Реферат: Обучающая программа Графика программированию в графическом режиме на языке turbo-pascal 7.x

1) Программа "Планировщик лекций". Выполняет функции создан* настройки и модификации мультимедиа продуктов, вставки в продукт новых и изъятие устаревших материалов, просмотр материалов, планирование сценарием для лекционной работы. В режиме разметки видео­фрагментов выполняет полный набор функций управления видеоаппаратурой и обеспечивает разметку выбранного видео сюжета.

2) Программа "Ассистент". Предназначена для предоставления демонстрационного лекционного материала в процессе лекций. Матери ал выбирается в соответствии со сценарием.

3) Программа "Демонстратор анимации" . Данная программа осу­ществляет демонстрацию анимационных сюжетов в стандарте FLI аниматора Autodesk Animator и организует управление анимацией в ходе исполнения. Возможна приостановка воспроизведения. Для пояснения представляемого материала используется "указка" - графический курсор, управляемый манипулятором "мышь".

Сценарий лекций составляется методистами - профессиональными лекторами - применительно к конкретной тематике лекций с учетом подготовки аудитории. Более подробно данный метод описан в [3]

Все описанные выше обучающие средства и методы имеют общую цель - максимально возможное использование компьютера в процессе обучения. Однако, они не решают задачу , поставленную перед разработчиком темы данной дипломной работы. Поиски наиболее рационального решения вопроса применения ЭВМ в обучении идут и сейчас. Разработка данной дипломной работы - это еще одна попытка использовать компьютер как средство обучения.

1.2. Назначение программы для обучения работе в графическом режиме

1.2.1. Роль ЭВМ в учебном процессе СПГУАП

В учебном процессе очень важна в последнее время роль ЭВМ. Научно-технический прогресс требует от учебных заведений оперативности в решении вопросов технического обеспечения учебного процесса. Однако, слабое финансирование не позволяет в полной мере соответствовать этим требованиям.

В настоящее время вычислительная техника развивается доста­точно быстро. Появляются Как новые машины, так и все более слож­ное и разнообразное программное обеспечение. ЭВМ входит в нашу жизнь все больше и в самых различных областях науки и производ­ства, сферы обслуживания и образования. Потребность в грамотных пользователях возрастает с каждым днем.   ЭВМ прочно вошли в учебный процесс Санкт-Петербургской Государственной Академии аэрокосмического приборостроения. Академия имеет кафедру "Вычис­лительных машин", которая готовит специалистов по вычислительной технике. Помимо будующих программистов-электронщиков на кафедре проходят подготовку и студенты других специальностей. Студенты изучают курсы "Алгоритмизация и программирование", "Языки прог-рамирования", "Вычислительные комплексы, системы и сети" и др..

Лаборатории кафедры оснащены персональными ЭВМ, микроЭВМ, имеется класс аналоговых вычислительных машин, вычислительный центр, установлена локальная сеть. Студенты Академии учатся пользоваться компьютером как помощником в учебе. Они приобретают навыки работы на компьютере, учатся программировать . В Академии на многих кафедрах введены курсы лабораторных работ на компьютере. Они пред­ставляют собой набор контрольных работ. В частности, такие прог­раммы введены по курсам "схемотехника", "охрана труда". На кафедре экономики введен курс лабораторных работ на компьютере. Программа предоставляет студенту возможность смоделировать то или иное произ­водство и самому проследить результаты его работы, в затем сделать выводы. Такие программы повышают интерес студентов к предмету, дают возможность получить навыки работы с компьютером, сокращают время на изучение той или иной темы, освобождают преподавателя для индивидуальной работы со студентами.

Компьютеры прочно вошли в учебный процесс СПГУАП. Это обеспечивает высокое качество подготовки специалистов по всем специальностям.

1.2.2. Методика обучения с помощью обучающей программы

Данная обучающая программа предназначена для студентов младших курсов Академии аэрокосмического приборостроения. Она восполняет отсутствие курса лекций по теме "Графический режим языка Turbo-Pascal".

Теоретический материал изложен следующим образом. В начале раздела приводится его краткое содержание и цели его изучения. Затем приводятся названия процедур и функций с параметрами , а ниже описываются их назначение и роль параметров. Название процедур и функций для наглядности выделены красным цветом . Процедуры и функции, требующие иллюстрации содержат графические комментарии.

