Разработка web-сайта по проверке уровня знаний математики учащимися младших классов

Размещено на http://www.allbest.ru

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

=

Пояснительная записка к дипломной работе

на тему Разработка web-сайта по проверке уровня знаний математики учащимися младших классов

Выполнил: студент 5 курсу

Специальности7.04030101

Прикладная математика

Чеботков К. С.

Руководитель Авраменко Л. Є

Рецензент Прийменко С. О

г. Донецк - 2013 года



ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ПО РАЗРАБОТКЕ WEB-САЙТА ПО ПРОВЕРКЕ УРОВНЯ ЗНАНИЙ МАТЕМАТИКИ УЧЕНИКАМИ МЛАДШИХ КЛАССОВ

1.1 Тестирование как форма контроля знаний по математике

1.2. Постановка задачи исследования

ВЫВОДЫ К РАЗДЕЛУ 1

РАЗДЕЛ 2. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ WEB-САЙТА ПО ПРОВЕРКЕ УРОВНЯ ЗНАНИЙ МАТЕМАТИКИ УЧЕНИКАМИ МАЛДШИХ КЛАССОВ

2.3 MySQL

2.4 APACHE-HTTP сервер

2.5 Модуль phpmyadmin

ВЫВОД К РАЗДЕЛУ 2

РАЗДЕЛ 3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ WEB-САЙТА ПО ПРОВЕРКЕ УРОВНЯ ЗНАНИЙ МАТЕМАТИКИ УЧЕНИКАМИ МЛАДШИХ КЛАССОВ

3.1 Описание функционала Web-сайта по проверке уровня знаний математики учениками младших классов

3.2 Структура сайта

3.3 Главная страница сайта

3.3 Пример работы теста Web-сайта по проверке уровня знаний математики учениками младших классов

3.4. Программная часть работы теста Web-сайта по проверке уровня знаний математики учениками младших классов

3.4.1. PHP-код и его применение в тесте

3.5 Диаграмма прецедентов и описание диаграммы

ВЫВОД К РАЗДЕЛУ 3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б



ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

Аккаунт - это учетная запись, где хранится персональная информация пользователя для входа на сайт.

БД - база данных.

Вопрос - порядок - такой тип вопроса, в котором студенту необходимо выстроить подвопросы(действия, даты и прочее) в правильном порядке.

Вопрос - соответствие - такой тип вопроса, в котором студенту необходимо сопоставить подвопросы и правильные ответы.

Вопрос с рукописным ответом - это такой тип вопроса, в котором студент может написать свой ответ в свободной форме. После чего этот ответ будет проверен преподавателем.

Категорирование - разбиение по категориям.

Незарегистрированный пользователь - человек, не прошедший регистрацию.

Права доступа - совокупность правил, регламентирующих порядок и условия доступа субъекта к информации. Права определяют набор действий(чтение, запись, выполнение), разрешенных для выполнения субъектам(пользователям системы) над объектами данных.

Преподаватель - физическое лицо, зарегистрированное в системе с возможностями создавать и редактировать тесты и вопросы в них, проверять ответы студентов, создавать и удалять словари и термины в них.

Регистрация - инициализация пользователя в системе, выделение ему прав доступа и привилегий.

Сессия - это механизм, позволяющий однозначно идентифицировать браузер и создающий для этого браузера файл на сервере, в котором хранятся переменные сеанса.

Словарь - Категорирование терминов.

Спам - нежелательная реклама.

Спам - программа - программа рассылающая спам.

Студент (от лат. studens - усердно работающий, занимающийся) - учащийся высшего, в некоторых странах среднего, учебного заведения.

Термин - Категорирование тестов.

Тест - это кратковременное, сравнительно просто обставленное испытание, проводимое в равных для всех испытуемых условиях. С помощью тестов производится тестирование.

Тестирование - это специально разработанная научно оптимизированная аттестационная процедура, позволяющая максимально объективно оценивать уровень достижений человека и выражать эти возможности количественно в форме чисел.

Учётная запись - запись, содержащая сведения, которые пользователь сообщает о себе некоторой компьютерной системе, а так же сведения о правах доступа и привилегиях, выделенных этому пользователю.

Электронный ящик пользователя - адрес электронной почты пользователя.



ВВЕДЕНИЕ

В современном мире большую роль играет контроль знаний учащихся школ. Как известно, под контролем понимается система научно обоснованной проверки результатов обучения. Более узкое определение гласит, что контроль - это выявление, измерение и оценка знаний, умений и навыков.

Существует множество форм контроля - экзамен, зачет, аттестация, контрольная. Но наиболее корректным средством измерения знаний на сегодняшний день является тест. Тест - это совокупность специальным образом подготовленных и подобранных заданий, позволяющая провести выявление требуемых характеристик процесса обучения. Одно из главных преимуществ тестов состоит в том, что они позволяют опросить всех учеников по всем вопросам нужного материала в одинаковых условиях, применяя при этом ко всем без исключения одну и ту же, заранее разработанную шкалу оценок. Это значительно повышает объективность, и обоснованность оценки по сравнению, скажем, с контрольной.

Сегодня компьютерное тестирование обладает рядом преимуществ перед традиционным тестированием. Оно отличается высокой оперативностью, производительностью процесса тестирования и объективностью результатов контроля знаний - учитель может провести опрос гораздо большего числа учеников за меньшее время по сравнению с очным опросом, и позволяет проанализировать качество подготовки тестирующихся по большому кругу различных вопросов; также адаптация содержания и сложности тестовых вопросов уровню знаний обучаемых, возможность самоконтроля. В отличие от бланковых систем тестирования, компьютерные тесты позволяют использовать сложные методы контроля оценки знаний учащихся, снизить финансовые и временные затраты при проведении тестирования, применить в тестах мультимедийные задания, а так же повысить открытость процесса тестирования. Но наряду с достоинствами, у компьютерных тестов есть и свои недостатки: повышается вероятность случайного выбора ответа, понижается внимание на оформление решения, теряется логика рассуждения, теряется информация о процессе выполнения отдельных заданий учащимися, отношение многих людей к компьютеру не как к средству получения и контроля знаний, а как к средству развлечения.

