Выпускная квалификационная работа по информатике

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
КУЗБАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Факультативный курс
по языку гипертекстовой разметки XML
Выпускная квалификационная работа
по информатике
студентки 5 курса группы ИА-05-01 ФМФ
Ханцис Елены Владимировны
____________
(подпись)
К защите рекомендую
Научный руководитель
зав. Кафедрой ТиМПИ, к.п.н.,
ст. преподаватель
Доцент М.С. Можаров
кафедры ТиМПИ
_________________
Шеремет А.Н.
(подпись)
____________
(подпись)
«____» _______2010г.
Работа защищена в ГАК
«____» _______2010г.
Председатель ГАК
____________(подпись)
Новокузнецк, 2010
Оглавление
Введение……………………………………………………………………………...4
1. Теоретические основы изучения гипертекстовой разметки……………….7
1.1.
Что такое XML…………………………………………………………….7
1.2.
Для чего нужен XML……………………………………………………...9
1.3.
Структура XML – документа……………………………………………12
1.4.
Правила создания XML – документа…………………………………...13
1.5.
DTD документ……………………………………………………………15
1.6.
Написание определений DTD: общие принципы……………………...17
1.7.
Объявление элементов в DTD…………………………………………...20
1.8.
Объявление атрибутов в DTD. Связь документа с определенным
DTD..............................................................................................................22
1.9.
Создание XML – документа……………………………………………..25
1.10. Конструкции языка………………………………………………………27
1.11. Валидный XML – документ……………………………………………..33
1.12. Синтаксис…………………………………………………………………34
1.13. Язык XLink……………………………………………………………….37
1.14. Отображение XML во всемирной паутине……………………………..41
2. Практические основы изучения гипертекстовой разметки……………….47
2.1.
Лабораторная работа 1…………………………………………………...47
2.2.
Лабораторная работа 2…………………………………………………...48
2.3.
Лабораторная работа 3…………………………………………………...49
2.4.
Лабораторная работа 4…………………………………………………...50
2.5.
Лабораторная работа 5…………………………………………………...51
2.6.
Лабораторная работа 6…………………………………………………...52
2.7.
Лабораторная работа 7…………………………………………………...53
2.8.
Лабораторная работа 8…………………………………………………...54
2.9.
Лабораторная работа 9…………………………………………………...55
2
2.10. Лабораторная работа 10………………………………………………….56
2.11. Контрольная работа……………………………………………………...57
Заключение………………………………………………………………………….61
Литература………………………………………………………………………….62
3
Введение
Актуальность данной темы - XML привлек к себе уже достаточно
много внимания со стороны разработчиков и пользователей Интернет. Сегодня
количество
приверженцев
этой
новой
технологии
возрастает
также
стремительно, как и число сообщений об очередных взятых ею преградах на
пути к всеобщему признанию. Международная организация W3C утвердила
спецификацию "Extensible Markup Language (XML)". В начале февраля 1998 г. и
отдельные компоненты этого языка находятся еще в стадии доработки, уже
сегодня появляются новые языки, созданные на основе XML, возникают
многочисленные Web-сервера, использующие эту технологию для организации,
хранящейся на них информации. Мир Интернет вокруг нас в очередной раз
преображается, и мы можем стать участниками этого процесса уже сегодня.
XML имеет ряд достоинств: поддерживает Юникод; в формате XML
могут быть описаны такие структуры данных как записи, списки и деревья;
имеет строго определённый синтаксис и требования к анализу, что позволяет
ему оставаться простым, эффективным и непротиворечивым; формат,
основанный на международных стандартах; представляет собой простой текст,
свободный от лицензирования и каких-либо ограничений; не зависит от
платформы; является подмножеством SGML (который используется с 1986
года).
поддерживается
на
низком
аппаратном,
микропрограммном
и
программном уровнях в современных аппаратных решениях.
Цель данной работы – создание факультативного курса по языку
гипертекстовой разметки XML.
