РАЗРАБОТКА МОБИЛЬНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 004.942; 66.011 Чеботарев А.С., Женса А.В.

РАЗРАБОТКА МОБИЛЬНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Чеботарев Александр Сергеевич - магистрант 1 -го года обучения кафедры информационных компьютерных технологий; alcheb2014@gmail.com

Женса Андрей Вячеславович - кандидат технических наук, доцент кафедры информационных компьютерных технологий; andreygensa@mail.ru

ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева», Россия, Москва.

В статье рассматриваются существующие системы дистанционного обучения, анализируются современные технологии для разработки мобильных приложений под управлением операционной системы iOS, приводятся сведения о том, как производилась реализация мобильного приложения, с помощью каких методов и фреймворков велась разработка функционала, описываются этапы и результаты разработки мобильного приложения для дистанционного обучения.

Ключевые слова: дистанционное обучение, фреймворк, мобильное приложение

DEVELOPMENT OF A MOBILE APPLICATION FOR DISTANCE LEARNING

Chebotarev A.S., Zhensa A.V.

D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russian Federation

The article discusses existing distance learning systems, analyzes modern technologies for developing mobile applications running the iOS operating system, provides information on how the mobile application was implemented, what methods and frameworks were used to develop the functionality, describes the stages and results of developing a mobile application for distance learning.

Key words: distance learning, framework, mobile application

Введение

Дистанционное обучение — это получение образования с помощью интернета и современных информационных и телекоммуникационных технологий. Исходя из того, что профессиональные знания стареют очень быстро, необходимо их совершенствование. Дистанционная форма обучения дает сегодня возможность создания систем массового непрерывного самообучения, всеобщего обмена информацией из любой точки мира. Именно поэтому для упрощения этого процесса, нужно больше программных средств, которые помогут лучше и эффективнее работать, как ученикам, так и преподавателям. Сервис, позволяющий участникам образовательного процесса получать информацию об учебных расписаниях, текущих и выпускных оценках, домашних заданиях через мобильное приложение. Такой сервис - это современный инструмент для организации эффективной практической работы преподавателя в условиях компьютеризации учебного процесса.

Целью данной работы является разработка и реализация мобильного приложения для дистанционного обучения, которое позволит оптимизировать процесс обучения студентов с использованием технологий дистанционного обучения. Следует отметить следующие возможности мобильного приложения: авторизация пользователей, размещение информации по предметам преподавателями, заданий преподавателями, публикация лекций преподавателями, общение преподавателей и студентов по средствам чата, размещение выполненных заданий студентами, отслеживание информации по предметам студентами, сдача зачетов и экзаменов студентами, настройка системы пользователем. Доступ к приложению должен осуществляться с мобильного устройства, приложение должно быть доступно круглосуточно, дизайн приложения должен соответствовать гайдлайнам операционной системы.

Для отображения работы мобильного приложения была разработана логическая модель базы данных, которая отображена на рис. 1.

Рис. 1 Логическая модель базы данных.

Были проанализированы распространенные технологии и методики создания мобильных приложений под операционную систему iOS [1]. В качестве языка программирования был выбран Swift и его фреймворк SwiftUI [2], что позволило ускорить работу приложения, а также с помощью базы данных FireBase стало возможным удобно реализовать аутентификацию пользователя, хранение данных в реальном времени.

Архитектура приложения представляет собой ModelView (MV), пример можно увидеть на рисунке 2. SwiftUI может быть кратко изложен в нескольких словах, таких как декларативный пользовательский интерфейс. Предполагается, что можно добиться гораздо больших успехов, если мыслить нестандартно и сосредоточиться на слове «декларативный».

В ходе работы были разработаны 12 программных модулей на языке Swift и фреймворке SwiftUI. Главные из них: «Сплэш» экран или загрузочный экран; Главная страница; Регистрация пользователя; Автоматическая

авторизация, если пользователь уже был зарегистрирован; Загрузка фотографий в профиль при регистрации; Реализация чата, с облачным хранением сообщений через FireBase; Возможность оставлять заметки

заметки.

dispatches

/ \

displays

Action

View

creates new

/

generate

State 1

Рис. 2 Структура мобильного приложения. Схема структуры с экранами приложения представлена на рис. 3.

