Разработка учебного пособия «Семейство компьютеров Pentium»

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка: 34 с., 6 рис., 3 источника, 4 прил.

Объектом разработки является учебное пособие с системой тестов.

Целью курсового проекта является разработка теоретического и проверочного материала в объеме одной лекции о семействе компьютеров Pentium в виде WEB страниц.

Учебник реализован на языке HTML с использованием скриптового языка JavaScript и стандарта хранения данных XML, что позволяет использовать его как справочный материал не только для одного пользователя.

Разработанный проект может быть использован в качестве учебного пособия студентами, изучающими курс «Архитектура компьютеров», для ознакомления с семейством компьютеров Pentium, а также для самостоятельного обучения.

1 Анализ предметной области

1.1 Основные положения и классификация электронных учебных материалов

1.2 Использование информационных технологий в создании и применении обучающих систем

1.3 Преимущества и недостатки компьютерных систем обучения

1.4 Этапы создания компьютерного учебного пособия

1.5 Обзор аналогов

2 Постановка задачи

2.1 Общая постановка задачи

2.2 Цель создания курсового проекта

2.3 Постановка задачи

3 Разработка компьютерного учебного пособия

3.1 Описание структуры компьютерного учебного пособия

3.2 Разработка интерфейса учебного пособия

4 Реализация компьютерного учебного пособия

4.1 Обоснование выбора языка программирования

4.2 Структурная схема взаимодействия HTML-документов

4.3 Методика тестирования

4.4 Методика поиска Заключение Перечень ссылок Приложение, А Приложение Б Приложение В Приложение Г

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ, СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

МП — Микропроцессор ПК — Персональный компьютер ЭВМ — Электронно-вычислительная машина ПП — Программный продукт БД — База данных

HTML — Hyper Text Mark-up Language (язык разметки гипертекстов)

XML — Extended Mark-up Language (расширенный язык разметки

В условиях повсеместной компьютеризации общества, проникновения компьютеров практически во все сферы человеческой жизни и деятельности, заметна тенденция применения компьютеров в целях обучения или приобретения определенных практических навыков в каком либо виде деятельности. Для этих целей уже довольно давно используются разнообразные программные средства: от электронных учебников до программ-симуляторов определенных процессов.

Следует отметить высокую эффективность применения вышеописанных средств обучения по сравнению с «классическими», материальными средствами, такими как обычные книги и тренажеры. Эта эффективность обусловлена следующими положительными чертами, присущими электронным средствам обучения:

— возможность динамического отображения материала (при помощи видеороликов, или анимации) предоставляет излагаемый материал более наглядно и удобно для человеческого восприятия;

— компактность и мобильность электронных средств обучения;

— удобство и быстрота поиска желаемой информации;

— возможность объективного контроля и оценки уровня знаний и навыков пользователя в изучаемой области, реализованная посредством тестирования с жестко предписанной системой оценивания;

— возможность связаться с разработчиком электронного средства обучения при помощи удобных электронных средств связи, что делает возможным другой вид обучения с использованием компьютера, не менее эффективный: дистанционное обучение.

В данном курсовом проекте необходимо создать электронное учебное пособие на тему «Семейство компьютеров Pentium. Для создания эффективного учебника следует не упустить из внимания все вышеперечисленные аспекты, и по возможности реализовав их, добиться следующих результатов:

— простота изложения материала; снабжение его графическим контентом;

— удобный и эффективный поиск по тексту лекций;

— система тестирования, дающая оценку знаниям пользователя;

— удобный интерфейс, приятный внешний вид.

1 Анализ предметной области

1.1 Основные положения и классификация электронных учебных материалов

Электронные текстовые документы — это не просто тексты в цифровом формате. Это удобство восприятия, возможность сверхбыстрого поиска информации, поддержка аудио, видео и анимации, интерактивные функции — все это имеет принципиальное значение для физической научной деятельности. Главное, что отличает электронные книги — экономичность, дешевизна, удобство их передачи, как на внешних носителях, так и по сети Интернет.

Изложение теоретического материала в свете возможностей цифровой обработки текстовой и графической информации получает принципиально новую форму. Наиболее часто используются электронные учебники, справочники, электронные лекции и книги. Рассмотрим более детально классификацию электронных учебных материалов. В современной медиапедагогике понятие «Электронный учебник» включает несколько форм:

1) Стандартные электронные учебники представляют собой электронный текст, оглавление которого является системой быстрого перехода на разделы и главы учебника. Каждая электронная страница дополнена графическими изображениями или анимацией, функциями пролистывания «вперед-назад» и «возврат к оглавлению». Это простейшая схема. В более сложных учебниках при помощи гиперссылок (переходов) реализована возможность быстрого перемещения на справочный материал или другие параграфы учебника, связанные с текущим. Это значительное функциональное удобство, с лихвой компенсирующее некоторый дискомфорт, возникающий при чтении текстов с экрана монитора.

2) Электронные энциклопедии — это электронные страницы с текстами и графическими изображениями классического энциклопедического характера. Главное преимущество такой энциклопедии перед обычными бумажными формами — мощная система поиска информации, основанная на специальных программных алгоритмах поиска, электронные каталоги, функция поиска связанной информации, поддержка видео и анимации, и безусловно небольшой физический объем. 50 томов книг-энциклопедий умещаются на одном CD-диске.

