Презентация Система программирования PascalABC. NET и электронный задачник Programming Taskbook онлайн

Содержание слайда: Система программирования PascalABC.NET и электронный задачник Programming Taskbook Доклад на летней школе для учителей информатики (ВМК МГУ, 26.08.2011) М. Э. Абрамян mabr@math.sfedu.ru Центр компьютерного образования Факультет математики, механики и компьютерных наук Южный федеральный университет (г. Ростов-на-Дону)

Содержание слайда: План доклада Система программирования PascalABC.NET Электронный задачник Programming Taskbook Веб-среда PascalABC.NET WDE Компоненты для преподавателя

Содержание слайда: Система программирования PascalABC.NET Обзор возможностей Среда разработки Новое в языке Дополнительные модули PascalABC.NET и платформа .NET Модули для обучения

Содержание слайда: Первый язык программирования Легкость создания простых программ Простота методов ввода-вывода Простые управляющие конструкции Простота разработки подпрограмм и модулей Наличие простых средств для работы с массивами, строками и файлами Простые средства для работы с графикой Поддержка современной объектной модели и наличие развитых объектных библиотек Наличие учебной литературы по этому языку

Содержание слайда: Первая среда программирования Простой интерфейс Отображение динамических подсказок Автоматическое форматирование текста Генерация шаблонов программ и конструкций языка Возможность создания простых интерактивных консольных приложений на русском языке Генерация исполняемых файлов Freeware (не требует платы за использование) Распространенность и популярность среды

Содержание слайда: Проект PascalABC.NET Начало: 2002 г. Основная цель: создание среды программирования для обучения Полноценный язык Delphi Pascal Самые современные конструкции языков программирования: классы, интерфейсы, шаблоны, исключения и т. д. Возможность использования .NET библиотек Модули растровой и векторной графики Модули школьных Исполнителей Модуль электронного задачника Простая и мощная оболочка со средствами динамической подсказки и отладки приложений

Содержание слайда: Первый вариант учебной среды: система Pascal ABC

Содержание слайда: Ограничения Pascal ABC Нельзя создавать исполняемые файлы Отсутствуют динамические подсказки и средства автоматического форматирования текста программ Нельзя использовать стандартные библиотеки платформы .NET

