Система обучения и контроля знаний правил дорожного движения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пензенский Государственный Университет

Кафедра "МО и ПЭВМ"

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине "Интерактивные графические системы"

на тему

"Система обучения и контроля знаний правил дорожного движения"

Руководитель работы Шибанов

Авторы работы

Добровольский П.В.,

Семин Р.О.,

Тарасов С.В.

Спиридонов Е.А.,

Пенза 2003г.

Реферат

Пояснительная записка содержит __ листов, 5 рисунков, 3 приложения, библиографический список из 3 источников.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ

ПРОГРАММА

OBJECT PASCAL

BORLAND DELPHI

СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ФОРМА ПРИЛОЖЕНИЯ

КОМПОНЕНТЫ

Цель работы - приобретение практических навыков работы в системе Borland Delphi 6, ознакомление с основами проектирования пользовательского интерфейса в соответствии с принципами GUI-интерфейса и объектно-ориентированного управления, получение навыков проектирования и построения интерактивных графических систем.

Данная программа, разработанная студентами четвертого курса ПГУ группы 99ВП1 Добровольским П.В., Семиным Р.О., Спиридоновым Е.А., Тарасовым С.В. реализована в системе Borland Delphi 6.

Была проведена отладка, включающая функциональное тестирование, в ходе которой установлено, что программа работает правильно.

Содержание

Введение

1. Система обучения и контроля знаний правил дорожного движения

1.1 Анализ требований и постановка задачи

1.1.1 Анализ предметной области

1.1.2 Анализ требований к пользовательскому интерфейсу

1.1.3 Анализ требований к программному обеспечению

1.1.4 Программные аппаратные средства

1.2 Проектирование

1.2.1 Разработка структуры данных и баз данных

1.2.2 Разработка пользовательского интерфейса

1.2.2.1 Формы и их взаимодействие

1.2.2.2 Разработка демонстрационного режима

1.3 Кодирование

1.3.1 Доступ к базе данных

1.3.2 Описание html-файлов

1.4 Отладка и тестирование

1.5 Руководство пользователя

1.5.1 Установка программы

1.5.2 Запуск программы

1.5.3 Работа с программой

Заключение

Введение

Любая деятельность человека связана с обработкой информации. При этом наибольший успех имеет тот, кто может качественно обработать достаточно большой объем информации за приемлемое время. Естественно, что проблема создания различных средств и методов оперирования с информацией всегда привлекала внимание общества.

Но качественный скачек произошел в конце сороковых годов в результате изобретения электронно-вычислительных машин-компьютеров. Сейчас в некоторых развитых странах в сфере компьютерной обработки информации занято около половины трудоспособного населения. Известным примером применения компьютерной обработки информации является система "СИРЕНА" для резервирования мест на авиарейсы. Она обеспечивает хранение большого объема данных о свободных и занятых местах на различные рейсы, быстрый поиск необходимой пользователю информации, обмен информацией между компьютером и значительным количеством удаленных устройств ввода-вывода, установленных на рабочих местах кассиров-операторов. В настоящее время компьютерная индустрия проникает во все области нашей жизни. Компьютер становится нашим повседневным помощником. Области применения ЭВМ непрерывно расширяются, все более захватывая и такие стороны человеческой деятельности, которые, как казалось, не приемлют каких либо вычислений. Сюда можно отнести медицину, биологию, игру в шахматы, сочинение стихов и музыки, моделирование одежды и т.д.

До сих пор продолжают говорить, что "ЭВМ думает" , "ЭВМ рассчитывает", "ЭВМ вычисляет". При этом создается мнение, что достаточно приобрести компьютер, как он станет за кого-то думать, рассчитывать и управлять. На самом деле это не так. ЭВМ - лишь, инструмент, реализующий алгоритм, разработанный человеком. Алгоритм - точное предписание, выполнение которого приводит к решению задач.

Многое из того, что мы видим и слышим по телевизору (рекламные ролики, заставки, фильмы, музыкальные клипы) сделано с помощью компьютера. Использование компьютера дает возможность освободиться от большого количества бумажной информации (например: всевозможные бланки, справки). С помощью компьютера, используя компьютерные сети, можно посылать друг другу письма, не выходя из дома, получать все мировые новости, общаться с коллегами из зарубежных стран. Компьютер поможет сделать покупки, не выходя из дома, разработать чертежи. На современных компьютерах создают мультфильмы, художественные фильмы. ЭВМ используют для обучения и игр, которых создано великое множество. Использование компьютеров позволяет автоматизировать производство (примеры автоматизации: станки с ЧПУ, автоматизированные линии сборки, роботы-манипуляторы). Использование компьютера дома позволяет подготавливать и хранить всевозможные рукописи, письма. Можно спроектировать обстановку в вашей квартире, не переставляя мебель в реальности. Компьютер может стать вашим секретарем. В компьютере вы можете хранить всевозможные картотеки, музыкальные клипы, живое видео и многое другое.

