www.VuzLib.com

Головна arrow Педагогіка arrow Методичні аспекти використання CASE-середовищ як об’єктів і засобів навчання основ автоматизованого проектування складних програмних систем
Меню
Головна
Каталог освітніх сайтів

Методичні аспекти використання CASE-середовищ як об’єктів і засобів навчання основ автоматизованого проектування складних програмних систем

М. В. Кудінов,
старший викладач
(Бердянський державний педагогічний університет)

МЕТОДИЧНІ АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ CASE-СЕРЕДОВИЩ ЯК ОБ’ЄКТІВ І ЗАСОБІВ НАВЧАННЯ ОСНОВ АВТОМАТИЗОВАНОГО ПРОЕКТУВАННЯ СКЛАДНИХ ПРОГРАМНИХ СИСТЕМ

   Постановка проблеми. На сучасному етапі розвитку системи освіти вивчення сучасного програмного забезпечення з погляду дидактики дуже спрощене. Програмні середовища, що вивчаються, студентами та викладачами розглядаються як об’єкти навчання, до яких можна застосувати пояснювально-ілюстративні та практичні методи. Методичний потенці ал у цій галузі один із найбільших, проте реалізований досить фрагментарно. Тому постає необхідність у процесі вивчення основ автоматизованого проектування розгляду CASE-середовищ не тільки як об’єктів, а й як засобів навчання та створення для цього ефективної методики.
   Аналіз досліджень та публікацій. А. Гуржій [1] розглядає засоби навчання як один із компонентів методики викладання. Автор зазначає про необхідність підвищення ефективності застосування та створення сучасних засобів навчання, розробки дидактично обґрунтованих технологій. Аналіз, здійснений у праці С. Маклакова [4], свідчить про недостатню розробленість засобів навчання для дисципліни “Основи автоматизованого проектування складних об'єктів і систем”.Метою статті є розробка технології використання CASE-середовищ як об’єктів та засобів навчання основ автоматизованого проектування складних програмних систем.
   Характеризуючи засоби навчання дисципліни “Основи автоматизованого проектування складних об’єктів і систем (CASE)”, необхідно зазначити, що засоби навчання – це матеріальні й ідеальні об'єкти, які використовуються в освітньому процесі як носії інформації, інструменти діяльності викладача й студентів [1, с. 8]. До них належать: природне і соціальне оточення, обладнання, підручники, книги, комп'ютери з відповідним інформаційним забезпеченням, наукова допомога, електронні довідники, енциклопедії тощо. Засоби навчання, які за авторською методикою забезпечували навчання основ автоматизованого проектування складних об'єктів і систем студентів інженерно-педагогічних спеціальностей комп'ютерного профілю, можна умовно поділити на технічні, інформаційні та програмні. До інформаційних засобів ми віднесли навчально-методичні посібники, інструкції, довідкову літературу, інформацію з Internet-джерел. Технічні засоби – персональний комп'ютер; принтер; локальна мережа; мультимедійний проектор. Програмні засоби – це Case-засоби візуального моделювання та версійного контролю: AllFusionProcessModeller (BPWin), AllFusionDataModeller (ERWin), RationalRose, ClearCase, TeamSource.
   AllFusion ProcessModeller (BPWin) – це інструментальне середовище для створення графічних моделей засобами структурних методологій IDEFO, IDEF3 і DFD [4, с. 6]. Модель в AllFusionProcessModeller – це ієрархічна сукупність блоків робіт (процесів), що поєднуються між собою за допомогою зв’язків (вони моделюють інформацію, матеріали, засоби, які використовує або перероблює система). AllFusion DataModeller (ERW in) – засіб автоматизованого проектування схем баз даних за допомогою структурних діаграм IDEF1Х. ERWin надає можливість побудувати логічну модель даних, яка містить сутності та їх атрибути, визначити ключові атрибути, трансформувати дані у нормальні форми та отримати код майбутньої бази даних для обраного сервера СУБД.