Актуальность исследования

В настоящее время, в эпоху информационного общества, глобальной компьютеризации, развития технологии Интернет и передачи данных все более актуальными становятся разнообразные компьютерные системы тестирования, способные дополнить или заменить традиционные методы контроля и методики преподавания. Благодаря компьютерным системам тестирования стало намного удобнее проводить тестирование в школьных учреждениях, где применялись и применяются обычные тесты.

Цели и задачи исследования

Целью данной работы является разработка и организация автоматизированного тестирующего комплекса, как вспомогательного средства контроля уровня знаний. Тестовая система представляет собой автоматизированную поддержку самостоятельной работы школьников, позволяющую проводить контроль и самоконтроль уровня знаний математики, выступать в роли тренажера при подготовке к контрольной работе и т.д.

. В соответствии с этой целью возникает ряд задач:

на основе анализа научно-методической литературы выявить современные концепции построения сайтов онлайн- тестирования

составить тестовые вопросы для самостоятельной работы ученика

выбрать формат хранения информации

реализовать программную часть сайта

разработать пользовательский интерфейс сайта.

Объектом данного исследования является разработка средства контроля знаний. Предмет исследования: применение объектно-ориентированного языка PHP и других современных технологий для создания сайта онлайн- тестирования, соответствующего требованиям школьной программы.

В исследовании используются методы создания базы данных, сайтов и объектно-ориентированного программирования.

Практическая значимость полученных результатов

Реализованное обучающее Web-приложение предназначено для тестирования школьников младших классов по математике. К тому же в Украине практикуется ВНО, поэтому данное обучающее Web-приложение может быть использовано для внеурочной подготовки к тестирующей форме контроля знаний.

Дипломная работа содержит введение, 3 раздела, список использованной литературы и заключение.

В первом разделе рассматривается применение онлайн- тестирования в образовании, достоинства и недостатки, а также требования, предъявляемые к тестам. Так же представлена постановка задали и разработана модель организации и хранения данных.

Во втором разделе рассматривается разработка сайта онлайн- тестирования. Выбраны программные средства и описана их значимость с помощью, которых проведено исследование

Третий раздел посвящен проектированию сайта онлайн-тестированияи демонстрации его работы. Для разработки приложения используется язык программирования Php и среда разработки баз данных MySQL.

Заключение содержит в себе выводы по проделанной работе и ссылку на рабочий сайт. тестирование контроль знание сайт

Список используемых источников включает в себя 31 источников и состоит как из научной литературы по соответствующим направлениям, так и электронных ресурсов по тематике исследования.

РАЗДЕЛ 1.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ПО РАЗРАБОТКЕ WEB-САЙТА ПО ПРОВЕРКЕ УРОВНЯ ЗНАНИЙ МАТЕМАТИКИ УЧЕНИКАМИ МЛАДШИХ КЛАССОВ

1.1 Тестирование как форма контроля знаний по математике

Самостоятельная работа является важным средством организации учебно-познавательной деятельности учащихся, совершенствования, закрепления и практического применения знаний. Система онлайн - тестирования, как одна из форм проведения самостоятельной работы, способствует формированию устойчивых и осознанных знаний, дает возможность каждому учащемуся работать в доступном ему темпе, с постепенным переходом от одного уровня развития знаний к другому. Использование тестов на уроках математики дает возможность осуществлять индивидуализацию и дифференциацию обучения; вносить своевременную коррекционную работу в процессе преподавания; достоверно оценивать и управлять качеством обучения.

В настоящее время в Украине идет становление новой системы образования. Этот процесс сопровождается существенными изменениями в педагогической теории и практике учебно-воспитательного процесса. Традиционные способы передачи информации уступают место использованию информационно-коммуникационным технологиям. В этих условиях учителю необходимо ориентироваться в широком спектре инновационных технологий, идей, школ, направлений. Увеличение умственной нагрузки на уроках математики заставляет задуматься над тем, как поддержать интерес к изучаемому материалу у учащихся, их активность на протяжении всего урока. В связи с этим ведутся поиски новых эффективных методов обучения и таких методических приёмов, которые бы активизировали мысль школьников, стимулировали бы их к самостоятельному приобретению знаний. Возникновение интереса к математике у значительного числа учащихся зависит в большей степени от методики её преподавания, от того, насколько умело будет построена учебная работа. Важнейшая задача организовать учебную деятельность так, чтобы существенный материал запоминался учащимися и тогда, когда он занят, по существу, им, а не его запоминанием. Что касается обучения, то для повышения его эффективности необходимо заботиться не столько о повторении, сколько о способах представления учебного материала, об организации учебной деятельности и ее средств, о формировании познавательных процессов.

На сегодняшний день в школьной практике сложились две основные формы контроля для проверки знаний учащихся: устный опрос и письменная работа. Но устный опрос является выборочной формой контроля знаний отдельных учащихся, отнимающей значительный объем драгоценного времени от урока, а письменная работа - чрезвычайно трудоемка и не оперативна. Зачастую учитель, не успев справиться с проверкой работ учащихся, начинает следующий урок без информации о том, какие разделы предыдущего материала не были усвоены учениками в достаточной степени. Всё это приводит к тому, что учащиеся, подготовив заранее ответы на устные вопросы учителя, написав контрольную работу, сразу начисто забывают прошедшие темы. Процесс учебник-доска-учитель постепенно теряет свою эффективность и объективность при обучении математике.

Свободной от этих недостатков является форма контроля в виде тестовых заданий. Рассматривая тестирование, как способ развития учебно-познавательной деятельности, целесообразно остановиться на понятии теста.

