CC BY
47
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ А.Н. Алексеев
В настоящее время при компьютеризации в той или иной степени практически всех областей деятельности появилось и множество языков программирования для разработки приложений в соответствующих областях. При этом встает вопрос, какой же язык предпочесть. Кроме личных склонностей программистов, следует учесть применимость языка в выбранной области знаний, т. е. характер создаваемой программы.
Особенно актуален этот вопрос в сфере обучения, где предъявляются особые требования к интерфейсу программы. Он должен быть удобным, понятным, простым в использовании, и в то же время эти требования не должны влиять на наполнение.
В обучении с использованием компьютера применяют два метода:
• локальный,
• дистанционный.
Вследствие различных механизмов доступа к необходимой информации, реализуемых в данных методах, применяются и различные языки программирования. Иногда применительно к работе через Интернет применяют термин "Интернет-программирование", тем самым подчеркивая разницу.
По мере совершенствования возможностей технических средств обучения увеличиваются и требования, предъявляемые к методам подачи информации обучающимся. Если ранее текстовый файл с иллюстрациями можно было рассматривать как полноценное средство обучения, то сейчас его можно использовать разве что в качестве справочного материала. Наблюдается ярко выраженный переход от статических средств обучения к динамическим.
В настоящий момент популярными являются так называемые языки визуального программирования. Наиболее известны MS Visual Basic, Borland Delphi, MS Visual C. Несомненным преимуществом реализованного в них подхода к написанию программ является возможность работы с будущим интерфейсом как с самостоятельной частью создаваемого приложения. В этом заключается коренное отличие от классического программирования, когда программист должен был сам создавать с помощью команд интерфейс и сам обеспечивать с ним работу средствами языка. В визуальном программировании сначала "рисуется" интерфейс, а потом пишутся "обработчики" для каждого из его элементов. При этом активизация и работа с элементом выполняется средствами операционной системы (ОС) Windows. Еще одним преимуществом Windows-ориентированного программирования является возможность использования функций ОС: демонстрация рисунков, видео, проигрывание звуков, текстовый редактор, отображение Web-страниц. При этом программист с помощью средств языка обеспечивает эффективное взаимодействие этих возможностей для создания качественных программ (рис. 1).
Однако в силу большой эффективности визуальных сред программирования многие разработчики программных средств пошли этим путем, чем создали несколько неопределенную ситуацию для начинающих программистов - что же, собственно говоря, выбрать? В качестве примера будут рассмотрены уже упоминавшиеся MS Visual Basic, Borland Delphi и MS Visual C. Они расположены в таком порядке не случайно, а по мере увеличения сложности написания программ, но зато большей гибкости и средств управления. У них есть свои прототипы в классическом программировании. Это Basic, Pascal, C++. Поэтому выбор средства разработки определяется уровнем программиста, знанием прототипа, требовательностью создаваемой программы. Если программа требует эффективной работы с памятью,
более централизованного управления ресурсами системы, то рациональнее использовать Visual C. Если же программа проста и используется на мощной аппаратной платформе, то можно использовать и Visual Basic.
Звук
Видео
Интерфейс
С
Динамика
программ**
Рис. 1. Возможности использования функций ОС
Все визуальные программные среды относятся к языкам объектно-ориентированного программирования (ООП). Принцип ООП состоит в том, что работа производится только с выбранным элементом интерфейса, называемым "объектом". В отличие от классического линейного программирования, заключающегося в выполнении четкой цепочки команд, здесь функции ООП приходится реализовывать с помощью условий и переходов на нужную команду программы, что очень отражается на производительности при сложных или многочисленных условиях выборки. Вот почему DOS-программирование сейчас воспринимается скептически. Сложная реализация удобного интерфейса, линейность, сложность создания динамики позволяют оставить DOS-программирование для программ, ориентированных на интенсивные вычисления и ведение графической статистики.
Теперь перейдем к рассмотрению средств Интернет-программирования. Поскольку большинство пользователей Интернет работают с протоколом HTTP, то и основой Интернет-программирования однозначно становится язык гипертекстовой разметки HTML (Hypertext markup language). Первоначально HTML создавался для внутритекстового перехода. По мере его совершенствования появились возможности вставки рисунков, видео, звука, рисования таблиц, т.е. достаточный набор средств обеспечения динамики и качественного предъявления информации. Однако это можно назвать только пассивной динамикой. В силу первоначального назначения HTML пригоден лишь для предоставления информации и практически не имеет средств для управления этим предоставлением со стороны пользователя-клиента. В последних версиях HTML появились команды для пересылки текстовой информации со стороны клиента, но их недостаточно, кроме того, нет никаких средств защиты от перехвата посылаемых данных. Для обхода этих недостатков применяются различные надстройки над HTML, которые можно классифицировать следующим образом.
1. Вставка в HTML-код элементов программ на других, более специализированных языках, называемых скриптами (JavaScript, VBScript). Скрипты используются для интерактивного изменения содержимого Web-страницы, создания дополнительных визуальных эффектов и обработчиков событий.
2. Написание CGI-программ (Common Gateway Interface). Эти программы предназначены для выполнения на стороне сервера, т.е. компьютера, предоставляющего ресурсы в Интернет, и служат главным образом для обработки клиентской информации. С помощью CGI удобно создавать различные интерактивные олимпиады, экзамены. Вследствие использования серверной
платформы данная технология является и наиболее надежной в смысле защиты информации.
3. Написание апплетов - программ, выполняющихся на компьютере-клиенте, в отличие от CGI. Апплеты служат для реализации тех функций, которые невозможно выполнить с помощью HTML, и запускаются при входе на Web-страницу. Используются апплеты главным образом там, где нужно создать качественный и удобный интерактивный пользовательский интерфейс.
4. Применение Flash-технологии. На самом деле Flash - это тоже специальные вставки в HTML-код, но если в случае со скриптами программист сам пишет и вставляет необходимые подпрограммы, то в данном случае это делает специальный компилятор. Flash можно назвать средой визуального Интернет-программирования, поскольку основная работа заключается в том, чтобы "нарисовать" будущий интерфейс, который затем будет преобразован в код. Основное назначение Flash заключается в создании красочных, анимированных Web-страниц. Попытаемся обобщить только что сказанное, а именно ответить на вопрос - какую
технологию выбрать? Очевидно, что средств HTML недостаточно для создания серьезных обучающих систем, ориентированных на безопасный обмен информацией между сервером и клиентом, но выбор конкретной технологии зависит главным образом от уровня программы. Если она направлена на ознакомление с материалом, то удобнее использовать скрипты или Flash. При необходимости безопасного дистанционного тестирования без CGI не обойтись. Гибкие, удобные обучающие системы лучше писать с применением Java-апплетов. Можно комбинировать различные технологии, например CGI и Java, но при этом необходим канал с достаточной пропускной способностью.
Выбор языка программирования - важный, но далеко не определяющий фактор. Качество создаваемой обучающей программы зависит еще и от уровня программиста, его глубины знания как информационных, так и педагогических аспектов программы.
