и при этом объектно-ориентированным.
Обладает большим количеством разработчиков, а также хорошей документацией.
MySQL:
Реляционная база данных для хранения информации.
Обеспечивает быстрый доступ и надежное хранение данных.
Поддерживает язык SQL для запросов.
Хорошо сочетается с PHP, особенно с использованием модуля MySQLi.
Подходит для небольших и средних автоматизированных систем.
HTML:
Используется для создания структуры веб-страниц.
Отображает содержимое в браузере.
Описывает, как пользователи видят наше приложение.
CSS:
Применяется для визуального оформления веб-страниц.
Позволяет задавать стиль компонентов системы.
JavaScript:
Язык программирования для браузера.
Позволяет создавать интерактивные элементы на странице.
Динамически изменяет содержимое веб-страницы.
Позволяет пользователю осуществлять взаимодействие с самой системой.
AJAX:
Технология для обмена данными между браузером и сервером.
Позволяет выполнять запросы без перезагрузки страницы.
Делает веб-страницы более интерактивными и удобными для пользователя.
Мы выбрали определенные технологии для создания нашего веб-приложения по той причине, что они очень популярны, есть много материалов и ресурсов для разработчиков. Они обеспечивают высокую надежность и функциональность приложения, хорошо работают вместе, что упрощает создание и поддержку приложения.
Наши усилия направлены непосредственно на создание автоматизированной системы, которая позволит студентам учиться и также проверять свои знания по различным предметам или темам посредством интернета, когда им удобно. Данная система также позволит преподавателям и студентам контролировать учебный процесс.
Важно отметить, что разработка этой системы может иметь дополнительные возможности в будущем. Если она будет полезной, её могут использовать не только студенты, но также и другие люди, что может стать источником для развития и даже заработка.
Таким образом, данная работа важна для образовательных технологий и потребностей людей в удобных инструментах с целью обучения и проверки знаний.
Чтобы завершить проект, нам нужно:
- Изучить, о чем будет наше приложение, и что оно должно делать.
- Определить, какие именно функции и возможности должны быть в нашем приложении.
- Выбрать технологии, которые помогут нам создать приложение.
- Создать общий план того, как непосредственно будет работать наше приложение.
- Разработать дизайн интерфейса, чтобы пользователи могли легко пользоваться приложением.
- Задуматься, как именно будут храниться данные в приложении, и создать план для этого.
- Заполнить приложение необходимыми тестовыми данными для того, чтобы проверить, как всё работает.
- Написать код, который сделает все функции нашего приложения автоматическими.
- Протестировать приложение для того, чтобы убедиться, что оно работает корректно.
Всё это поможет создать полезную автоматизированную систему с целью обучения и проверки знаний.
Структура работы: работа состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка и приложений.
1 АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Анализ проблем и цель разработки
Современные способы обучения посредством компьютеров и интернета: применение информационных технологий в обучении, а именно, компьютеров и программ для обучения.
Дистанционное обучение через интернет, применение учебного материала (не только текстов и лекций, но и видео,подкастов, а также тесты интерактивные семинары), современные приложения для обучения в интернете.
Гибкость обучения:
- Возможность учиться в любое время и в любом месте.
- Не нужно тратить время на поездки и встречи с преподавателями.
Преимущества дистанционного обучения:
- Улучшенная передача материала.
- Актуальность обучения благодаря легкой обновляемости материалов.
- Высокая эффективность обучения.
Структурированные материалы:
- Учебные материалы в электронной форме лучше организованы.
- Быстрый доступ к нужной информации.
Поиск и переходы:
- Возможность быстро найти нужные моменты с помощью полнотекстового поиска.
- Легкий переход непосредственно между разделами учебных материалов.
Таким образом, отметим, что применение новейших технологий в обучении обеспечивает гибкость, удобство и эффективность в получении необходимых знаний.
Что делают сотрудники методологического отдела: они думают о том, как лучше следить за тем, как студенты учатся.
Как это делают:
Идея 1: Они придумывают разные тесты, чтобы проверить знания студентов.
Идея 2: Создают бумажки с заданиями заранее, которые студенты могут сделать.
