60. Технология разработки объектно-ориентированных программных систем

В настоящее время существует несколько технологий объектно-ориентированной разработки прикладных программных систем, в основе которых лежит построение и интерпретация на компьютере моделей этих систем.Мы детально ознакомимся с одной из таких технологий - OMT (Object Modeling Techniques). Эта технология оказала большое влияние на других разработчиков объектно-ориентированных технологий, а книга, в которой она описана, является одной из наиболее часто цитируемых книг по данному направлению.

Больше того, система обозначений (графический язык) для описания моделей, предложенная в этой книге, широко применяется в других технологиях и в статьях из объектно-ориентированной разработки программных систем.

В технологии OMT проектируемая программная система представляется в виде трех взаимоувязанных моделей:

объектной модели, которая представляет статичные, структурные аспекты системы, в основном связанные с данными;

динамической модели, которая описывает работу отдельных частей системы;

функциональной модели, в которой рассматривается взаимодействие отдельных частей системы (как по данным, так и из управления) в процессе ее работы.

Методология SA / SD (Structured Analysis / Structured Design) содержит несколько вариантов систем обозначений для формальной спецификации программных систем. На этапе анализа требований и предыдущего проектирования для логического описания проектируемой системы используются спецификации (формальные описания) процессов, словарь данных, диаграммы потоков данных, диаграммы состояний и диаграммы зависимостей объектов.

в методологии SA / SD организованный этап структурного анализа (SA). После структурного анализа начинается этап структурного конструирования (SD), в процессе которого разрабатываются и уточняются более тонкие детали проектируемой системы.

Таким образом, мы видим, что у методологий SA / SD и OMT много общего: обе методологии используют похожие конструкции для моделирования и поддерживают три взаимно-ортогональных представления проектируемой системы.

В методологии JSD не делается расхождений между этапом анализа требований к системе и этапом ее разработки; оба этапа объединяются в один общий этап разработки спецификаций проектируемой системы.

Разработка системы по методологии JSD включает следующие шесть фаз:

разработка действий и объектов; разработка структуры объектов; разработка исходной модели;

разработка функций; разработка временных ограничений; реализация системы.

методология JSD может успешно применяться для проектирования и реализации следующих типов прикладных программных систем :

Параллельные асинхронные программные системы, в которых процессы могут взаимно синхронизировать друг друга.

Программные системы реального времени; методология JSD ориентирована именно на такие системы.

Программные системы для параллельных компьютеров; парадигма, принятая в методологии JSD может здесь оказаться полезной.

Методология OSA (Object - Oriented System Analysis) обеспечивает объектно-ориентированный анализ программных систем и не содержит возможностей, связанных с поддержкой этапа разработки.

Методология OSA, как и другие методологии, поддерживает три взаимно-ортогональных представления (модели) проектируемой системы :

модель зависимостей между объектами; модель поведения объектов; модель взаимодействия объектов.

Модель зависимостей между объектами аналогична объектной модели методологии OMT. В ней рассматриваются объекты, огромному количеству отношений между объектами и разные ограничения.

Модель поведения объектов являет собой набор диаграмм состояний объектов : на этих диаграммах изображаются состоянию объектов, переходы между состояниями, исключительные ситуации и ограничения, связанные с реальным временем.

Модель взаимодействия объектов - это набор представлений проектируемой системы, на которых показанные взаимодействия объектов между собой и с окружением системы.

1. Понятие информационно-коммуникационных технологий учебы

ИКТО – это комплекс методов и средств, обеспечивающих учебный процесс современными средствами получения, обработки, хранения и передачи информации, оказывающих влияние на другие компоненты учебно-воспитательного процесса: цели, содержание.