Одновременно с теоретическим материалом программа содержит контрольные вопросы. Это обеспечивает возможность студенту самос­тоятельно изучить предлагаемый материал и самостоятельно проверить свои знания. После изучения тем 3-7 студенту предлагается отве­тить на четыре вопроса, случайным образом выбираемые из имеющихся в базе данных. Контрольные вопросы оформлены следующим образом. Сам вопрос расположен наверху экрана. Ниже приведены четыре вари­анта ответов. Студенту предлагается выбрать правильный и ввести его номер. Такая форма вопросов удобна . Практически студенту необходимо найти все ошибки в приведенных вариантах ответов . Необходимо помнить при написании базы данных, что при такой форме контрольных вопросов нецелесообразно приводить варианты ответов типа "Да", "Нет", "Возможно".  И вопросы должны формулироваться соответственно.

За работу с контрольными вопросами студенту выставляется оценка. Выставляемая оценка может быть занесена преподавателем в журнал, а может быть использована и как итог самоконтроля при самостоятельном обучении с помощью компьютера.

Программа для обучения работе в графическом режиме языка Turbo-Pascal содержит 7 разделов:

1) программирование графических режимов;

2) управление курсором и полем рисования;

3) формирование прямолинейных монохромных изображений;

4) управление цветом и стилем изображений;

5) программирование цветных криволинейных изображений;

6) формирование графических текстов;

7) программирование динамические озвученные сцены;

Первый раздел посвящен графическим режимам. В разделе, на базе элементарной структуры Turbo-Pascal-программы, показано использование графических средств языка.  Здесь изучаются процедура вхождения в графический режим, UnitGraph, процедура восстановления текстового режима, CloseGraph, процедура изме­нения графического режима и процедура восстановления исходного текстового режима. В разделе приводится описание вспомогательных процедур и функций, с помощью которых можно получить справки о текущем графическом режиме и графическом адаптере.  Этот раздел вводит студента в курс изучаемой темы. Знание этого раздела будет необходимо при написании любой программы с использованием графики.

Второй раздел содержит информацию также необходимую для любой работы в графическом режиме. Он посвящен процедурам управления курсором и полем рисования. В языке существует возможность переме­щать курсор относительно исходного положения без рисования. Воз­можно определять координаты курсора. Это бывает необходимо, когда координаты очередного местонахождения курсора заранее неизвестны. В данном разделе описаны процедуры очищения экрана, установки пря­моугольного окна, очищения открытого окна, возвращение параметров активного окна.

Система меню данной обучающей программы дает возможность обучаемому самому уста навивать порядок изучения разделов. Однако, автор рекомендует начать изучение разделов в порядке их следования Если обучаемый уже владеет информацией, содержащейся в первых двух разделах, то их можно просто просмотреть, чтобы еще раз вспомнить возможности графического режима. Такой просмотр не займет много времени, но поможет быстрее и точнее ответить на контрольные вопросы следующих разделов.

Третий раздел посвящен формированию прямолинейных монохром­ных изображений. Цель данного раздела обучить студента пользовать­ся операторами построения прямолинейных фигур: отрезков, прямоугольников, параллелепипедов и ломаных линий. Рассматривается возможность закраски фигур определяемым предварительно стилем и цветом. Изучив этот раздел студент должен не только научиться строить фигуры с использованием приведенных процедур, но и видеть разницу между аналогичными с первого взгляда процедурами, находить наиболее рациональное решение поставленной задачи. На это обраща­ется большое внимание в контрольных вопросах.

Этот и все последующие разделы содержат после теоретической части контрольные вопросы. Обучаемому предоставляется возможность дважды через меню войти в каждый из этих разделов. При этом повторное изучение теории обязательно. После ответов на вопросы выстав­ляется оценка. Эта оценка хранится в разделе "Результаты Вашей работы". Таким образом можно получить две оценки за одну тему. Обе они будут зафиксированы и учтены при выставлении оценки работы за сеанс. Все дальнейшие разделы включая третий посвящены непосредст­венно формированию графических изображений. Они по сути самостоя­тельные под темы. Однако, каждый следующий раздел содержит часть информации предыдущий разделов, опирается на эту информацию, ис­пользует в приводимых примерах и в контрольных вопросах. Поэтому и последующие разделы рекомендуется в первый раз изучать в порядке их следования.

Четвертый раздел знакомит с операторами управления стилем и цветом изображений.  В данном разделе приведены процедуры установки цвета фона и цвета рисования, процедуры изменения одного или нес­кольких цветов палитры, а также процедуру дающую справочную инфор­мацию о текущей цветовой палитре. Цветовая палитра проиллюстриро­вана.  Приведен пример и стандартных стилей закраски. Изучив данный раздел студент получает возможность управлять стилем рисо­вания, а именно: устанавливать тип контурных линий (один из четы­рех стандартных или нестандартный), устанавливать стиль закраски (один из 12 стандартных) или формировать свой, нестандартный образец закраски. Приведено также описание справочных процедур возвращающих значение текущих цвета и стиля рисования.