Тест - это система заданий специфической формы возрастающей трудности, позволяющая оценить структуру и измерить уровень знаний по определенной учебной дисциплине. Качество любого измерительного средства, в том числе и теста, определяется, в первую очередь, показателями его надежности и валидности. Показатель надежности свидетельствует о том, насколько последовательны результаты этих измерений. Валидным будет считаться тест, измеряющий уровень развития тех знаний, умений и навыков, для измерения которых он предназначался составителями .

Недавно появившаяся в Украине система внешнего независимого оценивания тестирования активно внедряет в образование современные технологии оценки учебных достижений, с одной стороны, и определяет необходимость более четкого и конкретного определения минимума содержания образовательного стандарта по разделам, курсам, предметам, с целью упорядочивания нагрузки ученика, с другой стороны.

Различают и признают множество ролей, которые тесты могут играть в образовательном процессе. При оценке уровня знаний и достигнутой компетентности стандартизованные тесты обладают преимуществами объективности, единообразия и оперативности. Если они правильно сконструированы, то обладают и другими достоинствами, такими, как полнота охвата содержания и ослабление действия посторонних и случайных факторов при подсчете показателей.

Педагогический опыт показал, что в сочетании с другими видами проверки и коррекции знаний учащихся, использование тестовых заданий является весьма эффективным инструментом, стимулирующим подготовку учащихся к каждому уроку и повышающим мотивацию к изучаемому предмету.

Развитие новых информационных технологий позволило организовать учебный процесс на более высоком уровне. Применение компьютерных технологий для оперативного контроля знаний учащихся по предмету с использованием тестовых заданий (онлайн- тестирование) возбудило интерес учащихся к математике, открыло для них новые горизонты в освоении предмета. Но, тем не менее, данный вид тестирования имеет свои положительные и отрицательные стороны. К негативным сторонам этой формы проверки можно отнести то, что удобство ее применения целиком зависит от заложенного программного обеспечения, а также от имеющейся компьютерной техники. Следует помнить и о проблеме информационной безопасности, связанной с предотвращением несанкционированного доступа к имеющимся в компьютере базам данных. Одним из недостатков онлайн - тестирования является возможность угадывания, а также то, что учащийся представляет только номера ответов, учитель не видит характера хода решения, глубину знаний (мыслительная деятельность учащегося и результат может быть только вероятностным, нет гарантии наличия прочных знаний у учащегося). Более того, продвинутые ученики могут приостановить онлайн - тестирование, найти ответ на интересующий вопрос в информационно-поисковых системах Интернета.

Однако, как показывает опыт, все эти трудности вполне преодолимы. Опыт использования учителями программированного контроля знаний учащихся, с применением компьютерной техники, позволяет выделить следующие положительные моменты:

- устранение возможности подсказок и списывания

- повышение объективности оценки знания

-рост познавательной активности учащихся при изучении математики, что обусловлено стимулированием данной методикой самостоятельной работы.

Так, по завершении онлайн - тестирования правильность ответов на заданные вопросы выдается на экран монитора ученику в виде статистики (с указанием количества правильных и неправильных ответов, полученный балл).

Отсутствие проверки на обычных уроках приводит к активизации учащихся, позволяет проводить обсуждение материала в режиме мозгового штурма, когда разрешены и не наказываются самые неожиданные ответы и предположения.

Изменение роли учителя, который освободился от карательных функций, связанных с контролем знаний и проставлением оценок.

Полное освобождение педагога от проверки контрольных работ, и используя статистические данные онлайн - тестирования, оперативное получение объективной картины успеваемости, возможность своевременно скорректировать учебный процесс.

В сфере образования идёт непрерывный поиск новых форм организации процесса обучения, обеспечивающих высокую надёжность обучения, эффективность усвоения элементов учебно-познавательной деятельности, развитие творческих способностей учащихся. Поиск надежных средств измерения и контроля стал причиной возрождения интереса к тестам и онлайн - тестированию, в частности. Изучение возможностей применения электронных тестов в практике высшей и средней школы позволило расширить основные дидактические функции тестирования.

Итак, использование онлайн - тестирования на уроках математики является весьма эффективным инструментом, стимулирующим подготовку учащихся к каждому уроку и повышающим мотивацию к изучаемому предмету.

Основной педагогический прием, использованный в современных схемах тестирования, состоит в том, что ученику предоставляется право самостоятельного выбора способа работы на уроке повторения пройденного материала с целью подготовки к контрольной работе в соответствии с личными стратегиями получения знаний, с учетом его предпочтений и осознания целей обучения .

Однако учитель обязательно должен психологически готовить учащихся к выполнению тестовой работы, т. е. знакомить их с построением вопросов и ответов, спецификой каждого конкретного онлайн - теста, техникой ответов и критериями оценки. Важно предупредить учащихся, что невнимательность может привести к неправильным выводам об уровне их знаний.

Онлайн - тестирование является значительным шагом на пути развития методики контроля за усвоением учащимися учебного материала. Введение онлайн - тестирования на уроках математики позволяет осуществить плавный переход от субъективных и во многом интуитивных оценок к объективным обоснованным методам оценки результатов обучения. Однако, как и любое другое нововведение, этот шаг должен осуществляться на строго научной базе, опираясь на результаты педагогических экспериментов и научных исследований. Тестирование вообще не должно заменять традиционные методы педагогического контроля, а должно лишь в некоторой степени дополнять их. Это позволит, с одной стороны, осуществить подготовку учащихся к ВНО, дать возможность поступления выпускникам школ в учебные заведения страны, а с другой стороны, сохранить специфику российского образования.

1.2 Постановка задачи исследования

Целью дипломной работы является создание современной модели web-сервиса для тестирования уровня знаний учеников по предмету математика с помощью средств web-разработки и программная реализация для эффективной работы тестовой системы.

