«Проектирование электронной системы визуального моделирования MvStudium»

− повысился объем знаний, который необходим для подготовки специалистов.

Необходимость использования и создания обучающих программ и электронных пособий возникла не из-за того, что компьютеры стали для нас обыденным, а из-за невозможности повышения эффективности и автоматизирования учебного процесса без их применения.

Также на сегодняшний день весьма значимой проблемой является создание качественных электронных пособий и образовательных продуктов.

Создание электронного пособия по системе визуального моделирования поможет повысить уровень успеваемости студентов по дисциплине «Моделирование систем».

Целью исследования является разработка электронного пособия по системе визуального моделирования MvStudium.

В соответствии с поставленной целью необходимо определить задачи исследования:

− Разработка технического задания;

− Разработка структуры электронного пособия;

− Проектирование электронного пособия;

− Подбор контента согласно структуре;

− Разработка электронного пособия.

Объектом исследования является электронные пособия по информационным системам как электронные web-ресурсы для учебных целей.

Предметом исследования является разработка электронного пособия по системе визуального моделирования MvStudium.

Практическая значимость исследования состоит в том, что разработанный электронный ресурс может применяться при разработке и анализе сложных физических моделей.

Электронный учебник «MvStudium» разрабатывается для исследования и моделирования физических моделей в среде MvStudium. Электронное пособие содержит блоки:

− теоретического материала;

− практических заданий;

− сведения о системе MvStudium;

− примеры моделей, реализуемых в этой системе;

− литература.

2.2. Назначение и цель создания системы

Цель разработки электронного учебника «MvStudium» – применение при изучении системы моделирования MvStudium, исследование физических и математических моделей в этой системе. Разрабатываемое пособие назначено на дальнейшее использование в учебном процессе.

2.2. Структура и состав

Структура в общем понимании (от лат. struktura – строение, расположение, порядок) – совокупность устойчивых связей объекта, обеспечивающих его целостность. Структура и содержание электронного учебника определяется в соответствии с техническими требованиями.

Таблица 1

№ Разделы ЭУП Тип пользователя Проверка ресурса

1 Главная страница Пользователь Администратор

2 Введение Пользователь Администратор

3 Оглавление Пользователь Администратор

4 Теоретическая часть

4.1 Модели системы и их виды Пользователь Администратор

4.1.1 Классификация моделей Пользователь Администратор

4.1.2 Изолированные и открытые модели Пользователь Администратор

4.1.3 Динамические и статические модели Пользователь Администратор

4.1.4 Детерминированные и вероятностные модели Пользователь Администратор

4.1.5 Непрерывные, дискретные, непрерывно-дискретные модели Пользователь Администратор

4.1.6 Гибридные системы Пользователь Администратор

4.1.7 Последовательные и параллельные процессы Пользователь Администратор

4.1.8 Описание динамических и гибридных систем Пользователь Администратор

4.2 Архитектура программных средств моделирования сложных динамических систем Пользователь Администратор

4.2.1 Общая структура Пользователь Администратор

4.2.2 Средства редактирования Пользователь Администратор

4.2.3 Средства генерации программы модели Пользователь Администратор

4.2.4 Интегрированная среда Пользователь Администратор

4.2.5 Исполняющая система Пользователь Администратор

4.2.6 Распределенные модели гибридных систем Пользователь Администратор

4.2.7 Комплексный моделирующий стенд Пользователь Администратор

4.2.7 Язык программирования сверхвысокого уровня Пользователь Администратор

4.3 Компонентное моделирование физических систем Пользователь Администратор

4.3.1 Реализация модели управления вентилятором Пользователь Администратор

4.3.2 Моделирование электрических схем Пользователь Администратор

4.3.3 Модель выпрямителя Пользователь Администратор

5 Практикум

5.1 Лабораторная работа №1. Создание модели движения снаряда Пользователь Администратор

5.2 Лабораторная работа №2. Создание модели атмосферы Пользователь Администратор

5.3 Лабораторная работа №3. Создание модели движения снаряда Пользователь Администратор

6 MvStudium Пользователь Администратор

7 Примеры Пользователь Администратор

8 Литература Пользователь Администратор

3. Требования к системе

3.1. Общие требования к системе

Электронное пособие должно функционировать в средах операционных систем Windows XP и выше. Система, на которой запускается электронное пособие должно соответствовать минимальным требованиям.

3.2. Требования к электронному пособию:

− оптимальность объема требующейся памяти, корректность автоматической установки, ее доступность для пользователя-непрофессионала;

− выполнение всех заявленных для электронного пособия как программного продукта функций и логических переходов;

− качественность программной реализации, включая поведение при запуске параллельных приложений, скорость ответа на вопросы, корректность работы с периферийными устройствами;

− адекватность использования и гармония средств мультимедиа, оригинальность и качество мультимедиа-компонентов;

− оптимальность организации интерактивной работы электронного пособия;

− эргономичность программного продукта, обеспечение требований (интуитивная ясность, дружественность, удобство навигации и пр.) [2].

Требования к интерфейсу пользователя:

− интерфейс электронного пособия должен предоставлять максимальную гибкость настройки конечным пользователем.