Содержание слайда: Система программирования PascalABC.NET

Содержание слайда: Система программирования PascalABC.NET

Содержание слайда: Система программирования PascalABC.NET

Содержание слайда: Система программирования PascalABC.NET

Содержание слайда: Система программирования PascalABC.NET

Содержание слайда: Система программирования PascalABC.NET

Содержание слайда: Система программирования PascalABC.NET

Содержание слайда: Система программирования PascalABC.NET

Содержание слайда: Система программирования PascalABC.NET

Содержание слайда: Система программирования PascalABC.NET

Содержание слайда: Сайт PascalABC.NET http://pascalabc.net/

Содержание слайда: Окно программной среды

Содержание слайда: Запуск с отображением результатов в окне вывода

Содержание слайда: Запуск с отображением результатов в окне вывода

Содержание слайда: Запуск вне программной оболочки

Содержание слайда: Запуск вне программной оболочки

Содержание слайда: Запуск вне программной оболочки

Содержание слайда: Установка точки прерывания

Содержание слайда: Остановка и просмотр текущего значения

Содержание слайда: Редактирование текущего значения

Содержание слайда: Просмотр текущих значений всех переменных

Содержание слайда: Пошаговое выполнение программы

Содержание слайда: Подсказка при наведении

Содержание слайда: Подсказка по контексту

Содержание слайда: Подсказка по параметрам

Содержание слайда: Подсказка по точке

Содержание слайда: Подсказка по точке

Содержание слайда: Автоформатирование

Содержание слайда: Описание, инициализация, ввод и вывод

Содержание слайда: Упрощенный синтаксис для модулей

Содержание слайда: Самодокументирование модулей

Содержание слайда: Самодокументирование модулей

Содержание слайда: Конструкторы и деструкторы объектов

Содержание слайда: Работа с динамическими массивами

Содержание слайда: Модуль растровой графики GraphABC

Содержание слайда: Реализация анимации без мерцания

Содержание слайда: Реализация анимации без мерцания

Содержание слайда: Простейшие событийные приложения

Содержание слайда: Модуль векторной графики ABCObjects

Содержание слайда: Что дает платформа .NET Многообразие библиотек Возможность совместного использования кода, написанного на разных .NET-языках Современные языковые средства: многомерные динамические массивы, классы, интерфейсы, шаблоны классов и подпрограмм, исключения, средства параллельности и пр. Сборка мусора (не нужно явно возвращать динамическую память)

Содержание слайда: Многообразие стандартных .NET-библиотек System – базовые классы .NET System.Collections – классы коллекций System.Text.RegularExpressions – классы для работы с регулярными выражениями System.Data – классы для работы с БД System.Drawing – классы для рисования в окне System.Net – классы для работы с сетью System.Web – классы для работы с Web System.Windows.Forms – классы для создания оконных приложений …

Содержание слайда: Тип DateTime

Содержание слайда: Строки как классы

Содержание слайда: Регулярные выражения

Содержание слайда: Коллекции

Содержание слайда: Легкость создания .NET библиотек

Содержание слайда: Использование сложных компонентов

Содержание слайда: Исполнитель Робот

Содержание слайда: Исполнитель Робот Реализован в системе PascalABC.NET в виде подключаемого модуля Robot Содержит более 130 заданий по темам: Условный оператор Циклы (с параметром, с условием, вложенные) Процедуры (без параметров и с параметрами) Совместное использование циклов и условных операторов Имеет конструктор, позволяющий разрабатывать новые задания

Содержание слайда: Исполнитель Чертежник

Содержание слайда: Исполнитель Чертежник Реализован в системе PascalABC.NET в виде подключаемого модуля Drawman Содержит 70 заданий по темам: Цикл с параметром Вложенные циклы Процедуры без параметров Процедуры с параметрами Имеет конструктор, позволяющий разрабатывать новые задания

Содержание слайда: Электронный задачник Programming Taskbook Назначение и возможности Пример использования Образцы заданий Обработка динамических структур данных

Содержание слайда: Назначение, языки и программные среды Задачник предназначен для обучения программированию на языках Pascal, Visual Basic, C++, C#, Visual Basic .NET Может использоваться в следующих программных средах: Borland Delphi 7, Turbo Delphi 2006, Free Pascal Lazarus 0.9, Pascal ABC, PascalABC.NET Visual Basic 4-5 Visual C++ 6 Visual Studio .NET 2003, 2005, 2008 (языки C++, C#, Visual Basic .NET) Имеется русская и английская версии

Содержание слайда: Возможности Отображение на экране текста задания и связанных с ним данных Предоставление исходных данных программе учащегося Дополнительный контроль за правильностью операций ввода-вывода Проверка результатов, полученных программой учащегося Регистрация задания как выполненного после проведения серии успешных тестовых испытаний программы

Содержание слайда: Базовый набор учебных заданий Ввод-вывод, оператор присваивания, целочисленный и логический типы данных – 110 заданий Управляющие операторы (условный оператор, оператор выбора, операторы цикла) – 120 заданий Обработка последовательностей, минимумы и максимумы – 70 заданий Процедуры и функции – 60 заданий Одномерные и двумерные массивы (матрицы) – 240 заданий

Содержание слайда: Базовый набор учебных заданий Символы и строки – 70 заданий Двоичные и текстовые файлы – 150 заданий Использование составных типов данных в процедурах и функциях – 70 заданий Рекурсивные алгоритмы – 30 заданий Линейные динамические структуры (стеки, очереди, двусвязные списки) – 80 заданий Деревья – 100 заданий