Перед формированием модели WEB-сервиса тестирования нужно четко очертить набор функций и требований к нему. Перечислим основные функции, требования, характеристики системы тестирования:

- основная функция - обеспечение эффективного тестирования знаний;

- точная и способная к адаптации оценка результатов тестирования;

- удобство и легкость создания и модификации тестов;

-возможность одновременного тестирования большого количества пользователей;

- высокая безопасность, защищенность;

- большое количество тестов и вариантов ответов на них.

Содержание заданий тестов должно принадлежать к математике младших классов, иметь известную меру трудности, выполнение его должно требовать напряжения. Задания должны быть краткими, ясными и корректными, не допускать двусмысленности. Все ответы в случае необходимости их выбора должны быть правдоподобными и равно привлекательными.

Поэтому стоит упомянуть требования к тестовым заданиям:

- содержание тестового задания должно требовать от испытуемого однозначного ответа;

- содержание тестового задания должно быть ориентировано на получение ответа только по одной задаче из математики;

- следует избегать тестовых заданий, требующих развернутых ответов;

- основные термины тестового задания должны быть явно и ясно определены;

- тестовое задание должно формулироваться в утвердительном или повелительном предложениях.

Рассмотрим пункты удобство и легкость создания и модификации тестов, высокая безопасность, защищенность и обеспечение эффективного тестирования знаний. Это базовые параметры и присутствие их необходимо. Первые два пункта решаются, например, созданием банка вопросов, которые будут выбираться оттуда случайным образом, а так же перемешиванием вариантов ответа. Поэтому даже в том случае, если некоторые ученики получат одни и те же вопросы (причем порядковый номер у них будет наверняка разный), то номера правильных вариантов ответа у них тоже будут разными.

Последние два означают создание равных для всех условий прохождения контроля знаний, невозможность списывания и использования сторонних источников информации и вспомогательных приложений (например, калькулятор) как на компьютере, так и в Интернете, а так же создание защищённого web-интерфейса. Это подразумевает защиту информации, защиту от копирования, распространения вопросов, выдача предупреждающих сообщений, аннулирования тестирования, защиту целостности.

1.3 Модель организации и хранения данных

В процессе дипломного проектирования была разработана модель организации и хранения данных. На рис.1.1 представлен фрагмент модели организации и хранения информации в системе, состоящая из 4 таблиц. Главной таблицами являются «question» и «answers». В этих таблицях находяться тестове вопросы и ответы на них. В других двух таблицях «users» и «result» сохраняются данные об учениках прошедших тест и их оценка.

Рис.1.1- модель хранения данных

Выводы к разделу 1

Создание модели системы тестирования на базе web-технологий для прохождения учениками младших классов является крайне перспективной и актуальной задачей. Так же рассмотрена модель организации и хранения данных.



РАЗДЕЛ 2.

ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ WEB-САЙТА ПО ПРОВЕРКЕ УРОВНЯ ЗНАНИЙ МАТЕМАТИКИ УЧЕНИКАМИ МАЛДШИХ КЛАССОВ

2.1 HTML и СSS

Язык разметки гипертекстовых страниц (HTML - HypertextMarkupLanguage) представляет собой язык, разработанный специально для создания Web-документов. Он определяет синтаксис и размещение специальных инструкций (тегов), которые не выводятся на экран, но указывают браузеру, как отображать содержимое документа. Он также используется для создания ссылок на другие документы, локальные или сетевые, например, находящиеся в сети Интернет. Собственно благодаря сайту, ученик сможет увидеть и пройти тест.

При разработке Web-страницы, нужно определиться с фиксацией размера, вероятно, придется выбирать для нее размер экрана. Cтраница должна быть доступна (и правильно отображаться) для максимально возможного числа учеников. Идея проста: необходимо определить наиболее часто используемое разрешение дисплея и разработать страницу таким образом, чтобы страница гарантированно заполняла все рабочее пространство.

Рекомендуется разрабатывать страницы в формате 640x480, чтобы при просмотре пользователям не пришлось применять горизонтальную прокрутку. Горизонтальная прокрутка всегда затрудняет восприятие. Все большее число разработчиков считает стандартным разрешение 800x600.

Каскадные таблицы стилей или CSS (от английского CascadingStyleSheets) являются следствием дальнейшего развития HTML и дают нам возможность перейти на следующий уровень представления информации.

CSS - это язык стилей, определяющий отображение HTML-документов. Например, CSS работает с шрифтами, цветом, полями, строками, высотой, шириной, фоновыми изображениями, позиционированием элементов и многими другими вещами.

HTML может использоваться для оформления web-сайтов. Но CSS предоставляет большие возможности и более точен и проработан. CSS, на сегодняшний день, поддерживается всеми браузерами .

HTML используется для структурирования содержимого страницы. CSS используется для форматирования этого структурированного содержимого.

Это также привело к тому, что оригинальные тэги структурирования, такие как <table>, стали всё больше применяться для дизайна страниц вместо структурирования текста. Многие новые тэги дизайна, такие как <blink>, поддерживались только одним браузером. Вам необходим браузер X для просмотра этой страницы - такой отказ стал обычным явлением на web-сайтах. Был создан для исправления этой ситуации путём предоставления web-дизайнерам возможностей точного дизайна, поддерживаемых всеми браузерами. Одновременно произошло разделение представления и содержимого документа, что значительно упростило работу.

Конкретные преимущества CSS:

управление отображением множества документов с помощью одной таблицы стилей;

более точный контроль над внешним видом страниц;

различные представления для разных носителей информации (экран, печать, и т. д.);

сложная и проработанная техника дизайна.

Табличная верстка - условное название метода верстки HTML -документов, при котором в качестве структурной основы для расположения текстовых и графических элементов документа используются таблицы (то есть HTML-тег.

