IT-ТЕХНОЛОГИИ КАК ИНСТРУМЕНТ ЛИЧНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВРЕМЕННОГО ПРЕПОДАВАТЕЛЯ


Министерство образования и науки Республики Казахстан
Казахский национальный Университет им. аль-Фараби
«Допущен к защите»
Заведующим кафедройУрмашевым Б. А.
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
На тему: «IT-ТЕХНОЛОГИИ КАК ИНСТРУМЕНТ ЛИЧНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВРЕМЕННОГО ПРЕПОДАВАТЕЛЯ»
по специальности 5B070400 - «Вычислительная техника и программное обеспечение»
Выполнил Жусупова А. М.
Научный руководитель Рахимжанова Л. Б.
Зам. зав. каф. по учебной, метод.
и воспитательной работе, доцент
Нормоконтролер Елеманова А. Е.
Алматы, 2015
Содержание
Введение 3
Основная часть
1. IT-технологии в деятельности современного преподавателя 5
1. 1 Понятие IT-технологии: определение, основные принципы и инструментарий 5
1. 2 IT-технологии в педагогической деятельности 6
2. Объектно-ориентированный анализ и проектирование системы. 7
2. 1 Сущность задачи 7
2. 2 Проектирование модели программного средства 8
2. 3 Требования к аппаратным и операционным ресурсам 10
2. 4 Инструменты разработки программного средства 10
2. 5 Требования к приложению и концептуальный прототип программы 13
2. 6 Организация данных 14
2. 7 Функции и элементы управления программным средством 17
2. 8 Проектирование справочной системы приложения 18
3. Разработка и применение программного средства "Электронный журнал педагога". 19
3. 1 Общие сведения и функциональное назначение программы 19
3. 2 Входные и выходные данные 20
3. 3 Технические требования 22
3. 4 Порядок проведения испытаний 23
3. 4. 1 Функциональное тестирование 23
3. 4. 2 Полное тестирование 25
3. 5 Назначение программы, условия применения и справочная система 27
4. Охрана труда и окружающей среды. 29
4. 1 Правовые, нормативные, социально-экономические и организационные вопросы охраны труда 29
4. 2 Обеспечение безопасных условий труда при выполнении работ с использованием ПЭВМ 31
4. 3 Пожарная безопасность 33
4. 4 Охрана окружающей среды 37
5. Экономическая эффективность разработки программы "Электронный журнал педагога" 41
5. 1 Технико-экономическое обоснование разработки программы 41
5. 2 Составление плана по разработке программного продукта 41
5. 3 Определение цены программного средства 42
5. 4 Экономическая эффективность разработки 47
Заключение 48
Список использованной литературы 49
Приложение А Текст программы
Приложение Б Выходные документы
Введение
Информационная революция, произошедшая в 70-х годах, привела к тому, что человеческая цивилизация в конце XX столетия оказалась в состоянии перехода от индустриальной фазы своего развития к информационной.
В информационном обществе деятельность, как отдельных людей, так и коллективов все в большей степени будет зависеть от их информированности и способности эффективно использовать имеющуюся информацию. В информационном обществе использование компьютеров во всех сферах человеческой деятельности обеспечит доступ к надежным источникам информации, избавит людей от рутинной работы, ускорит принятие оптимальных решений. Необходимо овладевать информационной культурой с раннего детства. Обеспечить должный уровень информационной культуры призвана в первую очередь система педагогического образования.
Актуальность проблемы обусловлена необходимостью поиска оптимальных путей формирования информационной культуры преподавателя в процессе повышения квалификации в развивающемся информационном пространстве.
Объект исследования - IT-технологии в образовании.
Предметом исследования - является разработка программного средства «Электронный журнал педагога».
Целью дипломного проектирования является разработка программного средства направленного на облегчение личного учета нагрузки педагога. Такого рода программа упрощает работу, связанную с учетом нагрузки педагога, учетом посещаемости и оценок учащихся, учетом дисциплин, формированием отчетов по пропускам, баллам и рейтингам учащихся, отчетов преподавателей.