3) Электронные справочники-комплексы справочной информации по некоторому разделу, оснащенные программными алгоритмами с различными схемами поиска: по оглавлению, ключевым словам и др. Часто справочники интегрируются в электронные учебники, тренажеры и другие образовательные ресурсы.

4) Электронные репетиторы представляют собой комплексы мультимедийных ресурсов, основу которых составляет электронный справочник. Главное отличие электронного репетитора от других электронных учебников — это его целевое назначение.

5) Электронные самоучители одно из самых эффективных средств самообразования. Основу самоучителя составляет электронный учебник, дополненный системой тренажеров и интерактивных тестов для самоконтроля. Как бы не были совершенны мультимедийные образовательные ресурсы, роль преподавателя в процессе обучения не становится менее значительной. Именно в самоучителе при помощи интерактивных мультимедийных средств максимально смоделированы функции контроля над обучением: схема допуска к следующему этапу по результатам тестирования, звуковое сопровождение, система подсказок и советов.

6) Терминологические словари — разновидность электронных словарей, получивших в последнее время очень широкое распространение. Представляет собой электронную базу данных определений из некоторой предметной области. Разнообразные системы быстрого поиска основной и дополнительной информации значительно облегчают работу с любым текстом. Терминологический электронный словарь может быть как отдельным модулем, так и интегрирован в другие мультимедийные ресурсы.

7) Мультимедийные курсы это комплексы самых разнообразных ресурсов по определенному разделу, связанных при помощи системы связей и переходов между собой в единый образовательный сценарий. Мультимедийный курс предполагает участие преподавателя, как координатора учебного процесса и, соответственно, может быть использован или на занятиях в аудиториях, оснащенных компьютерной техникой или в схеме дистанционного обучения.

8) Комплекты электронных лекций — разновидность электронных учебных материалов универсального характера, так как позволяет преподавателю дополнять и корректировать свои лекции, оформлять их графическими и видеоматериалами и интерактивным оглавлением, размещать в виде электронных методических пособий на сайте своего учебного заведения и использовать в дистанционном обучении.

1.2 Использование информационных технологий в создании и применении обучающих систем

Повышение эффективности обучения является одной из глобальных задач общества. Эффективность обучения, в свою очередь, связана с использованием информационных технологий и в значительной степени зависит от качества обучающих программ, степени их соответствия особенностям образовательного процесса. Таким образом, задача создания полноценных обучающих систем, имеющая тридцатилетнюю историю, остается актуальной.

Под словом «полноценная» обучающая программа имеется в виду система, способная взять на себя большую часть работы преподавателя по передаче знаний обучаемому и контролю полученных знаний. На сегодняшний день существует довольно много обучающих программ — электронных учебников, однако, большинство преподавателей относится к таким программам довольно скептически. Действительно, большинство электронных учебников, представленных на рынке не лишены недостатков, особенно если рассматривать их с точки зрения адаптивности и индивидуальности при работе с обучаемым.

Для эффективной работы в электронной системе обучения вне зависимости от задачи, особое значение приобретают методы визуализации исходных данных, промежуточных результатов обработки, обеспечивающих единую форму представления текущей и конечной информации в виде отображений, адекватных зрительному восприятию человека и удобных для однозначного толкования полученных результатов. Важным требованием интерфейса является его интуитивность. Следует заметить, что управляющие элементы интерфейса должны быть удобными и заметными, вместе с тем они не должны отвлекать от основного содержания. Навигационные средства электронного учебника должны присутствовать на всех страницах. Фактически, электронный учебник — это Web-ресурс, который можно использовать как в глобальной, так и в локальной сети или на компакт диске. В конце каждого раздела помещаются контрольные вопросы или различного рода тестовые задания по пройденному материалу. В конце электронного пособия возможно также обобщить все полученные оценки и выставить итоговую по пройденному курсу.

Разработка и применение интерактивных информационных обучающих систем в высшей школе это одна из составляющих компонент информатизации вуза. Главная цель информатизации в вузе — это повышение качества подготовки специалистов посредством внедрения в учебный и научный процессы новых информационных технологий, средств мультимедиа и телекоммуникаций. Проблема информатизации высшего образования состоит в том, что развитие и использование отдельных информационных технологий в вузе должно являться одним из составляющих частей поэтапного формирования и развития единой информационной среды высшего учебного заведения.

Учебный процесс специфицируется по видам занятий, специальностям и предметным областям или дисциплинам, в этой связи приоритетность разработки и внедрения информационных технологий и объектов учебного и учебно-методического назначения имеет первостепенное значение.

1.3 Преимущества и недостатки компьютерных систем обучения

Многочисленные исследования подтверждают успех систем обучения с использованием компьютерных технологий. Установлено, что внимание обучаемых во время работы с обучающей интерактивной программой на базе мультимедиа, как правило, удваивается, поэтому время, необходимое для изучения конкретного материала, сокращается в среднем на 30%, а приобретенные знания сохраняются в памяти значительно дольше.

Существенные положительные факторы, которые говорят в пользу обучения с использованием технологии мультимедиа, следующие:

— лучшее и более глубокое понимание изучаемого материала;

— мотивация обучаемого на контакт с новой областью знаний;

— возможность самостоятельного выбора последовательности изучения предметов и темпа работы;

— экономия времени из-за значительного сокращения времени обучения;

— полученные знания остаются в памяти на более долгий срок и впоследствии легче восстанавливаются для применения на практике после краткого повторения.