Метод получил широкое распространение во времена предшествовавшие появлению стандарта CSS так как на тот момент не было другой простой возможности точно расположить элементы на странице. Таблицы же, за счет того, что автоматически изменяют свой размер в соответствии с содержимым, а также за счет возможности, напротив, задать точные размеры той или иной ячейки, позволяют быстро и удобно расставить иллюстрации к тексту или совместить несколько частей коллажа в одно большое изображение. Кроме того, таблицы в HTML могут быть вложенными, что позволяет создавать целые иерархии таблиц, что было очень удобно при верстке сложных страниц, отдельные элементы которых должны были бы сохранять свое положение и размер на экране вне зависимости от размера окна браузера, тогда как другие элементы, напротив, должны были изменяться в размерах и/или изменять свое местоположение относительно остальных объектов документа.

Использовать таблицы следует только для отображения табличных данных: статистик, расписаний, сравнительных характеристик и пр., а для расположения элементов документа следует использовать CSS.

Тем не менее, табличная верстка остается наиболее удобной и простой в освоении, потому многие web-разработчики продолжают ею пользоваться. Этот метод верстки зарекомендовал себя, как наиболее стабильный и надежный, в то время как блочная верстка сложна в реализации, имеет проблемы с совместимостью с разными браузерами и т.п.

Таблицы довольно долго властвовали в области верстки, поскольку предлагали достаточно простые методы для размещения разных элементов на web-странице при отсутствии явных конкурентов. Благодаря наличию большого числа параметров, особенно границе нулевой толщины, таблица выступает в роли невидимой модульной сетки, относительно которой добавляется текст, изображения и другие элементы. Удобство и широкие возможности верстки - вот основной реверанс в пользу таблиц. И на этом список не заканчивается, далее рассмотрены и другие плюсы таблиц.

Одноколонная модульная сетка применяется на сайтах достаточно редко. Действительно, основной текст и ссылки по сайту удобнее располагать в разных колонках, разделяя их тем самым. Таблицы же хорошо выступают в качестве многоколонной модульной сетки, каждая ячейка представляет собой отдельную колонку. Это позволяет легко создавать двух- и трех колонный макет документа. При изменении размера окна браузера, колонки сохраняют свой исходный вид, а не переносятся как слои друг под друга. К тому же высота разных колонок при использовании таблиц остается одинаковой, независимо от объема их содержимого.

Резиновый макет. Таблицы удачно подходят для резинового макета, ширина которого привязана к ширине окна браузера. Благодаря тому, что размер таблицы можно задавать в процентах, она занимает все отведенное ей свободное пространство. Также можно регулировать и высоту содержимого. Например, если текста немного, то подвал страницы может висеть в ее середине. Параметрами таблицы можно отрегулировать это так, что при небольшом тексте подвал плотно прилегает к нижнему краю окна браузера, независимо от размеров окна.

Выравнивание элементов. Содержимое ячеек можно одновременно выравнивать по горизонтали и по вертикали, за счет чего расширяются возможности по размещению элементов относительно друг друга и на странице в целом.

Особенности браузеров. Браузеры достаточно вольно толкуют некоторые параметры CSS, поэтому создание универсального кода с применением слоев может стать настоящей головной болью для разработчиков. В этом смысле таблицы отображаются в разных браузерах практически одинаково, поэтому создание web-страниц упрощается.

Блочная вёрстка - это вёрстка дивами или слоями, при которой весь основной каркас проектируемого сайта создаётся из отдельных блоков, которыми являются html и div-теги.

Блочный тип вёрстки используется намного чаще, чем табличный, вероятно, во многом благодаря тому, что блочнаяdiv-вёрстка обладает целым рядом значимых преимуществ. Во-первых, по сравнению с табличной вёрсткой она имеет меньший размер программного кода, а во-вторых, существенно увеличивает быстродействие страниц сайта и снижает нагрузку на сервер.

Такую вёрстку следует доверять профессионалам, так как при выполнении блочной вёрстки крайне важно следить за правильным расположением слоёв, в противном случае вы можете получить крайне неудачный проект сайта, не пользующийся особой популярностью.

2.2 PHP-прогрмаммирование

PHP (англ. PHP:HypertextPreprocessor -- PHP: препроцессор гипертекста, англ. PersonalHomePageTools (устар.) -- Инструменты для создания персональных веб-страниц) -- скриптовый язык программирования общего назначения, интенсивно применяемый для разработки веб-приложений. В настоящее время поддерживается подавляющим большинством хостинг-провайдеров и является одним из лидеров среди языков программирования, применяющихся для создания динамических веб-сайтов.

В области программирования для Сети PHP -- один из популярных скриптовых языков благодаря своей простоте, скорости выполнения, богатой функциональности, кроссплатформенности и распространению исходных кодов на основе лицензии PHP.

Популярность в области построения веб-сайтов определяется наличием большого набора встроенных средств разработки веб-приложений. Основные из них:

автоматическое извлечение POST и GETпараметров, а также переменных окружения вебсервера в предопределённые массивы;

взаимодействие с большим количеством различных систем управления базами данных (MySQL, MySQLi, SQLite, PostgreSQL, Oracle (OCI8), Oracle, Microsoft SQL Server, Sybase, ODBC, mSQL, IBM DB2, Cloudscape и ApacheDerby, Informix, Ovrimos SQL, LotusNotes, DB++,);

автоматизированная отправка HTTPзаголовков;

работа с HTTPавторизацией;

работа с cookies и сессиями;

работа с локальными и удалёнными файлами, сокетами.

обработка файлов, загружаемых на сервер;

работа с XForms.

Входит в LAMP -- распространённый набор программного обеспечения для создания веб-сайтов (Linux, Apache, MySQL, PHP).

PHP является языком программирования с динамической типизацией, не требующим указания типа при объявлении переменных, равно как и самого объявления переменных. Преобразования между скалярными типами зачастую осуществляются неявно без дополнительных усилий (впрочем, PHP предоставляет широкие возможности и для явного преобразования типов).