Для достижения цели дипломного проекта нужно решить следующие задачи:
- выполнить объектно-ориентированный анализ и проектирование системы, результатом которой будет модель системы «Электронный журнал»;
- определить вычислительную систему, необходимую для создания программного средства «Электронный журнал педагога»;
- по модели выполнить проектирование задачи;
- разработать программное средство «Электронный журнал педагога»;
- описать созданное программное средство;
- выбрать методику испытаний;
- описать процесс тестирования программы;
- привести примеры области применения программного средства.
Решение поставленных задач отражено в пояснительной записке, состоящей из пяти разделов и содержащей необходимую и достаточную информацию по использованию данного программного средства.
Первый раздел под названием «IT-технологии как инструмент личной эффективности современного преподавателя» включает основные определения, принципы и инструментарий IT-технологии в педагогической деятельности.
Во втором разделе «Объектно-ориентированный анализ и проектирование системы» рассматривается сущность и актуальность поставленной задачи, описание существующих аналогов, проектирование модели, отображающей функциональную структуру объекта. Имеется описание вычислительной системы, а именно: технические характеристики персонального компьютера, требования, которые будут предъявляться к персональному компьютеру, описание операционной системы, языка реализации и языка моделирование, требования к программному средству, концептуальный прототип, логическую и физическую структуры данных в контексте среды разработки, структуру и описание функций пользователя в рамках среды разрабатываемого программного средства, функции и элементы управления, проектирование справочной системы программному средству.
Третий раздел «Разработка и применение программного средства» отражает общее представление о программе на уровне пошагового описания всех процедур и функций. В нем приведена физическая структура программы и описано взаимодействие классов, а также требования к техническим средствам для проведения испытания, требования к характеристикам программы применительно к условиям эксплуатации, требования к информационной и программной совместимости. Также описывается порядок проведения испытаний: функциональное, полное тестирование. Раздел содержит информацию, необходимую в процессе эксплуатации программного средства: его назначение, условия применения, а также справочная система.
Четвертый раздел «Охрана труда и окружающей среды» - система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, санитарно-гигиенические, реабилитационные и иные мероприятия.
В пятом разделе «Экономическая эффективность разработки программы» производится технико-экономическое обоснование разработки программного средства, составление плана по разработке программного продукта, определение цены программного средства, экономическая эффективность разработки.
Элементами новизны является многооконность приложения, возможность добавления новых учащихся в базу при помощи функции экспорта списка студентов из файла Microsoft Exel, а также сортировка списка по требуемым параметрам.
В приложениях будут представлены текст программы и выходные документы.
Графическая часть, представлена пятью диаграммами: сущность-связь, вариантов использования, классов, последовательности и компонентов.
Основная часть
- IT-технологии как инструмент личной эффективности современного преподавателя
1. 1 Понятие IT-технологии: определение, основные принципы и инструментарий
Процессы преобразования информации связаны с информационными технологиями. Технология в переводе с греческого - искусство, умение, а это не что иное как процесс. Процесс - определенная совокупность действий, направленных на достижение поставленных целей.
Информационная технология - система взаимосвязанных методов и способов сбора, хранения, накопления, поиска, обработки информации на основе применения средств вычислительной техники.
Цель информационной технологии - производство информации для анализа человеком и принятие на его основе решения по выполнению какого-либо действия (управленческого решения) .
Особенностью ИТ является то, что в ней и предметом и продуктом труда является информация, а орудиями труда - средства вычислительной техники и связи.
Основные принципы компьютерных (новых) информационных технологий:
- интерактивный режим (диалоговый или режим реального времени) работы с ПК;
- интегрированность (стыковка) ;
- гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач.