Пятый раздел посвящен криволинейный изображениям. В нем студент сможет ознакомиться с процедурами построения дуг окруж­ности и эллипса, контуров окружности и эллипса, круга, секторов криволинейных фигур, а также с процедурой закраски ограниченных областей, закрашенного эллипса и сектора. Данные процедуры про­иллюстрированы и это дает возможность быстрее разобраться в их возможностях. При формировании иллюстраций к данным процедурам были использованы различные цвета и стили закраски. Это обеспе­чивает повторение уже изученного в разделе четыре материала. Пятый раздел знакомит студента с понятием генератора случайных чисел и функцией возврата случайного числа.

Шестой раздел назван "Формирование графических текстов". Он посвящен операторам языка, с помощью которых возможно формиро­вать стандартные шрифты (один растровый и четыре штриховых) и нестандартные (их количество зависит от содержимого внутренней таблицы шрифтов компьютера). Примеры этих шрифтов приведены в качестве иллюстраций в программе. В этом разделе рассматривается возможность изменения пропорций штриховых шрифтов, вспомогатель­ные процедуры возврата ширины заданной текстовой строки, привязки выводимого текста к текущему положению курсора, возврат параметров текущего текстового шрифта. Вывод символьной строки осуществляется с помощью процедур OutText и OutTextXY. Они также рассмотрены в разделе. Знание возможностей языка Turbo-Pascal, в частности графи­ческих шрифтов, дает возможность более полно их использовать. Поэтому изучение данного раздела не менее важно чем изучение преды­дущих .

Последний раздел программы является наиболее сложным для изу­чения, однако и наиболее интересным с точки зрения будущего прог­раммиста. Он знакомит со способами программирования эффектов муль­типликации с использованием динамической и видеопамяти компьютера, программированием звуковых эффектов с использованием одноканального звукогенератора. Здесь рассматриваются наиболее общие приемы мульти­пликации, основанные на предварительном формировании, сохранении и быстром выводе, если требуется с наложением, на экран статических изображений. Это обеспечивается наличием средств работы с динами­ческой памятью компьютера и возможностью использования страничной организации его видеобуфера. Программа знакомит студентов с соот­ветствующими процедурами. В качестве иллюстрации приведен пример создания эффекта движения вдоль экрана объекта в области 50x50 пикселов.  Создание звуковых эффектов с использованием одноканального звукогенератора сводится к включению, выключению и программированию определенных законов изменения частоты звукогенератора. Это дела­ется с помощью процедур Sound и NoSound. В программе также приведен пример использования звукогенератора.

Для обучения с помощью данной обучающей программы необходимо знать язык Pascal , интегрированную среду и персональный компьютер IBM PC. Программа рассчитана на работу с ней в течение 40 минут . Если после работы с программой в течение этого времени студент получил неудовлетворительные оценки, то целесообразно дать ему возможность пополнить свои знания с помощью учебной литературы, а затем вернуться к компьютерной версии.

1.2.3. Возможности языка TURBO-PASCAL 6.0\7.0

Pascal является широко распространенным языком программирова­ния высокого уровня. Система программирования Turbo-Pascal была разработана в середине 80-х годов фирмой Borland International (США). Turbo - торговая марка фирмы-разработчика. Turbo-Pascal включает в себя как язык программирования - одно из расширений языка Pascal для ЭВМ типа IBM, так и среду, предназначенную для написания, отладки и запуска программ.   Turbo-Pascal имеет широкие возможности.  Практически он полностью реализует аппаратные возможности персонального компьютера фирмы IBM и совместимых с ним. Система имеет два основных достоинства: просто­та и естественность языка программирования Pascal, великолепные сервисные возможности диалоговой среды программирования фирмы Borland.  Язык характеризуется расширенными возможностями по сравнению со стандартом, хорошо развитой библиотекой стандартных модулей,  позволяющих использовать возможности операционной  ., системы,  создавать оверлейные структуры, организовывать ввод-вывод , формировать графические изображения и т.д.. Среда программирования позволяет создавать тексты программ, компили­ровать их, находить ошибки и оперативно их исправлять, компоновать программы из отдельных частей, включая стандартные модули, отлажи­вать и выполнять отлаженную программу.