Содержание слайда: Состав Ядро: библиотека pt4.dll (pt4pabc.dll для среды PascalABC.NET) Библиотеки, обеспечивающие доступ к ядру из различных программных сред: pt4.pas, pt4.bas, pt4.h и pt4.cpp, pt4net.dll Дополнительные модули: PT4Demo (просмотр заданий) PT4Load (создание и загрузка программ-заготовок) PT4Result (просмотр результатов)

Содержание слайда: Условия использования Вариант, входящий в состав PascalABC.NET: является свободно распространяемым (freeware) позволяет выполнять 270 заданий из базового набора предназначен для самостоятельного изучения программирования Возможность использования дополнительных заданий из базового набора требует лицензирования (количество доступных заданий зависит от уровня лицензии) На сайте задачника (http://ptaskbook.com/) приведены условия предоставления лицензии преподавателям средних и высших учебных заведений На сайте веб-среды PascalABC.NET WDE (http://pascalabc.net/wde/) в настоящее время доступны для выполнения все 1100 заданий, входящих в базовый набор задачника

Содержание слайда: Сайт Programming Taskbook http://ptaskbook.com/

Содержание слайда: Просмотр заданий в демо-режиме: модуль PT4Demo

Содержание слайда: Просмотр заданий в демо-режиме: модуль PT4Demo

Содержание слайда: Вывод формулировок заданий в html-браузере

Содержание слайда: Выбор и загрузка задания: модуль PT4Load

Содержание слайда: Выбор и загрузка задания: модуль PT4Load

Содержание слайда: Выбор и загрузка задания: модуль PT4Load

Содержание слайда: Вид заготовки программы в редакторе

Содержание слайда: Ознакомительный запуск

Содержание слайда: Первый вариант решения: ввод данных

Содержание слайда: Результат тестирования

Содержание слайда: Второй вариант решения: ошибочный алгоритм

Содержание слайда: Результат тестирования ошибочного алгоритма

Содержание слайда: Исправление одной ошибки

Содержание слайда: Результаты тестирования

Содержание слайда: Результаты тестирования

Содержание слайда: Отладочная печать

Содержание слайда: Окно задачника с панелью отладки

Содержание слайда: Правильное решение

Содержание слайда: Вид окна задачника после пяти тестовых запусков

Содержание слайда: Просмотр результатов: модуль PT4Result

Содержание слайда: Одномерные массивы (группа Array, 140 заданий)

Содержание слайда: Двумерные массивы (группа Matrix, 100 заданий)

Содержание слайда: Символьные строки (группа String, 70 заданий)

Содержание слайда: Двоичные файлы (группа File, 90 заданий)

Содержание слайда: Текстовые файлы (группа Text, 60 заданий)

Содержание слайда: Текстовые файлы (группа Text, 60 заданий)

Содержание слайда: Рекурсивные алгоритмы (группа Recur, 30 заданий)

Содержание слайда: Примеры динамических структур Стек Очередь Двусвязный список Бинарное дерево

Содержание слайда: Реализация динамических структур Стек Двусвязный список

Содержание слайда: Реализация динамических структур Бинарное дерево

Содержание слайда: Особенности заданий на обработку структур данных Необходимо предварительно сформировать исходные структуры данных в памяти (для тестирования алгоритма решения задания) Необходимо обеспечить наглядное отображение как исходных, так и результирующих структур данных (для проверки правильности решения)

Содержание слайда: Линейные динамические структуры Группа Dynamic (80 заданий на обработку линейных структур): Стек (13 заданий) Очередь (15 заданий) Двусвязный список (41 задание) Список с барьерным элементом (11 заданий)

Содержание слайда: Деревья Группа Tree (100 заданий на обработку деревьев): Анализ бинарного дерева (24) Формирование бинарного дерева (10) Преобразование бинарного дерева (13) Бинарные деревья с обратной связью (9) Бинарные деревья поиска (15) Бинарные деревья разбора выражений (14) Деревья с множественным ветвлением (15)

Содержание слайда: Обработка стека

Содержание слайда: Обработка стека uses PT4; var P: PNode; begin Task('Dynamic5'); read(P); write(P^.Data, P^.Next); Dispose(P); end.

