Система дистанционного обучения Moodle

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Определения

Введение

1 Инструментарий

2 Руководство Программиста

2.1 Назначение и условия применения программы

2.2 Характеристики программы

2.2.1 Диаграмма вариантов использования

2.2.2 Диаграмма состояний

2.2.3 Диаграмма состояний для пользователя «Администратор»

2.2.4 Диаграмма состояний для пользователя «Студент»

2.2.5 Диаграмма деятельности

2.2.6 Диаграмма деятельности для пользователя «Администратор»

2.2.7 Диаграмма деятельности для пользователя «Студент»

2.2.8 Диаграмма последовательности

2.3 Обращение к программе

3 Руководство системного программиста

3.1 Общие сведения о программе

3.2 Структура программы

3.2.1 Диаграмма компонентов

3.2.2 Диаграмма развертывания

3.2 Настройка и проверка программы

Заключение

Определения

программа курс дистанционный диаграмма

UML (сокр. от англ. Unified Modeling Language - унифицированный язык моделирования) - общецелевой язык визуального моделирования, который разработан для спецификации, визуализации, проектирования и документирования компонентов программного обеспечения, бизнес-процессов и других систем.

Диаграмма вариантов использования (Use Case diagram) -- суть данной диаграммы состоит в следующем: проектируемая система представляется в виде множества сущностей или актеров, взаимодействующих с системой с помощью так называемых вариантов использования.

Диаграмма состояний (Statechart diagram) -- предназначена для описания возможных последовательностей состояний и переходов, которые в совокупности характеризуют поведение элемента модели в течение его жизненного цикла. Диаграмма состояний представляет динамическое поведение сущностей, на основе спецификации их реакции на восприятие некоторых конкретных событий.

Диаграмма деятельности (Activity diagram) -- диаграмма, на которой показано разложение некоторой деятельности на её составные части. Под деятельностью (англ. activity) понимается спецификация исполняемого поведения в виде координированного последовательного и параллельного выполнения подчинённых элементов -- вложенных видов деятельности и отдельных действий (англ. action), соединённых между собой потоками, которые идут от выходов одного узла ко входам другого.

Диаграмма последовательности (Sequence diagram) - диаграмма, на которой показаны взаимодействия объектов, упорядоченные по времени их проявления

Диаграмма компонентов (Component diagram) -- статическая структурная диаграмма, показывает разбиение программной системы на структурные компоненты и связи (зависимости) между компонентами. В качестве физических компонент могут выступать файлы, библиотеки, модули, исполняемые файлы, пакеты и т. п.

Диаграмма развёртывания (Deployment diagram) -- служит для моделирования работающих узлов (аппаратных средств, англ. node) и артефактов, развёрнутых на них. В UML 2 на узлах разворачиваются артефакты (англ. artifact), в то время как в UML 1 на узлах разворачивались компоненты. Между артефактом и логическим элементом (компонентом), который он реализует, устанавливается зависимость манифестации.

Введение

Визуальные модели широко используются в существующих технологиях управления проектированием систем, сложность, масштабы и функциональность которых постоянно возрастают. В практике эксплуатации ИС постоянно приходится решать такие задачи как: физическое перераспределение вычислений и данных, обеспечение параллелизма вычислений, репликация БД, обеспечение безопасности доступа к ИС, оптимизация балансировки нагрузки ИС, устойчивость к сбоям и т.п.

Построение модели ИС до ее программной разработки или до начала проведения архитектурной реконструкции столь же необходимо, как наличие проектных чертежей перед строительством большого здания. Визуальные модели обеспечивают ясность представления выбранных архитектурных решений и позволяют понять разрабатываемую систему во всей ее полноте.