1. Система обучения и контроля знаний правил дорожного движения

1.1 Анализ требований и постановка задачи

1.1.1 Анализ предметной области

Необходимо разработать программу обучения и контроля знаний Правил дорожного движения. Необходимо определить режимы обучения и контроля, а также должны быть предусмотрены демонстрационные примеры (в статическом режиме и режиме анимации). В процессе контроля данные о пользователях должны накапливаться. Должны выдаваться (в виде таблицы) статистические данные о каждом обучаемом, количестве допущенных ошибках, полученных оценках, а также показывать при помощи виртуальных атрибутов (цвет), полученные оценки. Синтаксическая информация, накапливаемая в процессе функционирования системы, должна храниться в базе данных.

1.1.2 Анализ требований к пользовательскому интерфейсу

Пользовательский интерфейс требуется реализовать в соответствии с принципами GUI-интерфейса: обеспечить простоту использования,

1.1.3 Анализ требований к программному обеспечению

Данное программное обеспечение должно отвечать следующим требованиям:

1. предоставить возможность пользователю изучить Правила дорожного движения

2. предоставить возможность пользователю возможность проверить свои знания, полученные в результате обучения

3. выполнять функцию экзаменатора (принять экзамен у пользователя)

4. предоставить администратору возможность просмотра статистической информации о пользователях, сдававших экзамен

Диаграмма вариантов использования приведена на рисунке 1.

1.1.4 Программные аппаратные требования

а) Аппаратные средства:

1. Персональный компьютер

2. Стандартный монитор VGA

3. 90 МБ на HDD.

б) Программное окружение:

1. Window 95, 98, 2000, NT, Xp

в) Средства разработки:

1.Delphi6

2.GifAnimator 6.1

3. Database Desktop

4. Interdev

1.2 Проектирование

1.2.1 Разработка структур данных и базы данных

При проектировании системы обучения и контроля знаний правил дорожного движения были разработаны следующие база данных с помощью утилиты Database Desktop в формате Paradox, содержащая следующие таблицы:

1. Таблица для хранения информации по билетам (QUESTION.DB);

2. Таблица для хранения статистической информации о пользователях, сдававшим экзамен (EX.DB);

3. Таблица для хранения кодов доступа к статистической информации (PASSWORD.DB).

Таблица Question.db состоит из следующих полей:

1. Code(тип: Autoincrement ) - поле для хранения порядкового номера вопроса.

2. Tema(тип: Long integer) - поле для хранения идентификатора темы вопроса.

3. Question(тип: Alpha) - поле для хранения вопросов билетов.

4. Ask1, Ask2, Ask3, Ask4, Ask5(тип: Alpha) - поля для хранения вариантов ответов на вопросы.

5. Answer(тип: Short Integer) - поле для хранения порядкового номера правильного ответа.

6. Pict(тип: Graphic) - поле для хранения графической иллюстрации к вопросу.

7. Bilet(тип: ShortInteger) - поле для хранения номера билета.

8. Comment(тип: Memo) - поле для хранения комментария к вопросу.

9. NumVopr (тип: ShortInteger ) - поле для хранения номера вопроса в билете.

Таблица Ex.db включает в себя записи со следующими полями:

1. Security(тип: Alpha) - поле, содержащее пароль экзаменуемого.

2. Last_name(тип: Alpha) - поле для хранения фамилии экзаменуемого.

3. First_name(тип: Alpha) - поле для хранения имени .

4. Father_name(тип: Alpha) - поле для хранения отчества.

5. Male(тип: Alpha) - пол.

6. Date(тип: Date ) - дата последней сдачи.

7. Num_billet(тип: ShortInteger ) - номер билета.

8. Age(тип: ShortInteger ) - возраст.

9. Ball(тип: ShortInteger ) - поле, хранящее идентификатор сдачи(0 - не сдал, 1 - сдал).

10. Mistake(тип: ShortInteger ) - количество ошибок.

Таблица Password.db включает в себя записи со следующими полями:

1. Password(тип: Alpha) - содержит пароль для доступа к статистической информации (к базе ex.db). В данной курсовой работе база данных была разработана в формате Paradox. Архитектура баз данных состоит из компонентов, которые отвечают за представление и инкапсуляцию информации баз данных. Рисунок 2 демонстрирует эти взаимоотношения в таком виде, как они представлены в интерактивной справочной системе Delphi6. То есть пользовательский интерфейс взаимодействует с данными через источник данных, который подключен к набору данных, который, в свою очередь, инкапсулирует сами данные.

delphi интерфейс интерактивный графический

1.2.2 Разработка пользовательского интерфейса

1.2.2.1 Формы и их взаимодействие

При запуске системы на экране показывается заставка, представляющая собой видео-ролик в avi-формате, который можно прервать нажатием любой клавиши.

