Blender бағдарламасы бойынша электрондық оқыту құралының жасалуы

Компьютермен оқыту әдісін жүзеге асыру жалпы білім беру ісін жетілдіру тәсіддерімен бірге сонымен тығыз байланысты белгілі бір пәннің өз ерекшеліктерін де есепке алуды талап етеді. мұнда бірнеше мәселені қатар шешуге тура келеді, олар:

• 
  компьютерді оқыту ісінің қай жақтарын жетілдіру үшін баса пайдалануға болатынын анықтау;
  

- компьютерге жүктелетін функциялар  (іс-әрекеттер) тізбегін анықтау;

- әр пән мұғалімдері мен әдіскерлерінің талап-тілектеріне сәйкес келетін компьютерлік оқу кұралын жасау.

Компьютерлік технологияны қолдану кезінде оқу материалының негізгі көлемі мүғалім емес, компьютер арқылы беріледі. Оқыту процесін жүргізіп отырған мүғалім көбінесе компьютерлік оқу құралын жасауға қатыспайды. Сондықтан мұндай компьютер арқылы оқытуда арналған ақпараттық-оқу материалдарын жасауда оның авторы мен оқыту процесінің "алшақтығы" білім берудің негізігі принципі деп айтуға болады. Бүл принциптің негізінде берілген материадцарды оқып-үйрену процесі оның авторының кеңесі қажет етілмейтіндей болып ұйымдастырылуы жатады, яғни оқу кұралы жаңа материал беріп қана қоймай, оны толық түсіндіре алатындай дәрежеде жасалуы тиіс. Оқу кұралын жасауға берілген техникалық тапсырмада осындай әдістемелік жағына баса көңіл аудару ісі алдын - ала анықталады.

Сонымен компьютер арқылы беруге арналған ақпараттық-оқыту және әдістемелік құралдар құрамына төмендегідей материалдар кіруі тиіс:

- таратылып берілетін оқу материалдары;

- бақылау жөне тестен өткізу материалдары;

- жаттығулар;

- сыныппен (топпен) немесе жекелеп оқытуға және өздігінен оқып-үйренуге арналтан әдістемелер;

- әрбір материалды немесе олардың бірнешеуін катарластыра пайдалану тәсілі, яғни оның стратегиясы мен тактикасы және оларды бір-бірімен алмастыру жолдары;

- экранная берілетін барлық ақпараттық-оқу материалдарын компыотердің мультимедиалық мүмкіндігіне жөне сабақтарды сол арқылы беру тәсілдеріне қарай бейімдеу.

Компьютерлік оқу кұралы жалпы оқу жүйесіне қойылатын талаптарға сәйкес жасалады, ал оның ақпараттық-әдістемелік негізін жоғарыда айтылған материалдар кұрайды. Ол алдын -ала жоба бойынша анықталган компыотерлік технология негізінде жасалған білім беру мәселелерін шешіп, оқыгу-үйрету функциялары мен оқу процесін басқару істерін жүзеге асыруы тиіс.

Оқыту жүйесінс арналтан программалық жабдықтама ретінде жасалатын компьютерлік оқу кұралын даярлау көпжакты мәселе болып саналады, оны жүзеге асыру үшін әр түрлі салаларда істейтін мамандарды пайдалана білу қажет /5/.

Электрондық оқулық Microsoft Visual Studio ортасында жасалды. Visual Studio-ның негізгі мүмкіндіктері:

• 
  Server Explorer және Toolbox (құралдар) панелі түрлі қосымша мүмкіндіктермен қамтамасыз етеді, мысалы, серверді орнату мен қызмет көрсету, сонымен қатар терезелік қосымшаларға арналған қолданушылық интерфейстерді жасау мүмкіндігі.
  
• 
  Solution Explorer терезесінде сол мезетте жүктелген шешім туралы ақпарат шығады. Visual Studio терминологиясында «шешім» баптауларымен бірге алынған бір немесе бірнеше жобаны білдіреді. Мұнда шешімдерде қатысатын жобаның түрлі көрсетілімдерін, мысалы, олардың қандай файлдардан тұратынын және ол файлдар неден тұратынын көруге болады.
  