В то же время сейчас стремительными темпами развиваются дистанционные технологии в обучении, в частности, наибольшей популярностью пользуется обучение с помощью интернет технологий. Благодаря развитию современных методов общения и обмена данными, становится возможным создавать и применять новые способы обучения, такие как электронные конспекты, энциклопедии, тесты, глоссарии, анкеты, виртуальные лаборатории и т.д. Одним из вариантов использования таких методов и технологий является пакет Moodle - представляющий собой систему управления содержимым сайта, специально разработанный для создания качественных online-курсов преподавателями. Помимо этого, одним из популярнейших способов наполнения содержанием курсов является подход Wiki, в основе которого лежит то, что структуру и содержимое сайта наполняют все пользователи инструментами, предоставленными самим сайтом. Система дистанционного обучения Moodle поддерживает возможность создавать обучающие курсы на основе Wiki.

1 Инструментарий

Язык UML представляет собой общецелевой язык визуального моделирования, который разработан для спецификации, визуализации, проектирования и документирования компонентов программного обеспечения, бизнес-процессов и других систем. Язык UML одновременно является простым и мощным средством моделирования, который может быть эффективно использован для построения концептуальных, логических и графических моделей сложных систем самого различного целевого назначения. Этот язык вобрал в себя наилучшие качества методов программной инженерии, которые с успехом использовались на протяжении последних лет при моделировании больших и сложных систем.

Язык UML основан на некотором числе базовых понятий, которые могут быть изучены и применены большинством программистов и разработчиков, знакомых с методами объектно-ориентированного анализа и проектирования. При этом базовые понятия могут комбинироваться и расширяться таким образом, что специалисты объектного моделирования получают возможность самостоятельно разрабатывать модели больших и сложных систем в самых различных областях приложений.

Конструктивное использование языка UML основывается на понимании общих принципов моделирования сложных систем и особенностей процесса объектно-ориентированного анализа и проектирования в частности. Выбор выразительных средств для построения моделей сложных систем предопределяет те задачи, которые могут быть решены с использованием данных моделей. При этом одним из основных принципов построения моделей сложных систем является принцип абстрагирования, который предписывает включать в модель только те аспекты проектируемой системы, которые имеют непосредственное отношение к выполнению системой своих функций или своего целевого предназначения. При этом все второстепенные детали опускаются, чтобы чрезмерно не усложнять процесс анализа и исследования полученной модели.

2 Руководство Программиста

2.1 Назначение и условия применения программы

Основная цель создания любой программной системы - создание такого программного продукта, который помогает пользователю выполнять свои повседневные задачи. Для создания таких программ первым делом определяются требования, которым должна удовлетворять система. Модуль разработки образовательных курсов на основе Wiki предназначен для систем дистанционного обучения и позволяет построить образовательный процесс свободный доступ к материалам курса как преподавателям, так и студентам.

Сущность концепции Wiki:

Wiki предлагает всем пользователям редактировать любую страницу или создавать новые страницы на Wiki-сайте, используя обычный веб-браузер без каких-либо его расширений.

Wiki поддерживает связи между разными страницами за счёт почти интуитивно понятного создания ссылок на другие страницы и отображения того, существуют данные страницы или нет.

Wiki не является тщательно изготовленным сайтом для случайных посетителей. Напротив, Wiki стремится привлечь посетителей к непрерывному процессу создания и сотрудничества, который постоянно меняет вид сайта.

Wiki характеризуется следующими признаками:

Возможность многократно править текст посредством самой вики-среды (сайта), без применения особых приспособлений на стороне редактора

Проявление изменений сразу после их внесения

Разделение содержимого на именованные страницы

Множество авторов. Некоторые вики могут править все посетители сайта



2.2 Характеристики программы

2.2.1 Диаграмма вариантов использования

Для того чтобы более точно понять, как должна работать система, все чаще используется описание функциональности системы через варианты использования (Use Case или прецеденты). Варианты использования это - описание последовательности действий, которые может осуществлять система в ответ на внешние воздействия пользователей или других программных систем. Варианты использования отражают функциональность системы с точки зрения получения значимого результата для пользователя, поэтому они точнее позволяют ранжировать функции по значимости получаемого результата.