Содержание слайда: Обработка списка

Содержание слайда: Обработка списка (вариант решения с указателями) uses PT4; var d: integer; p1, p2: PNode; begin Task('Dynamic33'); read(d, p1); new(p2); p2^.Data := d; p2^.Next := p1; p2^.Prev := p1^.Prev; p1^.Prev := p2; if p2^.Prev <> nil then p2^.Prev^.Next := p2; write(p2); end.

Содержание слайда: Обработка списка (два объектных варианта решения) uses PT4; var d: integer; a1, a2: Node; begin Task('ObjDyn33'); read(d, a1); a2 := new Node(d, a1, a1.Prev); a1.Prev := a2; if a2.Prev <> nil then a2.Prev.Next := a2; write(a2); end.

Содержание слайда: Обработка списка (успешный запуск объектного варианта)

Содержание слайда: Обработка дерева

Содержание слайда: Обработка дерева uses PT4; procedure DoubleValue(p: PNode); begin if p = nil then exit; p^.Data *= 2; DoubleValue(p^.Left); DoubleValue(p^.Right); end; var p1: PNode; begin Task('Tree35'); read(p1); DoubleValue(p1); end.

Содержание слайда: Веб-среда разработки PascalABC.NET WDE Веб-сервисы и их особенности Основные возможности среды Работа с файлами Графика WDE и Programming Taskbook Типовые задачи ЕГЭ в WDE

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Страницы сайта задачника с формулировками заданий

Содержание слайда: Автоматическая загрузка программы в WDE

Содержание слайда: Окно задачника в WDE

Содержание слайда: Окно задачника в WDE

Содержание слайда: Задание на обработку файлов

Содержание слайда: Загрузка заготовки программы в WDE

Содержание слайда: Задание на обработку деревьев

Содержание слайда: Страница сайта PascalABC.NET c задачами ЕГЭ группы C

Содержание слайда: Загрузка программы с задачей ЕГЭ в WDE

Содержание слайда: Вид окна задачника для задач ЕГЭ

Содержание слайда: Вид развернутого окна задачника для задач ЕГЭ

Содержание слайда: Компоненты для преподавателя Конструктор вариантов Контрольный центр Конструкторы учебных заданий

Содержание слайда: Комплекс Teacher Pack: основные компоненты Конструктор вариантов PTVarMaker: позволяет создавать наборы вариантов индивидуальных заданий позволяет создавать новые группы заданий на основе уже существующих Контрольный центр PABCTeach: предназначен для автоматизации действий при подготовке и проведении групповых занятий обеспечивает настройку рабочих каталогов учащихся и их резервное сохранение позволяет контролировать текущие результаты каждого учащегося и группы в целом Конструктор учебных заданий PT4TaskMaker

Содержание слайда: Раздел комплекса Teacher Pack на сайте задачника

Содержание слайда: Окно конструктора вариантов

Содержание слайда: Генерация вариантов

Содержание слайда: Генерация вариантов

Содержание слайда: Генерация вариантов

Содержание слайда: Тексты сгенерированных вариантов в html-формате

Содержание слайда: Пример набора данных, не связанного с задачником

Содержание слайда: Тексты сгенерированных вариантов

Содержание слайда: Пример ошибочного набора данных

Содержание слайда: Создание контрольного файла (check-файла)

Содержание слайда: Использование контрольных файлов

Содержание слайда: Использование контрольных файлов

Содержание слайда: Окно контрольного центра PABCTeach

Содержание слайда: Просмотр результатов из контрольного центра

Содержание слайда: Просмотр результатов из контрольного центра

Содержание слайда: Просмотр сводной информации

Содержание слайда: Отключение файла с вариантами заданий

Содержание слайда: Просмотр информации обо всех выполненных заданиях

Содержание слайда: Просмотр информации обо всех выполненных заданиях

Содержание слайда: Конструкторы учебных заданий RobotTaskMaker: создание новых групп заданий для исполнителя Робот DMTaskMaker: создание новых групп заданий для исполнителя Чертежник PT4TaskMaker: создание новых групп заданий для задачника Programming Taskbook компоновка имеющихся и новых заданий для задачника Programming Taskbook в новые группы автоматическая генерация html-описаний для новых групп заданий