Задачи:
 Отобрать необходимую литературу
 Проанализировать данные источники
 Структурировать материал
4
Целевая аудитория – Планирование данного курса в средней школе на
базовом уровне ориентировано на 16 часов по 2 часа в неделю в 9 классах. В
рамках темы разработка web-программ с использованием языка гипертекстовой
разметки,
которая
является
одной
из
составляющих
тем
раздела
Телекоммуникационные технологии.
Поурочное планирование
№
Название урока
Тип урока
Количество
часов
1.1. Что такое XML.
1
1.2. Для чего нужен XML.
1.3. Структура XML – документа.
лекция
2
лекция
2
лекция
2
лекция
2
1.4. Правила создания XML – документа.
1.5. DTD документ
1.6. Написание определений DTD: общие
2
принципы
1.7. Объявление элементов
1.8. Объявление атрибутов. Связь документа
с определенным DTD
1.9. Создание XML документа
3
1.10. Конструкции языка.
1.11. Валидный документ
1.12. Синтаксис.
4
1.13. Язык XLink.
1.14.Отображение
XML
во
всемирной
паутине
5
Лабораторная работа 1
5
Лабораторная работа 2
Лабораторная работа 3
практика
2
практика
2
практика
2
практика
2
Лабораторная работа 4
Лабораторная работа 5
6
Лабораторная работа 6
Лабораторная работа 7
7
Лабораторная работа 8
Лабораторная работа 9
Лабораторная работа 10
8
Контрольная работа
Требования к аппаратному обеспечению
В
процессе
изучения
темы
потребуется
компьютерный
класс,
оснащённый компьютерами на базе процессоров от Pentium II, имеющих не
менее 64 Мб ОЗУ и частотой
200 МГц и выше, на которых установлено
следующее программное обеспечение: операционная система Linux, ,браузер
Mozilla Firefox, простой редактор Web-страниц (Kwrite, Write).
6
2. Практические основы изучения гипертекстовой разметки XML
2.1. Лабораторная работа 1
1. Запустите приложение “Kwite” (меню KDE - Служебные-текстовый
редактор Kwrite)
2. В заголовке документа объявите XML, в котором укажите язык разметки
документа, номер его версии и кодировку.
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
3. Опишите следующую бюллетень.
Бюллетень
Компьютерное оборудование
Программное обеспечение
Системный блок
Операционные системы
Монитор
Прикладные программы
Клавиатура
Принтер
3. Сохраните файл в своей папке под именем Lab1.
4. Откройте документ Lab1 с помощью браузера Mozilla.
Вид источника:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<bulleten>
<subject>Бюллетень</subject>
<title>Компьютерное оборудование</title>
<sub_title>Системный блок</sub_title>
<sub_title>Монитор</sub_title>
<sub_title>Клавиатура</sub_title>
<sub_title>Принтер</sub_title>
<title>Программное обеспечение</title>
<sub_title>Операционные системы</sub_title>
<sub_title>Прикладные программы</sub_title></bulleten>
7
2.2. Лабораторная работа 2
1. Откройте с помощью текстового редактора Kwrite документ lab1.
2. Создайте DTD документ, для этого после строки
<?xml encoding="Utf-8"?>
введите следующий листинг:
<!DOCTYPE bulleten
[
<!ELEMENT BULLETEN (SUBJECT, TITLT, SUB_TITLE)>
<!ELEMENT SUBJECT (#PCDATA)>
<!ELEMENT TITLE (#PCDATA)>
<!ELEMENT SUB_TITLE (#PCDATA)>
]
>
3. Сохраните документ.
4. Откройте документ Lab1 с помощью браузера и просмотрите результат.
8
2.3. Лабораторная работа 3
Создайте таблицу стилей (основную) к документу Lab1.
1. Откройте приложение KWrite.
2. Создайте таблицу стилей следующим образом:
/*style.css*/
bulleten { display: inline }
subject, title,sub_title { display: block }
3. Сохраните документ под именем style.css
4. Откройте документ Lab1 и добавьте следующую строку:
<?xml-stylesheet href="style.css" type="text/css"?>
5. Сохраните документ.
