ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

«Готовимся к сдаче ГИА!»

Подготовил:

Котельников Олег, учащийся 10А класса,

Куратор проекта:

Мохов Дмитрий Васильевич, учитель информатики лицея №150

г. Санкт-Петербург

2023–2024 уч.г.

Содержание

1. Паспорт проекта 3

2. Введение 5

3. Теоретическая часть 5

Техническое задание 5

Сервер 5

Фреймворк 5

Библиотека 6

Техническое задание 6

Платформа 6

Архитектура 8

Безопасность 10

4. Практическая часть 12

Результаты работы 12

Описание продукта 12

5. Выводы 14

6. Приложение. 15

7. Используемая литература 16

1. Паспорт проекта

1. Тема: «Готовимся к сдаче ГИА».
2. Тип проекта: инженерно-конструкторский.
3. Куратор проекта: Мохов Дмитрий Васильевич, учитель информатики СПб ГБОУ лицея №150.
4. Противоречие: возникает между необходимостью в качественной платформе по подготовке к экзаменам и отсутствием таких платформ.
5. Проблема: как удовлетворить потребность подготовки к экзаменам с помощью веб-платформ.
6. Цель: сформулировать недостатки платформ по подготовке к ГИА и предложить решение в формате веб-приложения.
7. Задачи:

1. Проанализировать желаемые требования учителей и учащихся к платформе
2. Определится с используемыми технологиями
3. Составить ТЗ, которое будет учитывать необходимые требования
4. Разработать архитектуру ПО
5. Разработать ПО
6. Протестировать и развернуть на сервере ПО

8. SWOT-анализ проекта

9. Аналоговый анализ

2. Введение

Подготовка учеников к сдаче экзаменов всегда была актуальной проблемой. Ежегодно около 1,6 миллионов человек сдают государственные экзамены по всей стране. При этом, к сожалению, школьной подготовки многим оказывается недостаточно, поэтому около 75% прибегают к самостоятельной, внеурочной подготовке.

Это доказывает актуальность и необходимость, в частности, в платформах для дополнительной подготовки. Наиболее удобным и популярным ресурсом является “Сдам ГИА” ( ). Однако у этого приложения существует ряд существенных недостатков. Вывив и решив ряд проблем, подготовка учащихся станет проще и эффективнее.

3. Теоретическая часть

Архитектура программного обеспечения — это совокупность важнейших решений об организации программной системы, которая включает в себя

выбор структурных элементов и их интерфейсов, с помощью которых составлена система, а также их поведения в рамках сотрудничества структурных элементов; соединение выбранных элементов структуры и поведения во всё более крупные системы; архитектурный стиль, который направляет всю организацию — все элементы, их интерфейсы, их сотрудничество и их соединение.

Техническое задание (далее - ТЗ) — это документ или несколько документов, определяющих цель, структуру, свойства и методы какого-либо проекта.

Клиент — та программа, с которой работает пользователь, и взаимодействует с сервером.

Сервер — мощный компьютер, на котором хранится само приложение.

Пользователь взаимодействует с ним через клиентское приложение.

Фреймворк — это готовая основа, которая упрощает создание приложений.

Библиотека — это организованный сборник предварительно написанного кода, который разработчики могут использовать для добавления функций и возможностей в свои программы без необходимости писать этот код с нуля.

Техническое задание

В основе любого успешного проекта лежит грамотное техническое задание. Оно должно охватывать функциональные (описывают, что система должна делать, например, какие функции и задачи она должна выполнять) и нефункциональные требования (определяют, как система должна работать, например, ее производительность, надежность и удобство использования).

Основываясь на социальном опросе учеников и учителей из школы №514, было составлено следующее техническое задание.

