Комп’ютерне тестування граматичних знань на основі тестів ESL/EFL Proficiency рівня

    Основною  перевагою об’єктно-орієнтованого  програмування є значне зменшення  кількості міжмодульних повідомлень  та зменшення об’єму інформації, що передається між модулями. Локалізація  даних, їх інтегрування з процедурами  обробки дозволяють створювати незалежні між собою окремі частини програми, які також можуть бути використані в інших програмах. Так, на основі поєднання готових, уже описаних блоків можна сконструювати кінцевий програмний засіб.

    При використанні об’єктно-орієнтованих програм вимоги до об’єму пам’яті такі, як і при традиційному програмуванні, при цьому склад програми став більш компактний, а процес її вдосконалення - полегшений.

    Об’єктно-орієнтований підхід використовує такі технологічні засоби, як спадкування, поліморфізм, композицію та наповнення. Усе це сприяє проектуванню складних об’єктів при використанні більш простих. Ці засоби є основними показниками об’єктно-орієнтованого програмування.

    Механізм  спадкування реалізується через  доступ до методів і властивостей об’єкта певного класу і дозволяє приписати їх іншому об’єкту цього ж класу. Цей механізм забезпечує створення похідних класів. Ці класи розширюють можливості вже існуючих класів без їх перепрограмування та повторної компіляції. Саме це дозволило зменшити об’єм програмного засобу та збільшити його функціональність.

    Механізм  поліморфізму забезпечує можливість визначення різних аспектів єдиного за назвою методу для класів різних рівнів ієрархії. Подібний підхід дозволяє будувати більш  гнучкі й досконалі ієрархії класів, змінюючи в похідних класах методи відповідно до вимог програми.

    Композицією є відношення між класами, коли один клас є часткою іншого. Композиція реалізується включенням у клас об'єктного  поля та застосовується, якщо спадкування  неможливе або недоцільне. Наповнення відрізняється від композиції тим, що замість об'єктного поля використовуються поля, що містять покажчики на об'єкти. При використанні перелічених засобів зростає показник повторного використання кодів, з'являється можливість створення бібліотек об'єктів з метою різнопланового їх застосування.

    В основу орієнтованого програмування  покладені такі принципи, як абстрагування, обмеження доступу, модульність, ієрархічність, типізація, паралелізм та стійкість. Мова програмування вважається об’єктно-орієнтованою, якщо в ній реалізовані перші чотири принципи, серед них С++Builder, Visual С++, Delphi та інші.

    Так, абстрагуванням є процес виокремлення певних характеристик об'єкту, що відрізняють  його від інших та визначають його особливості. Залежно від поставленої задачі характеристикою може бути форма предмета, його вага, матеріал або закон руху тощо. Абстрагування допускає об’єднання усіх характеристик, що визначають стан та поведінку об’єкта, в єдину програмну одиницю певного типу. Так формується клас об’єкта.

    Обмеження доступу дозволяє приховувати окремі елементи об'єкта, що не відображають його істотні характеристики. Необхідність обмеження доступу припускає  розмежування двох частин в описі  характеристик об’єкта, а саме на інтерфейс та реалізацію.

    Інтерфейсом є сукупність доступних елементів, що характеризують стан та поведінку  об'єкта, тоді як реалізація відображає сукупність тільки недоступних елементів  цього ж об'єкта. Це дозволяє розробнику програмного засобу виконувати конструювання  програми за етапами, а також легко модифікувати реалізацію окремих об’єктів.

    Об'єднання  усіх властивостей об'єкта в єдину  абстракцію та обмеження доступу  до реалізації його властивостей визначило  таке важливе поняття об’єктно-орієнтованого  програмування, як інкапсуляція.

    Модульність припускає реалізацію програм у  вигляді окремих частин, так званих модулів. Використання модульності  спрощує проектування та налагодження програми.

    Ієрархічність є впорядкованою системою характеристик  об’єкта. Вона використовується під час розробки структури класу, при побудові складних класів на базі простих за рахунок додавання нових характеристик та інших уточнень.