6. Посмотрите полученный результат
9
2.4. Лабораторная работа 4
Создайте таблицу стилей (modern) к документу Lab1.
1. Откройте приложение KWrite.
2. Создайте таблицу стилей следующим образом:
/* modern.css */
subject { font-family: sans-serif; background: white; color: black }
title { margin: 1em; color: red }
sub_title { text-align: centre; margin-bottom: 2em }
3. Сохраните документ под именем modern.css
4. Откройте документ Lab1 и добавьте следующую строку:
<?xml-stylesheet href="modern.css" title="Modern" media="screen"
type="text/css"?>
7. Сохраните документ.
8. Посмотрите полученный результат
10
2.5. Лабораторная работа 5
Создайте таблицу стилей (modern) к документу Lab1.
1. Откройте приложение KWrite.
2. Создайте таблицу стилей следующим образом:
/* classic.css */
subject { font-family: serif; background: yellow; color: #003 }
sub_title { font-size: large; margin: 1em 0 }
title { font-size: x-large; margin-bottom: 1em }
bulleten { text-indent: 3em; text-align: justify }
bulleten { font-style: Arial blac}
3. Сохраните документ под именем classic.css
4. Откройте документ Lab1 и добавьте следующую строку:
<?xml-stylesheet href="modern.css" title="Modern" media="screen"
type="text/css"?>
9. Сохраните документ.
10.Просмотрите полученный результат
11
2.6. Лабораторная работа 6
Создайте гиперссылки в документе Lab1 для системного блока
1. Откройте текстовый редактор Kwrite
2. Ведите определение для системного блока.
3. Сохраните документ под именем Системный блок. xml
4. Откройте документ Lab1.
5. Запишите после тэга sub_title (системный блок):
<html:A xmlns:html='http://www.w3c.org/TR/REC-html40/'
HREF='I:\лбараторные\системный блок.xml'>
Системный блок
</html:A>
6. Сохраните документ.
7. Аналогично сделайте гиперссылки для Монитора, Клавиатуры, Принтера,
ОС, прикладных программ.
8. Просмотрите полученный результат
Примечание:
Системный блок - функциональный элемент, защищающий внутренние
компоненты ПК от внешнего воздействия и механических повреждений.
Монитор - устройство отображения визуальной (зрительной) информации.
Клавиатура – основное устройство ввода информации в компьютер и
управления им.
Принтер – устройство для вывода текстовой или графической информации на
бумагу или специальную пленку.
Операционная система - базовый набор функций, обеспечивающий управление
аппаратными средствами компьютера.
Прикладные программы - реализует обработку данных в определенной области
применения.
12
2.7. Лабораторная работа 7
1. Откройте текстовый редактор Kwrite
2. На языке xml опишите следующее:
Появление и развитие информатики
Термин информатика возник в 60-х гг. во Франции для названия области,
занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью
электронных вычислительных машин. Французский термин informatigue
образован путем слияния слов information и automatigue и означает
«информационная
автоматика
или
автоматизированная
переработка
в
информации». В англоязычных странах этому термину соответствует синоним
computer science (наука о компьютерной технике).
13
2.8. Лабораторная 8
1. Откройте текстовый редактор Kwrite
2. На языке xml опишите следующее:
 Встреча с Петровым В.С., который проживает по адресу Ул. Ленина д.25
состоится 21 февраля в 12.00. Контактный телефон 956321, звонить после 17.00.
 Встреча с Григорьевой Т.М., проживающая по адресу Пр. Пионерский 5,
состоится 25 февраля в 10.00. Контактный телефон 943685.
 В 12.40 позвонить Иванову В.П., предупредить о встрече, которая состоится
20 марта в 10.00 по адресу Пр. Строителей 26.
 18 февраля - 12 мая выставка живописи, графики, декоративно-прикладного
искусства, фотографии в салоне «Художник», ул. Спартака 14 тел. 747327.
 25 февраля - 12 мая фотовыставка «Старый город», Кузнецкая крепость, тел.
360092, часы работы с 10.00 до 17.00.
 31 марта по 12 мая выставка «Русское искусство» в Художественном музее,
ул. Кирова 62, тел.77 74 85.