Эти и другие возможности информационных средств естественным образом активизируют процессы обучения на всех его этапах усвоения знаний.

Применение интерактивных информационных обучающих систем повышает динамику и содержательность учебных заданий, процесса их выполнения, а также самоконтроля, самооценки и оценки успешности обучения. Компьютеризация и информационные технологии, будучи мощным дополнением мастерства преподавателя, являются вместе с тем новым источником и стимулом его самосовершенствования.

Анализ и практика показывают, что положительные эффекты информатизации обучения наиболее отчетливо проявляются при:

— изучении базиса дисциплины, ее сложных закономерностей и алгоритмов, динамических процессов;

— реализации игр и имитаций;

— организации исследовательских и тренирующих процессов;

— автоматизации самоконтроля, контроля, оценки обучения;

— оперативном документировании наиболее существенных результатов.

К недостаткам можно отнести:

— вредное воздействие монитора на глаза человека при длительном чтении текстов;

— отсутствие личного контакта обучаемого и преподавателя, что ведет к невозможности быстрого уточнения возникших вопросов обучаемого с преподавателем.

1.4 Этапы создания компьютерного учебного пособия

При разработке любого компьютерного учебного пособия можно выделить следующие основные этапы:

1) предварительный этап: осуществляется выбор курса для его представления в среде мультимедиа, далее выявляются уже существующие курсы по данной проблематике, определяются предполагаемые затраты и время, необходимые для создания курса, а также его возможный тираж и аудитория, которой адресован курс;

2) написание текста курса: текс представляет собой главный компонент учебного курса, поэтому производится тщательный отбор источников информации (книги, журналы, статьи), после чего из них выделяются наиболее важные фрагменты и объединяются в единое целое; при этом важно учитывать последовательность и полноту изложения материала;

3) разработка интерфейса: по типу организации интерфейса можно выделить обучающие мультимедиа курсы с обратной связью с пользователем (интерактивные) и без нее. Курсы без обратной связи предназначены только для изложения материала определенными способами по предусмотренным сценариям. Интерактивные курсы предполагают учебный процесс, основанный на взаимодействии с обучаемым.

4) завершающий этап — создание медиаэлементов, курс распределяется на темы, формируется семантическая сеть гипертекстовых ссылок. Обработанные исходные материалы и формируются специальные файлы, которые представляют собой готовый мультимедиа курс.

5) тестирование — испытание разработанного приложения, проводится серия тестов с целью выявить ошибки программирования, таких как: «мертвые» ссылки, отсутствие доступа к разделам, неправильная работа системы тестов и др;

6) внедрение и эксплуатация: происходит внедрение полностью законченной компьютерной системы обучения в образовательные учреждения и глобальную сеть Интернет. Разрабатывается план занятий с использованием этой системы и начинается ее эксплуатация.

1.5 Обзор аналогов

В ходе работы над данным проектом был проведен поиск аналогов. Были найдены как электронные статьи по отдельным темам, содержащие поверхностный материал, так и достаточно полные и широкие, с детальным описанием семейства компьютеров Pentium. Ни один из найденных аналогов не содержал систему тестирования, что не дает пользователю возможности проверить свои знания.

2 Постановка задачи

2.1 Общая постановка задачи

В рамках данного курсового проекта необходимо изучить методы построения компьютерных учебных пособий, разработать учебное пособие на тему «Семейство компьютеров Pentium».

Можно выделить следующие задачи разрабатываемого КП:

1) изучить методы и этапы построения компьютерных учебных пособий;

2) подобрать теоретический и иллюстрационный материал по заданной теме;

3) составить техническое задание на курсовой проект;

4) разработать подсистему проверки усвоения материала темы;

5) изучить рекомендации по эстетическому оформлению WEB страниц;

6) изучить и применить современные средства разработки WEB страниц.

2.2 Цель создания курсового проекта

Основной целью создания курсового проекта является разработка теоретического и тестового материала по заданной теме в виде HTML-документа. В рамках данного проекта необходимо разработать интерактивную обучающую систему «Семейство компьютеров Pentium», которая позволила бы быстро и эффективно изучить учебный материал, а также самостоятельно проверить полученные знания.

2.3 Постановка задачи

Компьютерное пособие по данной теме содержит следующие разделы:

— теоретические данные;

— тестирование;

— поиск;

— сведения о разработчике.

Тестирование и поиск реализовано на DHTML — Dynamic Hyper Text Mark-up Language (динамический HTML) при помощи сценария JavaScript. База вопросов и ответов хранится во внешнем файле и недоступна пользователю из браузера, что позволяет исключить возможность просмотра правильных ответов.

3 Разработка компьютерного учебного пособия

3.1 Описание структуры компьютерного учебного пособия

Данный проект — попытка выделить и объединить отдельные статьи, публикации в единое целое, с максимальной информационной ценностью.

В результате анализа исходного материала из-за довольно «узкой» предметной области и малого распространения материалов по данной теме, удалось сформировать лишь одну главу, в полной мере раскрывающую суть и предмет темы, предоставляющую максимум информации в закономерной последовательности.

«Словарь» — раздел, куда были занесены основные понятия, их определения. Основные термины в других документах имеют гипертекстовые ссылки на словарь, так что в любой момент пользователь может посмотреть значение термина.