• 
  Properties (қасиеттер) терезесі жоба құрамы туралы анығырақ ақпарат алумен қамтамасыз етеді, онда жекелеген элементтерді қосымша баптау мүмкіндіктері қарастырылған. Мысалы, мұнда Windows қосымшасындағы батырманың сыртқы түрін өзгертуге болады.
  
• 
  Task List/Output (тапсырмалар тізімі/шығару) терезесі жобаның компиляциясына қатысты ақпараттан және аяқтауды қажет ететін тапсырмалардан тұрады. Бұл тапсырмалар қолмен енгізіле алады немесе автоматты түрде генерациялана алады.
  

Сурет 3. Электрондық оқыту құралын Blender 3D бағдарласында құру

Сурет 4. Электрондық оқыту құралының коды

Solution Explorer терезесінде жоба құрамындағы файл орналасады. С# кодтары жазылған барлық файлдың кеңейтілуі .cs болады.

Бұл терезені программа кодына өзгерістер енгізу үшін қолданады. Ол үшін қажет .cs-файлды екі рет шертіп, жанама менюден View Code командасын таңдау керек. Сонымен қатар файлдарға орындалатын басқа да операциялар, мысалы, олардың атын өзгерту мен жобадан жою осы терезеде орналасады. Мұнда басқа да типті файлдар, мысалы, жоба ресурстары болуы мүмкін. Олармен жұмыс интерфейстердің көмегі арқылы орындалады.

Class View терезесінде жасалған кодтың құрылымымен танысуға мүмкіндік беретін жобаның альтернативтік көрсетілімі болады.

Properties терезесінде Solution Explorer|Class View терезесінде таңдалған пункт туралы қосымша ақпарат орналасады.

Properties терезесіндегі түрлі өзгерістер программа кодында да өзгерістер туындатады, яғни кодта жаңа жолдар пайда болуы немесе бұрынғы жолдар өзгеруі мүмкін.

C# тілі – программалау тілдерінің шексіз эволюциясының кезекті сатысы. Ол соңғы жылдардағы компьютерлік тілдердің өңделуін анықтайтын адаптация мен дамып, жетілу процестеріне байланысты жасалған. Барлық дамыған тілдер сияқты C# тілі де үнемі дамып отыратын программалау өнерінің бұрынғы жетістіктеріне сүйенеді.

C# тілінде уақытпен тексерілген құралдар қазіргі заманғы жаңа технологиялардың көмегімен жетілдірілген. C# Windows операциялық жүйесін, Internet, компоненттер және т.б. бірге мәліметтерді есептік өңдеу ортасы үшін программа жазудың ең қолайлы және тиімді тәсілін береді.

C# тілі – екі ең табысты тілдің (С және С++) тікелей ұрпағы және Java тілімен тығыз байланысты тіл. Бұл үш тіл - әлемдегі ең атақты және ең сүйікті тілдер. Бүгінгі таңда барлық профессионал программалаушылардың ішінде С мен С++ - ті білмейтін адам жоқ десе де болады, ал көпшілігі Java-ны да біледі. C# .. де, түсінікті фундаментте жасалғандықтан бұл «фундаментальды» тілдерден C#-қа ауысу программалаушылар жағынан көп күшті талап етпейді.

C# тілінің түпкі «атасы» болып С тілі табылады. C# С тілінен оның синтаксисін, көптеген кілттік сөздер мен операторларды мұраға алды. Сонымен бірге C# С++ тіліндегі анықталған жетілдірілген объектілік модельде тұрғызылған.