14
2.9. Лабораторная работа 9
Самостоятельно создайте xml документ, чтобы он выглядел как на рис.1
Для ссылок используйте примечание.
Рис1
Примечание:
OpenOffice.org Calc - программа из пакета предназначенная для обработки
электронных таблиц.
Адрес ячейки состоит из буквенного названия столбца и номера строки.
Аргумент функции - независимая переменная, от значений которой зависят
значения функции.
Арифметических операций - выполняют определенные арифметические
действия над числовыми данными: складывать, вычитать, умножать, делить.
Логические функции - логические выражения используются для записи
условий, в которых сравниваются числа, функции, формулы, текстовые или
логические значения.
Математические и тригонометрические функции - Применение этих
функций позволяет значительно ускорить и упростить процесс вычислений. В
качестве аргументов математических функций выступают, как правило,
числовые значения.
15
2.10. Лабораторная 10
Ответьте на вопросы:
1. Что такое XML?
2. Что такое DTD?
3. Какие основные правила создания XML документа?
4. Что означает элемент * в DTD документах?
5. Как записываются комментарии?
6. Что значит валидный документ?
7. Сравните следующие два примера и определите какой из них записан не
верно и объясните почему.
Пример 1
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<subject pen="красный">
<from>Петя</from>
<to>Сергей</to>
</subject>
Пример 2
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<from>Петя</from>
<subject pen=красный>
<to>Сергей</to>
</subject>
8. Что такое XLink?
9. Что такое CSS?
10.Что такое W3C?
16
Контрольная работа
1 Вариант
1. Выберите правильно записанный тэг
а) <flower>цветок</ flower >
б) <flower>цветок< flower >
в) </flower>цветок< flower >
г) <flower цветок flower >
2. Декларации типа элемента
а) ATTLIST
б) ENTITY
в) NOTATION
г) ELEMENT
3. Элемент или список может встретится один или несколько раз
а) ?
б) *
в) +
г) !
4. Комментарий является любая область данных, заключенная между
последовательностями символов
а) <!-- и --!>
б) <!- и ->
в) <!-- и -->
г) <-- и -->
5. Выберите правильно записанную гиперссылку
а) <html:A xmlns:html='http://www.w3c.org/TR/REC-html40/'
HREF='I:\лбараторные\buy.xml'>
б) <html:A xmlns:html= 'I:\лбараторные\buy.xml'
HREF='http://www.w3c.org/TR/REC-html40/'>
в) <HREF='I:\лбараторные\buy.xml'
html:A xmlns:html='http://www.w3c.org/TR/REC-html40/'>
г) <html: 'I:\лбараторные\buy.xml' = 'http://www.w3c.org/TR/REC-html40/'
HREF= A xmlns:html >
6. CSS используется для
а) задания гиперссылки
б) определения набора действительных элементов
17
в) задания цветов, шрифтов и т.д.
г) описания грамматики других языков
7. Имя непроверяемой анализатором сущности объявленных в этом же
описании DTD.
а) ENTITY
б) CDATA
в) IOPEF
г) ID
8. XLink это
а) таблица стилей
б) один из элементов секции CDATA
в) тип атрибута
г) гипертекст
9. Каждый открывающий тэг, определяющий некоторую область данных в
документе обязательно должен иметь
а) кавычки
б) круглые скобки
в) квадратные скобки
г) закрывающие угловые скобки
10. Строка не может содержать символ _______, если это не ссылка на символ
или примитив.
а)*
б) /
в) %
г) &
11. Создать с помощью гипертекстовой разметки XML глоссарий, используя
вопросы лабораторной 9.
18
2 Вариант
1. Любой XML документ должен всегда начинаться с инструкции
а) <?xml>
б) <xml>
в) <?xml?>
г) <xml?>
2. Декларация повторно используемого содержания
а) ATTLIST
б) ENTITY
в) NOTATION
г) ELEMENT
3. Элемент или список может встретиться нуль или несколько раз
а) ?
б) !
