Розробка навчального програмного забезпечення з теми «Collections. TreeSet» дисципліни «Об’єктно-орієнтоване програмування»

Abstract

Об'єкт розробки – дистанційне навчання студентів спеціальності 122 «Комп'ютерні науки» при вивченні теми «Java Collections Framework». Мета роботи – проєктування та програмна реалізація навчального тренажеру з теми «Collections. TreeSet» як засобу підтримки дистанційного навчання студентів спеціальності «Комп'ютерні науки». Методи дослідження – методи об'єктно-орієнтованого та компонентного програмування, архітектурний підхід клієнт-сервер, метод порівняльного аналізу програмного забезпечення, функціональне тестування. Здійснено огляд шести існуючих програмних рішень у сфері навчальних тренажерів та платформ для вивчення структур даних. Виявлено їх позитивні та негативні сторони. Побудовано модель навчального тренажеру та сформульовано функціональні і нефункціональні вимоги до системи. Спроєктовано трирівневу клієнт-серверну архітектуру з використанням Java 17, Spring Boot 3.2, SQLite та HTML/CSS/JavaScript. Реалізовано сім функціональних модулів: теоретичний модуль, модуль інтерактивної візуалізації з покроковою анімацією балансування червоно-чорного дерева, модуль покрокових задач з двадцятьма задачами трьох рівнів складності, модуль тестування з банком тридцяти питань, модуль статистики прогресу студента, адміністративну панель для викладача та модуль порівняльної візуалізації TreeSet, HashSet і LinkedHashSet. Проведено функціональне тестування п'ятдесяти тестових сценаріїв.