За последние годы фирма выпустила шесть модификаций этой системы, известных как версии 3.0, 4.0, 5.0, 5.5, 6.0, 7.0. Каждая из них представляет собой усовершенствование предыдущей, однако, и все программы, разработанные для младших версий, могут практически без изменений компилироваться и исполняться на более поздних. С помощью Turbo-Pascal можно создавать любые программы - от программ, предназ­наченных для решения простейших вычислительных задач, до сложных современных систем управления базами данных и операционных систем. Система не уступает, а в некоторых случаях и более проста в приме­нении, по сравнению с профессиональным языком программирования СИ.

Пакет Turbo-Pascal 7.0 предоставляет пользователю также большой объем справочной информации. Он как и версия 6.0 обеспечи­вает многооконный и много файловый режим работы, использование манипулятора "мышь", позволяет применять объектно-ориентированное программирование, обладает встроенным ассемблером, имеет инструмен­тальное средство создания интерактивных программ - Turbo-Vision -и т.д.

Пакет Turbo-Pascal 7.0 позволяет работать в обычном режиме MS DOS и может быть использован практически на любой машине. Версия имеет ряд преимуществ по сравнению с предыдущими:

1) выделение цветом различных элементов исходного текста программы - идентификаторов, зарезервированных слов, коммента­риев, строк, чисел и т.д., что позволяет уже на стадии ввода исходного текста устранить многие ошибки, описки;

2) многофайловая система помощи с возможностью ее перестройки пользователем;

3) наличие локального меню с содержанием, зависящем от текущего состояния среды ;

4) ряд дополнительных расширений языка, таких, как использование открытых массивов, параметров-констант, типизированного адресного оператора и т.д.. дающих программисту дополнительные возможности, позволяющих совмещать требования, накладываемые на программы операционной системой MS DOS и средой Windows, пользоваться некоторыми возможностями, которых нет в языке Pascal и которые есть в других языках, например в языке СИ;

5) наличие дополнительных стандартных процедур и функций;

6) наличие дополнительных ключей компилятора;

7) расширенные возможности объектно-ориентированного программирования;

8) получение более эффективных кодов программ (использование кодового сегмента для размещения строковых констант и констант типа-множества, удаление пустых строк, проверка переполнения величин целых типов, более быстрый ввод-вывод текстовых файлов и т.д.);

9) усовершенствованные программы Turbo Vision; 10) новая улучшенная компоновка системы меню.

1.3. Техническое задание

1.3.1. Постановка задачи

Техническое задание данной дипломное работы требует разработать программу для обучения работе в графическом режиме языка Turbo-Pascal 6.0/7.0 , предназначенную для студентов младших курсов Санкт-Петербургской государственной Академии аэрокосмического приборостроения. Программа должна отвечать следующим требованиям:

1) позволять индивидуально изучить работу с компьютеров в графическом режиме

2) содержать 7 разделов для изучения :

- программирование графических режимов

- управление курсором и полем рисования

- формирование прямолинейных монохромных изображений

- управление цветом и стилем изображений

- программирование цветных криволинейных изображений

- формирование графических текстов

- программирование озвученных динамических сцен

3) представлять изучаемый материал наглядно, сопровождая текст необходимыми иллюстрациями

4) предусматривать возможность повторения изученного мате­риала

5) предусматривать возможность контроля приобретенных знаний

6) регистрировать результаты контроля знаний

7) обеспечивать возможность разъяснения студенту в случае необходимости его ошибок

8) иметь продолжительность сеанса не более 45 минут

9) программа должна быть написана на языке программирования Turbo-Pascal , не ниже версии 6.О..

1.3.2. Выбор технические средств и программного обеспечения

Для реализации данного технического задания необходимо использование персонального компьютера типа IBM или совмести­мого с ним, растровый дисплей с  графическим адаптером типа EGA, имеющий объем видеобуфера 256 К ,графическим выводом 640x350 пиксел , 16 регистрами палитры (режим ЮН).

В качестве программного обеспечения необходимо иметь DOS, инструментальную интегрированную среду Turbo-Pascal 7.O.

1.3.3. Технико-экономическое обоснование

Разрабатываемая программа предназначена для студентов младших курсов СПГУАП. В учебном плане отсутствует курс лекций по данной теме и изучение графического режима полностью оставлено для самостоятельного изучения. Однако, для многих студентов работа только с литературой является затруднительной, малопонятной и для получения удовлетворительных результатов требует больших временных затрат.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19