    Основним  недоліком об’єктно-орієнтованого  програмування є зниження швидкості  роботи середовища через більш складну  організацію програмної системи. Цей недолік усувається при використанні розробником сучасної високошвидкісної комп’ютерної техніки.

    Відсутність єдиної прийнятої термінології є  недоліком теоретичного аспекту  об’єктно-орієнтованого програмування.

    Розробка  програмних засобів для операційних систем Windows має ряд особливостей. Так, взаємодія програмного засобу з користувачем та з операційною системою здійснюється через відправлення та обробку повідомлень. Таку побудову обробки повідомлень в програмі назвали подією.

    Управління  подіями є процесом самостійним, не зв’язаним з програмуванням. Існують програми, що працюють за принципом  події, але не є об’єктно-орієнтованими. Поєднання об’єктно-орієнтованої технології та опис реакції програми на подію  дозволили істотно спростити процес програмування. Існуючі об’єктно-орієнтовані середовища програмування дозволяють порівняно легко розробляти складні Wіndows-програми, автоматизувати операції розробки програмного засобу та пропонують велику кількість різних шаблонів та заготовлень.

    Процес  розробки комп’ютерної програми на основі об’єктно-орієнтованого програмування  містить такі етапи, як аналіз, проектування, еволюція та модифікація.

    Метою аналізу є максимально повний опис поставленої задачі. На цьому  етапі аналізується предметна область задачі, виконується об'єктна декомпозиція програми та визначаються особливості поведінки об'єктів. За результатами аналізу розробляється структурна схема програми, описуються об'єкти та події над ними.

    Проектування  поділяється на логічне та фізичне. Логічне полягає у розробці структури класів, коли визначаються поля для збереження складових об'єктів, алгоритми методів, що описують поведінку об'єктів.

    Розробляючи класи об'єктів, слід відповісти на такі питання:

    - Скільки класів потрібно для реалізації об'єктів, отриманих при декомпозиції задачі?

    - Які дані необхідно описати  як поля класу? 

    - Які методи, що визначають поведінку  об'єктів, треба помістити до  класу? 

    - Чи зв'язані між собою класи  задачі? Чи потрібна побудова  ієрархії класів?

    Фізичне проектування містить об'єднання  опису класів у модулі, вибір схеми  їх підключення (статична або динамічна), визначення способів взаємодії з  обладнанням, операційною системою та іншим програмним забезпеченням (базами даних, мережним оточенням), забезпечення синхронізації процесів для систем рівнобіжної обробки тощо.

    На  етапі проектування використовуються такі прийоми розробки класів як спадкування, композиція, наповнення. Результатом  етапу проектування є створення  ієрархії класів та їх опис.

    Еволюція системи представляє етап послідовної реалізації та підключення класів до проекту. Процес починається із створення основного інтерфейсу проекту, бібліотеки класів, описуються тип поля класу, розробляються алгоритми методів, уточнюються вимоги до програми та вносяться певні зміни. Одержаний прототип продукту тестується й налагоджується.

    Модифікація являє собою етап додавання нових  функціональних можливостей до програми. Зміни торкаються лише реалізації класу, не змінюючи його інтерфейсу, інакше внесення на цьому етапі змін до інтерфейсу викличе необхідність узгодження процесів взаємодії між об'єктами та потребує змін в інших класах програми. Простота модифікації дозволяє легко адаптувати програмний продукт до умов експлуатації, що постійно змінюються.

    Порівнюючи  середовища програмування Vіsual C++, Delphі  та C++ Buіlder, треба відзначити, що Vіsual C++ є найбільш універсальним програмним пакетом, а тому найбільш складним. Він використовує розвинуту об'єктну  модель C++ та має більш могутню  бібліотеку об'єктів. Інтерфейс і засоби Vіsual C++ потребують більше часу на їх освоєння й орієнтовані на професійні розробки високого рівня.