   RationalRose є інструментальним середовищем моделювання предметного оточення за допомогою діаграм UML, які базуються на об’єктно-орієнтованому підході. Виокремлення абстракцій – декомпозиція системи з погляду об’єктів і класів і розгляд моделі у чотирьох площинах (логічна, фізична, статична та динамічна) надає можливість аналізувати та проектувати складні ієрархічні системи. За отриманими діаграмами компонентів для кожного з класів можлива генерація програмного коду однією з обраних мов високого рівня (С++, VisualBasic, Java тощо). Модуль Analyzer спроможний підтримувати реінжиніринг – зворотне проектування програмного коду в модель. ClearCase – це засіб керування конфігурацією програмних систем, що забезпечує автоматизацію означеного процесу. Програмні файли та каталоги об’єднуються у компоненти версій; після внесення змін, нові версії файлів та каталогів утворюють “набори змін”, створюються та проходять тестування нові редакції компонентів, після чого об’єднуються в єдину систему. Case-засіб TeamSource фірми Borland – це система контролю версій проектів (PVCS), призначена для керування версіями проектів. TeamSource не має жорсткої прив’язки до роботи з C/C++, характерного для багатьох інших PVCS; може використовуватися в режимі одного користувача, оскільки ніяк не пов’язана з якими-небудь мережевими засобами або протоколами.
   Під час вивчення CASE-засобів, відносно методики викладання, є можливими два підходи: розгляд CASE-середовищ як об’єктів і як засобів навчання. Реалізація першого підходу є природною та випливає з мети навчання дисципліни. Реалізація другого підходу пов’язана з підвищенням унаочнення функціональних можливостей та основних прийомів роботи у середовищах, активізує розумову діяльність студентів під час ознайомлення з новим Case-засобом. Одним із методів підвищення наочності є табличний опис дій, які можна виконувати, застосовуючи кнопки головної панелі інструментів. Окрім головної панелі інструментів, кожний Case-засіб має панелі інструментів діаграм. Їх теж доречно подати у вигляді таблиць визначеної структури (рисунок – дія).Такий пі дхід пов’язує наочне уявлення та процедурні елементи методики. У цьому випадку використання наочності під час навчання дисципліни “Основи автоматизованого проектування складних об'єктів і систем (CASE)” допомагає студентам зіставити предмети оточуючої дійсності з модельними зображеннями. Інший підхід – використання Case-середовищ як засобів навчання – дає можливість підвищити розумову активність студентів за рахунок виконання логічних операцій з об’єктами . Так, аналіз – це мислене розчленування об'єктів свідомості, виокремлення в них окремих їх частин, елементів, властивостей і ознак [2, с. 37]. Використовуючи цю  логічну операцію, студенти вивчають предметне середовище, яке має бути змодельованим, поділяють його на підсистеми, аналізують складові елементи. Наприклад, аналіз системи пі д час застосування об’єктно-орієнтованого підходу унаочнюється за допомогою діаграм варіантів використання, де функції системи відображено у вигляді варіантів використання, суб’єкти, які вступають у взаємодію з системою, позначаються діючими особами, а зв’язки між ними – за допомогою асоціацій.