«Тестирование» представляет собой набор вопросов, на каждый из которых предлагается несколько вариантов ответов. На первый взгляд, это достаточно просто, но на самом деле несколько похожих, но различных вариантов ответа на вопрос могут ввести человека в заблуждение, и выбрать из них правильный возможно только при подробном изучении сопутствующей теоретической информации по теме.

Возможность быстрого нахождения интересующей информации реализована в разделе «Поиск».

3.2 Разработка интерфейса учебного пособия

Общий вид документа составлен следующим образом. Страница сначала разбивается на два горизонтальных фрейма. Верхний фрейм, занимающий 100 пикселей экрана, содержит название учебника.

Нижний фрейм разбит на два фрейма: левый и правый. Левый фрейм занимает 20% экрана и содержит удобное меню, состоящее из пяти кнопок навигации. Правый фрейм является рабочей областью. Здесь выводится текст разделов, производится тестирование и поиск информации.

Фон отображения информации — светло-серый. Текст отображается крупным шрифтом черным цветом. Цветовая гамма — черно-белая и светло-оранжевая. Яркие «агрессивные» расцветки отсутствуют.

4 Реализация компьютерного учебного пособия

4.1 Обоснование выбора языка программирования

Самый популярный на сегодняшний день язык гипертекстовой разметки — HTML, был создан специально для организации информации, распределенной в сети Интернет, и является одной из ключевых составляющих технологии WWW. С использованием гипертекстовой модели документа способ представления разнообразных информационных ресурсов в сети стал более упорядочен, а пользователи получили удобный механизм поиска и просмотра нужной информации.

HTML позволяет определять оформление элементов документа и имеет некий ограниченный набор инструкций — тэгов, при помощи которых осуществляется процесс разметки. Инструкции HTML, в первую очередь, предназначены для управления процессом вывода содержимого документа на экране программы-клиента и определяют этим самым способ представления документа, но не его структуру.

Данный язык позволяет предоставлять пользователю информацию в удобной форме. Еще одним его достоинством является простота реализации и широкое распространение. Данный язык интегрирован во все известные Интернет-браузеры. Возможность связывания нескольких страниц связками-переходами (так называемыми гиперссылками) позволяет быстро переходить от одной страницы к другой, а также перемещаться на определенное место внутри заданной страницы.

HTML в сочетании с языком программирования JavaScript дает широкие возможности создания интерактивных программ для работы с пользователем в режиме реального времени. Он так же позволяет создавать привлекательный и интуитивно понятный интерфейс путем вставки фона и рисунков, иллюстрирующих и поясняющих смысл изложенного материала.

Добавление к этому набору соглашения о хранении данных XML позволяет создавать динамические масштабируемые страницы, что для данного курсового проекта является просто идеальным.

4.2 Структурная схема взаимодействия HTML-документов

В таблице 4.1 представлено описание файлов, входящих в стандартную поставку.

Таблица 4.1 — Описание HTML-документов

Имя документа	Описание
Title.html	Вход на сайт
Index.html	Главный (основной) документ
Contacts.html	Информация о программном продукте
Theory.html	Теоретический материал
Menu.html	Меню
Test.html	Организация тестирования
Search.html	Организация поиска по документам
Dictionary.html	Словарь
Logo.html	Название электронного учебника
Questions.xml	XML БД вопросов тестирования
Search.xml	XML БД для организации поиска

Структурная схема взаимодействия HTML-документов приведена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 — Структурная схема взаимодействия HTML-документов Основным документом является Index. html, он используется для организации фреймов и отображения первичной информации.

4.3 Методика тестирования

Одна из основных задач при составлении учебников — разработка тестов для проверки учеников на понимание материала. Методика тестирования довольно проста и широко распространена. Её суть заключается в постановке вопросов пользователю и представлении списка возможных правильных ответов. На все задаваемые вопросы можно найти ответы в теоретической части учебника. Тест представляет собой список вопросов и предлагаемых к ним вариантов ответов. Выбор нужного варианта ответа осуществляется с помощью радио-кнопки или флажка, расположенных перед каждым вариантом.

Тестирование реализовано на HTML при помощи сценария JavaScript. База вопросов и ответов хранится во внешнем файле XML и недоступна пользователю из браузера, что позволяет исключить возможность просмотра правильных ответов.

Пользователю случайным образом из всех вопросов БД предоставляются пять. Количество вариантов ответов на них не ограничено (только тем, что было занесено в БД). Вопросы выбираются без повторений, поэтому БД должна содержать, как минимум, пять вопросов (иначе выполнение скрипта зациклится).

Структура XML файла, содержащего БД вопросов меет следующую структуру:

…

где TESTING — корневой каталог;

QUESTION — запись одного вопроса;

text — формулировка вопроса;

type — тип вопроса;

ANSWER — вариант ответа;

text=формулировка варианта ответа;

value=количество баллов за ответ.

После того, как из БД XML будут отобраны пять вопросов, они выводятся пользователю. Пользователь выбирает по его мнению правильные ответы и наживает кнопку «ответить». Далее JavaScript проверяет правильность ответов и выводит результат теста (в виде суммы набранных баллов) и заключение о качестве усвоения пользователем материала.