Варианты использования предназначены в первую очередь для определения функциональных требований к системе и управляют всем процессом разработки. Все основные виды деятельности, такие как анализ, проектирование, тестирование выполняются на основе вариантов использования. Во время анализа и проектирования варианты использования позволяют понять как результаты, которые хочет получить пользователь влияют на архитектуру системы и как должны себя вести компоненты системы, для того чтобы реализовать нужную для пользователя функциональность.

В процессе тестирования, описанные ранее варианты использования позволяют проще оценить точность реализации требований пользователей и позволяют провести пошаговую проверку этих требований.

Стратегия использования прецедентов при определении требований определяет необходимость дополнительно к вопросу "что пользователи ждут от системы?" задавать вопрос "что система должна сделать для конкретного пользователя?". Такой подход позволяет искать функции, которые нужны многим пользователям, и исключать те возможности, которые не могут помочь пользователям выполнять свои повседневные задачи.

В системе дистанционного обучения для построения курса на основе Wiki предусмотрены следующие роли: администратор системы, учитель и студент. Права администратора и учителя абсолютно идентичны в этом разделе, поэтому мы их будем представлять как одну роль. Диаграмма вариантов использования приведена в приложении А. В создании курса на основе Wiki выделяются три главных прецедента: управление курсом, управление элементами курса, просмотр данных о курсе. Пользователь «Администратор» обладает самыми широкими правами в системе и поэтому ему доступны все эти действия. Пользователь «Студент» имеет доступ к управлению элементами курса и просмотру данных о курсе.

Каждый из этих вариантов использования включает в себя определенный набор действий.

Управление курсов разрешает:

создавать курс

редактировать курс

удалять курс

удалять элементы курса

Прецедент «Управление элементами курса» состоит из:

создания страницы

редактирования страницы

экспортирования страницы

«Просмотр данных курса» определяется следующими вариантами использования:

просмотр страниц курса

просмотр списка страниц по заданным параметрам

Каждая из этих возможностей подробно рассматривается и представляется на диаграммах состояний, деятельности и последовательности



2.2.2 Диаграмма состояний

Для моделирования поведения на логическом уровне в языке UML могут использоваться сразу несколько канонических диаграмм: состояний, деятельности, последовательности и кооперации, каждая из которых фиксирует внимание на отдельном аспекте функционирования системы. Диаграмма состояний описывает процесс изменения состояний только одного класса, а точнее -- одного экземпляра определенного класса, т. е. моделирует все возможные изменения в состоянии конкретного объекта. При этом изменение состояния объекта может быть вызвано внешними воздействиями со стороны других объектов или извне. Именно для описания реакции объекта на подобные внешние воздействия и используются диаграммы состояний.

Главное предназначение этой диаграммы -- описать возможные последовательности состояний и переходов, которые в совокупности характеризуют поведение элемента модели в течение его жизненного цикла. Диаграмма состояний представляет динамическое поведение сущностей, на основе спецификации их реакции на восприятие некоторых конкретных событий. Системы, которые реагируют на внешние действия от других систем или от пользователей, иногда называют реактивными. Если такие действия инициируются в произвольные случайные моменты времени, то говорят об асинхронном поведении модели.

Хотя диаграммы состояний чаще всего используются для описания поведения отдельных экземпляров классов (объектов), но они также могут быть применены для спецификации функциональности других компонентов моделей, таких как варианты использования, актеры, подсистемы, операции и методы.

Диаграмма состояний по существу является графом специального вида, который представляет некоторый автомат. Понятие автомата в контексте UML обладает довольно специфической семантикой, основанной на теории автоматов. Вершинами этого графа являются состояния и некоторые другие типы элементов автомата (псевдосостояния), которые изображаются соответствующими графическими символами. Дуги графа служат для обозначения переходов из состояния в состояние. Диаграммы состояний могут быть вложены друг в друга, образуя вложенные диаграммы более детального представления отдельных элементов модели. Для понимания семантики конкретной диаграммы состояний необходимо представлять не только особенности поведения моделируемой сущности, но и знать общие сведения по теории автоматов

2.2.3 Диаграмма состояний для пользователя «Администратор»

Пользователю «Администратор» доступны два главных состояния, в которых может находиться курс: просмотр курса и управление курсом (рисунок 1). Оба состояния являются составными.

