Технологии программирования

Федеральное агентство по образованию 

 

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ 

УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) 

 
 

Кафедра промышленной электроники 

 
 

В.В. Кручинин 

 
 
 
 
 

ТЕХНОЛОГИИ 

ПРОГРАММИРОВАНИЯ 

 
 
 

Учебное пособие 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2013

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Кручинин В.В. 
Технологии программирования: Учебное пособие. — Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2013. 
— 271 с. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 Кручинин В.В., 2013 

                                                                                 ТУСУР, 2013 
 

СОДЕРЖАНИЕ 

 

Глава 1. ТЕХНОЛОГИИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ....................................... 8 

1.1 Основные термины и определения ........................................................... 8 
1.2 Жизненный цикл программы .................................................................... 9 
1.3 Подходы к проектированию программ .................................................. 15 
1.4 Модели компьютерных учебных программ .......................................... 17 

1.4.1 Кадровые компьютерные учебные программы ............................... 17 
1.4.2 Модель интеллектуальной компьютерной учебной программы 
обучения решения задач ............................................................................. 20 
1.4.3 Модель интеллектуальной системы контроля знаний ................... 24 

Глава 2. ПРОЦЕДУРНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ   
ПРОГРАММИРОВАНИЕ ................................................................................. 27 

2.1 Для чего нужен язык программирования .............................................. 27 
2.2 Способы описания языка ......................................................................... 28 
2.3 Описание лексических элементов .......................................................... 28 

2.3.1 Понятие лексемы ................................................................................ 28 
2.3.2 Пространство между лексемами ....................................................... 28 
2.3.3 Запись длинных строк ........................................................................ 29 
2.3.4 Комментарии ....................................................................................... 29 

2.4 Лексемы ..................................................................................................... 30 

2.4.1 Ключевые слова .................................................................................. 30 
2.4.2 Идентификаторы................................................................................. 31 
2.4.3 Константы............................................................................................ 31 

2.4.3.1 Десятичные константы ................................................................. 32 
2.4.3.2 Восьмеричные константы ............................................................ 32 
2.4.3.3 Шестнадцатеричные константы .................................................. 32 
2.4.3.4 Суффиксы для без знаковых и длинных целых чисел .............. 33 
2.4.3.5 Символьные константы ................................................................ 33 
2.4.3.6 Использование обратной косой черты (\) .................................. 33 
2.4.3.7 Константы с плавающей запятой ................................................ 34 
2.4.3.8 Типы данных констант с плавающей запятой ........................... 35 

2.4.4 Перечисляемые константы (enum).................................................... 35 

2.5 Синтаксические структуры С .................................................................. 35 

2.5.1 Объявления .......................................................................................... 35 
2.5.2 Объект .................................................................................................. 35 
2.5.3 Левое значение (Lvalue) ..................................................................... 36 
2.5.4 Правое значение (Rvalue) .................................................................. 36 
2.5.5 Тип и класс памяти ............................................................................. 36 
2.5.6 Область действия ................................................................................ 37 
2.5.7 Блочная область действия.................................................................. 37 
2.5.8 Область действия — вся функция .................................................... 37 

2.5.9 Область действия прототип функции ............................................... 37 
2.5.10 Область действия — файл ............................................................... 38 
2.5.11 Пространство имен ........................................................................... 38 
2.5.12 Видимость ......................................................................................... 38 
2.5.13 Время существования ...................................................................... 39 
2.5.14 Статические объекты ....................................................................... 39 
2.5.15 Локальные объекты .......................................................................... 39 
2.5.16 Динамические объекты .................................................................... 40 

2.6 Объявления................................................................................................ 40 

2.6.1 Типы объявлений ................................................................................ 40 
2.6.2 Объявление переменных. ................................................................... 40 
2.6.3 Объявление массивов ......................................................................... 41 
2.6.4 Объявление строк символов .............................................................. 42 
2.6.5 Объявление структур ......................................................................... 42 
2.6.6 Объявления объединений .................................................................. 44 
2.6.7 Объявление собственного типа (typedef) ......................................... 44 
2.6.8 Битовые поля ....................................................................................... 45 