4.4 Методика поиска

Поиск организован с помощью сценария JavaScript и XML базы данных. В XML файл поиска имеет следующую структуру:

Текст, в котором осуществляется поиск

Topic хранит номер абзаца, который будет отображаться в виде ссылки в результатах поиска. Ref хранит ссылку на абзац документа, в котором было найдено совпадение. Раздел содержит текст, по которому будет осуществлен поиск.

Поиск происходит по следующему алгоритму:

1) Организуется цикл перебора всех разделов файла search.xml.

2) В искомом тексте текущего раздела осуществляется поиск заданной строки.

3) Если совпадение найдено, то ссылка, указанная в атрибуте ref помещается на страницу результатов поиска.

4) Переход на пункт 2 пока не будет достигнута последняя запись.

Таким образом, в результате поиска, на экране будет выведен список страниц, на которых было обнаружено совпадение. Далее пользователь может выбрать любую отображенную ссылку, и посмотреть содержимое ссылаемой части теории.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сегодня развитие науки и техники поставило педагогов в довольно сложное положение: не они, а информационные технологии зачастую диктуют, каким должен быть образовательный процесс, как представлять информацию, в каких объемах и в каком виде. Поэтому самая главная, может, даже первостепенная задача — сделать так, чтобы подходы, технические средства и методы новых образовательных технологий стали близки и понятны преподавателям и техническим специалистам, обеспечивающим образовательный процесс.

Есть основания ожидать, что в перспективе будет появляться все большее число постоянно актуализируемых электронных учебников, в которых воплотятся еще более глубокие изменения, диктуемые цифровыми технологиями информационному обществу. Возможно, в итоге это приведет к новой образовательной парадигме, сущность которой будет заключаться в вытеснении традиционных бумажных учебников, гибкими электронными учебными курсами, которые будут актуализироваться преподавателями перед каждым семестром. Это позволит ликвидировать отставание, порой весьма значительное, содержания учебных материалов от реального положения дел в цифровой вселенной и тем самым повысит уровень образования профессионалов информационной деятельности.

Тем не менее, новые технологии могут стать инструментом решения одной из главных проблем педагогики — создания у студентов тяги к знаниям и желания покорять новые вершины. Есть надежда, что новые технологии увлекут студентов, возродят интерес молодежи к научному знанию.

Результатом проведенной работы является разработанное с помощью языка гипертекстовой разметки HTML учебное пособие «Семейство компьютеров Pentium».

В разработанном электронном учебнике с успехом реализованы практически все перечисленные во введении особенности, что позволяет говорить о высокой эффективности его использования при изучении хронологии развития и совершенствования процессоров семейства Pentium.

Материал в электронном учебнике, благодаря простоте и доступности изложения, рассчитан на широкий круг читателей. Текст снабжен рисунками и таблицами, что также упрощает понимание и усвоение. Ключевые понятия и определения вынесены в специальный словарь, и снабжены подробными пояснениями. Для контроля уровня знаний пользователя реализована автоматическая система тестирования, содержащая вопросы, непосредственно касающиеся изложенного материала. Благодаря интегрированной системе поиска можно без труда отыскать интересующее понятие в учебнике. Кроме всего прочего имеется возможность отправить письмо вопросами и предложениями разработчику ресурса.

В случае продолжения работы над данной системой можно поставить следующие задачи:

— увеличение объема теоретического материала и тестовых вопросов;

— добавление в систему тестирования возможности авторизации пользователя, чтобы вести удаленный контроль над знаниями некоторой группы людей;

— реализация поиска информации по данной теме на других сайтах в Internet.

Программный продукт полностью соответствует требованиям, которые были указаны в техническом задании (см. приложение А).

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. Методические указания по оформлению студенческих работ для студентов специальностей 7.80 403 «Программное обеспечение автоматизированных систем» и 7.80 404 «Интеллектуальные системы принятия решений» / Утв. Л. А. Белозерский и др. — Донецк: ДонГИИИ, 2001. — 52 с.

2. Таненбаум Э. Архитектура компьютера, 4-е изд. — Спб.: Питер, 2003. — 700 с.

3. Статьи с сайта http://www.atlant.ru

Приложение А

Техническое задание

А.1 Общие сведения

А.1.1 Основание для разработки

Полное наименование курсового проекта — Разработка учебного пособия «Семейство компьютеров Pentium».

КП проектируется студентом 4-го курса Донецкого государственного института искусственного интеллекта, факультета СКИТ, группы ПО-02а Васильцовым Александром Сергеевичем.

Задание выдано кафедрой технической информатики, по дисциплине «Методы и средства компьютерных информационных технологий».

Плановый срок начала работы по созданию подсистемы 6 марта 2006 года, срок окончания — 16 мая 2006 года.

А.1.2 Назначение и цели создания проекта

Курсовой проект предназначен для первичного ознакомления пользователя с семейством компьютеров Pentium.

Цель создания курсового проекта: освоить данную тему и на основе собственного опыта и справочной информации создать учебное пособие.

А.2 Требования к содержанию

Разработанное виртуальное учебное пособие, должно обеспечивать пользователя достаточным количеством информации.

Пособие должно содержать такие разделы:

— теоретическая часть;

— тестирование;

— глоссарий;

— система поиска информации.

А.2.1 Требования к системе тестирования

Система тестирования должна охватить теоретические данные представленные в курсовом проекте по данной предметной области и реализовать объективную оценку знаний тестируемого пользователя данной системы. Оценка знаний будет проводиться по бальной системе, когда за каждый правильный ответ начисляется один балл.