Инструментарий информационной технологии - один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа компьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель (текстовый процессор (редактор), настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные записные книжки, электронные календари, информационные системы функционального назначения (финансовые, бухгалтерские, для маркетинга и пр. ), экспертные системы и т. д.
Отрасль информационных технологий занимается созданием, развитием и эксплуатацией информационных систем. Информационные технологии призваны, основываясь и рационально используя современные достижения в области компьютерной техники и иных высоких технологий, новейших средств коммуникации, программного обеспечения и практического опыта, решать задачи по эффективной организации информационного процесса для снижения затрат времени, труда, энергии и материальных ресурсов во всех сферах человеческой жизни и современного общества.
Все современные технологии призваны сделать нашу жизнь удобнее. И информационные - не исключение. С появлением компьютера выполнение многих процессов стало не только быстрее, но еще надежнее и эффективнее, при этом появилась возможность выполнять многие действия, не выходя из дома. Покупка билетов и бронирование отелей, заказ еды, приобретение товаров и услуг через сеть Интернет - все это уже давно стало частью нашей жизни. Не удивительно, что самые передовые технологии используются и в образовательном процессе, позволяя получать более высокие результаты.
- IT-технологии в педагогической деятельности
Современные информационные технологии предоставляют преподавателю большой резерв технической и технологической поддержки, высвобождающей значительную часть его времени непосредственно для живого общения со студентами.
Компьютерная коммуникация как интегрирующее средство, обеспечивающее реализацию учебно-воспитательного процесса, создает условия, позволяющие использовать новые информационные технологии в процессе обучения, научиться квалифицированно, пользоваться новейшими техническими средствами и программными продуктами, приобрести навыки современных способов обработки информации.
«Мы занимаемся творчеством всякий раз, когда выражаем сложную мысль или заполняем текстом чистый лист бумаги. Если мы делаем это эффективно и необычно - значит, нас по праву можно назвать творческими людьми. » (с) Джеймс Алан Гарднер
Применение информационных коммуникационных технологий в процессе обучения, несомненно, вызывает у детей повышенный интерес и усиливает мотивацию обучения. Их использование создает возможности доступа к свежей информации, осуществления «диалога» с источником знаний, экономит время. Сочетание цвета, мультипликации, музыки, звуковой речи, динамических моделей и т. д. расширяет возможности представления учебной информации.
Опыт работы заключается в создании собственной системы уроков, разработке системы их проведения, разработке дидактических, контролирующих материалов (в том числе и электронных) и методики их применения в учебном процессе.
а. Информационно-коммуникационные технологии.
б. Интерактивные технологии.
г. Исследовательские методы в обучении.
д. Проектные методы обучения.
е. Мультимедиа технологии.
Информационные коммуникационные технологии поддерживают широкий диапазон методических и организационно-педагогических нововведений: работу в группах сотрудничества, проектную работу, альтернативные методы оценки достижений учащихся и т. д.
Проникновение современных информационных технологий в сферу образования позволяет педагогам качественно изменить содержание, методы и организационные формы обучения. Целью этих технологий в образовании является усиление интеллектуальных возможностей учащихся в информационном обществе, а также гуманизация, индивидуализация, интенсификация процесса обучения и повышение качества обучения на всех ступенях образовательной системы. В последние годы термин «информационные технологии» часто выступает синонимом термина «компьютерные технологии», так как все информационные технологии в настоящее время так или иначе связаны с применением компьютера. Компьютеризация является неотъемлемой частью информационного процесса. Компьютеризация образования относится к числу крупномасштабных инноваций, пришедших в мировую образовательную систему в последние десятилетия.
Принимая во внимание огромное влияние современных информационных технологий на процесс образования, многие педагоги все с большей готовностью включают их в свою методическую систему. Однако, процесс информатизации образования не может произойти мгновенно, согласно какой-либо реформе, он является постепенным и непрерывным.