PHP-скрипты обычно обрабатываются интерпретатором в порядке, обеспечивающем кроссплатформенность разработанного приложения:

лексический анализ исходного кода и генерация лексем;

интаксический анализ полученных лексем;

генерация байткода;

выполнение байткода интерпретатором (без создания исполняемого файла).

Интерпретатор PHP имеет специальный конфигурационный файл -- php.ini, содержащий множество настроек, изменение которых влияет на поведение интерпретатора. Имеется возможность отключить использование ряда функций, изменить ограничения на используемую скриптом оперативную память, время выполнения, объём загружаемых файлов, настроить журналирование ошибок, работу с сессиями и почтовыми сервисами, подключить дополнительные расширения, а также многое другое.

2.3 MySQL

MySQL -- свободная система управления базами данных (СУБД). MySQL является собственностью компании OracleCorporation. MySQL является решением для малых и средних приложений. Входит в состав серверов WAMP, LAMP и в портативные сборки серверов Денвер, XAMPP. Обычно MySQL используется в качестве сервера, к которому обращаются локальные или удалённые клиенты, однако в дистрибутив входит библиотека внутреннего сервера, позволяющая включать MySQL в автономные программы.

Гибкость СУБД MySQL обеспечивается поддержкой большого количества типов таблиц: пользователи могут выбрать как таблицы типа MyISAM, поддерживающие полнотекстовый поиск, так и таблицы InnoDB, поддерживающие транзакции на уровне отдельных записей. Более того, СУБД MySQL поставляется со специальным типом таблиц EXAMPLE, демонстрирующим принципы создания новых типов таблиц. Благодаря открытой архитектуре и GPL-лицензированию, в СУБД MySQL постоянно появляются новые типы таблиц.

Основные функции СУБД таковы:

управление данными во внешней памяти (на дисках)

управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша

журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев

поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:

ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти, и журнализацию

процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода

подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД.

2.4 APACHE-HTTP сервер

Apache HTTP-сервер -- свободный веб-сервер. Apache является кроссплатформенным ПО, поддерживает операционные системы Linux, BSD, Mac OS, MicrosoftWindows, NovellNetWare, BeOS.

Основными достоинствами Apache считаются надёжность и гибкость конфигурации. Он позволяет подключать внешние модули для предоставления данных, использовать СУБД для аутентификации пользователей, модифицировать сообщения об ошибках и т. д. Входит в LAMP -- распространённый набор программного обеспечения для создания веб-сайтов (Linux, Apache, MySQL, PHP).

Ядро Apache включает в себя основные функциональные возможности, такие как обработка конфигурационных файлов, протокол HTTP и система загрузки модулей. Ядро (в отличие от модулей) полностью разрабатывается ApacheSoftwareFoundation, без участия сторонних программистов.

Теоретически, ядро apache может функционировать в чистом виде, без использования модулей. Однако, функциональность такого решения крайне ограничена.

Ядро Apache полностью написано на языке программирования C.

Система конфигурации Apache основана на текстовых конфигурационных файлах. Имеет три условных уровня конфигурации:

конфигурация сервера (httpd.conf);

конфигурация виртуального хоста (httpd.conf c версии 2.2 extra/httpdvhosts.conf);

конфигурация уровня директории (.htaccess).

Имеет собственный язык конфигурационных файлов, основанный на блоках директив. Практически все параметры ядра могут быть изменены через конфигурационные файлы, вплоть до управления MPM. Большая часть модулей имеет собственные параметры.

Часть модулей использует в своей работе конфигурационные файлы операционной системы (например /etc/passwd и /etc/hosts).

Помимо этого, параметры могут быть заданы через ключи командной строки.

Apache HTTP Server поддерживает модульность. Существует более 500 модулей, выполняющих различные функции. Часть из них разрабатывается командой ApacheSoftwareFoundation, но основное количество -- отдельными opensource-разработчиками.

Модули могут быть, как включены в состав сервера в момент компиляции, так и загружены динамически, через директивы конфигурационного файла.

В модулях реализуются функции:

поддержка языков программирования

добавление функционала

исправление ошибок или модификация основных функций

усиление безопасности.

Apache имеет встроенный механизм виртуальных хостов. Он позволяет полноценно обслуживать на одном IP-адресе множество сайтов (доменных имён), отображая для каждого из них собственное содержимое.

Для каждого виртуального хоста можно указать собственные настройки ядра и модулей, ограничить доступ ко всему сайту или отдельным файлам. Некоторые MPM, например Apache-ITK позволяют запускать процесс httpd для каждого виртуального хоста с отдельными идентификаторами uid и guid.

Также, существуют модули, позволяющие учитывать и ограничивать ресурсы сервера (CPU, RAM, трафик) для каждого виртуального хоста.

Существует множество модулей, добавляющих к Apach поддержку различных языков программирования и систем разработки.

К ним относятся:

PHP (mod_php);

Python (modpython, modwsgi);

Ruby (apacheruby);

Perl (modperl);

ASP (apacheasp).

Кроме того, Apache поддерживает механизмы CGI и FastCGI, что позволяет исполнять программы на практически всех языках программирования, в том числе C, C++, sh, Java.

Существуют модули, реализующие авторизацию через СУБД или PAM.

Также, можно реализовать средствами сервера отображение различных страниц для пользователей с различными локалями. Apache поддерживает множество кодировок, в том числе Unicode, что позволяет использовать страницы, созданные в любых кодировках и на любых языках.

Администратор может установить собственные страницы и обработчики для всех HTTP ошибок и событий, таких как 404 (NotFound) или 403 (Forrbiden). В том числе существует возможность запуска скриптов и отображения сообщений на разных языках.

2.5 Модуль phpmyadmin

Программа phpMyAdmin является одним из самых распространенных средств для администрирования, управления и каждодневной работы с базами данных MySQL. Практически на каждом хостинге, где установлена поддержка этой СУБД, в качестве панели управления предлагают phpMyAdmin.