Тестирование будет проводиться по всем разделам одновременно. Общее количество вопросов в системе 10 (с возможностью простого увеличения БД), из которых 5 случайным образом будут выдаваться на экран пользователю. Результат тестирования будет представлен в виде количества верных ответов и рекомендацией пользователю на основе результата.

А.3 Требования к программному изделию

А.3.1 Требования к функциональным характеристикам

Учебное пособие будет реализовано с помощью HTML технологии с использованием скрипт-вставок JavaScript. БД вопросов и текстовой информацией для поиска будет храниться в формате XML.

Учебное пособие должно иметь эргономичный интерфейс, что подразумевает подборку удобочитаемых шрифтов, «спокойной» цветовой палитры, обеспечение последовательности изложения текстовой и графической информации.

Учебное пособие должно иметь четкую структуру, что подразумевает его разделение на темы и подтемы. В связи со структурированием информации, содержащейся в справочнике, должна быть обеспечена удобная навигация по справочнику. Под навигацией понимается наличие перекрестных ссылок. Также пользователю может быть предоставлен список ссылок и литературных источников по данной тематике в целом и по разделам в частности, если пользователю понадобится более подробно изучить тему или раздел.

А.3.2 Требования к программно-информационной совместимости

Для нормальной работы справочника необходимо наличие на компьютере пользователя операционной системы Windows 9x/NT/2000/XP/2003 и браузера Internet Explorer 6+, Netscape 5+ или Opera 6+.

А.3.3.Требования к аппаратным средствам

Для запуска приложение необходимо наличие IBM-совместимого компьютера с процессором Pentium2 / Athlon и SVGA монитора с поддержкой разрешения 800×600 (рекомендуется 1024×768) в режиме HiColor или TrueColor.

А.3.4 Требования к технической документации

Курсовой проект сопровождается пояснительной запиской, в составе:

— постановка задачи;

— способ реализации справочника;

— описание структуры справочника;

— техническое задание;

— руководство пользователя;

— листинги программных модулей.

А.4 Стадии и этапы разработки ПП

Стадии и этапы разработки ПП представлены в таблице А.4.1.

Таблица А.4.1- Стадии и этапы разработки ПП

№	Этапы работы	Срок выполнения, недели
1.	Определение темы. Формулировка постановки задачи. Определение исходных данных.	1 — 2
2.	Составление технического задания
3.	Поиск, изучение и отбор теоретического материала и иллюстраций.	4 — 6
4.	Разработка программы	7 — 9
5.	Комплексная отладка и тестирование	10 — 11
6.	Оформление пояснительной записки	12 — 13
7.	Защита курсового проекта

А.5 Порядок контроля и приема

Курсовой проект принимает комиссия в составе двух человек — руководителей по данному проекту. Перед непосредственной защитой программного продукта на кафедру сдается пояснительная записка, одним из элементов которой является данное техническое задание.

Приложение В

Руководство пользователя

В.1 Общие сведения

Разработанное учебное пособие «Семейство компьютеров Pentium» предоставляет пользователю справочную информацию о семействе компьютеров Pentium и хронологии их развития.

Данное учебное пособие имеет удобный графический интерфейс. При запуске Index. html появляется главная страница, содержащая ссылки на все разделы, необходимые для работы с учебным пособием.

В.2 Установка компьютерного учебного пособия

Для работы со справочником требуется наличие на компьютере Интернет-обозревателя Internet Explorer версии 5.0 или выше либо аналогичные ему Интернет-обозреватели (например, Opera или Netscape Navigator).

Установка справочника не требует инсталляции, достаточно скопировать инсталляционные файлы в любой каталог и загрузить файл Title. html в Интернет-обозревателе.

В.3 Работа с пособием

После запуска файла Index. html, наше учебное пособие готово к работе. На рисунке Б.1 (см. приложение Б) представлен внешний вид справочника после его запуска. Для начала изучения теоретического материала необходимо в левом фрейме выбрать соответствующий раздел (см. рисунок Б.2 в приложении Б). При выборе раздела в правом фрейме появится его содержимое. Теоретический материал содержит ссылки в глоссарий на основные понятия по теме (рисунок Б.2).

Для проверки полученных знаний, в данном пособии, предусмотрена система тестирования (рисунок Б.3). При выборе в верхнем горизонтальном окне ссылки «тестирование», в основном окне появится список вопросов и варианты ответа на них. Для ответа необходимо отметить варианты ответа на вопрос и нажать кнопку «ответить».

Для использования раздела «поиск» следует ввести в поле, находящееся в верхнем углу страницы, слово или фразу, которую необходимо найти и нажать кнопку «найти». Будет произведен поиск по теоретической информации и выдан список ссылок на фрагменты теории, которые содержат искомую строку Выход из приложения осуществляется при нажатии на кнопку закрытия документа.

Приложение Г

Листинг программы

Title.html:

Index.html:

Logo.html:

Theory.html:

Семейство компьютеров Pentium

В 1968 году Роберт Нойс, изобретатель кремниевой интегральной схемы, Гордон Мур, автор известного

закона Мура, и Артур Рок, капиталист из Сан-Франциско, основали корпорацию Intel для производства компьютерных микросхем. За первый год своего существования корпорация продала микросхем всего на $ 3000, но потом объем продаж компании заметно увеличился.