− поддержка горизонтального слоения электронного пособия и вертикального слоения электронного пособия.

3.3. Требования к дизайну

При создании электронного пособия, предъявляются следующие требования к его дизайну: простота, гибкость, последовательность, слаженность и стандартизация, отсутствие нагромождений, наличие визуальной иерархии, интуитивность навигации.

Также учитывается и цветовое решение, так как цвет является важной характеристикой при восприятии информации. Дизайн должен обеспечивать соответствие следующему основному требованию: внимание пользователя должно концентрироваться на наиболее важных навигационных элементах.

3.4. Требования к навигации:

− однотипность;

− место расположения;

− визуальная идентифицируемость;

− понятность навигации;

− доступность навигации;

Навигация по сайту должна быть сквозной и на всех страницах сайта одинаковой.

3.6. Требования к аппаратной части функционирования:

− Процессор типа Intel Pentium, Celeron с Кэш-памятью 2-го уровня не менее 128 Кб и тактовой частотой от 1000 МГц.

− Оперативная память объемом не менее 1 Гб.

− Жесткий диск объемом не менее 128 Гб.

− Монитор с разрешением не менее 1024x600.

3.7. Терминология

Контент – совокупность информационных данных, публикуемых на сайте. Информационно значимое наполнение ресурса (web-сайта) – текст, графика, мультимедиа.

Администратор – лицо, занимающееся поддержкой системы и имеющее неограниченный доступ ко всем ее элементам.

Пользователь – лицо, имеющее возможность просматривать информацию сайта через браузер.

2.2. Планирование электронного учебника

1. Краткая формулировка цели.

Цель создания электронного учебника «MvStudium» – применение студентами электронного пособия при изучении дисциплины «Моделирование систем».

2. Детальное разъяснение цели.

Оказание помощи студентам при изучении дисциплины: электронный учебник содержит теоретический и практический материал по визуальному моделированию, сведения о системе MvStudium, примеры моделей, реализуемых в этой системе.

3. Обсуждение аудитории.

Электронное пособие «MvStudium» предназначено для тех, кто занимается исследованием, разработкой сложных моделей, студентам, которые изучают среду визуального моделирования MvStudium.

4. Схемы поведения пользователей электронного учебника.

Пользователь, попадая на главную страницу читает информацию о электронном пособии, после чего может выбрать интересующие его пункты меню, которые расположены наверху страницы. Меню содержит следующие пункты:

− Введение;

− Оглавление;

− Практикум;

− MvStudium;

− Примеры;

− Литература;

Выбрав раздел «Оглавление» пользователь открывает страницу с содержанием пособия, которое содержит ссылки на соответствующие пункты. Раздел «Практикум» содержит список наименований лабораторных работ. «MvStudium» и «Примеры» содержат сведения о среде визуального моделирования MvStudium и примеры, разрабатываемых моделей.

5. Требования к содержимому.

В таблице представлен черновой список всех текстов, изображений и других материалов, необходимых для сайта.

Таблица 2

Наименование содержимого Описание Тип содержимого Формат содержи-мого Существует ли в данный момент

Визуальный

ряд Изображения для наполнения каскадной таблицы стилей (CSS) Изображение *.jpg Да

Главная страница Краткое описание пособия Текст Документ Microsoft Word Да

Введение Общие сведение о визуальном моделировании Текст Документ Microsoft Word Да

Оглавление Содержание электронного пособия Текст Документ Microsoft Word Да

Теоретическая часть

Модели системы и их виды Описание видов моделей Текст Документ Microsoft Word Да

Архитектура программных средств моделирования сложных динамических систем Описание архитектуры инструментальных программных средств автоматизации Текст Документ Microsoft Word Да

Компонентное моделирование физических систем Описание компонентного моделирования Текст Документ Microsoft Word Да

Практикум Список лаб.работ Текст Документ Microsoft Word Да

MvStudium Описание среды MvStudium Текст Документ Microsoft Word Да

Примеры Примеры, разрабатываемы в этой среде Текст Документ Microsoft Word Да

Литература Список полезной литературы Текст Документ Microsoft Word, PDF Да

6. Технические требования.

При разработке электронного пособия используется базовые технологии web-дизайна, такие как HTML, каскадная таблица стилей CSS и язык обработки сценариев JavaScript.

Самым выгодным и легким путем создания электронных учебников является web-страницы, имеющие выходной формат html. Так как этот формат:

− поддерживается большинством персональных компьютеров, работающих под управлением любой операционной системы.

− позволяет работать с электронным учебником как с web-сайта института, так и локально на пользовательском компьютере.

− имеют небольшой размер при сохранении возможности использования видео- и звуковых роликов, изображений, графиков и элементов форматирования [10].

7. Требования к внешнему виду.

Дизайн – это вид художественно-проектной деятельности, включающий принципы удобства, экономичности и красоты.

Цвет является важной характеристикой при создании web-дизайна. Цвет обладает эмоциональной выразительностью и может создавать впечатление легкости и тяжести, торжества и уныния, печали и радости. Восприятие размера и глубины пространства также зависит от цвета: одни краски «выступают вперед», другие «уходят назад». В таблице 3 показаны психологические свойства цветов.