Проектирование и разработка автоматизированной системы для проверки знаний студентов

Полный жизненный  цикл разработки продукта состоит из четырех фаз, каждая из которых включает в себя одну или несколько итераций:

 

1. Начало (Inception)

На этом этапе:

• Формируются видение и границы проекта.
• Создается экономическое обоснование (business case).
• Определяются основные требования, ограничения и ключевая функциональность продукта.
• Создается базовая версия модели прецедентов.
• Оцениваются риски.

При завершении начальной стадии оценивается  достижение вехи целей жизненного цикла (англ. Lifecycle Objective Milestone), которое предполагает соглашение заинтересованных сторон о продолжении проекта.

 

2. Проектирование (Elaboration)

На этапе проектирования производится анализ предметной области и построение исполняемой архитектуры. Это включает в себя:

• Документирование требований (включая детальное описание для большинства прецедентов).
• Спроектированную, реализованную и оттестированную исполняемую архитектуру.
• Обновленное экономическое обоснование и более точные оценки сроков и стоимости.
• Сниженные основные риски.

Успешное выполнение фазы проектирования означает достижение вехи архитектуры жизненного цикла (англ. Lifecycle Architecture Milestone).

 

3. Построение (Construction)

Во время этой фазы происходит реализация большей части функциональности продукта. Фаза Построение завершается  первым внешним релизом системы  и вехой начальной функциональной готовности (Initial Operational Capability).

 

4. Внедрение (Transition)

Во время фазы Внедрение создается  финальная версия продукта и передается от разработчика к заказчику. Это  включает в себя программу бета-тестирования, обучение пользователей, а также  определение качества продукта. В случае, если качество не соответствует ожиданиям пользователей или критериям, установленным в фазе Начало, фаза Внедрение повторяется снова. Выполнение всех целей означает достижение вехи готового продукта (Product Release) и завершение полного цикла разработки.

• 3.2. Функциональная модель

Анализ требований разрабатываемой  системы является важнейшим среди  всех этапов жизненного цикла. Он оказывает  существенное влияние на все последующие  этапы. [6]

Сначала проводится описание системы в целом и ее взаимодействие с окружающим миром (контекстная диаграмма), после чего проводится функциональная декомпозиция – система разбивается на подсистемы и каждая подсистема описывается отдельно (диаграмма декомпозиции). Затем каждая подсистема разбивается на более мелкие и так далее до достижения нужной степени подробности.

После каждого сеанса декомпозиции проводится сеанс экспертизы: каждая диаграмма проверяется экспертами предметной области, представителями  заказчика, людьми, непосредственно  участвующими в бизнес-процессе. Такая технология создания модели позволяет построить модель, адекватную предметной области на всех уровнях абстрагирования.

Перед построением начальной (контекстной) диаграммы необходимо проанализировать внешние события (внешние объекты), оказывающие влияние на функционирование информационной системы путем информационного обмена с ней.

Рис. 2.4.1 Начальная декомпозиция

Рис 2.4.2. Диаграмма декомпозиции.

• 3.3. Обоснование выбора в качестве среды программирования MS Visual Basic 6.0

Обычно Basic ассоциируется с каким-то очень простым в освоении и использовании средством программирования. Это действительно так. На заре компьютерных технологий язык Basic был создан для создания простых программ и использовался в качестве учебного языка для первых шагов при изучении основ программирования с последующим переходом на более сложные и универсальные языки. Это было заложено в название языка BASIC — Beginners All-purpose Symbolic Instructional Code, то есть многоцелевой код символьных инструкций для начинающих. С прогрессом компьютерных технологий развивался и Basic. В настоящее время версия Visual Basic 6 дает возможность решать любые современные задачи разработки приложений. При этом Visual Basic 6 остался достаточно простым в освоении, став в то же время одним из мощных современных языков программирования.

