INOVACE PŘEDMĚTŮ ICT MODUL 10: PROGRAMOVÁNÍ V DELPHI

Transkript

1 Vyšší odborná škola ekonomická a zdravotnická a Střední škola, Boskovice INOVACE PŘEDMĚTŮ ICT MODUL 10: PROGRAMOVÁNÍ V DELPHI Metodika Zpracoval: Ing. Jan Tihon Srpen 2009

2 Metodika pro předmět: Modul Programování v Deplhi Předmět bude realizován prezenční formou výuky. Svým zaměřením má postihnout oblast objektově orientovaného programování a základních znalostí programování aplikací pro Windows pomocí efektivního programovacího nástroje Delphi. Studenti pochopí princip objektově orientovaného programování (OOP) a naučí se vizuálně programovat aplikace pro MS Windows. Naučí se používat standardní nástroje a možnosti programu v grafickém uživatelském prostředí i zdrojovém kódu. Žáci se naučí prakticky používat základní komponenty programu tak, aby byli schopni naprogramovat i složitější aplikace z různých oblastí použití (především databázové aplikace). Výuka bude probíhat v učebně výpočetní techniky, kde každý žák bude mít k dispozici počítačovou sestavu, připojení k internetu a potřebné SW vybavení. Žáci obdrží sylabus předmětu, studijní materiály, cvičební a pracovní listy a přístup k e-learningové podpoře. Učivo může být ještě doplněno odkazy na vhodnou doporučenou literaturou. I. Vstupní diagnostika Vstupní znalosti a dovednosti jsou předpokládány na úrovni základních programátorských dovedností. Student je z předchozího studia obeznámen s problematikami souvisejícími s tvorbou analýzy řešených úloh, vytvářením podrobných vývojových diagramů a přehlednou algoritmizací programu. Žák se dokáže orientovat ve stavbě a struktuře některého programovacího jazyka. Výhodou je zkušenost s programováním ve strukturovaném jazyce Pascal (Turbo Pascal) a znalost principů objektově orientovaného programování (OOP). Ale není to podmínkou. V úvodním diagnostickém rozhovoru budou diskutovány základní pojmy programování, především z pohledu jejich následného používání a rozvoje v rámci výuky tohoto předmětu. Cílem tedy bude nastínění postupu výuky a seznámení žáků s budoucími požadavky pro úspěšné zvládnutí látky. Nebude zde prováděn test vstupních vědomostí, protože důležité pojmy budou zopakovány, procvičovány, rozvíjeny a hodnoceny ve všech kapitolách modulu. II. Plán modulu a činností: Celý modul Programování v Delphi je koncipován na: - 66 výukových hodin (66 x 45 minut) - tj. školní rok s výukovou dotací 2 hodiny / týden 2 / 12

3 Obsah a struktura celého modulu (předmětu) je rozdělena do několika základních kapitol (oblastí) takto: 1) Vstupní diagnostika - 2 výukové hodiny (2 x 45 minut) Učitel prostřednictvím diagnostického rozhovoru zjistí úroveň vstupních znalostí a dovedností žáků, upozorní je na případné zjištěné nedostatky a seznámí je s cíli a požadavky výuky. 2) Úvod do programování ve Windows - 8 výukových hodin (8 x 45 minut) Výuka této kapitoly obsahuje: - Programovací jazyky - Objektové programování 3) Začínáme programovat v Delphi - 4 výukové hodiny (4 x 45 minut) Výuka této kapitoly obsahuje: - Vývojové prostředí Delphi - Struktura aplikací v Delphi 4) Použití komponent - 26 výukových hodin (26 x 45 minut) Výuka této kapitoly obsahuje: - základní koncepty v Delphi - formulář - přehled použití základních komponent - navrhování dokonalejších formulářů - projekt 5) Testování a ladění programů - 2 výukové hodiny (2 x 45 minut) Výuka této kapitoly obsahuje: - integrovaný debugger - breakpointy - krokování 6) Databázové aplikace - 24 výukových hodin (24 x 45 minut) Výuka této kapitoly obsahuje: - databázové soubory - rozhraní BDE a ODBC - použití databázových komponent 3 / 12