    Delphі  та C++ Buіlder використовують ідентичні  середовища програмування та  бібліотеку об'єктів VCL (Vіsual Component Lіbrary). Розробка програмних засобів у цих середовищах у порівнянні з Vіsual C++ значно більш автоматизована й полегшена. Вони містять засоби зв'язку з популярними базами даних, дозволяють створювати якісні програмні продукти за істотно коротший термін. Виходячи з того факту, що Паскаль є найкращою навчальною мовою програмування, ми визначили Delphі (Object Pascal) найбільш сприятливим середовищем для навчання студентів програмування.

    Будь-який програмний засіб, розроблений на основі Delphi містить об'єкт-форму (вікно програми), де розміщуються певні компоненти. При цьому всі об’єкти форми повинні відповідати вимогам замовника та орієнтуватися на тривалу роботу з користувачем. Тому, крім техніко-технологічних вимог до розробки програм, слід також урахувати психолого-фізіологічні вимоги до поданої на екрані інформації. Основна увага під час процесу розробки комп’ютерної програми зосереджується на проектуванні форми з включенням змістового, наочного та емоційного компонентів, що впливають на ефективність роботи програмного засобу. Кожний з компонентів знаходиться у постійному взаємозв’язку з іншими компонентами.

    Змістовий компонент визначається вимогами до коректного представлення інформації та вимагає правильності отриманих  результатів при розрахунках. Так, під час роботи з фінансовими документами варто вибирати правильний спосіб представлення числових даних. Отримані результати, що містять дрібну частину, мають бути правильно округлені та однозначно представлені. При цьому варто дотримувати єдиних вимог, використовуючи однакову кількість знаків у дрібній частині числа, роздільник груп розрядів у числових даних з великим значенням, єдиний формат числових даних в одній області представлення (шрифт, колір, вид тощо).

    До  змістового компонента відносять наявність  у програмі інформаційних областей з необхідними довідковими відомостями, точну розробку необхідних вихідних форм згідно із законодавством України, можливості роботи у комп’ютерній мережі з використанням клієнт–серверних технологій.

    Наочний компонент програми ставить вимоги до розміщення інформації на екрані згідно з особливостями сприймання її людиною. Так, людське око, звичне до читання зліва направо, розпочинає перегляд інформації від лівого верхнього кута екрану до правого нижнього кута. Тому початкову або найважливішу за логікою представлення інформацію слід розташовувати у лівому верхньому куті екрану.

    Комп’ютерна програма повинна містити допоміжну, спливаючу інформацію, що пояснює  призначення кожного компонента форми на екрані. Це значно полегшує освоєння користувачем роботи програмного засобу. При цьому слід уникати зайвих текстових подробиць та незначущих графічних прикрас, що відволікає увагу людини під час роботи з програмою.

    Особливу  увагу треба приділити кольоровому  оформленню програмного засобу, який повинен відповідати закономірностям сприймання людиною спектру кольорів. Дотримання цих вимог дозволяє користувачеві працювати з програмою без впливу на його фізичний стан. Тому розробнику комп’ютерної програми слід пам’ятати такі правила:

    - короткохвильові кольори (фіолетовий, синій) при систематичному використанні призводять до пригніченого стану користувача, надмірного напруження його очей;

    - чим більша довжина хвилі колірного  спектру (червоний, рожевий, жовтогарячий), тим сильнішим є вплив на  зоровий аналізатор користувача, а це призводить до його стомлення;

    - кольори середньої частини спектра  (зелений, прилеглі до жовтого  та блакитного, а також сірий)  створюють найкращі умови для  сприйняття інформації, оскільки  не викликають ні пригнічуваної,  ні збуджуючої дії;

    - велика кількість областей з  різнокольоровими відтінками спричинює  роззосередження уваги користувача.  Контрастне забарвлення створює  різкий перепад довжини хвиль  кольору, що важко сприймається  людським оком, тому екран слід  оформлювати в єдиній тональності;

    - одночасно рекомендується використовувати  не більше 4-х основних кольорів;