Платформа

Выбор правильной платформы для приложения имеет решающее значение для его успеха. Платформа определяет набор доступных функций, возможности масштабирования, совместимость с устройствами и общую стоимость разработки и обслуживания. Тщательный выбор платформы гарантирует, что приложение будет соответствовать техническим требованиям, целевой аудитории и бизнес-целям, обеспечивая оптимальную производительность и пользовательский опыт. Для создания продукта проекта была выбрана web-платформа. Это позволило получить ряд преимуществ.

• Кроссплатформенность: взаимодействовать с приложением могут пользователи и мобильных устройств, и персональных компьютеров
• Доступность: для работы с приложением пользователям не придется ничего устанавливать

Однако у веб-приложений есть большой минус – это автономность: приложение недоступно без доступа к интернету.

Архитектура

Архитектура приложения является основой его структуры и дизайна. Хорошо продуманная архитектура обеспечивает модульность, масштабируемость, надежность и удобство обслуживания приложения. Она определяет, как различные компоненты приложения взаимодействуют друг с другом, и служит планом для разработки и внедрения приложения. Четко определенная архитектура позволяет разработчикам легко понимать, модифицировать и расширять приложение, обеспечивая его долгосрочную жизнеспособность и соответствие меняющимся требованиям. Почти всем web-приложениям характерен клиент-сервисный стиль архитектуры, этот продукт не стал исключением.

К его преимуществам можно отнести:

• Дешевизну: один мощный сервер дешевле 100+ мощных клиентских машин.
• Разделение обязанностей: Клиентская часть отвечает за представление и взаимодействие с пользователем, в то время как серверная часть управляет бизнес-логикой и доступом к данным. Это позволяет лучше организовать код и разделить задачи между разработчиками.
• Скорость: Передача логики на клиентскую сторону может уменьшить нагрузку на сервер и улучшить скорость отклика для пользователей, так как многие операции могут выполняться на стороне клиента без необходимости отправлять запросы на сервер.
• Безопасность: данные хранятся на сервере, что делает невозможным физический доступ у ним.

Недостатки:

• Неустойчивость: в случае неисправности сервера, доступ к приложению потеряют сразу все пользователи. Однако, эта проблема решается созданием реплик, – копий приложений.

  ---

Безопасность

Безопасность веб-приложений имеет решающее значение для защиты конфиденциальных данных пользователей, предотвращения несанкционированного доступа и поддержания целостности приложения. Сильные меры безопасности обеспечивают доверие пользователей и защищают репутацию организации, предотвращая нарушения безопасности и утечки данных. Продукт проекта, реализованный с использованием концепций и технологий, таких как OAuth2, JWT и Spring Security Framework, обеспечивает сильный уровень безопасности для веб-приложения.

Рассмотрим подробнее, как каждая из этих концепций и технологий способствует защите нашего веб-приложения:

• OAuth2: Этот протокол предоставляет стандартную аутентификацию и авторизацию для веб-приложений. Он позволяет пользователям предоставлять доступ к своим данным на сторонних ресурсах без необходимости передавать свои учетные данные. Путем делегирования авторизации OAuth2 обеспечивает безопасность, минимизируя риск утечки учетных данных.
• JWT (JSON Web Token): JWT — это компактный и самостоятельный способ представления информации об аутентификации и авторизации между двумя сторонами. Он содержит все необходимые данные о пользователе и его правах, закодированные в токен. JWT обеспечивает безопасность за счет возможности проверки подлинности токена и защиты от подделки.
• Spring Security Framework: Spring Security — это мощный и гибкий инструмент для обеспечения аутентификации и авторизации в приложениях на основе Spring. Он предоставляет различные механизмы аутентификации, включая поддержку различных типов аутентификации, таких как базовая аутентификация, OAuth, JWT и другие. Spring Security также обеспечивает защиту от различных видов атак, таких как CSRF (межсайтовая подделка запроса) и XSS (межсайтовый скриптинг).

Комбинация этих концепций и технологий обеспечивает надежный уровень безопасности для веб-приложения. Уровень защиты, реализованный мной - был сочтен адекватным для его целей и требований безопасности.

