Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Разработка учебно-лабораторного комплекса по применению методов кодирования и декодирования текстовой информации

Содержание:

Введение. 6

1 Анализ принципов применения учебных комплексов для
удаленного обучения  8

1.1 Понятие дистанционного и удаленного обучения. 8

1.2 Анализ существующих решений для организации
дистанционного и удаленного обучения. 12

1.3 Определение основных процессов, возникающих при
использовании образовательных веб ресурсов. 17

1.4 Постановка задачи на разработку учебно-лабораторного комплекса
по применению методов кодирования и декодирования текстовой информации. 26

2. Обзор алгоритмов кодирования и декодирования данных. 28

2.1 Арифметическое кодирование. 28

2.2 Алгоритмы Шеннона-Фано. 34

2.3 Шифрование с открытым ключом. 37

2.4 Шифрование с симметричным ключом. 40

3 Проектирование структуры учебно-лабораторного комплекса. 44

3.1 Определение структуры учебно-лабораторного комплекса. 44

3.2 Определение категорий пользователей учебно-лабораторного
комплекса и их функций. 48

3.3 Проектирование логической схемы базы данных
учебно-лабораторного комплекса. 51

4 Описание реализации учебно-лабораторного комплекса. 54

4.1 Выбор средств разработки учебно-лабораторного комплекса. 54

4.2 Описание функционирования административной части
учебно-лабораторного комплекса. 60

4.3 Описание функционирования пользовательской части
учебно-лабораторного комплекса. 64

Заключение. 69

Перечень используемых информационных ресурсов. 71

Приложение А Листинги программного кода. 73

Введение:

В последнее время использование альтернативных средств обучения
становится актуальным. Продолжающаяся пандемия ограничивает максимальное
количество участников учебного процесса, поэтому возникает необходимость
использовать средства, которые позволяют организовать удаленное обучение с
использованием информационных технологий. Одним из наиболее оптимальных решений
является использование веб-технологий для организации обучения пользователя,
это связано с доступностью сети Интернет, возможностью достаточно просто
организовать обучение, возможностью использовать элементы «традиционного»
обучения – проведения лекционных занятий, лабораторных, опросов.

Предметом исследования является методы кодирования и декодирования
текстовой информации.

Объектом исследования является учебно-лабораторный комплекс для организации
удаленного обучения.

Целью работы является разработка учебно-лабораторного комплекса по
применению методов кодирования и декодирования текстовой информации.

Задачи работы:

— изучить принципы организации удаленного обучения, рассмотреть
какие есть решения в сети Интернет для изучения методов шифрования и
дешифрования;

— проанализировать какие возникают процессы при организации
удаленного обучения с использованием веб технологий;

— сформировать требования к разрабатываемому
учебно-лабораторному комплексу по применению методов кодирования и
декодирования текстовой информации

— провести анализ используемых алгоритмов для кодирования и
декодирования текстовой информации, определить информационное наполнение
комплекса;

— отобразить объекты, которые обеспечат функционирование
разрабатываемого учебно-лабораторного комплекса;

— определить какие категории пользователей будут работать с
комплексом, представить их функции и взаимодействие с объектами;

— определить структуру хранения данных, представить схему
информационной базы комплекса;

— провести анализ средств, которые можно использовать для
разработки учебно-лабораторного комплекса, определить наиболее оптимальный
вариант;

— представить, как работает учебно-лабораторный комплекс,
привести экранные формы.

Данное решение может быть использовано не только для обучения
методов кодирования и декодирования текстовой информации, но и для других
дисциплин, которые изучаются в курсах «Методы защиты информации».

Заключение:

Разработка обучающих электронных систем на данный момент
стремительно развивается, этому способствуют повышенный спрос на такой вид
продукции: высокая доступность сети Интернет, тенденции самообразования, принимаемые
карантинные меры, поиск альтернативы традиционному образованию. Данная работа
посвящена разработке учебно-лабораторного комплекса как одного из видов
обучающих электронных систем.

Решены следующие задачи:

— определены тенденции использования образовательных
систем для ведения удаленного обучения;

— рассмотрены существующие решения, которые
используются для удаленного обучения;

— на основании проведенного анализа и
рассмотренных процессов, определены требования к разрабатываемому
учебно-лабораторному комплексу;

— проведен анализ и структурирование материала для
комплекса по заданной тематике – кодированию и декодированию информации;

— представлено проектирование учебно-лабораторного
комплекса;

— определены модули комплекса, их взаимодействие и
функции пользователей, представлена структура базы данных;

— определены средства разработки и реализован
учебно-лабораторный комплекс;

— представлена работа комплекса.

Разработанный учебно-лабораторный комплекс обладает рядом
преимуществ:

— подобран материал, который позволяет раскрыть тему
«Кодирование и декодирование текстового сообщения»;

— имеются формы, которые позволят дополнить комплекс
дополнительной информацией, создать новые темы и даже направления (дисциплины),
что делает эту разработку очень универсальной;

— каждая тема имеет возможность добавлять лабораторную работу
по ней, выполнение данного вида работ позволит получить практические навыки
применения рассматриваемых методов;

— также каждая тема имеет возможность добавления тестовых
вопросов, что еще больше увеличит контроль над обучением;

— реализованы средства разграничения прав доступа и поддержки
личного кабинета;

— комплекс имеет необходимые средства, которые позволяют
организовать удаленное обучение.

Фрагмент текста работы:

1 Анализ принципов применения учебных комплексов для удаленного
обучения 1.1 Понятие дистанционного и удаленного обучения Дистанционное обучение, также называемое удаленным
обучением, электронным обучением и онлайн-обучением, представляет собой такую
форму обучения, в которой учащийся и учитель находятся на расстоянии друг от
друга и проводят обучение с использованием технологий, которые не характерны
для традиционного обучения. Дистанционное обучение изначально ориентировалось
на студентов, которые не в состоянии посещать стационарные занятия, в связи с
физическими ограничениями, занятостью на работе, иными причинами, сейчас данный
вид обучения набирает популярности из-за неутихающей пандемии коронавируса. На
данный момент по статистике в сфере высшего образования осенью 2020 года по
крайней мере на один онлайн-курс было зачислено более 5,6 миллиона студентов
университетов по сравнению с 1,6 миллиона в 2018 году.

Все большее количество университетов и даже школ
предоставляют возможности дистанционного обучения. Учебным заведениям выгодно
внедрять дистанционное обучения, это позволяет охватить большое количество студентов,
за счет их привлечения через сеть Интернет, при этом нет необходимости вкладывать
большие средства в инфраструктуру и ее поддержку – отпадает необходимость
построения аудиторий, жилья для учащихся, закупки мебели, инвентаря и т.п., а
студенты получают возможность обучаться в удобное для них время, совмещая
обучение и работу.