Практические исследования. 
Компьютерные технологии обучения

Методика идентификации объектов и классов для компьютерных обучающих систем

Для проведения объектно-ориентированного анализа при разработке компьютерных обучающих систем необходима декомпозиция проблемы на классы и объекты с соответствующими свойствами и методами. Выявление общих свойств объектов помогает найти общие ключевые абстракции и механизмы, что в свою очередь приводит разработчиков к построению более простой архитектуры системы.

Идентификация (определение) классов и объектов — одна из самых сложных задач объектно-ориентированного анализа и проектирования, поскольку не существует строгих методов классификации, и нет однозначных правил, позволяющих идентифицировать классы и объекты.

Подходы к классификации

Модель классов — это краеугольный камень разработки объектно-ориентированной системы. Классы определяют наблюдаемые свойства и поведение системы.

Целью идентификации классов — классификации — является нахождение общих свойств объектов, что позволяет объединять их в классы по признакам одинакового строения или одинакового поведения. В объектно-ориентированном анализе и проектировании классификация затрагивает многие аспекты, например, определение иерархии обобщения, специализации и агрегации.

Классификация помогает правильно определить модульную структуру в зависимости от степени схожести объектов, мерой которой являются зацепление и связность.

Разумная классификация — часть любой науки. Михальски и Степ утверждают: «Неотъемлемой частью науки является построение содержательной классификации наблюдаемых объектов или ситуаций. Такая классификация существенно облегчает понимание основной проблемы и дальнейшее развитие научной теории» [123]. Трудности классификации в любой науке обусловлены, в основном, наличием множества равноправных решений, что предопределяет необходимость системного, последовательного и итеративного подхода.

Это становится очевидным при анализе разработки таких программных продуктов для образовательной сферы, как компьютерные учебники, тренажеры, лабораторные практикумы, графические пользовательские интерфейсы. По мере накопления опыта разработки программных систем для этой сферы систематически изучались, анализировались и программировались удачные решения.

Такой подход позволил развить модели, осуществить их автоматическую реализацию и разработать теорию, обобщающую найденные решения для проектирования компьютерных обучающих систем, что в свою очередь совершенствует дальнейшую практику их разработки.

Следует отметить, что итеративный подход к классификации предопределил и процедуру конструирования иерархии классов и объектов при разработке компьютерных обучающих систем. При этом взятая за основу определенная структура классов постепенно совершенствуется в процессе проектирования программной системы. Но только на поздних стадиях разработки, когда уже есть некоторый опыт использования такой структуры, можно критически оценить качество получившейся классификации.

Основываясь на имеющемся опыте, мы можем создать новый подкласс из уже существующих (вывод), или разделить большой класс на несколько (факторизация), или слить несколько существующих классов в один (композиция). В процессе разработки возможно также и нахождение новых общих свойств, ранее не замеченных, что позволяет определить новые классы.