в) +
г) *
4. Описание атрибута состоит из
а) имени атрибута, вслед за которым идет знак равенство и значение
атрибута
б) имени и значения атрибута
в) равенства и значения атрибута
г) равенства и имени атрибута
5. Свойство href для сцепления элемента
а) BUTTON
б) APPLET
в) А
г) DIV
6. CSS это
а) таблица стилей
19
б) гиперссылка
в) формат для сохранения XML документа
г) один из атрибутов связующих элементов XLink.
7. Строка символов
а) ENTITY
б) CDATA
в) IOPEF
г) ID
8. Гипертекст
а) CSS
б) DTD
в) W3C
г) XLink
9. Вся информация, располагающаяся между
а) кавычками
б) круглыми скобками
в) начальным и конечными тэгами
г) закрывающими угловыми скобками
10. Существует два способа контроля правильности XML - документа:
а) DTD – определения
б) CSS
в) Схемы данных
г) W3C
11. Создать с помощью гипертекстовой разметки XML глоссарий, используя
вопросы лабораторной 9.
Ответы:
Номер
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1 вариант
а
г
в
а
а
в
а
г
г
г
2 вариант
в
б
г
а
в
а
б
г
в
а, в
вопроса
20
Заключение
В данной работе представлены теоретическая и практическая часть
факультативного курса по языку гипертекстовой разметки XML. Теоретическая
часть содержит лекционный материал, практическая часть - лабораторные
работы, которые позволяют научиться создавать гипертекстовую разметку, а
так же итоговую контрольную работу по вариантам (2 варианта).
Таким образом, XML-документ представляет собой обычный текстовый
файл, в котором при помощи специальных маркеров создаются элементы
данных, последовательность и вложенность которых определяет структуру
документа и его содержание. Основным достоинством XML документов
является то, что при относительно простом способе создания и обработки
(обычный текст может редактироваться любым тестовым процессором и
обрабатываться стандартными XML анализаторами), они позволяют создавать
структурированную информацию, которую хорошо "понимают" компьютеры.
В дальнейшем планируется преобразовать данный курс в электронный
учебник.
21
Литература
Книга (одного автора)
1. Рэй Эрик. Изучаем XML, базовый курс, 3-е издание: - M: издательский дом
«Символ плюс», 2001. – 408с.
2. Холзнер С. XML. Энциклопедия, 2-е издание – СПб.: Питер, 2004. – 1101с.
3. Шеперд Деван, освой самостоятельно XML за 21 день, 2-е издание: пер. с
англ. – M: издательский дом «Вильямс», 2002. – 434с.
Книга (четырех авторов)
4. Хантер Дэвид. XML базовый курс, / Дэвид Хантер, Джефф Рафтер, Джо
Фаусетт, Эрик ван дер Влист . - 4-е издание: - СПб.: Питер, 2005. – 1344с.
Электронный ресурс (одного автора)
5. Бешенов Алексей. Как добавить стиль к XML [Электронный ресурс] / А.
Бешенов – Электрон. Текстовые данные – СП-б.,3.08.2007 – Режим доступа
http://beshenov.ru/styling-xml.html
6. Лец Станислав. Язык XML – практическое введение [Электронный ресурс]
– С. Лец – Электрон. Текстовые данные – СП-б.,1998. – Режим доступа
http://www.gigasite.info/XML/index.html
7. Основы XML [Электронный ресурс] / INTUIT.ru::Интернет-Университет
Информационных Технологий - дистанционное образование – Электрон.
Текстовые
данные
–
СП-б.,
2003
-
2010
–
Режим
доступа
http://www.intuit.ru/department/internet/xml/1/
8. Печерский Александр. Язык XML – практическое введение [Электронный
ресурс] / А. Печерский – Электрон. Текстовые данные – СП-б.,1998. –
Режим доступа http://www.citforum.ru/internet/xml/index.shtml
9. Сычев Алексей. Пособие по XML перевод с английского [Электронный
ресурс] / А. Сычев – Электрон. Текстовые данные – СП-б. – Режим доступа
http://sytchev.ru/xml.index
22