C# пен Java тілдері де өзара тығыз байланысқан. Жоғарыда айтылғандай Java тілі де өз бастауын С және С++ тілдерінен алады. Олардың синтаксистері де, объектілік модельдері де ұқсас болып келеді. Сонымен қатар, С++-тің Java-да жоқ кейбір мүмкіндіктерін С#-қа көшіруге шешім қабылданған болатын: таңбасыз типтер, операторлар жүктемелері (С++-ке қарағанда мүмкіндіктері біршама шектеулі), параметрлерді сілтеме бойынша тәсілге беру, саны айнымалы параметрлердің тәсілдері, goto операторы (мүмкіндіктері шектеулі). Сондай-ақ С#-та кодтың unsafe сөзімен арнайы белгіленген жерлерінде және компиляторға арнайы опцияны нұсқаған кезде көрсеткіштермен жұмыс жасау мүмкіндігі шектеулі күйінде қалған.

C# тілінде көптеген жаңа технологиялар жүзеге асырылған. Олардың ішіндегі ең маңыздысы программалау компоненттерінің орнатылған ұстанымымен байланысты. Сондықтан да C# тілі компоненттік-бағдарлы тіл деп аталады. Мысалы, C# тілі қасиеттер, әдістер және оқиғалар тәрізді компоненттің құраушы бөліктерін тікелей ұстанады. Дегенмен де компоненттік-бағдарлы тілдердің ең маңызды артықшылығы болып олардың көптілді программалау ортасында жұмыс істеу қабілеті саналады.

Қазіргі уақытта С# жаңа программалық қамтамасыз етуді өңдеу үшін қолданылып қана қоймай, оларды оқып, меңгеру үшін де қолданылатын тілдердің қатарында.

С# сонымен қатар арнайы мамандандырылған курстар үшін де ыңғайлы. Бұл тіл делегациялау мен бір оператордың бірнеше нұсқасын қолдану сияқты қазіргі заманғы концепцияларды ұстанатындықтан және мұнда туыс кластарды жүзеге асыру да жүзеге асырылатындықтан, С# «Программалаудың қазіргі заманғы әдістері», «Мәліметтер құрылымы», «Есептерді сетецентрлік модельдеу» және «Жүйелерді бөлу», т.с.с. курстар үшін ең қолайлы орта болып табылады.

С# - тың модельдеуде, оқытуда, зерттеулерде, сонымен қатар жүйелік өңдеулерде болашағы өте зор.

C# тілінің компоненттік программалау тілі ретінде жасалуы компоненттерді қайта қолдану мүмкіндігіне бағытталған тілдің ең басты артықшылықтарының бірі болып саналады. Басқа да объективті факторларды келтірсек:

C# Framework .Net каркасымен параллельді түрде жасалды және оның FCL, CLR сияқты барлық мүмкіндіктерін толық түрде ұстанады.

C# толықтай объектілік-бағдарлы тіл болып саналады, өйткені ондағы типтердің өзі жеке кластар түрінде берілген.

C# мұрагерлік пен әмбебаптық мүмкіндіктері бар қуатты объектілік тіл болып табылады.

C# атақты С/С++ тілдерінің ең жақсы жақтарын сақтаған мұрагері болып табылады. Ортақ синтаксис пен бұрыннан таныс операторлар программалаушылардың С++ - тен C#-қа оңай өтуіне жағдай жасайды.

Өзінің түпкі бастауларының ең маңызды жақтарын сақтай отырып, тіл қарапайым және тиімдірек бола түсті.

Операциялық жүйе қондырмасы болып табылатын Framework .Net каркасының арқасында C# программалаушылары Java программалаушылары сияқты виртуалды машинамен жұмыс істеу артықшылықтарына ие.

Каркастың қуатты библиотекасы Web-қызметтер мен басқа да компонент түрлерін оңай тұрғызуға мүмкіндік бере отырып, C#-та түрлі типтердегі қосымшалар жасауды қамтамасыз етеді, ақпаратты мәліметтер базасынан алып және сақтап қоюдың өзі жеткілікті.