Зачем это нужно: Такой способ позволяет учителям быстрее узнать, как студенты учатся.
Почему это полезно для учителей: Раньше учителям приходилось следить, чтобы каждый студент сдал свою работу. Теперь есть специальная система, которая сама проверяет тесты и работы студентов.
Получается, что учителям не нужно больше проверять работы каждого студента вручную. Это помогает учителям понять, как хорошо студенты учатся.
Важно: Методологический отдел думает о том, как сделать обучение и проверку учебы лучше. Тесты и задания помогают учителям быстрее понять, как студенты справляются с учебой. Автоматическая система сама проверяет работы студентов и тесты, что упрощает жизнь учителям.
Основные вещи, которые нужно знать о системе для дистанционного обучения на уровне ВУЗа: Управление пользователями и аутентификация: Для начала, важно, чтобы только разрешенные люди могли войти в систему. Система должна иметь способ создавать учетные записи и управлять ими, включая пароли.
Роли пользователей (студенты, преподаватели, администраторы) также нужны.
Отчеты и аналитика: Вы должны видеть, как студенты справляются и как эффективны ваши курсы. Система должна давать вам отчеты о прогрессе студентов и успешности курсов.
Доступность и простота использования: Система должна работать на разных устройствах, чтобы все могли учиться где угодно.
Безопасность и конфиденциальность: Важно защитить данные студентов и организации. Система должна иметь хорошую защиту входа, шифрование данных и контроль доступа.
Управление пользователями и курсами: Вы должны легко создавать курсы и управлять студентами. Система позволяет добавлять материалы, устанавливать требования для завершения курсов.
Общение: Связь между студентами, преподавателями и администраторами важна. В системе есть чаты, форумы и почта для общения и вопросов.
Оценки: Оценки важны, чтобы понять, как студенты успевают. Система позволяет создавать тесты и экзамены, и даже может автоматически оценивать некоторые задания.
Суть в том, что система для дистанционного обучения в университете должна быть: Безопасной: Чтобы данные были защищены. Простой в использовании: Доступ к курсам должен быть удобным и простым. Полезной для анализа: Отчеты и оценки помогут понять, как всё идет. Поддерживать общение: Важно общение между всеми участниками. Управлять всем: От учетных записей до курсов — всё должно быть управляемым.
Это основные вещи, о которых нужно помнить при создании и использовании такой системы.
Как грамотно создавать электронные учебные пособия для студентов ВУЗа: простая структура в 3 пунктах.
Организованная информация: Для каждой учебной темы следует подготовить полное и структурированное описание. Представьте новые понятия постепенно, чтобы студентам было удобно усваивать материал.
Связанные материалы: Важно включать перекрестные ссылки в текстовые материалы. Это поможет студентам быстрее переходить между связанными темами.
Разумное использование видео: Если используете видео, старайтесь держаться не слишком больших объемов. Долгие видео могут очень сильно утомить студентов. Рекомендуется разбить видео на короткие части, каждая из которых будет законченной и при этом максимально понятной.
Таким образом, отметим, что необходимо создавать учебные пособия, которые будут очень просто и легко структурированы, понимаемы и при этом удобно использованы студентами.
Важные данные для студентов ВУЗа о цели разработки автоматизированной системы обучения: цель — создание системы для улучшения дистанционного обучения в ВУЗе.
Преимущества системы:
- Обеспечение качественной возможности дистанционного обучения студентам.
- Создание разнообразных методов обучения для дистанционных студентов.
- Возможность автоматического контроля успеваемости студентов.
- Возможность обеспечения гибкого управления материалами и всем процессом обучения.
- Улучшение взаимодействия непосредственно между преподавателями и обучающимися.
- Применение современных IT-технологий для обеспечения более доступного обучения.
Особенности системы:
- Система должна быть максимально удобной как для студентов, так и для администраторов и преподавателей.
- Предоставление ясного интерфейса с целью налаживания легкого взаимодействия с самой системой.
- Эффективное обучение: Возможность эффективного усвоения учебных материалов.
- Управление материалами: Возможность управления учебными материалами в системе.