В конце 60-х годов калькуляторы представляли собой большие электромеханические машины размером с современный лазерный принтер и весили около 20 кг. В сентябре 1969 года японская компания Busicom обратилась к корпорации Intel с просьбой выпустить 12 несерийных микросхем для электронной вычислительной машины. Инженер компании Intel Тед Хофф, назначенный на выполнение этого проекта, решил, что можно поместить 4-битный универсальный

процессор на одну микросхему, которая будет выполнять те же функции и при этом окажется проще и дешевле. Так в 1970 году появился первый процессор на одной микросхеме, процессор 4004 на 2300 транзисторах.

Заметим, что ни Intel, ни Busicom не имели ни малейшего понятия, какое грандиозное открытие они совершили. Когда компания Intel решила, что стоит попробовать использовать

процессор 4004 в других разработках, она предложила купить все права на новую микросхему у компании Busicom за $ 60 000, то есть за сумму, которую Busicom заплатила Intel за разработку этой микросхемы. Busicom сразу приняла предложение Intel, и Intel начала работу над 8-битной версией микросхемы 8008, выпущенной в 1972 году.

Компания Intel не ожидала большого спроса на микросхему 8008, поэтому она выпустила небольшое количество этой продукции. Ко всеобщему удивлению, новая микросхема вызвала большой интерес, поэтому Intel начала разработку еще одного

процессора, в котором предел в 16 Кбайт памяти (как у процессора 8008), навязываемый количеством внешних выводов микросхемы, был преодолен. Так появился небольшой универсальный процессор 8080, выпущенный в 1974 году. Как и PDP-8, он произвел революцию на компьютерном рынке и сразу стал массовым продуктом: только компания DEC продала тысячи PDP-8, a Intel — миллионы процессоров 8080.

В 1978 году появился процессор 8086 — 16-битный процессор на одной микросхеме. Процессор 8086 был во многом похож на 8080, но не был полностью совместим с ним. Затем появился процессор 8088 с такой же архитектурой, как и у 8086. Он выполнял те же программы, что и 8086, но вместо 16-битной шины у него была 8-битная, из-за чего процессор работал медленнее, но стоил дешевле, чем 80 861. Когда IBM выбрала процессор 8088 для IBM PC, эта микросхема стала эталоном в производстве персональных компьютеров.

Ни 8088, ни 8086 не могли обращаться к более 1 Мбайт

памяти. К началу 80-х годов это стало серьезной проблемой, поэтому компания Intel разработала модель 80 286, совместимую с 8086. Основной набор команд остался в сущности таким же, как у процессоров 8086 и 8088, но память была устроена немного по-другому, хотя и могла работать по-прежнему из-за требования совместимости с предыдущими микросхемами. Процессор 80 286 использовался в IBM PC/AT и в моделях PS/2. Он, как и 8088, пользовался большим спросом (главным образом потому, что покупатели рассматривали его как более быстрый процессор 8088).

Следующим шагом был 32-битный процессор 80 386, выпущенный в 1985 году. Как и 80 286, он был более или менее совместим со всеми старыми версиями. Совместимость такого рода оказывалась благом для тех, кто пользовался старым программным обеспечением, и некоторым неудобством для тех, кто предпочитал современную архитектуру, не обремененную ошибками и технологиями прошлого.

Через четыре года появился процессор 80 486. Он работал быстрее, чем 80 386, мог выполнять операции с плавающей точкой и имел 8 Кбайт

кэш-памяти. Кэш-память используется для того, чтобы держать наиболее часто используемые слова внутри центрального процессора и избегать длительного доступа к основной (оперативной) памяти. Иногда кэш-память находится не внутри центрального процессора, а рядом с ним. 80 486 содержал встроенные средства поддержки многопроцессорного режима, что давало производителям возможность конструировать системы с несколькими процессорами.

В этот момент Intel, проиграв судебную тяжбу по поводу нарушения правил наименования товаров, выяснила, что номера (например, 80 486) не могут быть торговой маркой, поэтому следующее поколение компьютеров получило название Pentium (от греческого слова ЛЕУТЕ — пять). В отличие от 80 486, у которого был один внутренний

конвейер, Pentium имел два, что позволяло работать ему почти в два раза быстрее.

Когда появилось следующее поколение компьютеров, те, кто рассчитывал на название Sexium (sex по-латыни — шесть), были разочарованы. Название Pentium стало так хорошо известно, что его решили оставить, и новую микросхему назвали Pentium Pro. Несмотря на столь незначительное изменение названия, этот процессор очень сильно отличался от предыдущего. У него была совершенно другая внутренняя организация, и он мог выполнять до пяти команд одновременно.

Еще одно нововведение у Pentium Pro — двухуровневая кэш-память. Процессор содержал 8 Кбайт памяти для часто используемых команд и еще 8 Кбайт для часто используемых данных. В корпусе Pentium Pro рядом с процессором (но не на самой микросхеме) находилась другая кэш-память в 256 Кбайт.

Вслед за Pentium Pro появился процессор Pentium II, по существу такой же, как и его предшественник, но с особой системой команд для

мультимедиа-задач (ММХ — multimedia extensions). Эта система команд предназначалась для ускорения вычислений, необходимых при воспроизведении изображения и звука. При наличии ММХ специальные сопроцессоры были не нужны. Данные команды имелись в наличии и в более поздних версиях Pentium, но их не было в Pentium Pro. Таким образом, компьютер Pentium II сочетал в себе функции Pentium Pro с мультимедиа-командами.