По сути дела версия языка Visual Basic 6 представляет собой интегрированную среду разработки — IDE (Integrated Development Environment). Это означает, что в Visual Basic 6 интегрирован набор инструментов, облегчающих и значительно ускоряющих процесс разработки готового приложения. Такая реализация языка Visual Basic 6 с полным правом позволяет отнести его к средствам быстрой разработки приложений — RAD (Rapid Application Development) и ставит практически в один ряд с такими средствами разработки, как Visual C++, Delphi и другими. [7][8]

С помощью Visual Basic 6 можно создавать приложения практически для любой области современных компьютерных технологий: бизнес-приложения, игры, мультимедиа, базы данных. При этом приложения могут быть как простыми, так и очень сложными, в зависимости от поставленной задачи. Простота и мощность языка Visual Basic 6 позволили сделать его встроенным языком для приложений Microsoft Office. Многие независимые разработчики, как например известная своими программами в области бухгалтерского учета фирма "1С", приобретают лицензии на использование языка Visual Basic в качестве внутреннего языка своих приложений. Поэтому в настоящее время Basic уже не считается учебным языком — знание Visual Basic и его диалектов (VBA, VBScript) становится необходимостью для современного программиста любого уровня.

В Visual Basic, как и во многих других языках, предназначенных для написания приложений под Windows, используется событийно-управляемая модель программирования. В "старых" версиях бейсика, таких как QBasic, использовалась плоская структура написания программы. Каждая программа начиналась и заканчивалась в определённых местах. Вся программа выполнялась последовательно, и иногда, возможно, вызывались пользовательские процедуры и функции. Т.е. если программу "запускали", то она сразу начинала выполняться, и , дойдя до конца, завершалась. В Visual Basic это происходит совсем иначе. Дело в том, что ОС Windows имеет GUI (Graphical User Interface), т.е. графический интерфейс пользователя, в котором используются снандартные элементы управления, такие, как окна (они же формы), кнопки, списки, поля, для ввода текста и т.п. В любом языке высокого уровня программа строится на основе этих элементов.

Visual Basic является универсальным  средством программирования, однако  рассматривать его возможности  только с точки зрения создания  приложений по обработке данных  нельзя.

В отличие от большинства пакетов программ Visual Basic не имеет главного окна, объединяющего все остальные элементы интерфейса разработчика. Каждый элемент Visual Basic имеет свое независимое окно, которое может быть убрано или расположено независимо от других в любом месте экрана.

Почему нельзя было использовать последние разработки компании Microsoft? В требованиях к системе — работа на старых ЭВМ, на компьютерах с установленными Windows 98. При использовании продукта Visual Studio 2008 Visual Basic компилируется код несовместимый с Windows 98.

Так же из требований НижГМА была передача исходного кода и возможность, в  случае необходимости, его доработки  потом неподготовленным специалистом, что закрепило этот выбор инструмента  разработки.

Глава 4. Описание автоматизированной системы

• 4.1. Состав автоматизированной системы

Mtest2.exe    модуль для проведения тестирования

MTest2setparam.exe  модуль настройки параметров программы тестирования

MTest2SetQ.exe   настройка количества вопросов для тестирования

MTest2check.exe проверка корректности протокола

help_admin.txt  файл документации для администратора

help_user.txt  файл подсказки пользователю при работе с программой

• 4.2. Описание функциональных возможностей

Запуск программы тестирования:

Mtext2.exe [конфигурационный_файл]

[конфигурационный_файл] - необязательный  параметр, файл должен находиться  в том же каталоге.

Во время запуска считываются  параметры, загружаются вопросы  для тестирования.

После появления окна программы  вводятся фамилия имя отчество студента(см. рис П2.1. в прил2).

Нажимается клавиша F2 или кнопка «Начать тест» и начинается процедура тестирования.

Для прекращения тестирования используется клавиша F12 или кнопка «Закончить тест» (см. рис П2.2. в прил 2).

После окончания тестирования появляется окно с результатом и местом нахождения протокола.

В случае, если в настройках указано  формировать подробный протокол, то формируется протокол и указывается  его местоположение.

В случае, если в настройках указан режим проверки, то запускается навигация  по заданным вопросам с указанием данного ответа и правильного.

По завершении сеанса программа  готова для работы с новым студентом.

