Разработка виртуальной лабораторной работы по физике

ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ процесса выполнения лабораторных работ по физике в ХТИ -
филиале СФУ 6
1.1 Характеристика основной деятельности ХТИ - филиала СФУ 6
1.2 Функциональная модель процесса выполнения лабораторной работы AS-
IS 9
1.3 Виртуальные лаборатории в образовательном процессе 13
1.4 Обзор программных средств выполнения виртуальных лабораторных
работ 17
1.5 Выбор архитектуры и программных средств разработки 20
1.6 Описание процессов выполнения виртуальных лабораторных работы по
физике методами структурного проектирования 24
1.6.1 Диаграмма вариантов использования (UseCase) 25
1.6.2 Модель организации процесса TO-BE 26
1.6.3 Диаграмма потоков данных (DFD) 27
1.6.4 Проектирование базы данных 29
1.6.5 Построение модели действий пользователя в информационной
системе в нотации IDEF3 29
Выводы по разделу «Анализ процесса выполнения лабораторных работ по физике в ХТИ - филиале СФУ» 33
2 Описание разработки информационной системы «Виртуальные лабораторные работы по физике» 34
2.1 Интерфейс системы 34
2.2 Программный код системы 44
2.2.1 База данных системы 44
2.2.2 Разметка и функционал веб-страниц 46
2.2.3 Создание имитационной модели физического процесса лабораторной
работы «Изучение внутреннего трения жидкости» 59
2.2.4 Создание имитационной модели физического процесса лабораторной
работы «Изучение явления дифракции света» 74
2.2.5 Создание имитационной модели физического процесса лабораторной
работы «Изучение неупругого удара» 95
2.3 Описание последовательности действий пользователя при выполнении виртуальных лабораторных работ 110
Выводы по разделу «Описание разработки информационной системы «Виртуальные лабораторные работы по физике» 118
3 Оценка экономической эффективности проекта 119
3.1 Расчет затрат реализации проекта веб-приложения «Виртуальная
лабораторная работа по физике» 119
3.1.1 Затраты на заработную плату разработчиков 119
3.1.2 Затраты на средства вычислительной техники 121
3.1.3 Затраты на инструментальные программные средства 122
3.1.4 Эксплуатационные затраты 124
3.2 Расчет затрат реализации проекта методом ТСО (TotalCostofOwership) 126
3.3 Определение экономической эффективности реализации проекта 128
3.3.1 Анализ рынка продуктов-аналогов. Установление стоимости
программного продукта 128
3.3.2 Экономическая эффективность реализации проекта 130
3.4 Оценка рисков реализации IT-проекта 131
3.4.1 Оценка рисков проекта 132
3.4.2 Мероприятия по снижению вероятности рисков проекта 132
Выводы по разделу «Оценка экономической эффективности проекта» 134
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 135
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 136

Купить

Для профессиональных компетенций учебные заведения, в том числе и ХТИ - филиал СФУ, включают в учебный план лабораторные занятия, на которых проводятся исследования каких-либо процессов в лабораториях с помощью различных установок, реактивов и т.д. Возникают ситуации, при которых выполнить лабораторную работу в аудитории института невозможно, например пандемия, когда институты были вынуждены отказаться от очного посещения на длительное время, заочные, дистанционные формы обучения или же, ситуации, когда студенты по личным уважительным причинам не могут посетить занятия (например, ограниченные возможности здоровья). Решить данную проблему можно при наличии виртуальной лаборатории, программного обеспечения, с помощью которого можно провести опыты без использования реального лабораторного оборудования и помещения, используя лишь компьютер, подключенный к сети Интернет. В настоящее время такое программное обеспечение имеет высокую актуальность, особенно, учитывая окружающую обстановку, когда большинство учебных заведений и организаций вынуждены были перейти на дистанционную форму обучения.
Объект выпускной квалификационной работы: процесс выполнения лабораторных работ по физике в ХТИ - филиале СФУ.
Предмет: вопросы эмпирического характера, связанные с разработкой виртуальных лабораторных работ.
Цель выпускной квалификационной работы: разработка виртуальных лабораторных работ по физике.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
1. охарактеризовать основную деятельность объекта исследования ХТИ - филиала СФУ;
2. выполнить анализ существующего процесса выполнения лабораторных работ в вузе;
3. проанализировать аналогичные программные средства для выполнения лабораторных работ;
4. осуществить выбор архитектуры ИС и инструментальных средств разработки ИС «Виртуальные лабораторные работы по физике»;
5. разработать ИС «Виртуальные лабораторные работы по физике»;
6. оценить экономическую эффективность разработки ИС «Виртуальные лабораторные работы по физике»;
7. оценить риски и способы их минимизации.
При выполнении выпускной квалификационной работы использованы методы исследования:
1. теоретический:
- анализ основной деятельности филиала СФУ и процесс выполнения лабораторных работ по физике в институте;
- предметной области для решения вопросов эмпирического характера, связанных с разработкой виртуальных лабораторных работ;
- обоснование выбора конкретных средств разработки ИС;
- функциональное моделирование бизнес-процесса проведения лабораторных работ;
- сравнение аналогичных систем для выполнения лабораторных работ;
- эмпирический: выбор инструментальных средств разработки;
- практическая реализация разработки информационной системы для выполнения виртуальных лабораторных работ.
В данной работе представлены результаты теоретического анализа предметной области.
В проектной части представлено описание разработки трех виртуальных лабораторных работ.
В экономической части оценены капитальные затраты на создание информационной системы, эксплуатационные затраты, рассчитана совокупная стоимость владения информационной системой, оценены риски и способы их минимизации.
Купить