После чего появляется главная форма программы (рис. 3),

где 1 - компоненты Button, используемые для перехода на другие формы программы ("ПДД" - форма обучения, "Задачи" - форма проверки знаний, "Экзамен" - форма для сдачи экзамена, "Внимание ГИБДД" - обучение правам и обязанностям водителей и пешеходов, "Статистика" - просмотр статистики, пользователей сдававших экзамен, "О программе" - информация о разработчиках); 2 - компонент Image, (на которой изображена BMW 5й серии)отображающий картинку в формате bmp (фон формы); 3 -компонент Button, для завершения работы приложения.

При нажатии пользователем кнопки "ПДД" появляется форма (Рис. 4), на которой пользователю предоставляется возможность выбора темы обучения Правилам дорожного движения.



При создании формы были использованы следующие компоненты: 1 - кнопка SpeedButton (возврат на главную форму программы); 2 - кнопка SpeedButton (перейти на предыдущую html-страницу); 3 - компонент WebBrowser (отображение html-страниц).

При нажатии пользователем кнопки "Задачи" появляется форма "Решение задач" (Рис. 5 ). На данной форме пользователь может выбрать один билет из сорока и приступить к его решению. Если в процессе решения билета пользователь допускает ошибку, то выводится комментарий к вопросу (если имеется возможность графически продемонстрировать правильный вариант ответа, то вместе с комментарием выводится анимация).



На форме расположены: 1 - кнопки Button ("ПДД" - переход на форму обучения правилам дорожного движения; "Знаки" - переход на форму изучения дорожных знаков; "Разметка" - сведения о видах дорожной разметки); 2 - кнопка Button (возврат на главную форму программы); 3 - панели Panel с номерами билетов и вопросов к ним; 4 - компонент dbimage (используется для графической интерпретации к вопросу); 5 - компонент dbmemo (выводит вопрос к билету); 6 - компонент dbtext (варианты ответов на текущий вопрос к билету).

При нажатии пользователем кнопки "Экзамен" появляется форма, на которой пользователь должен ввести свою Фамилию и Пароль или зарегистрироваться (если сдает экзамен в первый раз). После регистрации пользователь приступает к решению билета, выбранного случайным образом. Форма "Сдача экзамена" имеет вид аналогичный форме "Решение задач" (Рис. 5).

1.2.2.2 Разработка демонстрационного режима

В режиме "Решение задач" возможны демонстрационные примеры (Рис. 6), если пользователь не правильно ответил на поставленный вопрос. Демонстрационный пример представлен в виде графической анимации, которая расположена на html-странице вместе с комментариями к вопросу. Анимация реализована в виде графического изображения в формате gif, созданного при помощи программного средства GifAnimator 6.1. Анимация отображает правильный ответ в виде указания правильного направления движения транспортного средства, в соответствии с Правилами дорожного движения.

1 - указание правильного варианта ответа (графическое изображение в формате Gif).

1.3 Кодирование

Исходный код программы предложен в ПРИЛОЖЕНИИ А.

1.3.1 Доступ к базе данных

Для доступа к базам данных в данном курсовом проекте использовались следующие компоненты:

1. TDatSourse

2. TTable

TDataSourse - обеспечивает интерфейс между компонентом набора данных и компонентами интерактивного управления данными, содержащимися в форме. В свойстве DataSet данного компонента должен указываться компонент набора данных - потомок DataSet (например TTable), из которого запрашиваются данные.

TTable - получает данные из таблиц или из представления базы данных. Для получения доступа к таблицы базы данных свойство Active следует присвоить значение True. Свойство DataBaseName указывает имя базы данных, доступ к таблице которой должен получить компонент TTable. При необходимости обращения к полям набора данных следует использовать свойство Fields.

Для управления базами данных используются следующие компоненты:

1. TDbImage

2. TdbText

3. TdbMemo

TDbImage - отвечает за отображение в форме какого-либо изображения. Источником данных для изображения является поле таблицы данных, которое должно иметь формат Blob. Наиболее важным свойством данного компонента является DataSourse.

TDbText - позвояет представлять текст нга экране монитора. Источником данных является поле таблицы базы данных. Наибле вжным свойством данного элемента управления является DataSourse, в котором можно выбрать необходимый компонент источика данных, содержащийся в форме.

TDbMemo - Отвечает за отображение текста в форме. Источником данных является поле таблицы базы данных. Данный компонент пригоден для представления длинных буквенно-цифровых полей или текстовых полей типа Blob.

1.3.2 Описание html-файлов

Html-файлы используются для отображения Правил дорожного движения, информацию о знаках, дорожной разметке и комментариев к вопросам. Html-страницы написаны на языке JavaScript. Они отображают как текстовую информацию, так и графическую (графические изображения в формате gif и bmp). На html-страницах имеются ссылки для взаимосвязи с другими страницами.