- Оценка успеваемости: Возможность оценки успеваемости студентов через автоматизированный контроль.
- Возможность управления пользователями системы.
Таким образом, подчеркнем, что система разработана для того, чтобы максимально облегчить процесс обучения дистанционным способом студентов ВУЗа, обеспечивая им при этом удобство, а также эффективность и контроль во всем процессе их обучени.
1.2 Постановка задачи
Специальная система будет выполнять две главные вещи, и вот как мы это сделаем:
Предоставление материалов для обучения в удобной форме:
- чтобы студенты могли легко получать необходимые материалы, такие как лекции, статьи и также документы, которые будут представлены так, чтобы было удобно их понимать и легко усваивать.
- чтобы студенты могли получать материалы посредством различных устройств, будь то компьютер, планшет или же смартфон.
- материалы должны быть максимально структурированы так, чтобы студентам было просто ориентироваться в них.
Проверка знаний студентов через тестирование:
- Мы планируем также проводить тесты, чтобы оценить, насколько студенты поняли учебный материал.
- Эти тесты будут проводиться внутри нашей специальной системы.
- Студенты могут проходить тесты по определенным темам, связанным с непосредственно с учебными материалами.
- Система в автоматическом режиме даст оценку результатам тестов и при этом продемонстрирует студентам, какие именно темы нужно более подробно исследовать.
Как мы это сделаем:
- Мы реализуем нашу систему в виде веб-приложения, то есть студенты смогут применять ее, открыв веб-браузер.
- Система будет включать в себя 2 части: клиентскую и серверную.
- Клиентская — это то, что студенты будут видеть в браузере. Тут они смогут получать материалы и проходить тесты.
- Серверная же будет хранить необходимые материалы и также тестовые результаты. Она будет осуществлять обработку запросов непосредственно от клиентской части и давать ответ на них.
Итак, наш разрабатываемый проект представляет собой систему, которая поможет обучающимся получать и также понимать необходимые учебные материалы, проверять свои знания посредством тестирования, предлагаемого нашей системой, которая будет предстала в виде веб-приложения. Данное приложение будет состоять из клиентской и серверной частей.
Этапы реализации работ по разработке автоматизированной системы:
Проектирование удобного интерфейса:
- Создать понятный макет приложения.
- Сделать интерфейс легким для пользователей.
- Обеспечить доступ к определенным функциям системы.
Управление пользователями:
- Разработать систему учета и ролей пользователей.
- Сделать безопасную аутентификацию.
- Гарантировать конфиденциальность данных.
Оценка успеваемости:
- Включить возможность оценки учебного прогресса.
- Следить за успехами студентов.
Создание базы данных:
- Разработать структуру базы данных.
- Сохранять данные о пользователях и материалах.
- Подключить базу данных к системе.
Управление учебным материалом:
- Реализовать систему управления материалами.
Тестирование:
- Написать тесты для проверки работы.
- Протестировать функциональность.
- Отладить и исправить ошибки.
- Проверить на нагрузку.
Развёртывание на сервере:
- Установить приложение на удаленный сервер.
- Настроить доступ к нему.
Поддержка и обновления:
- Поддерживать приложение.
- Обновлять в соответствии с потребностями.
Это основные шаги создания системы для удобного контроля и управления обучением.
Требования бизнеса к системе автоматизации для университетских студентов:
Удобные учебные материалы:
- в наиболее удобном формате.
- легко доступны и понятны студентам.
Сохранение прогресса обучения:
- Прогресс студентов должен сохраняться даже при перезагрузке страницы или выходе из системы.
- Система должна уметь обрабатывать неожиданные ситуации, такие как сбои.
Доступ учителя(преподавателя) к данным студентов:
- возможность просматривать успеваемость и прогресс каждого студента.
- доступ должен быть организован таким образом, чтобы обеспечивать высокую информационную защищенность (конфиденциальность).
Гибкое расписание:
- Расписание занятий должно быть гибким, чтобы адаптироваться под изменения.
- Студентам и преподавателям должен быть обеспечен удобный доступ к актуальному расписанию.