Процесс внедрения инициирует:

• совершенствование механизмов управления системой образования на основе использования автоматизированных банков данных научно-педагогической информации, информационно-методических материалов, а также коммуникационных сетей;

• совершенствование методологии и стратегии отбора содержания, методов и организационных форм обучения, воспитания, соответствующих задачам развития личности обучаемого в современных условиях информатизации общества;

• создание методических систем обучения, ориентированных на развитие интеллектуального потенциала обучаемого, на формирование умений самостоятельно приобретать знания, осуществлять информационно-учебную, экспериментально-исследовательскую деятельность, разнообразные виды самостоятельной деятельности по обработке информации;

• создание и использование компьютерных тестирующих, диагностирующих методик контроля и оценки уровня знаний обучаемых.

Педагогические цели использования ИКТН

Развитие личности обучаемого, подготовка учащихся к жизни в условиях информационного общества

• развитие мышления, (например, наглядно-действенного, наглядно-образного, интуитивного, творческого, теоретического видов мышления);

• эстетическое воспитание (например, за счет использования возможностей компьютерной графики, технологии Мультимедиа);

• развитие коммуникативных способностей;

• формирование умений принимать оптимальное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации, используя средства ИКТН;

• развитие умений осуществлять экспериментально-исследовательскую деятельность, используя возможности компьютерного моделирования или оборудования, сопрягаемого с ЭВМ;

• формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации на основе использования инструментальных пакетов (математических пакетов, графических и музыкальных редакторов и т.п.).

Реализация социального заказа, обусловленного информатизацией современного общества:

• подготовка специалистов в области информатики и вычислительной техники;

• подготовка пользователя средствами новых информационных технологий.

Интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса:

• повышение эффективности и качества процесса обучения за счет реализации возможностей ИКТН;

• обеспечение мотивов или стимулов, обусловливающих активизацию познавательной деятельности (например, за счет компьютерной визуализации учебной информации, вкрапления игровых ситуаций, возможности управления, выбора режима учебной деятельности);

• углубление межпредметных связей за счет использования современных средств обработки информации, в том числе и аудиовизуальной, при решении задач различных предметных областей.

ИКТО основана на информационном взаимодействии между обучаемым (обучаемыми), преподавателем и средствами информационно-коммуникационных технологий и вместе с тем направлена на достижение учебных целей.

Учебноориентированное программное обеспечение. Классификация, назначение, требования к созданию.

Дидактические задачи использования программных средств в учебном процессе:

• Развитие мышления и воображения;

• Формирование алгоритмического стиля мышления;

• Развитие творческого потенциала;

• Эстетическое воспитание;

• Развитие коммуникативных способностей;

• Активизация познавательной деятельности;

• Мотивация обучения;

• Формирование навыков исследовательской деятельности;

• Формирование навыков пользователя автоматизированных систем;

• Развитие умений поиска и принятия оптимальных решений в нестандартных ситуациях.

Методические задачи использования программных средств в учебном процессе:

• Обучение проведению вычислительных экспериментов;

• Обучение работе с большими объемами информации: поиск, систематизация, преобразование, хранение и т. д.;

• Знакомство с системами и методами мультимедийного представления информации;

• Обучение навыкам создания программных продуктов (в т. ч. обучающих);

• Восстановление знаний, умений, навыков;

• Текущий контроль усвоения знаний, умений, навыков;

• Дифференциация абитуриентов и учащихся в соответствии с их уровнем подготовленности и готовности к последующим ступеням обучения;

• Повышение эффективности передачи и освоения учебной информации;

• Повышение эффективности подготовки к учебным занятиям;

• Реализация методов адаптивного обучения.

Направления применения образовательных информационных технологий:

• Обучение, совершенствующее процесс преподавания;

• Познание окружающей действительности и самопознания;

• Развитие личности;

• Мотивация личности к познанию и продуктивной деятельности;

• Информационно-методическое обеспечение и управление учебно-воспитательным процессом, учебными заведениями, системой учебных заведений;

• Распространение передовых педагогических технологий;

• Автоматизация процессов контроля и коррекции результатов учебной деятельности;

• Автоматизация процессов обработки результатов лабораторного эксперимента;

• Управление учебным оборудованием;

• Организация интеллектуального досуга, развивающих игр.