Таким образом, информационные технологии выступают уже не столько инструментами, дополняющими систему образования, но императивом установления нового порядка знания и его инстуциональных структур. И для того, чтобы обеспечить потребности обучаемых в получении знаний, учитель должен овладеть информационными образовательными технологиями, а также, учитывая их развитие, постоянно совершенствовать свою информационную культуру путём самообразования, но при этом не злоупотреблять использованием данных технологий в своей практике и ко всему подходить творчески. Средства и формы медиаобразования дают педагогу возможности профессионального роста и самосовершенствования на пути использования новейших достижений науки и информационных технологий.
- Объектно-ориентированный анализ и проектирование системы.
2. 1 Сущность задачи
Предметной областью решаемой задачи является электронный журнал. В электронном журнале имеются учащиеся и вся необходимая пользователю информация о них, группах, дисциплинах.
Из всех задач, которое будет решать программное средство, можно выделить ряд основных:
- ведение личного учета нагрузки педагога;
- ведение журнала учета посещаемости и оценок учащихся;
- возможность иметь в журналах представления на день, неделю, месяц;
- предоставление отчетов по пропускам учащихся за месяц, семестр, год, баллам и рейтингам;
- предоставление понятного и доступного интерфейса;
- предоставление защиты и разграничения прав доступа.
Данное программное средство направлено на облегчение личного учета нагрузки педагога. Такого рода программа упрощает работу, связанную с учетом нагрузки педагога, учетом посещаемости и оценок учащихся, учетом дисциплин, формированием отчетов по пропускам, баллам и рейтингам учащихся, отчетов преподавателей.
Разрабатываемое программное средство будет упрощать работу преподавателю, так как у преподавателя уходит очень много времени на составление отчетов вручную, а также на заполнение журнала учета посещаемости и оценок учащихся.
- Проектирование модели программного средства «Электронный Журнал педагога»
На основании проведенного анализа предметной области и выявленного круга задач, необходимо построить модель, которая будет отображать функциональную структуру объектов программного средства, производимые ими действия и связи между этими действиями.
В качестве инструмента для проектирования модели программного средства будет выбран унифицированный язык моделирования - UML. Это язык для специфицирования, визуализации, конструирования и документирования программных средств.
В рамках языка UML все представления о модели сложной системы фиксируются в виде специальных графических конструкций - диаграмм. В терминах языка UML определены следующие виды диаграмм: диаграмма вариантов использования, диаграмма классов, диаграммы поведения (диаграмма деятельности), диаграммы взаимодействия (диаграмма последовательности), диаграммы реализации (диаграмма компонентов), диаграмма «сущность-связь».
Перечень этих диаграмм представляет собой неотъемлемую часть графической нотации языка UML, сам процесс ООП неразрывно связан с процессом построения этих диаграмм.
Совокупность построенных таким образом диаграмм содержит всю информацию, необходимую для реализации проекта сложной системы.
Диаграмма - граф специального вида, состоящий из вершин в форме геометрических фигур, которые связаны между собой ребрами или дугами.
Суть диаграммы вариантов использования состоит в следующем: проектируемая система представляется в виде множества сущностей или актеров, взаимодействующих с системой с помощью, так называемых вариантов использования.
Диаграмма вариантов использования, отражающая варианты использования приложения для пользователя системы, представлена в графической части на листе 1.
Диаграмма классов служит для представления статической структуры модели системы в терминологии классов объектно-ориентированного программирования. Диаграмма классов может отражать, в частности, различные взаимосвязи между отдельными сущностями предметной области, такими как объекты и подсистемы, а также описывает их внутреннюю структуру и типы отношений. На данной диаграмме не указывается информация о временных аспектах функционирования системы. С этой точки зрения диаграмма классов является дальнейшим развитием концептуальной модели проектируемой системы.