Рисунок 1 - Диаграмма состояний пользователя «Администратор»

На рисунке 2 приведена диаграмма для состояния «Просмотр курса». Сюда входят состояния «Просмотр страниц» и «Просмотр данных курса»

Рисунок 2 - Диаграмма для состояния «Просмотр курса»

На рисунке 3 приведена диаграмма для состояния «Управление курсом». Пользователю «Администратор» доступны переходы в добавление курса, редактирование курса и удаление курса. Из добавления и редактирования курса можно перейти в состояние сохранения курса. Из состояния «Удаление курса» можно перейти к удалению данных курса.

Рисунок 3 - Диаграмма для состояния «Управление курсом»

Состояние «Просмотр курса» (см. рис. 4) включает переходы к просмотру истории изменения страницы, просмотру ссылок на страницу, редактированию на страницы, добавлению страницы, просмотру страницы, сохранению страницы

Рисунок 4 - Диаграмма для состояния «Просмотр страниц»

Состояние «Просмотр данных курса» описывает переходы в состояния:

просмотр самых посещаемых страниц

просмотр необходимых страниц

просмотр одиноких страниц

экспорт страниц

просмотр новых страниц

просмотр структуры страниц

просмотр обновленных страниц

просмотр часто изменяемых страниц

Рисунок 5 - Диаграмма для состояния «Просмотр данных курса»

2.2.4 Диаграмма состояний для пользователя «Студент»

Пользователю «Студент» не доступно состояние «Управление курсом», поэтому диаграмма состояний будет выглядеть, как представлено на рисунке 6. Расшифровка состояния «Просмотр курса» для пользователя студент аналогична пользователю «Администратор» (рисунки 2, 4, 5)

Рисунок 6 - Диаграмма состояний пользователя «Студент»

2.2.5 Диаграмма деятельности

При моделировании поведения проектируемой или анализируемой системы возникает необходимость не только представить производимые изменения ее состояний, но и детализировать особенности алгоритмической и логической реализации выполняемых системой операций. Для этой цели могли использоваться блок-схемы, которые акцентируют внимание на последовательности выполнения определенных действий или элементарных операций, которые в совокупности приводят к получению желаемого результата. Диаграммы деятельности в языке UML используются для моделирования процесса выполнения операций. Каждое состояние на диаграмме деятельности соответствует выполнению некоторой элементарной операции, а переход в следующее состояние срабатывает только при завершении этой операции в предыдущем состоянии.

Графически диаграмма деятельности представляется в форме графа деятельности, вершинами которого являются состояния действия, а дугами переходы от одного состояния действия к другому. На диаграмме деятельности отображается логика или последовательность перехода от одной деятельности к другой, при этом внимание фиксируется на результате деятельности. Сам же результат может привести к изменению состояния системы или возвращению некоторого значения.

Диаграммы Деятельности целесообразно использовать для описания сложных базовых сценариев Вариантов использования, а также связи между сценариями, где прослеживается параллельность выполняемых операций.



2.2.6 Диаграмма деятельности для пользователя «Администратор»

На рисунке 7 приведена диаграмма деятельности пользователя «Администратор». В соответствии с диаграммой состояний пользователю доступны переходы в состояния «Управление курсом» и «Просмотр курса». В состоянии «Просмотр курса» можно перейти к просмотру данных курса и непосредственно к просмотру страниц (элементов курса). В состоянии «Просмотр данных курса» пользователю предоставляется возможность выбрать из списка доступных вариантов ту совокупность информации о страницах и в том виде, в котором ему удобно. Поэтому возможны переходы в состояния:

просмотр списка самых посещаемых страниц

просмотр списка одиноких страниц

просмотр списка новых страниц

просмотр списка необходимых страниц

просмотр списка часто изменяемых страниц

просмотр структуры страниц

просмотр списка обновленных страниц

В каждом из этих состояний формируется список страниц и предоставляется возможность перехода к просмотру каждой страницы в отдельности.