2.7 Функции .................................................................................................... 46 
2.8 Основные операции в Си ......................................................................... 46 

2.8.1 Унарные операции .............................................................................. 46 
2.8.2 Бинарные операции ............................................................................ 47 
2.8.3 Побитовые операции .......................................................................... 47 
2.8.4 Операции сдвига ................................................................................. 48 

2.9 Выражения ................................................................................................ 48 
2.10 Операторы ............................................................................................... 49 

2.10.1 Составной оператор.......................................................................... 49 
2.10.2 Условный оператор .......................................................................... 49 
2.10.3 Оператор while .................................................................................. 52 
2.10.4 Оператор for ...................................................................................... 53 
2.10.5 Оператор do while ............................................................................. 54 
2.10.6 Оператор continue ............................................................................. 55 
2.10.7 Оператор break .................................................................................. 55 
2.10.8 Оператор switch ................................................................................ 56 
2.10.9 Оператор return ................................................................................. 57 
2.10.10 Метки и оператор goto ................................................................... 58 

2.11 Указатели ................................................................................................. 58 

2.11.1 Что такое указатель .......................................................................... 58 
2.11.2 Указатели на массивы ...................................................................... 61 
2.11.3 Указатели и динамическое распределение памяти ....................... 62 
2.11.4 Указатели на структуры ................................................................... 64 
2.11.5 Указатели на функции...................................................................... 66 
2.11.6 Указатели и константы .................................................................... 67 

2.12 Программы и подпрограммы ................................................................ 68 

2.12.1 Функции в Си .................................................................................... 70 

2.13 Препроцессор .......................................................................................... 74 

2.13.1 Директива #include ........................................................................... 75 
2.13.2 Директива #define ............................................................................. 75 
2.13.2 Условная компиляция ...................................................................... 77 

2.3 Механизм реализации языков программирования ............................... 78 

2.3.1 Передача параметров ......................................................................... 80 
2.3.2 Механизм выделения локальной памяти под переменные ............ 82 
2.3.3 Использование ассемблерных вставок ............................................. 83 
2.3.4 Использование регистров .................................................................. 83 
2.3.5 Связь с операционной системой ....................................................... 84 
2.3.6 Описание наиболее часто используемых функций                              
из системных библиотек ............................................................................. 85 

2.4 Технология создания исполняемой программы .................................... 89 

2.4.1 Текстовый редактор ........................................................................... 89 
2.4.2 Компилятор ......................................................................................... 89 
2.4.3 Редактор связей ................................................................................... 90 
2.4.4 Отладчик .............................................................................................. 90 
2.4.5 Помощь ................................................................................................ 91 
2.4.6 Вспомогательные средства ................................................................ 91 
2.4.7 Средства управления проектом ........................................................ 91 

Глава 3. СОБЫТИЙНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ                   
ПРОГРАММИРОВАНИЕ ................................................................................. 92 

Введение .......................................................................................................... 92 
3.1 Графический интерфейс пользователя (GDI) ........................................ 93 
3.2 Программирование функциональности окна ........................................ 97 
3.3 Создание, идентификация и удаление объектов Windows .................. 98 
3.4 Основные типы Windows ......................................................................... 99 
3.5 Структура приложение .......................................................................... 100 
3.6 Главная функция (WinMain) ................................................................. 100 
3.7 Оконная процедура ................................................................................ 102 

3.7.1 Процесс создания окна ..................................................................... 104 
3.7.2 Процесс отображения окна .............................................................. 104 
3.7.3 Процесс завершения работы приложения ..................................... 105 
3.7.4 Процесс обработки сообщений по умолчанию ............................. 105 
3.7.5 Процесс перерисовки окна .............................................................. 107 

3.8 Контекст устройства .............................................................................. 107 

3.8.1 Контекст устройства дисплея .......................................................... 109 
3.8.2 Контекст устройства для работы с принтером .............................. 110 
3.8.3 Контекст устройства для работы с памятью.................................. 111 