1.4 Отладка и тестирование

Было проведено функциональное тестирование, которое показало, что программа работает устойчиво, без ошибок. Результаты работы программы сравнивались с Учебно-методическим пособием для подготовки водителей категорий А и В: "Самоучитель водителя", автор А.И. Копусов-Долинин.

В ходе отладки и тестирования были выявлены и исправлены различные неточности проектирования и ошибки кодирования, неоднократно менялся внешний вид формы приложения.

Тест1 : Проверка работы заставки.

В ходе работы программе ошибок с воспроизведением файла-заставки не наблюдалось. При нажатии любой клавиши клавиатуры видео-ролик прерывался и программа продолжала работать дальше.

Тест2 : Проверка вывода комментария.

В ходе данного теста было установлено, что в результате неправильного ответа на вопрос пользователю выдавался текстовый (и графический) комментарий.

Тест3: Проверка правильности выставления оценки при сдаче экзамена.

Данный тест пройден успешно. Действительно, если пользователь допускал две и менее ошибки, то экзамен засчитывался (сдан), в противном случае - экзамен не сдан.

Результаты тестирования приведены в приложении В.

1.5 Руководство пользователя

Руководство пользователя включает в себя правила использования данного программного средства для пользователей, чтобы работа с ним не принесла никаких недоразумений.

1.5.1 Установка программы

а. Прежде всего необходимо всю папку kursovoi скопировать в корневой каталог диска С.

б. Затем в BDE Administrator создать новый Alias с названием PDD и указать путь к базам данных - с:\kursovoi\DB\.

1.5.2 Запуск программы

Для запуска программы необходимо запустить файл c:\kursovoi\proga\pdd.exe

1.5.3 Работа с программой

При запуске программы на экране появится заставка, которую Вы можете прервать, нажав на любую клавишу. Теперь перед Вами главная форма программы. На ней Вы увидите кнопки: ПДД, Решение задач, Экзамен, О программе, Выход, Внимание ГИБДД, Статистика.

Нажав на кнопку ПДД, Вы попадете на форму, на которой Вы можете по темам изучить Правила дорожного движения.

Кнопка Задачи определяет переход на форму Решение задач. Здесь Вы можете проверить свои знания Правил дорожного движения. Если при ответе на вопрос Вы отвечаете неправильно, то программа выведет Вам правильный ответ и покажет графическую интерпретацию ответа (если данный вопрос имеет таковую). На данной форме имеются кнопки Знаки, ПДД, Разметка.

При нажатии кнопки Экзамен происходит переход на форму Идентификация. Здесь происходит идентификация экзаменуемого. Если Вы первый раз хотите сдать экзамен, то предварительно Вам придется зарегистрироваться, нажав на кнопку Регистрация. Если же Вы уже когда сдавали экзамен и по каким-то причинам Вам необходимо сдать его еще раз, то это можно будет сделать только через семь дней от предыдущей сдачи экзамена.

Нажав на кнопку О программе Вы узнаете об авторах данного программного продукта.

Внимание ГИБДД - расскажет Вам о правах и обязанностях водителей и пешеходов.

Статистика - для просмотра статистики необходимо знать пароль. Если же Вы не знаете пароль, то статистику Вы посмотреть не можете. Статистику можно просмотреть в двух режимах Кратко и Подробно. В первом случае предоставляются данные только о количестве пользователей сдававших экзамен, количестве сдавших и не сдавших. Во втором - выводятся полные данные о сдававших экзамен.

Заключение

Одна из областей применения компьютеров - это обучение вождению автомобилем. В настоящее время большое количество людей стремится получить водительское удостоверение. Но многие не могут поступить на учебу из-за ограниченного количества человек в группе. А группы ограничены по размерам из-за пропускной способности экзаменатора, который не может физически и морально принять экзамен у большого количества людей. Описанное программное средство способно увеличить пропускную способность экзаменатора, сняв с него большую нагрузку. Программа способна принять сама экзамен и дать беспристрастную оценку ответам экзаменуемого. В программе предусмотрен режим обучения, позволяющий экзаменуемому предварительно ознакомиться с правильными ответами. Общедоступный формат билетов позволяет оперативно изменять вопросы с учетом существующих в настоящее время правил. Программу можно полностью перепрофилировать на прием экзаменов по другим предметам. Использование этой программы поможет начинающему ближе узнать компьютер и его возможности. Используя компьютер, человек открывает дорогу в мир информации.

Было произведено кодирование на языке программирования Object Pascal в среде Borland Delphi 6 и функциональное тестирование, в ходе которого было выявлено, что программа решает задачу корректно и устойчиво работает на тестовом наборе данных.

Размещено на Allbest.ru

...