Таким образом, система автоматизации для университетских студентов должна:
- Предоставлять удобные и понятные учебные материалы.
- Гарантировать сохранение данных о прогрессе студентов при разных ситуациях.
- Обеспечивать безопасный доступ преподавателей к информации о студентах.
- Предоставлять гибкое и легко доступное расписание занятий.
На рис. 3 изображены потки данных будущей системы
Главные места, где хранятся данные:
- Справочник учебных уроков — каталог с информацией о том, что обучающиеся изучают.
- Таблица с результатами тестов — тут записано, как обучающиеся справились с проверками.
Если посмотреть на рис.6, можно увидеть диаграмму, иллюстрирующую все действия, которые можно сделать.
Для того чтобы разобраться в этом, отразим веб-платформу для обучения, где есть администратор, преподаватели и студенты.
Администратор имеет специальные права. Он может создавать новых пользователей и давать им доступ с разными уровнями возможностей.
Пользователи бывают разные. Простые пользователи — это студенты. У них ограниченные возможности. Преподаватели – это особые пользователи, они могут редактировать материалы для учебы.
Теперь давайте глянем на то, что должно быть в самой платформе.
Функциональные требования: Это то, что платформа должна уметь делать.
— Пользователи должны иметь доступ к информации о курсах, уроках и тестах.
— Они должны видеть свои результаты и прогресс в обучении.
— Студенты могут проходить тесты.
— Система автоматически проверяет тесты и подсчитывает результаты.
— Преподаватели могут добавлять новые материалы и тесты.
Нефункциональные требования: Это то, каким должен быть опыт использования платформы.
— Платформа должна быть легкой в использовании, чтобы все поняли, как ей пользоваться.
— Информацию и результаты должно быть легко и быстро найти.
— Преподаватели должны легко редактировать материалы.
— Личные данные студентов и преподавателей должны быть защищены.
— Гибкий график обучения и доступ к курсам – это важно.
Требования безопасности: Как обеспечить безопасность на платформе.
— Защита от взлома и злоупотребления доступом.
— Пользователи должны авторизоваться, чтобы зайти, и их личность должна подтвердиться.
— Личные данные пользователей должны быть в безопасности.
Требования к производительности: Как платформа должна хорошо работать.
— Все должно быстро загружаться, чтобы никто не ждал.
— Платформа должна справляться с большим количеством студентов и преподавателей.
— Если что-то пойдет не так, платформа не должна поломаться и надежно работать.
Требования к поддержке: Как будет поддерживаться платформа.
— Платформа должна быть доступной долгое время и всегда работать.
— Её будут улучшать и обновлять иногда.
— Пользователи могут отправлять свои вопросы и жалобы.
Если представить это графически, то есть модель (рис.7), которая описывает, как взаимодействуют администратор, преподаватели и студенты непосредственно на этой платформе.
Главные сущности, которые выделены в модели:
- Пользователь (User): базовая категория для всех типов пользователей. Здесь отражаются основные данные, такие как уникальный идентификатор (ID), а также имя пользователя и пароль.
- Администратор (Admin): специальный тип пользователя, который может выполнять управленческие функции. Отметим, что администратор унаследован непосредственно от базовой категории «Пользователь», и при этом он имеет дополнительные функции, позволяющие формировать новых пользователей с разными уровнями доступа.
- Преподаватель (Teacher): категория пользователей, которые являются учителями, и они также унаследованы от базовой категории «Пользователь» и при этом имеют специальные функции непосредственно для изменения материалов, связанных с образовательным процессом.
- Студент (Student): категория пользователей, представляющая собой студентов, являющиеся унаследованными непосредственно от базовой категории «Пользователь», но в настоящее время у них нет дополнительных функций.
Все эти категории пользователей связаны между собой через связь «унаследования». В диаграмме классов это видно как связь «наследования». Кроме этого на диаграмме можно видеть, что категория «Администратор» связана непосредственно с категориями «Преподаватель» и «Студент» посредством ссылки на перечень всех пользователей, прошедших регистрацию.
Данная модель — общая идея того как система может функционировать. Ее можно дополнить и скорректировать в зависимости от поставленных задач и требований.