Рисунок 7 - Диаграмма деятельности пользователя «Администратор»

Состояние «Управление курсом» (см. рис. 8) предоставляет совокупность действий направленных на работу с курсом в целом. Пользователю «Администратор» доступны переходы в состояние «Добавление курса», «Редактирование курса» и «Удаление курса». При добавлении/редактировании курса пользователь может ввести/изменить параметры и курса и по подтверждению сохранения осуществляется переход в состояние «Сохранение курса». При удалении курса запрашивается подтверждение на удаление. В случае подтверждения проиходит удаление данных курса.

Рисунок 8 - Диаграмма деятельности для состояния «Управление курсом»

При просмотре страницы (см. рис. 9) доступны следующие действия:

непосредственно просмотр содержимого страницы

редактирование существующей страницы

добавление новой страницы

просмотр данных о странице (ссылок на страницу и история изменения)

удаление страницы

При добавлении/редактировании страницы пользователю предлагается возможность ввести/изменить данные страницы. В случае подтверждения происходит сохранение страницы и переход к состоянию просмотра страницы. В случае отказа возврат на «Просмотр страницы». При удалении страницы запрашивается подтверждение на удаление, после чего либо происходит удаление страницы и переход к началу курса, либо возврат к просмотру страницы.

Рисунок 9 - Диаграмма деятельности для состояния «Просмотр страниц» пользователя «Администратор»

2.2.7 Диаграмма деятельности для пользователя «Студент»

В связи с тем, что пользователю «Студент» не доступно состояние «Управление курсом» диаграмма деятельности будет выглядеть, как показано на рисунке 10. Совокупность действий и переходов в состоянии «Просмотр данных курса» аналогична действиям пользователя «Администратор».

Рисунок 10 - Диаграмма деятельности пользователя «Студент»

Для состояния «Просмотр страниц» (см. рис. 11) у пользователя «Студент» отсутствует возможность перехода в состояние «Удаление страницы». Остальные состояния и переходя аналогичны пользователю «Администратор»

Рисунок 11 - Диаграмма деятельности для состояния «Просмотр страниц» пользователя «Студент»

2.2.8 Диаграмма последовательности

При изучении диаграмм состояния и деятельности, было отмечено одно немаловажное обстоятельство. Хотя рассмотренные диаграммы и используются для спецификации динамики поведения систем, время в явном виде в них не присутствует. Однако временной аспект поведения может иметь существенное значение при моделировании синхронных процессов, описывающих взаимодействия объектов. Именно для этой цели в языке UML используются диаграммы последовательности.

На диаграмме последовательности изображаются исключительно те объекты, которые непосредственно участвуют во взаимодействии и не показываются возможные статические ассоциации с другими объектами. Для диаграммы последовательности ключевым моментом является именно динамика взаимодействия объектов во времени.

В качестве основных последовательностей действий можно выделить две: «Управление курсом» (рисунок 12) и «Просмотр курса» (рисунок 13). Для пользователя «Администратор» доступны обе последовательности действий, для пользователя «Студент» только последовательность «Просмотр курса». На диаграмме последовательности, отображающей управление курсом, можно видеть, что взаимодействие пользователя осуществляется с двумя объектами Редактор курса и Менеджер курса.