4 - projekt Přesné dělení a podrobný obsah s popisem obsahuje Sylabus modulu Programování v Delphi III. Rozpis jednotlivých vyučovacích oblastí: 1) Oblast výuky: Vstupní diagnostika Počet hodin: 2 výukové hodiny (2 x 45 minut) Předpokládaný průběh: - Učitel prostřednictvím diagnostického rozhovoru zjistí úroveň vstupních znalostí a dovedností žáků, upozorní je na případné zjištěné nedostatky a seznámí je s cíli a požadavky výuky. - Žáci jsou vhodně motivováni pro plnění úkolů, které na ně budou kladeny v průběhu celé výuky. - V úvodní přednášce budou diskutovány základní pojmy programování, především z pohledu jejich následného používání a rozvoje v rámci výuky tohoto předmětu. - Nebude zde prováděn test vstupních vědomostí, protože důležité pojmy budou zopakovány, procvičovány, rozvíjeny a hodnoceny v dalších kapitolách modulu. - Teoretická část může probíhat ve třídě, kde je žákům prezentována přednáška (dataprojektor). V jejím průběhu nebo po ukončení jsou formou diskuse a kontrolních otázek ověřeny získané vědomosti. - Pro podrobnější samostudium může být žákům doporučena literatura či studijní materiály Cíl: - nastínění postupu výuky a seznámení žáků s budoucími požadavky pro úspěšné zvládnutí látky, - zjistit úroveň teoretických znalostí a dovedností žáků, - motivovat žáky 2) Oblast výuky: Úvod do programování ve Windows Počet hodin: 8 výukových hodin (8 x 45 minut) Předpokládaný průběh: - V této oblasti jsou žáci formou projekce z učitelského počítače vedeni jednotlivými kroky výuky. 4 / 12

5 - Jsou probírány teoretické základy programování formou přednášky, diskuze jsou ověřovány stávající znalosti žáků. Základní vědomosti jsou zopakovány, procvičeny a doplněny - Činnost může být doplněna prezentací s popisem pojmů, ukázkami, obrázky a zajímavostmi, z nichž si žáci mohou dělat vlastní poznámky. - Svoje vědomosti a dovednosti si žáci mohou ověřit v cvičebních a pracovních listech, které budou k dispozici i v e-learningové podpoře v systému Moodle. - V testu budou ověřeny znalosti žáků. - Pro podrobnější samostudium může být žákům doporučena literatura či studijní materiály. - Oblast výuky Úvod do programování ve Windows bude členěna na tyto části: 1. část oblasti: Programovací jazyky - základní pojmy programování, - historický vývoj způsobů programování, - programovací jazyk Pascal. - pochopit (zopakovat) základní pojmy, jako: co je program a programovací jazyk jak se tvoří program (zdrojový tvar, překladač, spustitelný tvar, syntaxe a sémantika programu, interpretační jazyky) - programátorský způsob myšlení (opakování) základní podklady pro programování (analýza, vývojové diagramy, koncepce programu) - orientovat se v historickém vývoji způsobů programování (řady instrukcí, procedurální programování, OOP) - jazyk Pascal jako základ pro Object Pascal typické programovací pojmy, jako jsou proměnné, operátory, řetězce, testování podmínek, cykly, procedury a funkce 2. část oblasti: Objektové programování - Co je OOP, - Objekty Třídy Vlastnosti - Metody, - Visual Component Library. - zásady objektově orientovaného přístupu k programování - orientovat se v pojmech dědičnost, třídy, zapouzdření, polymorfismus - pochopit vlastnosti objektů atributy a chování, metody a události 5 / 12