Соңғы уақытта С және С++ коммерциялық және бизнес қосымшаларды жасауда ең көп қолданылатын бағдарламалау тілдері болып табылады. Бұл тілдер көптеген өңдеушілерге қолайлы болғанымен шындығына келгенде олардың өңдеу өнімділігі төмен. Мысылы, С++-те қосымшаны жазу процесіне осыған баламалы қосымшаны, айталық, Visual Basic-те өңдеу процесіне қарағанда біршама едәуір уақыт кетеді. Қазіргі уақытта С/С++-тегі программисттерге үйреншікті әрі қажетті икемділікті жоғалту есебінен өңдеу өнімділігін арттыратын бағдарламалау тілдері бар. Мұндай шешімдер өңдеушілерге тым қолайсыз және олардың мүмкіндіктері біршама шектеулі. Сондай-ақ мұндай тілдер бүгінгі таңда пайда болып жатқан жүйелермен өзара әрекеттесуге бағытталмаған және олар қолда бар Web-бағдарламалау тәжірибесіне жиі сәйкес келмей жатады. Көптеген өңдеушілер бағдарламаларды жазуда, оқуда және алып жүруде Visual Basic-тей қарапайым, сонымен бірге С++-тің қуаты мен икемділігін беретін, жүйенің барлық функциональдық мүмкіндіктеріне қол жеткізуді қамтамасыз ететін, қолданылып жүрген бағдарламалармен өзара әрекеттесетін, пайда болатын Web стандарттармен оңай жұмыс жасайтын бағдарламалау тілін қолданғысы келді.

Осындай ұсыныстарды ескере отырып, Microsoft жаңа бағдарламалау тілін – С#-ты жасап шығарды. Оның көптеген пайдалы ерекшеліктері бар, олар: қарапайымдылық, объектіге бағытталуы, типтік қорғалуы, "қоқысты жинау", версияның үйлесімділігін қолдау және тағы басқалар. Бұл мүмкіндіктер қосымшаларды, әсіресе COM+ қосымшаларды және Web сервистерді тез әрі жеңіл өңдеуге мүмкіндік береді. С#-ты жасаған кезде авторлар басқа да көптеген бағдарламалау тілдерінің жетістіктерін ескерген: C++, C, Java, SmallTalk, Delphi, Visual Basic және тағы басқалар. С# бағдарламалау тілі жаңадан өңделгендіктен авторлардың оған дейінгі кез-келген бағдарламалау тілінің барлық қолайсыз әрі жағымсыз ерекшеліктерін өткенге қалдыруға мүмкіндіктері болды. Нәтижесінде шындығында да қарапайым, қолайлы және қуаттылығы жағынан С++-тен қалыспайтын, алайда өңдеу өнімділігін айтарлықтай арттыра түсетін қазіргі заманғы бағдарламалау тілі алынды.

Бағдарламалау тілі қорғалған әрі қателерге тұрақты болған сайын онда

жазылған бағдарламалардың өнімділігі азая түсетінін өте жиі байқауға болады. Мысалға екі жағдайды қарастырайық, олар: Assembler және Java. Бірінші жағдайда бағдарлама таң қаларлық жылдамдықпен жұмыс жасауы мүмкін, алайда оны басқа компьютерде дұрыс жұмыс жасату үшін көп әуреге түсуге тура келеді. Ал екінші жағдайда бағдарлама платформадан қорғалған, тәуелсіз болады, алайда оның жылдамдығы қалыптасқан жылдамдық туралы түсінікпен қабысуы екіталай. С++-ті осы тұрғыдан қарастырайық – жылдамдығы мен қорғалуындағы ара салмақ күтілген нәтижеге жақын, алайда іс жүзінде әрдайым бағдарламаның өнімділігін болар-болмас қана азайтып, жадыны қолмен басқару міндетінен босатып қана қоймай, қосымшадағы көптеген ықтимал қателерден құтылуға көмектесетін "қоқысты жинау" сияқты қолайлы қасиетке ие болған дұрыс. Расында да жуық арада "қоқысты жинау" қасиеті, басқа да ықтимал қателерді жоюға бағытталған кез-келген қадамдар қазіргі заманғы бағдарламалау тілінің ерекшеліктеріне айналмақ. Қазіргі заманғы С# тілінде де мүмкін қателерді айналып өтуге арналған өзіндік ерекшеліктері бар. Мысалы, жоғарыда атап өтілген "қоқысты жинаудан" басқа, ондағы барлық айнымалылар автоматты түрде ортамен инициализацияланады және олар типтік қорғалуға қабілетті, демек бағдарламалаушы объектіде айнымалыны инициализациялауды ұмытып кеткенде немесе типтерді жол бергісіз түрлендіруге ұмтылғандағы белгісіз жағдайлардан құтылуға мүмкіндік береді. Сондай-ақ С#-та бағдарламалық қамтаманы жаңарту кезіндегі қателерді жою шаралары жүзеге асырылған. Кодтың өзгерісі мұндай жағдайда, бағдарламаның өзіне болжамаған өзгерістер әкелуі мүмкін. Өңдеушілерге бұл мәселемен күресуге көмектесу үшін С#-тың құрамына версияның үйлесімділігін қолдау (vesioning) енгізілген. Сонымен қатар, native - интерфейстерді қолдау және интерфейстерді мұраға қалдыру жаңа қасиеттерге жатады. Мұндай мүмкіндіктер күрделі жүйелерді өңдеуге және оларды уақыт өте жетілдіре түсуге жағдай туғызады.