3.9 Шрифты и вывод текста ........................................................................ 111 

3.9.1 Компьютерное представление текста ............................................. 112 
3.9.2 Шрифт ................................................................................................ 112 

3.9.3 Вывод текста в Windows .................................................................. 120 

3.10 Вывод фигур и линий ........................................................................... 122 

3.10.1 Функции вывода фигур .................................................................. 124 
3.10.2 Вывод линий ................................................................................... 125 
3.10.3 Вывод кривых (curves) ................................................................... 126 

3.11 Битовые карты (bitmap)........................................................................ 127 
3.12 Работа с клавиатурой ........................................................................... 130 
3.13 Работа с мышкой .................................................................................. 132 

3.13.1 Пример рисование линий (эффект резиновой нити) .................. 133 

3.14 Ресурсы .................................................................................................. 135 

3.14.1 Основные понятия .......................................................................... 135 
3.14.2 Язык описания ресурса .................................................................. 136 
3.14.3 Использование ресурсов ................................................................ 144 

3.15 Процесс обработки WM_COMMAND ............................................... 147 
3.16 Стандартные элементы управления (Control) ................................... 148 

3.16.1 Кнопки (Buttons) ............................................................................. 149 
3.16.2 Статические поля ............................................................................ 150 
3.16.3 Редактируемые поля (Edit) ............................................................ 151 
3.16.4 Перечни ........................................................................................... 152 
3.16.5 Линейки прокрутки ........................................................................ 153 

3.17 Диалоговые панели .............................................................................. 157 

Глава 4. ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ                         
ПРОГРАММИРОВАНИЕ ............................................................................... 159 

Введение ........................................................................................................ 159 
4.1 Объектно-ориентированное программирование на С++ .................... 170 

4.1.1 Простейший ввод/вывод .................................................................. 170 
4.1.2 Понятие ссылки ................................................................................ 171 
4.1.3 Операторы new и delete .................................................................... 176 
4.1.4 Операция разрешения видимости :: ................................................ 179 
4.1.5 Понятие класса .................................................................................. 180 
4.1.6 Указатель this .................................................................................... 182 
4.1.7 Объект ................................................................................................ 182 
4.1.8 Конструктор ...................................................................................... 183 
4.1.9 Деструктор ........................................................................................ 184 
4.1.10 Конструктор копирования ............................................................. 186 
4.1.11 Определение прав доступа к членам объектов класса ............... 188 
4.1.12 Статические члены класса ............................................................. 189 
4.1.13 Наследование .................................................................................. 191 
4.1.14 Дружественные функции и классы ............................................... 198 
4.1.15 Полиморфизм .................................................................................. 198 
4.1.16 Перегрузка операций ...................................................................... 203 
4.1.17 Импорт объектов ............................................................................ 224 
4.1.18 Идентификация объектов во время выполнения (RTTI) ............ 226 

4.1.19 Контейнеры ..................................................................................... 229 
4.1.20 Списки ............................................................................................. 232 
4.1.21 Шаблоны .......................................................................................... 234 
4.1.22 Обработка исключительных ситуаций ......................................... 240 
4.1.23 Потоки ввода/вывода ..................................................................... 243 

4.2 Реализация классов средствами Си ...................................................... 263 
4.3 Реализация объктно-ориентированного подхода для создания 
приложения  в Windows ............................................................................... 266 

ЛИТЕРАТУРА ................................................................................................. 269 

Глава 1. ТЕХНОЛОГИИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ 

 
1.1 Основные термины и определения 
 
Программирование это процесс создания программ для ЭВМ [1]. На 

заре компьютерной эры  программирование воспринималось как искусство 
[2]. Однако, по мере развития систем программирования этот процесс становится все более изученным. Появляются термины методология программирования [3], технология программирования [4–6], наука программирования [7–9] инженерия программного обеспечения [10,11].  Однако, в 
споре о том, что программирование это искусство или наука нет окончательного решения. 

Основным, определяющим элементом современных систем про
граммирования является методология. Методология, как философская категория,  это система принципов и основ организации и построения творческой и практической деятельности [12].  Таким образом, методология 
программирования есть система принципов,  основ организации  и построения программного обеспечения. В настоящее время уже разработано достаточно большое количество методологий. Ниже перечислены наиболее 
известные: 

1) модульное программирование [13,14]; 
2) структурное программирование [15–17]; 
3) логическое программирование [18–20]; 
4) событийно-ориентированное программирование; 
5) объектно-ориентированное программирование [21–24]; 
6) визуальное программирование [25–27]. 
7) функциональное программирование [28–30]; 
8) концептуальное программирование [31]; 
9) доказательное программирование [32]; 
10) мобильное программирование [33, 34]; 
11)  экстремальное программирование [35–37]. 
Исторически, многие методологии развивались параллельно и во
площались в различных технологиях программирования и соответственно 
в системах программирования.  Кроме того, методологии модульного, 
структурного, объектно-ориентированного и визуального программирования — развитие одной ветви, которая имеет универсальный характер применения. Другие, такие как концептуальное, функциональное, логическое 
программирование также носят универсальный характер, но применение 
нашли только в области искусственного интеллекта. 

Важно разграничить методологию и технологии программирования. 

Методология программирования больше отвечает за идейную сторону и 
философский аспект создания программ, в то время как технология базируется на той или иной методологии и несет больше практическую нагруз

ку по созданию программного обеспечения. В рамках одной методологии 
может быть большое количество технологий. Таким примером является 
методология объектно-ориентированного программирования. Технологий, 
поддерживающих объектно-ориентированное программирование, огромное количество. Например, OLE, COM, RUP и др. [38–43].  

Кроме того, методологии программирования можно разделить на два 

класса [44]: тяжелые и гибкие (облегченные).  В первом классе  разработчик воспринимается как элемент методологии, который может быть заменен. Поэтому каждый шаг в  таких методологиях должен быть подробно 
описан. Во втором классе, человек воспринимается как существеннонелинейный элемент методологии [45], а программный код является исходной документацией. В настоящее время наблюдается переход от тяжелых методологий к гибким. 

 
1.2 Жизненный цикл программы 
 
Компьютерные учебные программы можно отнести к сложным про
граммным системам. Это объясняется тем, что, во-первых,  учебный процесс слабо формализуем, во-вторых, сама предметная область может быть 
достаточно сложной для обучения и соответственно для реализации ее модели в компьютерной учебной программе, в-третьих, сложность может 
представлять направленность КУП для определенной группы обучаемых.   

Известно [46], что для сложных программных систем жизненный 

цикл можно представить в виде шести этапов: 

1. Выявление и анализ требований, предъявляемых к компьютерным 

учебным программам. 

2. Определение спецификаций. 
3. Проектирование. 
4. Кодирование. 
5. Тестирование и отладка. 
6. Эксплуатация и сопровождение. 
Рассмотрим каждый этап этого цикла. 
Выявление и анализ требований, как правило, производится с помо
щью системного анализа. Возьмем за основу методику системного анализа, 
представленную в работе [47, 48].  

Эта методика первоначально предполагает выявление всех «заинте
ресованных сторон» — участников проблемной ситуации. На рис. 1 представлены основные целеполагающие системы для КУП. 

Это прежде всего «обучаемый» — конечный пользователь КУП. 

Требования со стороны обучаемого можно разделить на три группы: 

– психолого-педагогические; 
– инженерно-психологические; 
– медицинские. 

Рис. 1 — Основные целеполагающие системы 

 
Психолого-педагогические требования в целом определяют эффек
тивность учебного процесса. Важнейшим требованием здесь является требование «компьютерная учебная программа должна научить». При этом: 

1. КУП должна адаптироваться к физиологическим и психологиче
ским особенностям обучаемого (память, темперамент, реакция, физическое 
и умственное развитие, возраст, зрение, слух). 

2. КУП должна быть основана на деятельностном подходе в форми
ровании  психики, эрудиции и нравственных качеств. 

3. КУП должна обеспечить постоянную и положительную мотива
цию деятельности обучаемого.  

4. КУП должна использовать комбинированные приемы обучения, 

которые развивают и используют как абстрактно-логическое, так и образно-эмоциональное мышление, интуицию обучаемого. 

5. КУП должна впитывать в себя последние достижения в области 

педагогических наук. 

Инженерно-психологические требования определяют интерфейс 

между обучаемым и  КУП. Здесь требования будут следующие: 

1. Простота работы с КУП. 
2. Дружелюбность интерфейса. 
3. Приспособление к требованиям конкретного обучаемого, (напри
мер, настройка цвета и шрифта текста, возможность увеличения шрифта). 

4. Организация комфортного интерфейса. 
Медицинские требования определяют факторы КУП, которые влия
ют на здоровье обучаемого. Эти требования не только определяют влияние 
компьютера на обучаемого, но и влияние самой КУП. Прежде всего, это 
касается зрения, психики и нервной системы. Некоторые требования, 
например время обучения с помощью некоторой КУП для разных групп 
учащихся, определяются федеральными санитарными правилами, нормами 
и гигиеническими нормативами. 

Педагог  непосредственно организует обучение предмета с помощью 

готовой КУП. Запускает при необходимости программу, наблюдает за ходом работы студента, приходит на помощь при возникновении трудностей. 
Регистрирует текущие успехи учащегося.  Основные требования со стороны учителя следующие: 

1. Обеспечение различных форм организации работы с аудиторией — 

от коллективной до полностью индивидуальной с каждым учащимся. 

2. Обеспечение различных видов связи педагога с обучаемыми: 

электронная почта, доски объявлений, переадресация учащегося к учителю 
для личного контакта; вмешательство педагога в ход обучения на любой 
стадии, связь со всеми обучаемыми или с каждым в отдельности; возможность негласного контроля. 

3. Различные формы накопления опыта: протоколирование процесса 

обучения; статистический анализ; регистрация востребуемости тех или 
иных разделов КУП. 

4. Возможность внесения изменений в КУП (по крайней мере, адап
тацию КУП для конкретного вида обучения). 

Важнейшим требованием администрации является повышение эф
фективности процесса обучения с использованием компьютерных учебных 
программ. Здесь эффективность толкуется в самом общем смысле. Т.е. это 
может быть  сокращение прямых и косвенных затрат на образование, или 
повышение качества обучения, или создание комфортной творческой атмосферы педагогического коллектива. Кроме указанных были выявлены 
следующие требования: информационное обеспечение административных 
функций (сбор данных и статистический анализ, составление отчетов); соблюдение требований стандартизации и унификации.  

Основным требованием со стороны технического персонала является 

снижение затрат на эксплуатацию разрабатываемой КУП. Это требование 
предусматривает: 

1) простоту запуска и настройку разрабатываемой КУП; 
2) минимизацию объемов требуемой памяти; 
3) минимизацию времени выполнения; 
4) использование стандартных технических устройств. 
В процессе разработки компьютерной учебной программы  выделя
ются три основные составляющие: психолого-педагогическая, организационно-экономическая и техническая. Психолого-педагогическая составляющая обеспечивает педагогические цели и методы достижения их в разрабатываемой КУП. 

 Организационно-экономическая составляющая обеспечивает реали
зацию и тиражирование данной КУП при заданных финансовых, трудовых 
и временных ограничениях. Техническая составляющая собственно реализует КУП в виде программного, информационного и иных обеспечениях.  

«Разработчики» — довольно большой коллектив специалистов, со
стоящий из программистов, психологов, методистов, художников, музыкантов, звуковых режиссеров, мультипликаторов, сценаристов, экономистов, менеджеров по маркетингу и рекламе, юристов, медиков, специалистов по тестированию, организаторов. Условно всех разработчиков можно 
разделить на 11 групп (см. рис. 2). 

 

 

Рис. 2 — Основные группы разработчиков компьютерных учебных программ 

 
1. Группа методистов определяет цели, содержание и этапы обуче
ния с помощью разрабатываемой КУП, основываясь на последних достижениях психолого-педагогической науки и практики. Определяет педагогическую технологию обучения. Эта группа формирует учебный материал 
для представления ее в КУП, разрабатывает контрольные вопросы и задания, определяет алгоритм оценивания знаний. В состав этой группы входят 
высококвалифицированные эксперты в области преподавания данного 
предмета (раздела знаний), обладающие  большим педагогическим опытом. 

2. Группа психологов обеспечивает разработку разнообразных те
стов состояния здоровья, тестов способностей и достижений. Также эта 
группа решает вопросы разработки эффективного интерфейса между студентом и КУП. 

3. Группа программистов непосредственно реализует КУП. Про
граммистов можно разделить на системных и прикладных. Системные 
программисты обеспечивают интерфейс КУП с вычислительной системой 

конкретного класса компьютера. Прикладные программисты обеспечивают 
разработку отдельных модулей КУП. 

4. Художественная группа обеспечивает компьютерное представле
ние учебного материала. При этом решаются следующие задачи: выбор 
или разработка шрифтов для представления текстовой учебной информации. Ввод, редактирование и форматирование текста. Разработка, ввод и 
редактирование иллюстраций представленных в графической форме. Создание компьютерной анимации и визуальных эффектов. Запись и редактирование видеоклипов или видеофильмов. 

5. Музыкальная группа обеспечивает музыкальное сопровождение, 

разработку и ввод различных звуковых эффектов в КУП. Сопровождение 
подачи учебного материала голосом диктора.  

6. Медицинская группа обеспечивает определение параметров КУП, 

влияющих на здоровье учащихся. Это прежде всего, предполагаемое время 
работы с  данной КУП. 

7. Экономическая группа обеспечивает экономическую обоснован
ность и целесообразность разработки КУП, производит поддержку финансового состояния предприятия при реализации данного проекта. 

8. Группа маркетинга и рекламы обеспечивает разработку стратегии 

рекламной компании, разработку рекламных материалов (роликов, демонстрационных версий, рекламных листков и писем и др.), определение рынков сбыта и цен на разрабатываемую КУП, работу по заключению дилерских соглашений на тиражирование проектируемой КУП. 

9. Юридическая группа обеспечивает правовую поддержку, которая 

включает разработку вопросов правовой защиты всех заинтересованных 
сторон: обучаемого, учителя, администрации и разработчиков. 

10. Тестирующая группа — довольно большая группа разнообраз
ных специалистов, производящая тестирование разрабатываемой КУП. 
Прежде всего, это преподаватели, имеющие опыт работы с подобными 
программами. 

11. Группа управления проектом обеспечивает управление, плани
рование и координацию отдельных этапов разработки компьютерной 
учебной программы. В эту группу входят руководитель проекта, его помощники по отдельным направлениям, технические работники. 

Развитие компьютерной техники привело к ситуации, когда на рынке 

компьютеров для образования осталось всего два типа. Это IBM PC–
подобные и Макинтоши фирмы Apple. Основным требованием для компьютера, предназначенного для обучения, является оснащение его средствами мультимедиа. Другим важным требованием является возможность подключения компьютера в компьютерную сеть Интернет. 

Еще одним важным аспектом с точки зрения реализации КУП явля
ется выбор программной платформы. В настоящее время имеется достаточно много разнообразных операционных систем: MS DOS, Windows 

3.1/95/ NT/2000/2003, Unix, OS/2 и т.д. В настоящее время одной из самых 
распространенных операционных систем, используемых в образовании, 
является ОС Windows. 

Следует также отметить, что развитие компьютерной техники для 

образовательных целей не стоит на месте и в недалеком будущем появятся 
принципиально новые классы компьютеров. Прообразом таких компьютеров являются компьютеры-блокноты. Главные черты новых компьютеров: 

1. Основным устройством ввода будет ручка типа шариковой. Здесь 

компьютер будет распознавать почерк студента. 