В начале 1998 года Intel запустил новую линию продукции под названием Celeron. Celeron имел меньшую производительность, чем Pentium II, но зато стоил дешевле. Поскольку у компьютера Celeron такая же архитектура, как у Pentium II, мы не будем обсуждать его в этой книге. В июне 1998 года компания Intel выпустила специальную версию Pentium II — Хеоп. Он имел

кэш-память большего объема, его внутренняя шина работала быстрее, были усовершенствованы средства поддержки многопроцессорного режима, но во всем остальном он остался обычным Pentium II, поэтому мы его тоже не будем обсуждать. Компьютеры семейства Intel показаны в табл. 1.4.

Все микросхемы Intel совместимы со своими предшественниками вплоть до процессора 8086. Другими словами, Pentium II может выполнять программы, написанные для процессора 8086. Совместимость всегда была одним из главных требований при разработке новых компьютеров, чтобы покупатели могли продолжать работать со старым программным обеспечением и не тратить деньги на новое. Конечно, Pentium II во много раз сложнее, чем 8086, поэтому он может выполнять многие функции, которые не способен выполнять процессор 8086. Все эти постепенные доработки в каждой новой версии привели к тому, что архитектура Pentium II не так проста, как могла бы быть, если бы разработчикам процессора Pentium II предоставили 7,5 млн транзисторов и команд, чтобы начать все заново.

Интересно, что хотя

закон Мура раньше ассоциировался с числом битов в памяти компьютера, он в равной степени применим и по отношению к процессорам. Если напротив даты выпуска каждой микросхемы поставить число транзисторов на этой микросхеме (количество транзисторов показано в табл. 1.4), мы увидим, что закон Мура действует и здесь. График показан на рис. 1.7.

Dictionary.html:

Словарь

Процессор — устройство для автоматического выполнения последовательности операций (или команд), предусмотренных программой.

Закон Мура — В 1960;е годы, в самом начале информационной революции, Гордон Мур, впоследствии один из основателей корпорации Intel, обратил внимание на интересную закономерность в развитии компьютеров. Он заметил, что объем компьютерной памяти удваивается примерно каждые два года. Эта закономерность стала своего рода эмпирическим правилом в компьютерной промышленности, и вскоре оказалось, что не только память, но и каждый показатель производительности компьютера — размер микросхем, скорость процессора и т. д. — подчиняется этому правилу.

Кэш-память — (от англ. cache — тайник, склад) используется для увеличения производительности компьютера, согласования работы устройств с различным быстродействием. Кэш память является промежуточным запоминающим устройством или буфером. Она используется при обмене данными между микропроцессором и RAM, между RAM и внешним накопителем. Использование кэш памяти сокращает число обращений к жесткому диску для чтения-записи, так как в ней хранятся данные, повторное обращение к которым, со стороны процессора не требует повторения процесса чтения или иной обработки информации. Существует два типа кэш памяти: внутренняя (от 8 до 64 кбайт), размещаемая внутри процессора и внешняя (от 256 кбайт до 1 Мбайт), которая устанавливается на системной плате.

Оперативная память — в ней хранится временная информация, которая изменяется в ходе выполнения микропроцессором различных операций. Оперативная память обеспечивает режимы записи, считывания и хранения информации, причем в любой момент времени возможен доступ к любой произвольно выбранной ячейке памяти. Это свойство отражено в англоязычном названии оперативной памяти RAM (Random Access Memory — память с произвольным доступом). Нельзя забывать, что микросхемы оперативной памяти являются энергозависимыми устройствами, т. е. при выключении питания компьютера стирается вся находящаяся в оперативной памяти информация. Если необходимо сохранить результаты обработки надолго, то следует воспользоваться каким-либо внешним запоминающим устройством. Оперативная память характеризуется высоким быстродействием и относительно малым объемом. Для современных компьютеров диапазон емкости памяти составляет 16 — 512 Мбайт.

Конвейер команд — cуть его работы в том, что, пока одна команда выбирается из памяти, вторая дешифруется, третья загружается в АЛУ, четвертая выполняется и т. д. Проблема в командах условного перехода, поскольку заранее сложно предположить, какой следующей будет команда — та, которая расположена в памяти сразу после команды условного перехода, или та, на которую предполагается переход в случае истинности условия.

Мультимедиа — это интерактивные системы, обеспечивающие работу с неподвижными изображениями и движущимся видео, анимированной компьютерной графикой и текстом, речью и высококачественным звуком.

Многопроцессорный режим — это одновременная работа нескольких CPU, обладающих способностью к многопроцессорным вычислениям, в центральном устройстве.

Test.html:

var num_quest = 5, num_answ = 4;

function rezCount ()

{

var i=0, j=0, count = 0, count1;

for (i=0;i

{

count1 = 0;

for (j=0;j

{

if (document.forms[i]. elements[j].checked==true && document. forms[i]. elements[j].value==0)

{

count1 = 0;

break;

}

if (document.forms[i]. elements[j].checked==true)

count1 = count1 + eval (document.forms[i]. elements[j].value);

}

count = count + count1;

}

this.document.writeln ('

');

this.document.writeln ('

Результаты

');