С#-та типтер жүйесі бірыңғайланған, енді әрбір типті объект ретінде қарастыруға болады. Объектілер бір нәрсеге бағдарламалық түрде үндеуге мүмкіндік беретін атаулар кеңістігіне (namespaces) жинақталған. Бұл бағдарламадағы тақырып файлдары тізімінің орнына ішіндегі объектілер мен класстарға ену үшін қолданылатын атаулар кеңістігі жазылуы тиіс. С#-та using сөзі атаулар кеңістігіндегі классты пайдаланған жағдайда әр жолы кеңістік атын жаза бермеуге мүмкіндік береді. System атаулар кеңістігінде бірнеше класстар, соның ішінде Console-да бар. Атаулар кеңістігінің атын классқа әрбір үндеудің алдында жазуға немесе жоғарыда көрсетілген мысалдағыдай using-ді пайдалануға болады.

С#-тың С++-тен маңызды әрі ерекше өзгешелігі оның қарапайымдылығы болып табылады.Мысалы, С++-те жұмыс жасағанда қай жерде "->", қай жерде "::", қай жерде "." қолдану керектігі әрдайым есте бола бермейді. Тіпті есте болса да, қате табылған жағдайда компилятор әрқашан да оны түзетіп отырады. Ал С#-та "->" операторының қолданылуы өте шектеулі, "::" операторы мүлдем қолданылмайды. Іс жүзінде тек қана "." операторы қоланылады, сондықтан

оларға таңдау жасаудың қажеті жоқ.

Тағы да бір мысал. С/С++-те бағдарламаларды жазғанда тек мәліметтер

типін ғана емес, сондай-ақ олардың нақтылы жүзеге асу ауқымы туралы да ойлануға тура келетін. С#-та барлығы жеңілдетілген – енді Unicode символы жай char (С++-тегідей wchar_t емес), ал 64 биттік бүтін сан енді long (__int64 емес) деп аталады. Сонымен қатар, С#-та таңбалық және таңбасыз символдық типтер жоқ.

С#-та Visual Basic-тегідей әрбір case сөзінен кейін switch блогында break-ті білдіреді. Егер осы break-ті қоюды ұмытып кеткен жағдайда ендігі әрі әдеттен тыс нәрселер болмайды.

Көптеген бағдарламалаушыларға С++-ті үйренген кезде сілтемелер мен көрсеткіштер механизмін толық меңгерулері оңай болмағаны рас. С#-та көрсеткіштер мүлдем жоқ. Мысалы, кей кезде функция көрсеткіштерінсіз бағдарламалауды елестету мүмкін емес. Осыған орай, С#-та функция көрсеткішінің тура баламасы ретінде – Delegates бар, алайда олар типтік қорғалуымен, қауіпсіздігімен және объектіге бағытталған бағдарламалау тұжырымдамаларына толығымен сәйкес келуімен ерекшеленеді.