6 - seznámit se s knihovnou VCL hierarchie základních objektů pro tvorbu komponent 3) Oblast výuky: Začínáme programovat v Delphi Počet hodin: 4 výukové hodiny (4 x 45 minut) Předpokládaný průběh: - V této oblasti jsou žáci formou projekce z učitelského počítače vedeni jednotlivými praktickými kroky výuky. - Žák řeší jednotlivé kroky (úkoly) samostatně v reálném režimu na počítači. - Probraná látka je prověřována cvičeními z praktických příkladů - Svoje vědomosti a dovednosti si žáci mohou ověřit v cvičebních a pracovních listech, které budou k dispozici i v e-learningové podpoře v systému Moodle. - V testu budou ověřeny praktické znalosti žáků z probraných témat. - Pro podrobnější samostudium může být žákům doporučena literatura či studijní materiály. - Oblast výuky Začínáme programovat v Delphi bude členěna na tyto části: 1. část oblasti: Vývojové prostředí Delphi - popis grafického uživatelského rozhraní a základní význam a použití nástrojů a objektů: řídící panel seznam komponent formulář aplikace okno Object Inspektor zdrojový kód vizuální programování zdrojový kód - kompilace a spuštění programu - seznámit se s vývojovým prostředím Delphi a možnostmi jeho základního nastavení - umět používat hlavní části vývojového prostředí a znát jejich význam při vytváření aplikací řídící panel, formulář aplikace, seznam komponent, Object Inspektor, vizuální grafický mód a zdrojový kód - překlad (kompilaci) zdrojového kódu a spuštění aplikace 2. část oblasti: Struktura aplikací v Delphi 6 / 12

7 - popis a význam souborů, které jsou vytvářeny při tvorbě aplikací v Delphi: projekt unit soubory typu dpr, pas, dfm, aj. - vytvořit, uložit a editovat Projekt a Unit - poznat základní soubory vytvářené při tvorbě aplikace (dpr, pas, dfm, exe, ) a znát jejich význam 4) Oblast výuky: Použití komponent Počet hodin: 26 výukové hodiny (26 x 45 minut) Předpokládaný průběh: - V této oblasti jsou žáci formou projekce z učitelského počítače vedeni jednotlivými praktickými kroky výuky. Je zobrazeno zadání tématu, které bude řešeno a uvedeny postupné kroky jako návod k řešení. - Žák řeší jednotlivé kroky (úkoly) samostatně v reálném režimu na počítači. - Žáci si mohou dělat vlastní poznámky o průběhu a způsobu práce. - Svoje vědomosti a dovednosti si žáci mohou ověřit v cvičebních a pracovních listech, které budou k dispozici i v e-learningové podpoře v systému Moodle. - V průběžných testech budou ověřeny praktické znalosti žáků z jednotlivých probraných oblastí. - Závěrečný a podstatný hodnotící test bude pro každého žáka vypracování projektu dle daného zadání, v němž prakticky zrealizuje získané vědomosti. - Pro podrobnější samostudium může být žákům doporučena literatura či studijní materiály. - Oblast výuky Použití komponent bude členěna na tyto části: 1. část oblasti: Základní koncepty v Delphi - vytvoření formuláře - nastavení a změna vlastností formuláře - struktura zdrojového kódu aplikace a formuláře (unit) - jak vytvořit projekt a formulář jako hlavní okno projektu - nastavit a změnit vlastnosti formuláře např. název, minimalizace a maximalizace okna, pozici a velikost okna, nastavení fontu a barvy formuláře - orientuje se ve struktuře automaticky vytvářeném zdrojovém kódu formuláře sekce uses, type, var, implementation 7 / 12

8 - orientuje se v automaticky vytvářeném zdrojovém kódu projektu 2. část oblasti: Přehled použití základních komponent - umístění základních komponent do formuláře a nastavení jejich vlastností - práce s tlačítky a jejich událostmi - používání hlášení - přijímání vstupních údajů od uživatele - komponenty pro grafické ztvárnění formuláře - umístit standardní komponenty (Label, Memo, CheckBox, RadioButton, ListBox, ComboBox, Panel) do formuláře, nastavit a změnit jejich vlastnosti - používat různá tlačítka (Button, BitBtn, SpeedButton) a pracovat s jejich událostmi (OnClick) - dokázat měnit vlastnosti komponent za běhu aplikace - vytvořit formulář s možností výběru volby (CheckBox, RadioButton) a sdružení přepínacích tlačítek do skupin (GroupBox, RadioGroup) např. jednoduchý textový editor - vytvořit formulář pro zadávání, ověřování a zpracování vstupních dat (komponenta Edit, příkaz ShowMessage, MessageDlg) - vytvořit formulář pro zpracování jednouchých výpočtů např. výpočet obsahu a objemu obdélníka, jednoduchý kalkulátor, apod. 3. část oblasti: Navrhování dokonalejších formulářů - doplnění projektu o nabídky - tvorba a zacházení s menu - vícestránkové dialogové boxy na formuláři - doplnit formulář o nabídky menu (MainMenu, MenuItem) - použije Menu Designer a nastaví události pro reakce na příkazy menu - položkám menu přiřadí klávesové zkratky - použití vícestránkových boxů (PageControl) se záložkami (TabSheet) na formuláři 4. část oblasti: Projekt - V rámci probrané látky v učební oblasti Použití komponent vypracuje každý žák samostatný projekt na dané téma. 8 / 12

9 - Cílem projektu je: - zopakovat, procvičit a zdokonalit se v použití základních komponent - samostatně zpracovat konkrétní aplikaci jako komplexní řešení (analýza, programování, dokumentace) - dokázat spolupracovat, komunikovat a konzultovat postup řešení - samostatně zvolit a použít některé další komponenty dle vlastního uvážení 5) Oblast výuky: Testování a ladění programů Počet hodin: 2 výukové hodiny (2 x 45 minut) Předpokládaný průběh: - V této oblasti jsou žáci formou projekce z učitelského počítače vedeni jednotlivými praktickými kroky výuky. - Žák řeší jednotlivé kroky (úkoly) samostatně v reálném režimu na počítači. - Testování a ladění může být zkušebně prováděno na programech, které byly vytvořeny v předchozích kapitolách výuky. - Svoje vědomosti a dovednosti si žáci mohou ověřit v cvičebních a pracovních listech, které budou k dispozici i v e-learningové podpoře v systému Moodle. - Pro podrobnější samostudium může být žákům doporučena literatura či studijní materiály. - Oblast výuky Testování a ladění programů bude členěna na tyto části: 1. část oblasti: Integrovaný debugger - problematika testování a ladění programů - integrovaný debugger jeho možnosti a použití - jak používat debugger - jaké možnosti nabízí debugger Delphi 2. část oblasti: Breakpointy a krokování - praktické ukázky testování a ladění programu - přerušení programu - nastavení breakpointů v programu - procházení řádků (instrukcí) programu krokování nebo trasování 9 / 12