Таблиця 1

   Під синтезом у науці розуміється мислене об'єднання окремих частин, ознак і властивостей об'єктів в одне ціле [2, с. 38]. Деталізуючи предметне оточення під час аналізу, студенти створюють детальні специфікації майбутньої програмної системи. Але повертаючись на вищі рівні створеної моделі, вони отримують узагальнені характеристики складної системи; поняття, що формуються, виходять на найвищий рівень абстракції.
   Абстрагування розглядається нами як відокремлення одних, більш важливих, ознак чи властивостей від інших і від самих предметів. Ця логічна операція відпрацьовується за допомогою виконання вправ, у яких необхідно знайти базові функції програмної системи, відокремивши їх від менш важливих, які не будуть нести смислове навантаження і можуть бути виключені з розгляду. Означення межі навколишнього середовища та модельованої системи, визначення джерел впливу на неї – це ще один з прикладів використання операції абстрагування.
   Узагальнення виступає логічною операцією з об'єднання предметів за тими істотними ознаками, які виокремлюються у процесі абстрагування. Ця операція використовується на заняттях для різноманітних форм узагальнення: групування однорідних явищ за певною ознакою (виділити об’єкти та відповідні їм класи); класифікація за категоріями (класифікувати інформаційні системи за видами); встановлення зв'язків та залежностей (визначення класів, які повинні бути включені до одного пакету) тощо.
   Порівняння – процес встановлення подібності та відмінності у властивостях певних об'єктів. Для формування та розвитку цієї логічної операції на заняттях з курсу “Case-технології” використовуються вправи на порівняння, знаходження спільного та відмінного між двома концептуальними підходами до проектування складних систем: структурним та об’єктним. Протягом вивчення модулів, присвячених означеним темам, студенти мають можливість ознайомитися з цими підходами та порівняти їх.Конкретизація розглядається нами як перехід від абстрактного до конкретного, коли відтворюється об'єкт з усім багатством його істотних ознак і властивостей. З метою активізації цієї логічної операції використовуються такі завдання, у яких за допомогою діаграм, створених Case-засобами (вони складаються з абстрактних варіантів використання, діючих осіб, об’єктів, повідомлень, робіт тощо) ми можемо отримати нову інформацію про реальні об’єкти, процеси та явища.
   Кодування є також логічною операцією. Його значення полягає у переведенні образного змісту в знакову систему. Кодування пов'язується з порівнянням, абстрагуванням і узагальненням. До цієї операції можна віднести згадуваний вище процес моделювання студентами предметної галузі, коли реальне середовище (інформаційна система) відтворюється засобами автоматизованого проектування. Ефективними для активізації цієї операції є вправи на генерацію коду моделі створеної інформаційної системи.
   Існує також протилежна за напрямом операція – декодування – переведення мовленнєвих знаків в образи. Як результат цієї операції у свідомості виникають уявлення пам'яті чи образи уяви. Для активізації цих логічних операцій на заняттях з “Основ автоматизованого проектування складних об'єктів і систем” студенти можуть самостійно опрацьовувати програмний код інформаційної системи та проводити реінжиніринг побудованої моделі. При цьому в ній відбудеться зміна змісту відповідно до внесених коректив.
   Висновки. Таким чином, ми окреслили можливі підходи до використання CASE-середовищ та визначили основні логічні операції, що активізують розумову діяльність студентів у процесі навчання основ автоматизованого проектування складних програмних систем.
   Перспективи подальших пошуків у напрямку дослідження.
   Подальші дослідження будуть присвячені теоретичному обґрунтуванню та розробці методичної системи навчання курсу “CASE-технології”.

ЛІТЕРАТУРА

1. Гуржій А. М Засоби навчання : навч. посібник для студ. вузів та слухачів підвищення кваліфікації / А. М. Гуржій, Ю. О. Жук, B. П. Волинський / АПН України; Інститут педагогіки. – К., 1997. – 208 с.
2. Жеребкін В. Є. Логіка / В. Є. Жеребкін. – Х. : Основа, 1995. – 256 с.
3. Кудінов М. В. Аналіз існуючих методик навчання дисципліни “Основи автоматизованого проектування складних об'єктів і систем (CASE)” / М. В. Кудінов // Збірник наукових праць Бердянського державного педагогічного університету (Педагогічні науки). – № 4 – Бердянськ : БДПУ, 2009. – С. 279–284.
4. Маклаков С. В. Моделирование бизнес-процессов с BPwin 4.0 /C. В. Маклаков. – М. : ДИАЛОГ-МИФИ, 2004. – 224 с.

 
< Попередня   Наступна >

При використанні матеріалів сайту активне гіперпосилання на http://vuzlib.com обов'язкове!
Зворотний зв'язок
© 2010 www.VuzLib.com