Диаграмма классов представляет собой некоторый граф, вершинами которого являются элементы типа «классификатор», которые связаны различными типами структурных отношений. Следует заметить, что диаграмма классов может также содержать интерфейсы, пакеты, отношения и даже отдельные экземпляры, такие как объекты и связи. Когда говорят о данной диаграмме, имеют в виду статическую структурную модель проектируемой системы. Поэтому диаграмму классов принято считать графическим представленном таких структурных взаимосвязей логической модели системы, которые не зависят или инвариантны от времени. Диаграмма классов представлена в графической части на листе 2.
При моделировании поведения проектируемой или анализируемой системы возникает необходимость детализировать особенности алгоритмической и логической реализации выполняемых системой операций. Для моделирования процесса выполнения операций в языке UML используются так называемые диаграммы деятельности. Каждое состояние на диаграмме деятельности соответствует выполнению некоторой элементарной операции, переход в следующее состояние срабатывает только при завершении этой операции. Графически диаграмма деятельности представляется в форме графа, вершинами которого являются состояния действия, а дугами - переходы от одного состояния действия к другому.
Основная цель использования диаграмм деятельности - визуализация особенностей реализации операций классов, когда необходимо представить алгоритмы их выполнения. Диаграмма деятельности представлена в графической части на листе 3.
Временной аспект поведения имеет существенное значение при моделировании синхронных процессов, описывающих взаимодействия объектов. Именно для этой цели и используются диаграммы последовательности, в которых ключевым моментом является динамика взаимодействия объектов во времени. При этом диаграмма последовательности имеет как бы два измерения: одно - слева направо в виде вертикальных линий, каждая из которых изображает линию жизни отдельного объекта, участвующего во взаимодействии; второе - вертикальная временная ось, направленная сверху вниз, на которой начальному моменту времени соответствует самая верхняя часть диаграммы. Диаграмма последовательности представлена в графической части на листе 4.
Диаграмма компонентов описывает объекты реального мира - компоненты программного обеспечения. Эта диаграмма позволяет определить архитектуру разрабатываемой системы, установив зависимости между программными компонентами. Диаграмма компонентов представлена в графической части на листе 5.
- Требования к аппаратным и операционным ресурсам
Исходя из того, что главным инструментом разработки программного средства «Электронный журнал педагога» будет являться Microsoft Access 2010, без которого данное программное средство не будет работать, предусмотрены следующие аппаратные требования:
- Windows Server 2003 Service Pack 2, Windows Server 2008, Windows Vista, Windows Vista Service Pack 1, Windows XP Service Pack 2, Windows XP Service Pack 3, Windows 7;
- 32-разрядные системы: компьютер, оборудованный процессором Intel или совместимым процессором с тактовой частотой 1 ГГц или выше (рекомендуется 2 ГГц или выше, поддерживается только один процессор) ;
- 64-разрядные системы: процессор с тактовой частотой 1, 4 ГГц или выше (рекомендуется 2 ГГц или более быстрый, поддерживается только один процессор) ;
- минимум 256 МБ ОЗУ (рекомендуется 1 ГБ или выше) ;
- 1 ГБ свободного места на диске.
- Инструменты разработки программного средства
Инструментами разработки будут являться:
- операционная система Windows 7;
- интегрированная среда разработки Microsoft Visual Studio 2010 Ultimate;
- язык программирования C#;
- Microsoft Access 2010;
- CASE-среда Rational Rose 2003;
- средство построения справочных систем Help&Manual;
- инсталляционное средство SmartInstallTool.
При разработке программного средства «Электронный журнал педагога» использовалась операционная система Windows 7, так как на данный момент эта операционная система является самой распространённой операционной системой. В Windows 7 были исправлены практически все недостатки предыдущих операционных систем, так же новое внешнее оформление упрощает и одновременно делает более эффективным выполнение типичных задач. Аппаратные требования Windows 7 скромнее, она способна работать даже на маломощных компьютерах и ещё добавлено множество функций, существенно облегчающих работу за компьютером. [1]
... продолжение- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда