I N V E S T I C E
D O
R O Z V O J E
V Z D Ě L Á V Á N Í
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
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
I N V E S T I C E
D O
R O Z V O J E
V Z D Ě L Á V Á N Í
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
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 2 / 12
I N V E S T I C E
D O
R O Z V O J E
V Z D Ě L Á V Á N Í
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
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 3 / 12
I N V E S T I C E
D O
R O Z V O J E
V Z D Ě L Á V Á N Í
- 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.
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 4 / 12
I N V E S T I C E
D O
R O Z V O J E
V Z D Ě L Á V Á N Í
- 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 - Jsou probírány následující tematické oblasti: - základní pojmy programování, - historický vývoj způsobů programování, - programovací jazyk Pascal. - Cílem probíraných témat je, aby žák zvládl: - 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
- Jsou probírány následující tematické oblasti: - Co je OOP, - Objekty – Třídy – Vlastnosti - Metody, - Visual Component Library. - Cílem probíraných témat je, aby žák zvládl: - zásady objektově orientovaného přístupu k programování - orientovat se v pojmech dědičnost, třídy, zapouzdření, polymorfismus - pochopit vlastnosti objektů – atributy a chování, metody a události
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 5 / 12
I N V E S T I C E
D O
R O Z V O J E
V Z D Ě L Á V Á N Í
- 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: Vývojové prostředí Delphi 1. část oblasti: - Jsou probírány následující tematické oblasti: - 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 - Cílem probíraných témat je, aby žák zvládl: - 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
- Jsou probírány následující tematické oblasti:
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 6 / 12
I N V E S T I C E
D O
R O Z V O J E
V Z D Ě L Á V Á N Í
- popis a význam souborů, které jsou vytvářeny při tvorbě aplikací v Delphi: projekt unit soubory typu – dpr, pas, dfm, aj. - Cílem probíraných témat je, aby žák zvládl: - 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 - Jsou probírány následující tematické oblasti: - vytvoření formuláře - nastavení a změna vlastností formuláře - struktura zdrojového kódu aplikace a formuláře (unit) - Cílem probíraných témat je, aby žák zvládl: - 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
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 7 / 12
I N V E S T I C E
D O
R O Z V O J E
V Z D Ě L Á V Á N Í
- orientuje se v automaticky vytvářeném zdrojovém kódu projektu 2. část oblasti:
Přehled použití základních komponent
- Jsou probírány následující tematické oblasti: - 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 - Cílem probíraných témat je, aby žák zvládl: - 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
- Jsou probírány následující tematické oblasti: - doplnění projektu o nabídky - tvorba a zacházení s menu - vícestránkové dialogové boxy na formuláři - Cílem probíraných témat je, aby žák zvládl: - 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.
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 8 / 12
I N V E S T I C E
D O
R O Z V O J E
V Z D Ě L Á V Á N Í
- 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 - Jsou probírány následující tematické oblasti: - problematika testování a ladění programů - integrovaný debugger – jeho možnosti a použití - Cílem probíraných témat je, aby žák zvládl: - jak používat debugger - jaké možnosti nabízí debugger Delphi 2. část oblasti:
Breakpointy a krokování
- Jsou probírány následující tematické oblasti: - praktické ukázky testování a ladění programu - Cílem probíraných témat je, aby žák zvládl: - přerušení programu - nastavení breakpointů v programu - procházení řádků (instrukcí) programu – krokování nebo trasování
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 9 / 12
I N V E S T I C E
D O
R O Z V O J E
V Z D Ě L Á V Á N Í
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 - Jsou probírány následující tematické oblasti: - rozdělení databází - základní pojmy z teorie navrhování databází - Cílem probíraných témat je, aby žák zvládl: - 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
- Jsou probírány následující tematické oblasti: - přístup Delphi k databázím - Borland Database Engine - nastavení ODBC - Cílem probíraných témat je, aby žák zvládl: - nastavit rozhraní pro přístup programu k základním typům databází (např. Access) 3. část oblasti:
Použití databázových komponent
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 10 / 12
I N V E S T I C E
D O
R O Z V O J E
V Z D Ě L Á V Á N Í
- Jsou probírány následující tematické oblasti: - základní databázové komponenty Delphi - otvírání a zavírání databázových tabulek - pohyb v záznamech – navigace a vyhledávání - přístup k polím tabulky - modifikace a přidávání dat - Cílem probíraných témat je, aby žák zvládl: - používat základní databázové komponenty (DataSource, Table, DBGrid, 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:
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 11 / 12
I N V E S T I C E
-
D O
R O Z V O J E
V Z D Ě L Á V Á N Í
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.
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 12 / 12