Содержание слайда: Структура модуля с новой группой заданий для Робота

Содержание слайда: Пример реализации нового задания для Робота

Содержание слайда: Дополнительные возможности Задания из новых групп, подобно встроенным заданиям, можно выбирать с помощью мастера загрузки заданий PT4Load Для выбранного задания автоматически генерируется заготовка программы

Содержание слайда: Пример использования модуля PT4Load

Содержание слайда: Пример использования модуля PT4Load

Содержание слайда: Пример использования модуля PT4Load

Содержание слайда: Созданная заготовка и вид окна с заданием

Содержание слайда: Раздел справочной системы, посвященный конструкторам

Содержание слайда: Конструктор PT4TaskMaker Конструктор позволяет разрабатывать новые группы заданий в виде dll-библиотек Созданные библиотеки с заданиями доступны для любых сред и языков, поддерживаемых задачником Для подключения новой группы к задачнику достаточно разместить dll-библиотеку с этой группой в подкаталоге LIB задачника или в рабочем каталоге учащегося Среды для разработки новых групп: Free Pascal Lazarus, Borland Delphi, PascalABC.NET

Содержание слайда: Основные возможности Определение общих свойств группы заданий (название, краткое описание, число заданий, …) Указание формулировки задания и ее форматирование (использование специальных символов, индексов, выделение фрагментов текста, …) Определение наборов исходных и контрольных данных любых базовых типов: integer, real, boolean, char, string Настройка дополнительных характеристик (например, указание числа тестовых испытаний)

Содержание слайда: Структура проекта с новой группой (Delphi-проект) library PT4MakerDemo; uses PT4TaskMaker; // вспомогательные процедуры, реализующие конкретные задания … procedure InitTask(num: integer); stdcall; begin // главная процедура группы, вызывает вспомогательные процедуры end; procedure inittaskgroup; begin CreateGroup('MakerDemo', 'Примеры различных задач', 'М. Э. Абрамян, 2010', 'qwqfsdf13dfttd', 8, InitTask); // определение преамбулы группы и ее подгрупп … end; exports inittaskgroup; end.

Содержание слайда: Пример реализации нового задания

Содержание слайда: Вид окна задачника с новым заданием

Содержание слайда: Включение имеющихся заданий в новую группу

Содержание слайда: Создание сводной группы без программирования

Содержание слайда: Автоматическая генерация текста заданий

Содержание слайда: Дополнительные возможности Наличие встроенных образцов текстовых данных: 116 слов, 61 предложение, 85 многострочных текстов (русских и английских) Возможность использования в задании файловых данных (двоичных и текстовых) Возможность использования в задании указателей и динамических структур (линейных и иерархических) Средства для разработки заданий по параллельному MPI-программированию

Содержание слайда: Разработка новой группы в системе PascalABC.NET

Содержание слайда: Некоторые направления дальнейшего развития Расширение набора заданий, связанных с ЕГЭ по информатике Реализация компонентов для преподавателя в Веб-среде PascalABC.NET WDE Интеграция в Веб-среду PascalABC.NET WDE других распространенных языков программирования с возможностью использования для них электронного задачника Programming Taskbook

Содержание слайда: Спасибо за внимание С любезного разрешения авторов в презентации были использованы графические материалы доклада Ю.В. Беляковой и С.С. Михалковича «Графическая библиотека для Web-среды программирования PascalABC.NET», прочитанного на V Международной научно-практической конференции «Современные информационные технологии и ИТ-образование» (2010 г.)