10 6) Oblast výuky: Databázové aplikace Počet hodin: 24 výukových hodin (24 x 45 minut) Předpokládaný průběh: - V této oblasti jsou žáci formou projekce z učitelského počítače vedeni jednotlivými praktickými kroky výuky. Je zobrazeno zadání tématu, které bude řešeno a uvedeny postupné kroky jako návod k řešení. - Žák řeší jednotlivé kroky (úkoly) samostatně v reálném režimu na počítači. - Žáci si mohou dělat vlastní poznámky o průběhu a způsobu práce. - Důraz v této výukové oblasti je kladen na uplatnění řešení v praxi. - Svoje vědomosti a dovednosti si žáci mohou ověřit v cvičebních a pracovních listech, které budou k dispozici i v e-learningové podpoře v systému Moodle. - V průběžných testech budou ověřeny praktické znalosti žáků z jednotlivých probraných oblastí. - Závěrečný a podstatný hodnotící test bude pro každého žáka vypracování projektu dle daného zadání, v němž prakticky zrealizuje získané vědomosti. - Pro podrobnější samostudium může být žákům doporučena literatura či studijní materiály. - Oblast výuky Databázové aplikace bude členěna na tyto části: 1. část oblasti: Databázové soubory - rozdělení databází - základní pojmy z teorie navrhování databází - rozdělení databází typu dbase, relační databáze, relační databázové systémy - pojmy databáze a tabulky jejich struktura a vytváření - operace na databázových datech (vkládání, editace, rušení záznamů) 2. část oblasti: Rozhraní BDE a ODBC - přístup Delphi k databázím - Borland Database Engine - nastavení ODBC - nastavit rozhraní pro přístup programu k základním typům databází (např. Access) 3. část oblasti: Použití databázových komponent 10 / 12

11 - základní databázové komponenty Delphi - otvírání a zavírání databázových tabulek - pohyb v záznamech navigace a vyhledávání - přístup k polím tabulky - modifikace a přidávání dat - používat základní databázové komponenty (DataSource, Table, DB- Grid, DBNavigátor) - pro práci s Dataset volat metody Open() a Close() nebo nastavit vlastnost Aktive; metody First(), Last(), Next(), Prior() a využívat vlastnosti BOF a EOF - přistupovat k jednotlivým polím záznamů dle jejich jména nebo vlastnosti Fields[] - používat cykly při práci s tabulkami - vytvořit formuláře pro aplikace s databázovými tabulkami např. tabulkové zobrazení záznamů (DBGrid) či detailní zobrazení záznamu (DBEdit) s jednoduchými výpočty ve sloupcích a řádcích 4. část oblasti: Projekt - V rámci probrané látky v učební oblasti Databázové aplikace vypracuje každý žák samostatný projekt na dané téma. - Cílem projektu je: - zopakovat, procvičit a zdokonalit se v použití základních komponent a databázových komponent - samostatně zpracovat konkrétní databázovou aplikaci jako komplexní řešení (analýza, programování, dokumentace) - vytvořit aplikaci, která bude řešit ucelenou úlohu z oblasti zpracování dat pořízení vstupních dat, zpracování dat, zobrazení požadovaných výstupů. - dokázat spolupracovat, komunikovat a konzultovat postup řešení - samostatně zvolit a použít některé další komponenty dle vlastního uvážení 7) Didaktika - systém výuky Dále je uveden systém výuky, který je společný pro didaktiku jednotlivých vyučovacích oblastí uvedených v předchozí části. Pomůcky: 11 / 12

12 - PC s Delphi a s připojením na Internet každý žák - notebook / PC s Delphi + dataprojektor učitel pro prezentaci - vzorové příklady v Delphi (zdrojové kódy, spustitelné soubory) - cvičení v elektronické formě - test (testovací otázky) v elektronické formě Metody výuky: - přednáška - projekce - diskuse - samostatná práce - názorně demonstrační Forma výuky: - výuka hromadná - výuka skupinová - výuka v učebně výpočetní techniky - práce ve skupinách Hodnocení a klasifikace: - Předmětem hodnocení je především: - schopnost stanovení optimálního postupu při praktickém řešení úkolů - uplatnění kreativního a samostatného myšlení při praktickém programování zadaných úloh - důraz je kladen nikoliv na paměťové memorování instrukcí, ale především na pochopení problému a schopnosti odvozování a logického myšlení při volbě a použití programových instrukcí - Metodou hodnocení je ústní, písemné a praktické zkoušení. Ústní zkoušení a písemné testy (v elektronické podobě) jsou vhodné pouze pro ověření potřebných teoretických základů oblastí výuky. Hlavní metodou je praktické testování při programování dílčích úloh a především realizaci samostatných projektů, na základě kterých bude stanovena klasifikace. 12 / 12