PhpMyAdmin - это набор скриптов, написанных на РНР, который предоставляет практически все необходимые функции по работе с базами данных MySQL. В дополнение к возможностям самого сервера MySQL, он предоставляет дополнительные фичи, которые позволяют более эффективно и легко работать с данными.

Администраторы могут легко создавать аккаунты для пользователей, назначать им привилегии, создавать и настраивать базы данных. Причем, и пользователи, и администраторы могут использовать один и тот же скрипт - просто у пользователя, не обладающего необходимым уровнем доступа, не будет некоторых функций - например, выбора сервера БД, доступа к служебным базам и базам других пользователей и т.д. Но вся функциональность в рамках созданной для него базы полностью доступна.

Разработчики получают полный контроль над своим сервером, над всеми базами и таблицами, возможность интерактивно исполнять SQL-запросы и даже начальные функции отладки неверных запросов. Конечно, до отладчика из пакета MySQLQueryBrowserphpMyAdmin еще очень далеко, но это ведь совершенно различные весовые категории.

PhpMyAdmin имеет встроенные средства для проведения текущих работ с базами и таблицами - обслуживание, проверка и починка испорченных таблиц, резервирование и восстановление из архивов, экспорт данных из таблиц, как в формате SQL, так и в более специфических, например LaTeX или PDF. Для уменьшения объема файл с данными можно сразу же на сервере сжать архиватором - это очень полезно для создания на своей машине копии из удаленной базы на сайте.

Интерфейс программы состоит из двух вертикальных фреймов, в первом из них перечислены доступные базы (если вы администратор), или же сразу таблицы вашей текущей базы данных, если вы не имеете доступа к другим БД(рис.2.1). Выбрав необходимую таблицу, вы можете перейти в окно просмотра ее параметров и настроек. Страница загружается в основной фрейм, так что вся информация всегда находится перед глазами в одном окне браузера.

Рис 2.1 - Интерфейс phpMyAdmin

В основном окне присутствует ряд вкладок вверху страницы, для перехода между основными операциями над таблицей, остальные же функции доступны через ссылки, которые теперь чаще всего обозначаются пиктограммами, что позволило получить очень компактный интерфейс.

Программа позволяет выполнять любые SQL-запросы над базами, причем это можно делать как из специального, отдельного, окна запросов, так и для каждой таблицы отдельно(рис2.2). На наиболее частые запросы можно делать специальные закладки и в последствии получить доступ к ним по одному нажатию на ссылку.

Рис 2.2 - Обслуживание таблицы в phpMyAdmin

Очень интересная возможность - после выполнения запроса программа показывает не только детальную информацию о нем (время обработки, количество затронутых рядов), но и предлагает показать расширенную информацию о использованных данных при построении запроса (индексах и прочее, что может быть полезно при построении сложных запросов, отладке и ручной оптимизации). Еще одна функция позволяет по введенному запросу автоматически строить код на PHP. Хотя результирующий код очень прост - всего лишь переменная $sql, которая содержит код запроса, оптимизированный под синтаксис PHP, но это очень полезная функция, особенно если вы сначала отлаживаете сложный запрос через интерфейс phpMyAdmin-а, а потом, убедившись в корректной выдаче результатов, хотите перенести запрос в свой скрипт.

Хотя большинство запросов надо прямо вводить в виде корректных SQL-выражений, но для операции поиска данных существует специальный удобный интерфейс(рис.2.3.). Для этого есть специальная вкладка «Искать», переход по которой открывает страницу, где поля для поиска представлены в виде формы, заполняя которую можно, не особо вдаваясь в тонкости синтаксиса конкретных выражений, создать довольно таки сложный запрос (имеется ввиду, запрос SELECT). Допустимые поля, варианты сравнения и сортировки результатов - все можно задать через выпадающие списки и меню, а дополнительные условия поиска можно указать в специальных текстовых полях. Хотя такой построитель выражений совсем не отменяет знания особенностей работы БД и SQL, он существенно помогает, когда надо быстро построить специфический поисковый запрос.



Рис 2.3 - Операция поиска по таблицам

Вывод к разделу 2

В этом разделе были описаны программные средства, которые будут использованы в создании сайта онлайн- тестирования уровня знаний математики учениками младших классов. В принципе здесь приведён стандартный набор для создания сайта с базой данных., которая задействует PHP- скрипты.



РАЗДЕЛ 3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ WEB-САЙТА ПО ПРОВЕРКЕ УРОВНЯ ЗНАНИЙ МАТЕМАТИКИ УЧЕНИКАМИ МЛАДШИХ КЛАССОВ

3.1 Описание функционала Web-сайта по проверке уровня знаний математики учениками младших классов

Разработана WEB-система тестирования учеников со следующим функционалом:

создание теста

создание вопроса с выбором правильного варианта ответа

назначение максимального количества баллов за каждый полностью правильный ответ

возможность размещения ответов в случайном порядке.

Целью сайта онлайн-тестирования является анализ уровня знаний математики у школьников младших классов.

3.2 Структура сайта

Сайт состоит из одной страницы, на которой изменяется текст и воспроизводится сам тест. Структура сайта:

index.php главная страницу, куда попадает пользователь при первом обращении на сайт. Здесь он может ознакомиться с целью сайта и начать прохождение теста

test.php после нажатия на главной странице тестирование тестируемый приступает к выполнению теста, на странице выводятся тесты и описание к ним. Представлено 7 тестовых вопросов, с разными типами вопросов, ответов

main.php здесь содержится текст приветствия на главной странице

abus.php здесь содержися текст вкладки о нас

test.php скрипт в котором происходит обработка и выдача результатов тестирования

style.css здесь содержаться каскадные таблица стилей для структурирования содержимого сайта. Так же отвечает за шрифт

main.php является обработчиком записи результатов в базу данных.

При разработке данного дипломного проекта и создания базы данных, использовался Denwer третьей версии.