 

Для конфигурирования программы запускается:

MTest2setparam.exe (см рис П2.3 в прил 2)

 

Для конфигурирования числа вопросов в тестах по подразделам:

MTest2SetQ.exe

 

Для проверки целостности протокола:

MTest2check.exe

4.3. Ограничения

При разработке были введены следующие  ограничения на функционирование системы:

В каталоге, откуда запускаются программы  необходимо существование:

- папки Result, куда происходит запись протокола;

- хотябы одной папки с темой  тестирования определенной структуры;

- правильно сконфигурированного  файла конфигурации программы;   (по умолчанию MTest2.ini)

- в случае, если запускается  с Window 98, требуется файл msvbvm60.dll;

- файла помощи пользователю help_user.txt.

Ограничения на исходные данные тестов:

10 - максимум вариантов ответа;

160 - вопросов задаваемых в тесте;

30 - Секций (подразделов) вопросов  в тесте.

 

Заключение

В результате дипломной  работы были решены следующие задачи:

- определены цели и задачи  информационной системы;

- сформировано техническое задание  для программы;

- был проведен выбор оптимального  инструмента для разработки программы;

- создана программная реализации  для работы с информационной системой.

Итогом дипломной работы является запуск в эксплуатацию на кафедре неврологии, нейрохирургии и психиатрии ЦПК и ППС автоматизированной системы, которая используется в настоящее время для тестирования студентов, что позволяет снизить организационные и временные затраты на проведение тестирования.

Список используемой литературы

1. Зорин С.Ф. Разработка автоматизированной системы контроля знаний.  М:, 2007

2. Майоров А. Н. Теория и практика создания тестов для системы образования: Как выбирать, создавать и использовать тесты для целей образования. М: Интеллект-Центр, 2002.

3. Нейман Ю. М., Хлебников  В. А. Педагогическое тестирование как измерение. Ч.1. — М.: Центр тестирования МО РФ, 2002

4. Официальный сайт  НижГМА http://www.nizhgma.ru/

5. В.В.Банкрутено, Л.А. Копылов. Методическая разработка по дисциплине «Сертификация программных продуктов», Н.Н., 1997,

6. Карпычев В.Ю. Концептуальное проектирование информационных систем: учебное пособие – М.: ГУ НПО «Спецтехника и связь»

7. Браун С. Visual Basic 6. Учебный курс. – СПб.: Питер,2001.- 576 с

8. Росс Нельсон ,Running Visual Basic for Windows, М., изд. «Русская редакция», 1995

 

Приложения.

• Приложение 1. Техническое задание.

Коршунов Виктор Евгеньевич

 

 

 

 

УТВЕРЖДАЮ

(от заказчика АС)

 

 

 

УТВЕРЖДАЮ

(от разработчика АС)

 

________________ Коршунов В.Е.

 

Автоматизированная система для  проверки знаний студентов

Сокращенное название: ¨АС для тестирования¨

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

 

На __6______ листах

 

Действует с ___12.02.2009____

 

 

 

 

 

СОГЛАСОВАНО

 

Руководитель (от согласующей организации) 

1. Общие сведения

Наименование системы: автоматизированная система для проверки знаний студентов, далее АС.

Догоровор: б/н от 12.02.2009

Разработчик: Коршунов Виктор Евгеньевич

Заказчик: государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования «Нижегородская государственная  медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации», далее именуемая Академия.

АС создается на основании данного технического задания утвержденного Разработчиком и Заказчиком на момент подписания договора на создание АС.

Начало разработки системы: с момента  подписания договора.

Окончание разработки системы: в течении 3х (Трех) месяцев с момента подписания договора.

Оплата происходит Разработчику в  течении месяца после подписания акта о сдачи АС в эксплуатацию.

Разработчик предъявляет результаты работы на территории заказчика, согласовав дату и время передачи АС с представителем Заказчика заранее.

 

2. Назначение и цели создания системы

АС предназначена для проверки знаний студентов.

Цели создания АС:

упрощение процедуры проверки знаний студентов;

сокращение времени на проверку знаний студентов;

исключение ошибок при подсчете правильных и неправильных ответов.

 

3. Требования к системе

Требования к системе  в целом:

• АС должна обеспечивать тестирование студентов и оценку их знаний
• АС должна обеспечивать возможность преподавателем выбор общего числа вопросов для тестирования и конкретного числа вопросов из подтем проверяемой области знаний;