Рисунок 12 - Диаграмма последовательности «Управление курсом»

Рисунок 12 - Диаграмма последовательности «Просмотр курса»

Для просмотра курса взаимодействие происходит с объектами Менеджер курсов, Менеджер страниц и Редактор страниц

2.3 Обращение к программе

Обращение к курсу на основе Wiki происходит из общего списка курсов доступных в системе. Разделение по ролям на пользователя «Администратор» и «Студент» происходит после авторизации в системе дистанционного обучения Moodle. На основании ролей строится определенный уровень доступа к программе



3 Руководство системного программиста

3.1 Общие сведения о программе

Построение курсов на основе Wiki входит в основной пакет системы дистанционного обучения «Moodle». Не требует дополнительной установки и специфических настроек. Для функционирования модуля требуется web-сервер и доступ к серверу баз данных для хранения информации о курсах, построенных в этом модуле

3.2 Структура программы

3.2.1 Диаграмма компонентов

Диаграммы компонентов - это один из двух видов диаграмм, применяемых при моделировании физических аспектов объектно-ориентированной системы. Они показывают организацию наборов компонентов и зависимости между ними.

Диаграммы компонентов применяются для моделирования статического вида системы с точки зрения реализации. Сюда относится моделирование физических сущностей, развернутых в узле, например исполняемых программ, библиотек, таблиц, файлов и документов. По существу, диаграммы компонентов - это не что иное, как диаграммы классов, сфокусированные на системных компонентах.

Диаграммы компонентов важны не только для визуализации, специфицирования и документирования системы, основанной на компонентах, но и для создания исполняемых систем путем прямого и обратного проектирования.

Диаграмма компонентов представлена на рисунке 14. Она включает в себя составные части пакета, относящегося к созданию курсов на основе Wiki и показывает их взаимосвязь между собой.

Рисунок 14 - Диаграмма компонентов

3.2.2 Диаграмма развертывания

Диаграмма развертывания предназначена для визуализации элементов и компонентов программы, существующих лишь на этапе ее исполнения (runtime). При этом представляются только компоненты-экземпляры программы, являющиеся исполнимыми файлами или динамическими библиотеками. Те компоненты, которые не используются на этапе исполнения, на диаграмме развертывания не показываются. Так, компоненты с исходными текстами программ могут присутствовать только на диаграмме компонентов. На диаграмме развертывания они не указываются.

Диаграмма развертывания содержит графические изображения процессоров, устройств, процессов и связей между ними. В отличие от диаграмм логического представления, диаграмма развертывания является единой для системы в целом, поскольку должна всецело отражать особенности ее реализации. Эта диаграмма, по сути, завершает процесс ООАП для конкретной программной системы и ее разработка, как правило, является последним этапом спецификации модели.

Итак, перечислим цели, преследуемые при разработке диаграммы развертывания:

Определить распределение компонентов системы по ее физическим узлам.

Показать физические связи между всеми узлами реализации системы на этапе ее исполнения.

Выявить узкие места системы и реконфигурировать ее топологию для достижения требуемой производительности.

Диаграмма развертывания приведена на рисунке 15. Пользователь через web-браузер обращается на web-сервер, где расположен модуль, к компоненту «view.php». Через интерфейс базы данных происходит общение с сервером баз данных.

Рисунок 15 - Диаграмма развертывания

3.3 Настройка и проверка программы

При установке модуля создания курсов на основе Wiki дополнительных настроек производить не требуется.

Для проверки функционирования модуля необходимо проверить работоспособность следующих разделов:

создание, редактирование и удаление курсов

создание, редактирование и удаление элементов курса

просмотр статистических данных курса

разграничение прав доступа для различных ролей пользователей

Заключение

Система дистанционного обучения «Moodle» является одной из самых популярных систем в этой области. Она обеспечивает большой набор вариантов построения образовательных курсов, разнообразные виды доступа к ним и способы контроля знаний. Построение образовательных курсов на основе Wiki предоставляет возможность каждому участнику внести вклад в образовательный процесс. Данный модуль позволяет увеличить интерактивность общения между преподавателями и студентами.

1. Размещено на www.allbest.ru