2. Экран компьютера будет расположен не вертикально, а горизон
тально. Таким образом, компьютер будет лежать на столе как  обычная 
тетрадь, в которой можно писать и рисовать. 

3. В компьютере будет реализован речевой ввод и вывод информа
ции. 

4. Компьютеры будут оснащены беспроводной связью. 
В целом общество также выдвигает ряд требований к разрабатывае
мой КУП. Это требования соблюдения безопасности использования знаний. Т.е. знания, полученные с помощью данной КУП, не должны использоваться во вред людям и природе. Другим важным требованием является 
повышение культурного уровня обучаемого. Т.е. обучаемый должен получать не только чистые знания по данной конкретной теме, но и выдающиеся примеры приобретения или применения этих знаний. 

После выявления требований необходимо провести их анализ и за
писать спецификацию на разрабатываемую компьютерную учебную программу. Здесь под спецификацией будем понимать описание  компьютерной учебной программы, по которому производится ее проектирование. 
Это описание может быть составлено на естественном языке, или может 
быть использован некоторый формализованный язык.  

В спецификации должно быть записано: платформа и тип компьюте
ра, определен подход к проектированию компьютерной учебной программы, определены виды представления учебного материала (например, использует ли данная КУП аудио- или видео- учебную информацию). Если в 
данной КУП предусматриваются  тесты, то определяются тип вопроса, 
способы ввода ответа и его анализа, определяются способы оценивания 
ответов и их фиксации и т.д. 

Этап проектирования предполагает разработку алгоритмов и инфор
мационной базы, для компьютерного представления учебного материала. 
На этом этапе готовится учебный материал, определяется его структура, 
пишется текст, готовятся иллюстрации, подготавливается видеоматериал, 
подбирается аудиоматериал. Для тестовых программ готовятся вопросы, 
разрабатываются алгоритмы анализа и оценивания ответов. Разрабатываются алгоритмы  представления и предъявления учебной информации. 

Ниже будут подробно рассмотрены конкретные методы проектирования 
для определенного класса компьютерных учебных программ. 

На этапе кодирования непосредственно создается компьютерная 

учебная программа. Кодирование включает создание информационной базы, состоящей из текста, иллюстраций, анимации, аудио- и видео информации. Причем вся эта учебная информация связана в виде некоторой информационной сети. Например, отдельные фрагменты текста, иллюстраций и т.д. представлены в виде отдельных компьютерных страниц 
(кадров), которые в свою очередь могут быть связаны с другими кадрами.  

Алгоритмы, разработанные на этапе проектирования, реализуются 

программно с использованием некоторой инструментальной среды. 

На данном этапе производится комплексная сборка всех модулей 

КУП и отладка программы.  

Тестирование является необходимым и важным этапом создания 

КУП. На данном этапе производится проверка функционирования всех составных частей КУП, определяются реальные характеристики. Первоначально тестируются  отдельные модули программы. Далее производится 
тестирование информационного обеспечения. Производится проверка 
представления и предъявления информации с точки зрения обучения данному предмету, производится определение корректности вопросов и способов их оценивания. Проверяется связанность учебной информации 
(например, все ссылки должны быть на реальные кадры). Далее производится проверка режима ожидания ввода, т.е. всех ситуаций ввода информации со стороны обучаемого. 

 
1.3 Подходы к проектированию программ 
 
Можно выделить два подхода к проектированию КУП, а именно: 
1) кибернетический; 
2) информационный. 
Сущность кибернетического подхода заключается в следующем: 
1. Работа компьютерной учебной программы должна удовлетворять 

общей теории управления. 

2. При реализации этих требований необходимо опираться на пси
хологическую теорию учения. 

Отсюда, основываясь на общей теории управления, предлагается: 
1) указать цели управления (чему учить); 
2) установить исходное состояние управляемого процесса (опреде
лить уровень знаний и способность к восприятию соответствующей учебной информации); 

3) определить программу воздействий, предусматривающую основ
ные переходные состояния процесса от исходного состояния к целевому 
(определить эффективную программу обучения);