В настоящее время современное общество переживает бурный рост использования, распространения и совершенствования информационных технологий. Не обошло это стороной и образование. В этом случае информационные технологии применяются для взаимодействия преподавателя и ученика, передачи информации, улучшения качества и наглядности учебного материала.
Информационной среда любой системы образования не обходится без компьютера и установленного на нем программного обеспечения. В последнее же время современная молодёжь всё больше проводит своё время за мобильными устройствами, чем за стационарным компьютером. В связи с этими глобальными изменениями возникает потребность в разработке учебных курсов под мобильные устройства.
В отличие от конкурентов Android характеризуется следующими качествами, положительно выделяющими её среди других операционных систем: поддержка широкого спектра устройств — от смартфонов до автомобилей и бытовых роботов, что говорит о её неприхотливости к системным ресурсам, бесплатность, открытый исходный код, возможность установки сторонних приложений из «непроверенных» источников. Кроме того, устройства на базе этой операционной системы прекрасно представлены в самом широком ценовом диапазоне, что не маловажно для родителей, покупающих своим детям их первые «умные» телефоны и планшеты.
Все эти качества очень благотворно влияют на распространение среди пользователей именно этой операционной системы.
Таким образом, операционная система Android является широко востребованной в настоящее время, а приложения, разработанные для этой системы, имеют различный функционал и заслуживают более пристального внимания будущих программистов и преподавателей информатики.
В связи с этим авторами было предложено создать приложение, которое содержит учебный курс по программированию на языке Java.
Оно состоит из следующих компонентов:
- учебное пособие;
- подсистема тестирования;
- подсистема дополнительных упражнений;
- подсистема глоссария;
- подсистема персонализации;
- подсистема отслеживания успехов прохождения курса.
Учебный курс рассчитан на любого пользователя, желающего познакомиться с языком Java.
Учебный курс охватывает следующие темы:
- создание приложений в «Блокноте»;
- создание Java-апплетов;
- знакомство с Exlipse ADE;
- понятие типов данных, крассов, объектов;
- работы с логическими операторами;
- работа с графикой.
Среди пользователей приложения в первую очередь могут быть учащиеся 9–11 классов. Использование данного приложения на сотовых телефонах и планшетах повышает мотивацию учащихся в изучении основных моментов курса по программированию на Java, а также в изучении информатики.
Структура взаимодействия пользователя с приложением представлена на схеме (рис. 1).
Рис. 1. Диаграмма использования программы
Структура приложения также может быть выражена в общей схеме экранов (рис. 2)
Рис. 2. Общая схема экранов
В качестве базы данных в разрабатываемом приложении используется компактная реляционная база SQLite, полная поддержка которой уже встроена в Android.
SQLite является библиотекой, а не отдельно работающим серверным процессом, с которым работает приложение, требующее данных. Она встраивается в приложение, и её движок становится её частью. Это позволяет уменьшить требования к аппаратным ресурсам, в частности, объёму оперативной памяти, избавляет от необходимости развёртывания полноценного SQL-сервера и в целом упрощает разработку программ. А, кроме того, она принадлежит к «open source» проектам, то есть имеет открытый исходный код и за её использование в своих приложениях не нужно никому платить.
На рис. 3 представлена концептуальная схема модели данных, содержащая связи основных понятий, включая списки важных свойств, требуемых отражения в разработанном приложении.
Рис. 3. ER-диаграмма модели данных в нотации Crow’s Foot
В приложении предусмотрена возможность печати глав. Каждый раздел курса сопровождается набором задач для закрепления материала и проверочными тестами, состоящими из пяти типов вопросов. Все новые понятия курса отображены в глоссарии.
Для работы приложения требуется мобильное устройство или виртуальная машина с установленной операционной системой Android версии 4.0 (Ice Cream Sandwich) и выше. Согласно официальной статистике распределения установленных версий операционной системы Android среди мобильных устройств на 1 июня 2015 года [1] на долю таких устройств приходится 94,1 %. То есть приложение будет работать на любых устройствах, выпущенных после 19 октября 2011 года.
Возможность экспорта\печать учебных материалов доступна на мобильных устройствах с установленной операционной системой Android версии 4.4 (KitKat) и выше. Таких устройств 51,6 %.
Разработанное приложение можно распространять двумя способами: копирование APK-файла на устройство и установка его вручную или же размещение приложения в магазине приложений Google Play и автоматическая установка оттуда.
Главными достоинствами получившейся оболочки является её лаконичность, удобство управления учебным материалом, наглядность, универсальность и адаптивность для новых учебных курсов, то есть возможность работы с любыми другими учебными курсами, оформленными по определённым правилам и упакованным в формат базы данных SQLite.
Операционная система Android предлагает разработчикам программных приложений самый широкий перечень возможностей, включая работу с аппаратной составляющей мобильных устройств, визуальных компонентов и механизмов, необходимых для разработки самых разных приложений, и, в том числе, образовательной направленности.
Ближайшим приоритетным направлением дальнейшего исследования и развития программной образовательной оболочки можно назвать разработку удобного визуального кроссплатформенного редактора учебных курсов на языке Java.
Литература:
1. Статистика использования мобильных операционных систем // StatCounter. URL: http://gs.statcounter.com/#mobile+tablet-os-ww-monthly-201503–201505-map (дата обращения: 14.06.2015)
2. Харди, Б., Филлипс Б. Программирование под Android. Питер, 2014. 592 с.
3. Медникс, З., Дорнин Л., Мик Б., Накамура М. Программирование под Android. O’Reilly, 2013. 560 с.
4. Льюис, Д., Мюллер П. Java 7. БХВ-Петербург, 2013. 464 с.
5. SQLite // URL: https://www.sqlite.org (дата обращения: 11.03.2015)
6. Файн, Я. Программирование на Java для детей, родителей, дедушек и бабушек. 2011. 231 с.
7. Фаулер, М. Архитектура корпоративных программных приложений. Вильямс, 2007. 544 с.
8. Фаулер, М., Скотт К. UML. Основы. Краткое руководство по унифицированному языку моделирования. Символ-Плюс, 2002. 192 с.