'■-1 Г- '

J L.

f J. р*"гар*1"" Г -- ! 1 -- J

М.Я. ошя. »я. ——

' • 3 q w с 8 т vu i о P

5 X i ".*■ таг: аяп A S D ; P 0 ; M J ; К ' l

1. , . .. . .......g * ' " « v й M и сд

.г, ... fc ВЯ —

L - J ta? - J - U

J L

rr 1 l

и

L - J k. - J

Рис. 3 Структура мобильного приложения.

Для графического представления функций мобильного приложения необходимо построить дерево функций системы. Дерево функций представляет декомпозицию функций системы и формируется с целью детального исследования функциональных возможностей системы и анализа совокупности функций, реализуемых на различных уровнях иерархии системы. На рис. 4 представлено дерево функций проектируемого мобильного приложения. На дереве функций выделено два подмножества: основные и служебные функции. Основные функции - отслеживание лекций, отслеживание предметов, взаимодействие

пользователей, отслеживание оценок, отслеживание заданий, отслеживание данных за день. Служебные функции - разграничение прав доступа пользователей, синхронизация с базой данных онлайн-портала.

Кроме этого, для отображения

последовательности взаимодействия пользователя с мобильным приложением была построена схема сценария диалога, представленная на рис. 5.

ФуНЕДОС ЦС aHCTÏHLI^nti4 взанищийстат

ОснМмИ

Отслеживание лекций

Просмотр лраэенгвшн

Отслеживание оценок

мтр

ж за _!_

ошммсэа I Прмиотр

Отслеживание заданий

Просмотр мщцгмйло предметам

Прикрепление заданий «на выполнение

Отправка вьлагтеичы*

заазмчй

Просмотр Ш1ЙМ1Й

Отправка оценки sa выполненное

Отслеживаемо предметов

Просмотр cr*ç«a актуальны* предметов

Просмотр заданий по предмета«

1росмотр рисад арывны предметов

1зосмстр списка преподавателей

Просмотр СПИМ лекции ПС npUMtttM

Взаимодействие пользователей

Отправка Файлов

пользователям

О i прям сообщений пользователе*

Просмотр списка диалог»

Отслеживание да»«* за дань

Просмотр пар текущего дн*

Переходка стражу предметов

Прэсмотр респмшчп

У графление рогдик гюлоюеателеЛ

ьхоиелми

Алтосмыдо тольхеателв?

— 0-д»г1Ал<я с БД »■/■am-ncpïària

Рис.4 Дерево функций проектируемого мобильного приложения

Изменить личные данные

Изменит» нас громки приложения

к

СииСОн ««трмк

Пврэйги на страницу предмета

Перейти на страницу преподавателя

-j Список заданий

Отраеить задание

Отправить выполненное задание

Перейти на страницу предмета - -[ Список лекций

Посмотреть запись лекции -

Посмотреть презентацию J

Пскамть ар&юнде

Перейти гдрдницу предмета

Перейти чэ страницу задании

Перейти ив страницу преподавателя Пврщй™ не страницу лекиий

Передни на CTpai+ищ

пренсда&етеля

Рис. 5 Схема сценария диалога.

Схема диалога демонстрирует состав функций, их иерархию и способы взаимодействия пользователей с мобильным приложением.

Заключение

В данной работе получены следующие результаты:

1. Исследованы современные технологии для создания мобильных приложений и для операционной системы ЮБ, в частности.

2. Разработан дизайн, интерфейс, и сценарий приложения для дистанционного обучения.

3. Осуществлено хранение данных с помощью базы данных, обслуживаемой в реальном времени.

4. Протестировано и реализован приложение для дистанционного обучения.

Интерфейсная часть приложения удобна в использовании и обладает современным дизайном в стиле «Неоморфизм». Реализованный исходный код состоит из 2000 строк кода.

Проведены испытания работы приложения, его отказоустойчивости, производительности при различных нагрузках. В итоге испытаний полученные результаты отвечают требованиям по скорости, качеству подачи информации, отказоустойчивости.

Список литературы

1. Сидоренко И. Дизайнер интерфейсов. М.: «Олимп-Бизнес». 2019. 224 с.

2. Усов В. SWIFT Основы разработки приложений под iOS и macOS. 4-е издание доп. и перераб. Спб.: Издательский дом «Питер».2018.448 с.