С#-тың заманға сай қолайлылығын атап өту керек. С#-пен жұмыс жасаған кезде ондағы атаулар кеңістігі үлкен мәнге ие. С#-та жай ғана using сөзімен қатар, тағы да бір қолайлы мүмкіндік – атаулар кеңістігінің немесе класстардың қосымша атын (alias) пайдалануға болады.

С#-тың заманауилығы бағдарламаны ретке келтіру (отладка) процесін жеңілдетуге бағытталған жаңа қадамдардан да байқалады. С++-та дәстүрлі бағдарламаны ретке келтіру құралы ретінде кодтың көлемді бөліктерін #ifdef және тағы да басқа директивалармен маркерлеу болып табылады. С#-та шартты сөздерге бағытталған атрибуттарды пайдалана отырып, ретке келтірілетін кодты әлдеқайда шапшаң жазуға болады.

Қазіргі заманда коммерция әлемі мен бағдарламалық қамтаманы өңдеу әлемі арасындағы байланыс күшейіп, корпорациялар бизнесті жоспарлауға көп күш жұмсап жатқан уақытта абстрактілі бизнес процесстердің бағдарламалық жүзеге асырылу сәйкестігіне қажеттілік сезілуде. Өкінішке орай, бағдарламалау тілдерінің көпшілігінде іс жүзінде бизнес логика мен кодты байланыстырудың тікелей жолы қарастырылмаған. С# объектіге бекітілетін типтелген, кеңейтілетін мета деректерді қолдануға мүмкіндік береді. Жоба сәулеті ретінде бағдарламалау тілінің кез-келген элементтерімен – класстармен, интерфейстермен, және тағы басқалармен байланыстырылатын локальді атрибуттар тағайындалады. Өңдеушінің қандай да бір элементтің атрибуттарын бағдарламалық түрде тексеруіне болады. Бұл жұмысты айтарлықтай жеңілдете түседі, мысалға, әрбір классты немесе интерфейсті оның шынымен де абстрактілі бизнес объектінің бөлігі екендігін тексеретін автоматтандырылған құралды жазудың орнына, жай ғана объектідегі белгілі бір локальды атрибуттарға негізделген хабарламаларды пайдалануға болады.

Компьютердің дамуымен қатар әр түрлі ондаған бағдарламалау тілдері құрылды.Бағдарламалау тілдері дамиды және трансформацияланады,бірінің негізінде басқалары жасалады,осылайша барлығы өз кезегімен жүреді.Бұл тақырыпта біз жаңа бағдарламалау тілі С# туралы айтамыз.Бұл тіл- Microsoft компаниясының соңғы жобаларының бірі.

Жобалар түрлері. Visual Studio .Net каркасы C# , Visual Basic және J# тілдеріне 12 түрлі жоба ұсынады. Олардың ішінде алғашында ешбір функционалдылық болмайтын бос жоба, Web-қызметтер жасауға негізделген жобалар кездеседі. C# тілін оқытуға арналған бұл оқу құралында негізінен қолданылатын жобалар түрінде тек консольдық қосымшалар ғана қарастырылады.

Жоба бір немесе бірнеше атаулар кеңістігінде жинақталған кластардан тұрады. Атаулар кеңістігі жақын кластарды бір топқа біріктіре отырып, бірнеше кластан тұратын жобаларды құрылымдауды қамтамасыз етеді. Құрылымдаумен бірге ол кластарға ат меншіктеуге мүмкіндік береді. Түрлі атаулар кеңістіктерінде аттас кластар кездесуі мүмкін. Жоба – бұл программалаушы жұмыс жасайтын негізгі бірлік. Ол жоба типін таңдайды, ал Visual Studio таңдалған типке сәйкес жоба қаңқасын жасайды.

Сурет 5. Электрондық оқыту құралының батырмалары

( Сурет 6).

Сурет 6. Қатені табу