В него входят:

PHP версии 5.2.4

phpMyAdmin версии 2.6.1

MySQL версии 5.0.45

3.3 Главная страница сайта

На рис.3.1 представлен вид главной страницы сайта. Главная страница сайта представляет простой внешний вид. Имеет 3 активные области: тестирование, главная, о нас. При посещении сайта тестируемый сразу попадаёт на главную страницу, где может прочитать приветствие. Затем может ознакомиться с содержимым вкладки о нас(рис. 3.2.)

Рис. 3.1. - Главная страница сайта- онлайн тестирования уровня знаний математики учениками младших классов

Рис. 3.2.- Страница «О нас»

Дизайн страниц загружается из двух файлов (style.css и index.php) в которых описан дизайн всей страницы.

Несколько строчек из кода(index.php) с объяснениями:

<meta http-equiv=content-type content=text/html; charset=utf-8 />

Режим кодировки текста. Для правильного вывода текста в читабельную форму.

<title>test_math</title>

Уникальное название сайта, по которому будет производиться поиск в интернете.

<div id=wrapper>

<div id=header>

<divid=logo>

<h1><a href=<?=base_url()?>>Сайт онлайн тестирования</a></h1>

</div>

Описание логотипа в структуре сайта.

<divid=menu>

<ul>

<liclass=firstactive><a href=<?=base_url()?>>Главная</a></li>

<li><a href=<?=base_url('/main/about_us')?>>О нас</a></li>

</ul>

Описание бокового меню состоящего из опций главная и о нас в структуре сайта.

<ul>

<li><a href=<?=base_url('/main/test')?>>Тестирование</a></li>

</ul>

Описание сайд бара с опцией тестирование в структуре сайта.

<divid=footer>

&copy; 2013 Чеботков Кирилл Сергеевич

</div>

Описание копирайта в нижний части сайта.Полное описание кода style.css index.php представлено в приложении А и Б соответственно.

3.3 Пример работы теста Web-сайта по проверке уровня знаний математики учениками младших классов

Для того чтобы начался тест тестируемый, должен в сайдбаре выбрать опцию «Тестирование». После этого на странице сайта появиться сообщение о том, что тест начат и на экране появится первый вопрос(рис 3.3)

Рис. 3.3. - Изображение действия теста

Всего в тесте присутствует 7 тестовых вопросов различной сложности подобранных для прохождения школьниками младших классов. В вопросах присутствует сложение, вычитание, умножение и деление. Каждый раз тестовые вопросы выбираются из базы данных в случайном порядке.

Когда тестируемый достигнет последнего вопроса и ответит на него, на экране появится форма в которой тестируемый должен будет ввести своё имя и фамилию и класс(рис.3.4 ). После этого на экран выводится сообщение в котором тестируемому показывают на сколько вопросов он ответил правильно и какова его оценка(рис.3.4.)

3.4 Программная часть работы теста Web-сайта по проверке уровня знаний математики учениками младших классов

Для функционирования сайта нужна база даннях SQL. С помощью локального сервера Denwer, через Phpmyadmin, я создал базу данных test_math. В этой БД, я создал 4 таблицы(рис.3.4)

Рис.3.4.- База даннях сайта

Каждая таблица имеет свою роль в фунционировании сайта:

Answers- содержит в себе ответы на вопросы, которые находтся в таблице questions

question- содержит в себе все 7 вопросов, которые выбираются случайным образом во время тестирования

result- после прохождения теста за тестируемым прикрепляется специальный номер в таблице users, по которому в таблице result можно увидеть его оценку

users- как было сказано выше, здесь представлены имя и фамилия ученика и его специальный номер, по которому можно в таблице result посмотреть оценку(рис.3.5).

Рис.3.5 - Таблица users

3.4.1 PHP-код и его применение в тесте

Следующей целью для создания работоспособного сайта была написание php-скриптов. Для удобного php-программирования, использовалась программа phpstorm.

Главным скриптом является test.php, который заставляет тест работать. С помощью этого скрипта происходит обработка и выборка вопросов. После чего информация о тестируемом заноситься в базу данных, где администратор может просмотреть результат.

Код скрипта вынесен в приложение В.

3.5 Диаграмма прецедентов и описание диаграммы

Диаграмма прецедентов данного программного продукта представлена на рис. 3.6.

Рис. 3.6 -Диаграмма прецендентов

Данный программный продукт предназначен для прохождения тестирования онлайн. Было выделено 2 типа пользователей, которые могут работать в системе. Пользователь и администратор. Пользователь имеет начальный уровень подготовки, администратор знаком с системой и управляет ей.

Администратор данного сайта обладает определенными правами, которые представлены на рис. 1 в виде прецедентов:

управление вопросами

управление пользователями

управление результатами.

Вывод к разделу 3

В этом разделе была рассмотрена практическая часть исследовательской работы. На примере показана работа сайта, его функционал и использование базы данных.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы был получен полнофункциональный web-сайт, полностью готовый к применению. Данный сайт ориентирован на учеников младших классов. При разработке web-сайта были проанализированы современные web-технологии, позволяющие создавать интерактивные web-страницы. Наиболее подходящими для выполнения поставленной задачи оказались apache, php, mysql, css.

Разработанный сайт удовлетворяет всем требованиям, выдвинутые на этапе постановки задачи.

В ходе работы было проанализировано множество систем интернет тестирования, выявлено множество плюсов и минусов и все они были учтены при разработке данного ПС. Созданный программный продукт отвечает всем выдвинутым требованиям и включает в себя:

создание теста,

создание различных типов вопроса.

назначение максимального количества баллов за каждый полностью правильный ответ.

Для демонстрации сайт размещён в сети интернет по адрессу:

http://testmath.p.ht/



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Стивен Хольцнер, PHP в примерах, Бином-Пресс, 2009 г.

Стив Суэринг, Тим Конверс, Джойс Парк, PHP и MySQL. Библия программиста, Диалектика, 2010 г.