Инструменты

Разработка велась на протяжении года, и использовались следующее программное обеспечение и технологии:

• IntelliJ IDEA – среда разработки, созданная компанией JetBrains.
• Java – язык программирования, принадлежащий компании Oracle.
• Spring framework v6 – открытый набор библиотек для разработки серверных web-приложений.
• HTML 5 – инструмент для создания гипертекстовой разметки страниц в браузере.
• CSS 3 – каскадные таблицы стилей. Используются для стилизации страниц в браузере.
• JavaScript – язык программирования, исполняемый в браузере.
• Git & GitHub – система контроля версий, предназначенная для облегчения разработки, повышения ее надежности.
• Docker – инструмент, предназначенный для упрощения процедуры развертывания приложения на сервере.
• PostgreSQL - база данных, которую отличают ее скорость и надежность.

4. Практическая часть

Работа над проектом заняла значительное количество времени, охватывая длительный период создания, дизайна, разработки и тестирования. В течение этого времени я направил усилия созданию стабильного, безопасного и функционального веб-приложения, соответствующего высоким стандартам качества.

Продолжительный процесс разработки позволил мне уделить должное внимание каждому аспекту проекта, начиная с архитектуры и дизайна, и заканчивая тщательным тестированием и оптимизацией. В течение этого времени были реализованы и интегрированы различные концепции и технологии.

Важно отметить, что продолжительный процесс разработки также позволил мне адаптироваться к изменяющимся требованиям и вызовам, которые могли возникнуть в ходе работы над проектом. Это позволило создать веб-приложение, которое не только соответствует исходным требованиям и ожиданиям, но и готово к дальнейшему развитию.

Результаты работы

Исходный код моего проекта находится на серверах GitHub, по адресу .

Готовое web-приложение можно найти по адресу .

Описание продукта

Интерфейс

Платформа предоставляет интуитивно понятную структуру приложения, что позволяет пользователям быстрее разобраться в приложении. Это, в свою очередь, ускоряет и облегчает процесс обучения.

Статистика

Продукт предоставляет полную статистику о выполнении заданий, позволяя пользователям следить за своим прогрессом. Это помогает выявить слабые места и проблемные темы, что позволяет адаптировать программу обучения и уделить больше внимания наиболее важным аспектам подготовки к ГИА. Кроме того, красочные диаграммы привносят в процесс обучения элементы игры, что помогает сильнее вовлечься в процесс обучения.

Генератор заданий.

Проект создает задания с помощью специального алгоритма. Его особенность заключается в том, что приложение не использует определенную базу заданий, а создает новое и уникальное при каждом запросе. Это позволяет ученикам получить обширный практический опыт и уверенность перед экзаменом, а также разнообразить учебный процесс.

Удобство архитектуры.

Приложение обеспечивает легкость добавления новых типов заданий, что особенно важно в контексте изменяющихся требований и форматов экзамена. Это позволяет быстро адаптировать платформу под последние обновления и требования ГИА, обеспечивая актуальность и эффективность подготовки учеников.

5. Выводы

Разработанный мной проект платформы представляет собой инновационную платформу, разработанную с целью обеспечить учащимся максимально эффективную подготовку к ГИА, соответствуя самым современным стандартам обучения. Используя передовые технологии и современные библиотеки, приложение обеспечивает пользователям доступ к разнообразным учебным материалам, интерактивным заданиям и персонализированным рекомендациям для оптимального обучения.

В целом, продукт является не просто образовательной платформой, а инновационным инструментом для достижения успеха в процессе подготовки к ГИА. Благодаря современным технологиям, высокому уровню защиты и персонализированному подходу, он обеспечивает учащимся эффективное и комфортное обучение, помогая им достичь высоких результатов.

Поставленные цели проекта достигнуты, платформа создана и запущена.

6. Приложение.

7. Используемая литература

• https://
• https://
• https://
• https://
• https://
• https://
• https://
• https://
• https://