УДК 004.43

Истомин А.В.
аспирант каф. СУТИ РУТ (МИИТ), 1 курс
г. Москва, РФ
Научный руководитель: Горелик А.В.
д.т.н., профессор, зав. каф. СУТИ РУТ(МИИТ)
г. Москва, РФ

ПЕРСПЕКТИВА ПРИМЕНЕНИЯ ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ JAVA ДЛЯ СОЗДАНИЯ АНИМИРОВАННОГО ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ЦЕЛЯХ

Аннотация

В статье анализируется перспектива создания программного обеспечения для демонстрации работы релейных схем железнодорожной автоматики и телемеханики в образовательном процессе на языке программирования Java. Рассматриваемый язык, являясь объектно-ориентированным языком программирования, позволит эффективно разделить задачи по написанию программного кода с его последующим внедрением на отдельные методы для успешной отладки и устранения ошибок. Среди преимуществ использования Java стоит выделить легкое изучение основ семантики и синтаксиса, возможность разделения крупных частей кода в отдельные классы и методы, а также использование возможностей JavaFX для создания уникальных графических пользовательских интерфейсов.
К результатам отнесём рассмотренный в статье пример создания программного продукта для изучения работы релейной схемы железнодорожной автоматики и телемеханики.

Ключевые слова

Java, железнодорожная автоматика и телемеханика, релейные электрические схемы, объектно-ориентированное программирование, JavaFX, программное обеспечение

В наше время перед обществом стоят задачи эффективного использования человеческого ресурса – его времени и внимания. Случается так, что ознакомленная информация в текстовом виде либо была плохо усвоена человеком, либо не усвоена вовсе. Создание анимированных программных продуктов с возможностью влияния на работу программы позволит не только поддержать интерес человека к изучаемой теме, но и сэкономить время на попытки осмыслить материал. Для внедрения в учебный или производственный процесс используют множества языков программирования, одним из которых является Java.
Язык программирования Java является объектно-ориентированным языком программирования, основанном на четырех принципах: инкапсуляция, абстракция, полиморфизм и наследование [1].
Программист, разрабатывая программный код, работает с набором переменных, объединенных в классы, методы и функции. Зачастую стандартных библиотек недостаточно для комфортной работы. Например, для ведения данных в Microsoft Office Excel рекомендуется использовать открытую библиотеку Apache POI [2].
Несмотря на то, что Java предпочтительнее для создания мобильных приложений, также язык применяется для создания баз данных, приложений и веб-сервисов [3]. Не обошли стороной финансовый сектор и IT-услуги.
К перспективам следует отметить высокую популярность языка Java. Согласно индексу TIOBO [4] за июль 2021 года среди поисковых запросов уверенное лидерство принадлежит трем языкам программирования – C, Java и Python с небольшой разницей в доли процента.

На рисунке 1 приведен пример программного кода.

Следует отметить интуитивно понятные наименования методов и логичный принцип их работы.
Для создания графического пользовательского интерфейса удобно использовать возможности платформы JavaFX [5], позволяющей вручную добавлять элементы на панели, изменять их размеры, задавать свойства и методы. После работы со сторонними программами, например, SceneBuilder, изменения в главный код вносятся автоматически.
Для примера возьмем принцип работы интерактивной схемы блоков дешифратора типа ДА [6]. Пользователь выбирает один из двух режимов работы (рисунок 2) – учебный или режим реального времени, в зависимости от которого происходит либо подробная работы релейной схемы, либо работа схемы с возможностью менять контакты реле в произвольный момент времени. После изучения необходимого теоретического материала, учащемуся предлагается протестировать работы схемы в одном из режимов, переключить контакты в заданный промежуток времени и сравнить изменения в работы дешифратора типа ДА. Для удобства работы приложение имеет возможность произвольно сохранить вид схемы для дальнейшего сравнительного анализа.

Рисунок 2. Работа в учебном режиме – реле 1 встало под ток

Демонстрация работы схемы блоков дешифратора типа ДА – хороший пример возможностей языка программирования Java для создания программного продукта в образовательных целях. В будущем, аналогичным образом можно смоделировать работу электропитающих установок. Также программа, написанная на языке программирования Java, имеет низкие системные требования и запускается двойным нажатием на исполняемый файл формата .exe

Список использованной литературы

1. Г. Шилдт Java 8. Полное руководство. 9-е изд.: Пер. с анг. – М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2015. – 1376 с.
2. Apache POI – the Java API for Microsoft Documents: [сайт]. URL: https://poi.apache.org/ (дата обращения: 08.08.2021).
3. A Picture of Java in 2020 | The IntelliJ IDEA Blog: [сайт]. URL: https://blog.jetbrains.com/idea/2020/09/a-picture-of-java-in-2020/ (дата обращения: 08.08.2021).
4. TIOBE Index for August 2021: [сайт]. URL: https://tiobe.com/tiobe-index/ (дата обращения: 08.08.2021).
5. JavaFX: [сайт]. URL: https://openjfx.io/ (дата обращения: 09.08.2021).
6. Дешифратор кодовый автоблокировки переменного тока типа ДА [Текст]: техническое описание и руководство по эксплуатации : 573.42.67 ТО / СССР. — [Б.м.], 1969. — 11 с.